抗生素与抗菌作用

抗生素及其他抗菌剂选择性地作用于微生物靶点，了解其作用机制和耐药性的产生对医学和微生物学都至关重要。

Definition

抗菌作用是指化学制剂抑制或杀死微生物，而抗生素是最初来源于微生物的抗菌化合物，它们靶向特定的微生物结构或过程。

Scope

本主题涵盖了抗菌剂的主要类别及其攻击的细胞靶点，包括细胞壁合成、蛋白质合成、核酸合成和膜功能；选择性毒性的概念；杀菌作用和抑菌作用的区别；从微生物来源发现抗生素；以及抗菌素耐药性的机制和传播。它将抗菌作用视为了解微生物生理学的窗口，而非临床指导。

Core questions

• 抗菌剂攻击哪些细胞靶点？
• 什么是选择性毒性，为什么它很重要？
• 抗生素在杀菌和抑菌作用上有何不同？
• 抗菌素耐药性是如何产生和传播的？

Key concepts

• 抗菌作用的靶点
• 选择性毒性
• 杀菌剂与抑菌剂
• 微生物来源的抗生素
• 抗菌素耐药机制

Key theories

选择性毒性

有效的抗菌剂利用微生物和宿主细胞之间的差异，靶向微生物中独特或更脆弱的结构或过程，从而在伤害病原体的同时保护宿主。

Mechanisms

抗菌剂通过抑制微生物必需的生理过程发挥作用，例如细胞壁合成、蛋白质合成、核酸合成或膜完整性，通过靶向微生物与宿主之间存在差异的特征来实现选择性毒性。耐药性通过遗传变化产生，这些变化可以改变或保护靶点、破坏或修饰药物，或将其泵出细胞，耐药基因通过水平基因转移在细菌之间传播。

Clinical relevance

抗菌剂是现代医学和微生物学实践的基础，耐药性的出现和传播是一个重大的科学和公众关注问题，因此研究抗菌作用和耐药性对于理解如何控制微生物至关重要。本材料旨在教育，并非治疗指南。

History

保罗·埃尔利希（Paul Ehrlich）的选择性毒性概念、亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）1928年对青霉素的观察，以及塞尔曼·瓦克斯曼（Selman Waksman）从土壤微生物中系统分离抗生素，开启了抗生素时代，而随后耐药性的传播揭示了微生物对这些药物的进化反应。

Key figures

• Alexander Fleming
• Selman Waksman
• Paul Ehrlich

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

选择性毒性是什么意思？

选择性毒性是指抗菌剂在伤害微生物细胞的同时，对宿主造成很少损害的能力。它通过靶向微生物特有或与宿主细胞显著不同的结构或过程来实现。