抗菌药物与耐药性
抗菌药物是能杀死细菌或抑制其生长的化合物,它们根据所攻击的细胞靶点(细胞壁、核糖体、核酸合成或代谢途径)进行分类。本领域概述了主要的抗菌类别,以及相应的抗生素耐药性现象、细菌规避这些药物的遗传和生化机制,以及用于测量敏感性的实验室方法。
Definition
抗菌药物(抗菌剂)是指在体内可达到的浓度下,选择性抑制或杀死细菌的物质;抗生素耐药性是细菌种群在通常能抑制其生长的药物浓度下仍能生长的遗传能力。
Scope
本领域旨在向读者介绍主要的抗菌药物类别(β-内酰胺类、蛋白质合成抑制剂、氟喹诺酮类及其他)、细菌产生耐药性的机制,以及将实验室结果转化为临床解释的敏感性测试方法。它是一个关于这些药物如何作用以及耐药性如何产生的参考和教育性概述;它不是处方或治疗资源。
Sub-topics
Core questions
- 每种主要的抗菌药物类别作用于哪个细胞靶点,其作用是杀菌还是抑菌?
- 细菌通过哪些生化和遗传途径对每种类别产生耐药性?
- 如何在实验室中测量细菌敏感性,并将其转化为敏感、中介或耐药类别?
- 抗菌药物耐药性的全球规模和临床意义是什么?
Key concepts
- 选择性毒性
- 杀菌活性与抑菌活性
- 药物靶点(细胞壁、核糖体、DNA旋转酶、叶酸途径)
- 最小抑菌浓度(MIC)
- 固有耐药性与获得性耐药性
- 水平基因转移和可移动遗传元件
- ESKAPE病原体
- 抗菌药物管理
Mechanisms
抗菌药物类别按靶点分组。β-内酰胺类抑制细胞壁肽聚糖的交联;蛋白质合成抑制剂(大环内酯类、四环素类、氨基糖苷类、恶唑烷酮类)与细菌核糖体结合;氟喹诺酮类抑制DNA旋转酶和拓扑异构酶IV;其他类别则阻断叶酸合成或膜完整性。耐药性通过有限的策略产生——酶促药物失活、靶点修饰或保护、摄取减少和主动外排——这些策略由染色体突变或通过质粒、转座子和整合子上的水平转移获得的基因编码(Blair et al., 2015; Alekshun & Levy, 2007)。敏感性测试测量最小抑菌浓度或等效值,并应用折点来预测临床反应(Jorgensen & Ferraro, 2009)。
Clinical relevance
了解抗菌药物及其所侵蚀的耐药性是实验室如何报告敏感性以及临床医生和管理项目如何解读这些报告的基础。本条目描述了这些过程背后的科学原理,以供参考和学习;它不提供剂量、治疗方案选择或个体治疗指导。
Epidemiology
抗菌药物耐药性是一个主要的全球健康负担:一项系统分析估计,2019年全球细菌性抗菌药物耐药性与大约495万例死亡相关,并直接导致约127万例死亡(Murray et al., 2022)。一小部分多重耐药菌,以ESKAPE首字母缩略词概括,在难以治疗的感染中占有不成比例的份额(Boucher et al., 2009)。
History
抗菌药物的治疗时代始于磺胺类药物和青霉素在20世纪40年代的临床引入,随后在20世纪中叶出现了连续几波新类别药物。几乎每种药物一经使用就观察到耐药性,而新药发现的减缓以及耐药性决定因素的传播,重新定义了抗菌药物作为一种有限的共享资源(Boucher et al., 2009; Blair et al., 2015)。
Key figures
- Karen Bush
- Stuart B. Levy
- Laura J. V. Piddock
Related topics
Seminal works
- blair-2015
- alekshun-levy-2007
- murray-2022
Frequently asked questions
- 抗菌药物如何分类?
- 最常见的是根据其细胞靶点——细胞壁合成、蛋白质合成、核酸合成或代谢途径——进行分类,其次是根据化学结构以及它们是杀死细菌(杀菌)还是仅仅抑制生长(抑菌)来分类。
- 什么是抗菌药物耐药性?
- 它是细菌在通常能抑制其生长的药物浓度下仍能存活和生长的遗传能力,源于酶促药物失活、靶点改变、摄取减少或外排,并且常通过可移动遗传元件在细菌之间传播。