皮肤创伤后铜绿假单胞菌生物膜感染的治疗效果研究

刘华之 侯 良

皮肤创伤后铜绿假单胞菌生物膜感染的治疗效果研究

刘华之 侯 良

铜绿假单胞菌感染在创伤后常见，且治疗效果不佳，近年来对铜绿假单胞菌的不断研究，发现在其生物膜形成后，对药物有明显的抵抗作用，对于伤后感染来说治疗显得很棘手，因此如何消除生物膜在抗菌治疗中显得尤为重要。本文就从铜绿假单胞菌生物膜的定义、特性及目前治疗进展方面进行综述，进而为创伤后感染的治疗提供新方法。

创伤；铜绿假单胞菌；生物膜及其特性；治疗进展

1 创伤后铜绿假单胞菌的特性及其生物膜的临床意义

铜绿假单胞菌原名绿脓杆菌，革兰阴性杆菌，是院内最严重的条件致病菌之一[1]，致病因子包括：TypeⅢ分泌系统、鞭毛、菌毛、脂多糖等，其耐药性包括产生抗菌活性酶、改变抗菌药物作用靶点、外通透性改变、主动泵出系统及生物膜形成等。铜绿假单胞菌生物膜是细菌代谢产物形成于细菌表面的一层胶状粘液层，成分是以藻酸盐为主的糖蛋白复合物。创伤后患者免疫力低下容易感染铜绿假单胞菌，进而形成生物膜，很多骨科医生在无生物活性假体表现发现有生物膜的存在。生物膜的形成过程包括：浮细菌的初始黏附；细菌的表面锚定；细菌繁殖；聚成微小菌落；形成复杂蘑菇状成熟生物膜；生物膜内细菌的分离。其形成受到粘附素、基因、群体感知信号系统[2-3]等的影响。

2 铜绿假单胞菌生物膜的治疗进展

铜绿假单胞菌生物膜感染的治疗与其形成多细胞结构有关[4]，针对其特性，目前治疗生物膜感染主要有以下几种方法：物理清除、化学清除、药物控制、生物学控制、细菌群体感应抑制剂（quorum-sensing inhibitor，QSI）、光动力治疗（PDT）。

2.1 物理清除 目前常用的物理方法包括：机械清除、超声波，电击等。外科常见的创伤后创口的持续清洗，大剂量灌注冲洗及二次翻修等传统方式。朱秀菊[5]等发现经超声干预后铜绿假单胞菌生物膜中细菌死亡率增加和生物膜空间结构被破坏。此外刘立婷[6]等研究发现低频超声联合环丙沙星对PAO1菌株BF有很好的杀菌作用,且能破坏其结构。Ensing[7]等发现超声可增强庆大霉素对骨水泥表面生物膜的抗菌作用。另外，Rabinnovitch[8]等人将细菌生物膜放入6V电压环路中，结果发现生物膜中菌体有明显减少。

2.2 化学清除 细菌生物膜的清楚机制各不相同，有的是影响其形成有的是促进其菌体发散。在我国传统中医学中中药对细菌生物膜有一定的抑制作用，席清平[9]等就报道中药五倍子能抑制口腔抗菌斑生物膜的形成，黄晓敏[10]等也实验苦参水和环丙沙星联合应用对生物膜形成的影响及杀菌效果。临床上的左氧氟沙星能有效抑制生物膜的形成，另外骨科中的假体表面活性剂、金属离子、人体免疫球蛋白等都能抑制或者破坏细菌生物膜形成。

2.3 药物（抗生素）控制 关于抗生素治疗细菌的研究已经很多很成熟，既往认为喹诺酮对生物膜清楚作用很强，揣国帅[11]等发现铜绿假单胞菌生物膜对其产生耐药。Nalca等[12]发现阿奇霉素能抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成。Mitsuya等[13]研究发现大环内酯类抗生素抑制甘露糖鸟苷酸脱氢酶进而抑制藻酸盐的合成有关。李俊娟等[14]提出亚抑菌浓度的头孢他啶和环丙沙星能抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成。

2.4 生物学控制 上世纪东欧一些国家发现T4菌体能杀死细菌[15]，进而破坏细菌生物膜结构，能分泌多糖解聚体的噬菌体能降解敏感菌株生物膜进而更有效进行细菌裂解。另外O’Toole实验室还发现了2种以捕食细菌为生的寄生性细菌能控制和减少细菌生物膜[16]。在严格掌握安全性的情况下，这种特异性强、效率高的生物清除法,很可能成为治疗细菌生物膜感染一种有效的手段。

2.5 细菌群体感应抑制剂 群体感应是细菌之间的一种特殊信号传导系统，对细菌生物膜的形成及毒力因子的表达很重要，是一类很好的药物靶点。如卤代呋喃酮化合物，RNA III抑制肽，大蒜提取物等。2010年Lu等[17]证实氨溴索能有效抑制铜绿假单胞菌的Qs系统，从而减少生物膜的形成，减少Qs以来的毒力因子的产生，有助于临床上对囊性纤维化患者的治疗。此外生物膜的扩散也成为其治疗的一个重要靶点。

2.6 光动力治疗 PDT是利用光激活光敏剂产生光化学效应抑制病原微生物的一种新型疗法，其基本原理为：光敏剂在适当的波长光照下从低能量基态激发到高能量三线态进而对目标微生物产生杀灭作用。它可以有效的治疗细菌性疾病而不产生耐药性，因其在抑菌方面具有独特优势而受到国内外学者越来越多的关注。Lee等[18]发现氨基酮戊酸介导的光动力在240 J/cm2激光能量下能清除体外铜绿假单胞菌生物膜。吴苏敏等[19]运用钌化合物介导的光动力在体外对铜绿假单胞菌浮游菌和生物被膜内细菌都具有很好的杀伤作用，其不仅可以使生物被膜内细菌失去活性,还可以破坏其结构,具有清除作用。

3 展望

生物膜相关的感染疾病防治是临床尚未解决的问题之一，随着对铜绿假单胞菌生物膜分子结构、信号系统等的进一步研究，其致病机制和耐药机制愈加明晰。在生物膜的治疗方面会有更好的靶向性新药物研制出来且光动力在生物膜的清除也发挥巨大的作用，随着光动力研究的进一步成熟，在清除创伤后铜绿假单胞菌生物膜感染上，将会有更大的突破。相信随着细菌生物膜研究的逐渐深入，将会涌现更多治疗方式，创伤后铜绿假单胞菌细菌生物膜的感染不再可怕，治疗起来也不再棘手。

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Pseudomons aeruginosa infection is common after trauma and hard for treatment. The study about Pseudomons aeruginosa, in recent years, found that it has obvious effect on drug resistence to injury and the treatment after infection is very diff i cult in the biological membrane. So it is particularly important to eliminate the biof i lm in antimicrobial therapy. This paper reviewed the def i nition, from Pseudomons aeruginosa biof i lm characteristics andcurrent treatment progress, and provide new methods for the treatment of traumatic infection.

Trauma; Pseudomons aeruginosa; Biologicalmembrane and properties; Progress of treatment

10.3969/j.issn.1009-4393.2016.16.004

江西 341000 赣南医学院第一附属医院（刘华之 侯良）