第三十八章抗菌药物概论.doc

第三十八章 抗菌药物概论 应用药物对病原体所致疾病进行预防或治疗称为化学治疗(chemotherapy)，简称化疗。病原体包括病原微生物（细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体、真菌、病毒等）、寄生虫及恶性肿瘤细胞。化疗过程中所用的药物称为化疗药物，包括抗微生物药、抗寄生虫药和抗肿瘤药。抗菌药、抗真菌药、抗病毒药均属于抗微生物药。 化学治疗学是研究药物、病原体和宿主之间相互作用、作用机制和作用规律的学科。理想的抗菌药应具备干扰细菌的重要功能而不影响宿主细胞的特性，研制抗菌药物时候，应努力寻找一些细菌所特有的结构（如细菌所特有的细胞壁）或功能作为药物作用的靶点，以提高药物对病原体的选择性，降低对宿主的毒性。另一方面，宿主的免疫力和防御功能是防止病原体致病或病后康复的关键因素，应用抗菌药物只是为宿主消灭病原体提供了有力的武器。使用抗菌药物时，必须注意恢复和提高宿主自身的防御功能，成分发挥药物的治疗作用。 机体、抗菌药物及病原微生物的相互作用关系某些抗菌药物仅作用于单一菌种或局限于一属细菌，其抗菌谱窄，如异烟肼只对抗酸分支杆菌有效。另一些药物抗菌范围广泛称之为广谱抗菌药，如四环素和氯霉素，它们不仅对革兰阳性细菌和革兰阴性细菌有抗菌作用，且对衣原体、肺炎支原体、立克次体及某些原虫等也有抑制作用。抗菌活性　抗菌活性是指药物抑制或杀灭微生物的能力。一般可用体外与体内（化学实验治疗）两种方法来测定。体外试验对临床用药具有重要意义。能够抑制培养基内细菌生长的最低浓度称之为最低抑菌浓度（MIC）；能够杀灭培养基内细菌的最低浓度称之为最低杀菌浓度（MBC）。抑菌药　是指仅有抑制微生物生长繁殖而无杀灭作用的药物，如四环素等。杀菌药　这类药不仅能抑制微生物生长繁殖，而且能杀灭之，如青霉素类、氨基甙类等。 化疗指数(chemotherapeutic index)　理想的化疗药物一般必须具有对宿主体内病原微生物有高度选择性的毒性，而对宿主无毒性或毒性很低，最好还能促进机体防御功能并能与其他抗菌药物联合应用消灭病原体。化疗药物的价值一般以动物半数致死量（LD50）和治疗感染动物的半数有效量（ED50）之比，或5%致死量（LD5）与95%有效量（ED95）的比来衡量。这一比例关系称为化疗指数。化疗指数愈大，表明药物的毒性愈小，疗效愈大，临床应用的价值也可能愈高。但化疗指数高者并不是绝对安全，如几无毒性的青霉素仍有引起过敏休克的可能。(post-antibiotic effect，PAE)：将细菌暴露于浓度高于MIC的某种抗菌药后，再去除培养基中的抗菌药，去除抗菌药后的一定时间范围内（常以小时计）细菌繁殖不能恢复正常，这种现象称为抗菌后效应或抗生素后效应。并非所有的抗菌药与细菌之间均发生PAE，但是当PAE存在时，其时程常常具有浓度依赖性。 第二节 抗菌药物的作用机制 根据细菌的结构同志或代谢特征，抗菌药可特异性的干扰或阻断细菌所特有的某些关键性环节，从而在宿主细胞和细菌之间发挥选择性抗菌作用。 1. 抑制细菌细胞壁合成 细菌细胞膜外是一层坚韧的细胞壁，能抗御菌体内强大的渗透压，具有保护和维持细菌正常形态的功能。细菌细胞壁主要结构成分是胞壁粘肽，由N-乙酰葡萄糖胺（GNAc）和与五肽相连的N-乙酰胞壁酸（MNAc）重复交替联结而成。胞壁粘肽的生物合成可分为胞浆内、胞浆膜与胞浆外三个阶段。胞浆膜阶段的粘肽合成可被万古霉素和杆菌肽所破坏，它们能分别抑制MNAc-五肽与脂载体结合并形成直链十肽二糖聚合物和聚合物转运至膜外受体的过程及脱磷酸反应。青霉素与头孢菌素类抗生素则能阻碍直链十肽二糖聚合物在胞浆外的交叉联接过程。青霉素等的作用靶位是胞浆膜上的青霉素结合蛋白（PBPs），表现为抑制转肽酶的转肽作用，从而阻碍了交叉联接。能阻碍细胞壁合成的抗生素可导致细菌细胞壁缺损。由于菌体内的高渗透压，在等渗环境中水分不断渗入。致使细菌膨胀、变形，在自溶酶影响下，细菌破裂溶解而死亡。 2. 影响胞浆膜的通透性 细菌胞浆膜是由类脂质和蛋白质分子构成的一种半透膜，位于细胞壁内侧，具有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等功能。多粘菌素类抗生素具有表面活性物质，能选择性地与细菌胞浆膜中的磷酯结合；而制霉菌素和二性霉素等多烯类抗生素则仅能与真菌胞浆膜中固醇类物质结合。它们均能使胞浆膜通透性增加，导致菌体内的蛋白质、核苷酸、氨基酸、糖和盐类等外漏，从而使细菌死亡。 3. 抑制蛋白质合成 细菌为原核细胞，其核蛋白体为70S，由30S和50S亚基组成，哺乳动物是真核细胞，其核蛋白体为80S，由40S与60S亚基构成，因而它们的生理、生化与功能不同，抗菌药物对细菌的核蛋白体有高度的选择性毒性，而不影响哺乳动物的核蛋白体和蛋白质合成。多种抗生素能抑制细菌的蛋白质合成，但它们的作