生物膜在慢性感染中的作用

介绍［|］

生物膜是微生物的建筑菌落，位于微生物产生的胞外聚合物基质内。生物膜包含彼此粘附的微生物细胞和静态表面(活的或非活的)。细菌生物膜通常具有致病性，可引起医院感染。美国国立卫生研究院(NIH)显示，在所有微生物感染和慢性感染中，分别有65%和80%与生物膜的形成有关^［1］．

图像显示了生物膜的菌落。

对微生物生命的一个常见误解是，细菌作为“浮游状态”的个体有机体存在。然而，微生物已经被证明可以自然地聚集在各种各样的表面上;在那里它们形成固定的、定居的群落。这些表面包括生物材料，如隐形眼镜，医疗设备，包括植入物和导尿管^[２]．植入物和假体医疗设备上的细菌污染会导致感染，可能危及生命，导致设备故障、慢性感染和高死亡率和发病率^［3］．

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与生物膜相关的感染［|］

据估计，约65%的细菌感染与细菌生物膜有关。这些感染包括设备相关感染和非设备相关感染［1］．这些包括:

• 器械相关感染(2%的关节置换患者感染，4%的心脏瓣膜患者感染，10%的心室分流患者感染，40%的心室辅助器械感染)
• 本机瓣膜心内膜炎
• 目前的治疗方法［|］

  在病人中，形成的生物膜能够抵抗宿主的内源性防御。引起感染的生物膜是进行性的，在某些情况下可能成为慢性问题。他们的治疗结合了抗菌疗法和组织清创。在植入物相关感染的情况下，治疗包括根据感染的严重程度提供大剂量抗生素，如果症状持续存在，则必须进行手术替换。

  相反，临床上用于治疗生物膜的大剂量抗生素也促进了耐抗生素菌株的发展。此外，生物膜中的一些细菌被称为“持久细胞”，它们是表现出抗生素耐药性的休眠变种，在停止治疗时可以变得活跃。［3］

  另请参阅未来的发展方向［|］

  由于生物膜在疾病中的广泛分布及其对多种抗菌治疗的弹性，生物膜的研究正受到越来越多的关注。由于抗菌素耐药性的增加，目前的研究重点正从针对导致细胞死亡或休眠的细菌生长/分裂转移到新的方法。

  下面的4个视频(总共约10分钟)展示了这些新方法，看看吧。

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  参考文献［|］

  1. ↑1．0^1．1Jamal M, Ahmad W, Andleeb S, Jalil F, Imran M, Nawaz MA, Hussain T, Ali M, Rafiq M, Kamil MA。细菌生物膜及相关感染。中华医学会杂志。2018年1月1日;81(1):7-11。可以从:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1726490117302587(最后访问7.10.2019)
  2. ↑英国免疫学会生物膜及其在发病机制中的作用可以从:https://www.immunology.org/public-information/bitesized-immunology/pathogens-and-disease/biofilms-and-their-role-in(最后访问7.10.19)
  3. ↑^3.03．1Khatoon Z, McTiernan CD, Suuronen EJ, Mah TF, Alarcon EI。植入装置上细菌生物膜的形成及其治疗和预防方法。太阳粒子。2018年12月1日;4(12):e01067。可以从:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6312881/(最后访问7.10.19)
  4. ↑什么是细菌生物膜?六分钟蒙太奇:https://www.youtube.com/watch?v=lpI4WCM_9pM(最后访问7.10.19)
  5. ↑NIH细菌生物膜代谢组学https://www.youtube.com/watch?v=0DSA_8t4-UA&feature=youtu.be(最后访问8.10.2019)
  6. ↑UTSWmed治疗假体关节感染的突破性发现https://www.youtube.com/watch?v=2LDNrZldtAU&app=desktop(最后访问8.10.2019)
  7. ↑Javad Parvizi医学博士:生物膜感染和次世代测序https://www.youtube.com/watch?v=8X5SIVbsoao(最后访问8.10.2019)
  8. ↑马维拉斯创新电场对伤口生物膜的形成和破坏https://www.youtube.com/watch?v=xO9LkAAdooU&app=desktop(最后访问8.10.2019)