抗生素的作用機(jī)制及藥敏試驗(yàn)方法
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的廣闊領(lǐng)域中，抗生素作為治療細(xì)菌感染的重要武器，其有效性和合理性直接關(guān)系到患者的治療效果與預(yù)后。然而，隨著抗生素的廣泛應(yīng)用，細(xì)菌耐藥性問題日益嚴(yán)峻，如何精準(zhǔn)選擇抗生素成為臨床治療中不可忽視的難題。抗生素藥敏試驗(yàn)（Antimicrobial Susceptibility Test, AST），作為一項(xiàng)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)，正扮演著越來越重要的角色。
一、抗生素的作用機(jī)制
抗生素通過干擾細(xì)菌的代謝、細(xì)胞壁合成、蛋白質(zhì)合成等過程來發(fā)揮殺菌或抑菌作用。不同的抗生素作用于不同的靶點(diǎn)，因此對不同的細(xì)菌可能具有不同的效果。例如，青霉素類抗生素主要通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成起作用，而喹諾酮類抗生素則通過抑制細(xì)菌DNA旋轉(zhuǎn)酶的功能來阻止細(xì)菌DNA復(fù)制。
附：常見抗生素及其作用機(jī)制β-內(nèi)酰胺類（如青霉素和頭孢菌素）：通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成中的肽聚糖交聯(lián)酶（青霉素結(jié)合蛋白，PBPs），阻礙細(xì)胞壁的合成，導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞壁變得脆弱，最終破裂死亡。喹諾酮類（如環(huán)丙沙星和氧氟沙星）：抑制細(xì)菌DNA旋轉(zhuǎn)酶（拓?fù)洚悩?gòu)酶II）和拓?fù)洚悩?gòu)酶IV，阻止DNA的復(fù)制和修復(fù)，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。大環(huán)內(nèi)酯類（如紅霉素和阿奇霉素）：結(jié)合到細(xì)菌核糖體的50S亞基上，抑制蛋白質(zhì)合成，從而阻止細(xì)菌生長和繁殖。氨基糖苷類（如慶大霉素和鏈霉素）：結(jié)合到細(xì)菌核糖體的30S亞基上，干擾蛋白質(zhì)合成的起始階段，導(dǎo)致錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)合成，進(jìn)而影響細(xì)菌的生存。四環(huán)素類（如四環(huán)素和多西環(huán)素）：結(jié)合到細(xì)菌核糖體的30S亞基上，阻止氨基酸-tRNA進(jìn)入核糖體A位點(diǎn)，從而抑制蛋白質(zhì)合成。磺胺類（如磺胺甲噁唑）：競爭性抑制二氫葉酸合成酶，干擾細(xì)菌葉酸代謝，進(jìn)而影響核酸合成。
二、藥敏試驗(yàn)方法
藥敏試驗(yàn)的基本原理是將含有抗生素的載體（如紙片、肉湯或紙條）放置在涂有細(xì)菌的培養(yǎng)基上，觀察抗生素對細(xì)菌生長的抑制作用。傳統(tǒng)的藥敏試驗(yàn)方法有：1.紙片擴(kuò)散法紙片擴(kuò)散法（如Kirby-Bauer法）是將含有定量抗生素的紙片貼在已接種待測病原菌的瓊脂平板上，經(jīng)過一定時(shí)間的培養(yǎng)后，觀察紙片周圍形成的抑菌環(huán)大小，以此判斷細(xì)菌對抗生素的敏感性。這種方法簡單易行，是許多基層實(shí)驗(yàn)室常用的藥敏試驗(yàn)方法。
2.稀釋法
稀釋法包括瓊脂稀釋法和液體稀釋法。這兩種方法都是通過測定待測菌株在含有不同濃度抗菌藥物的培養(yǎng)基中的生長抑制情況來確定最低抑菌濃度（MIC）。2.1瓊脂稀釋法：在瓊脂平板上加入不同濃度的抗生素，然后接種細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)，觀察不同濃度下細(xì)菌的生長抑制情況。
2.2液體稀釋法：在液體培養(yǎng)基中稀釋抗生素，接種細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)，以抗菌藥物的最高稀釋度仍能抑制細(xì)菌生長或殺菌為終點(diǎn)。
3.E-test法
E-test法結(jié)合了稀釋法和擴(kuò)散法的原理，使用預(yù)先設(shè)定的穩(wěn)定且連續(xù)的抗菌藥物濃度梯度，通過培養(yǎng)基培養(yǎng)以確定不同抗菌藥物對微生物的MIC。這種方法結(jié)果更加精確，重復(fù)性好，但操作相對復(fù)雜，成本較高。4.現(xiàn)代快速方法
隨著科技的進(jìn)步，一些新型的快速藥敏檢測方法正在不斷涌現(xiàn)。例如：4.1微流控技術(shù)：利用微流控芯片可以在較小的體積內(nèi)快速進(jìn)行藥敏測試，大大縮短了測試時(shí)間。這項(xiàng)技術(shù)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測細(xì)菌在不同抗生素濃度下的生長情況，能在短短幾小時(shí)內(nèi)得出結(jié)果。
4.2 MALDI-TOF MS：基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）技術(shù)可以快速鑒定微生物，并通過分析微生物的蛋白質(zhì)指紋來進(jìn)行藥敏測試。這種方法速度快、精度高，逐漸成為許多實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)配置。
4.3納米粒子分離技術(shù)：一些新興的技術(shù)如使用納米粒子從全血中分離病原體，結(jié)合快速培養(yǎng)和熒光標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)了無血培養(yǎng)的超快速藥敏測試。例如，韓國首爾國立大學(xué)的一項(xiàng)研究表明，通過使用合成β2糖蛋白I肽涂層納米顆粒直接從全血中分離病原體，并進(jìn)行快速培養(yǎng)和藥敏測試，可以在不到一天的時(shí)間內(nèi)獲得準(zhǔn)確的藥敏結(jié)果。
三、藥敏試驗(yàn)的結(jié)果解讀
根據(jù)藥敏試驗(yàn)的結(jié)果，可以將細(xì)菌分為敏感、中介和耐藥三類：敏感（S）：細(xì)菌對某種抗生素敏感意味著該抗生素可以有效地抑制或殺死細(xì)菌。臨床上可以選擇該抗生素進(jìn)行治療。
中介（I）：細(xì)菌對某種抗生素的敏感性較低，可能需要使用更高劑量的抗生素或者聯(lián)合其他抗生素進(jìn)行治療。
耐藥（R）：細(xì)菌對某種抗生素具有耐藥性，使用該抗生素治療無效。需要選擇其他的敏感抗生素進(jìn)行治療。
參考資料：洪秀華劉運(yùn)德主編.臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)（第二版）[M].2010
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