第六节　临床细菌耐药及抗菌药物合理使用

学习目标

一、临床抗菌药物及其合理应用

（一）临床常用抗菌药物

抗菌药物是近百年来人类最重要的发现之一。各类抗菌药物的临床应用，挽救了无数生命。临床应用的抗菌药物包括抗生素和化学合成抗菌药物。抗生素是某些微生物在代谢过程中产生的一类抗菌物质，大多由放线菌和丝状真菌产生。在抗生素母核中加入不同侧链或通过母核结构改造而获得的为半合成抗生素。完全化学合成的为化学合成抗菌药物。根据对病原菌作用的特殊靶位不同，可将抗菌药物分为四类（表5-6-1），抗菌药物杀菌机制主要包括以下四个方面：

1.干扰细菌细胞壁的合成

革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁的组成不尽相同，其主要组分均有肽聚糖。多种抗菌药物能干扰肽聚糖合成，使细菌不能合成完整细胞壁，导致细菌死亡。

（1）青霉素类：

本类药物可分为以下几类。①主要作用于革兰氏阳性菌的药物，如青霉素G、普鲁卡因青霉素、苄星青霉素、青霉素V（苯氧甲基青霉素）；②耐青霉素酶青霉素，如甲氧西林、苯唑西林、氯唑西林等；③广谱青霉素，抗菌谱除革兰氏阳性菌外，还包括对流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌和脑膜炎奈瑟菌亦有良好抗菌活性者，如氨苄西林、阿莫西林；以及对多数革兰氏阴性杆菌包括铜绿假单胞菌具抗菌活性者，如哌拉西林、美洛西林等。

（2）头孢菌素类：

根据抗菌谱、抗菌活性、对β-内酰胺酶的稳定性以及肾毒性的不同，目前可分为五代。第一代头孢菌素主要作用于需氧革兰氏阳性球菌，仅对少数肠杆菌科细菌有一定抗菌活性，常用的有头孢唑啉、头孢拉定等。第二代头孢菌素对革兰氏阳性球菌的活性与第一代品种相仿或略差，对部分肠杆菌科细菌亦具有抗菌活性，常用的有头孢呋辛、头孢替安、头孢克洛等。第三代头孢菌素对肠杆菌科细菌有良好抗菌作用，其中头孢他啶和头孢哌酮对铜绿假单胞菌及某些不发酵糖革兰氏阴性杆菌亦有较好作用，常用的还有头孢噻肟、头孢克肟等。第四代头孢菌素常用者为头孢吡肟，它对肠杆菌科细菌和铜绿假单胞菌的作用与头孢他啶大致相仿，但对阴沟肠杆菌、产气肠杆菌、沙雷菌属等的作用优于头孢他啶等第三代头孢菌素。第五代头孢菌素对于包括MRSA在内的革兰氏阳性球菌具有抗菌作用，同时保持了与前几代头孢菌素相当的抗革兰氏阴性杆菌活性，已在国外上市的有头孢洛林。头孢菌素类对肠球菌属的作用差或无作用，我国自主研发的头孢硫脒对肠球菌有一定的抗菌活性。

（3）其他β-内酰胺类抗生素

1）头霉素类：

抗菌谱和抗菌作用与第二代头孢菌素相仿。本类药物的特点为：①对脆弱拟杆菌等厌氧菌具良好抗菌活性；②对多数超广谱β-内酰胺酶（extended spectrumβ-lactamases，ESBLs）稳定。常用的品种有头孢西丁、头孢美唑等。

2）碳青霉烯类：

抗菌谱广，对革兰氏阳性菌、肠杆菌科细菌、铜绿假单胞菌等不发酵糖革兰氏阴性杆菌及厌氧菌均具强大抗菌作用，对粪肠球菌仅具抑菌作用，屎肠球菌、MRSA和嗜麦芽窄食单胞菌均耐药。常用的品种有亚胺培南、美罗培南和帕尼培南。较晚上市的厄他培南对不动杆菌属等不发酵糖革兰氏阴性杆菌的抗菌作用差。

3）单环β-内酰胺类：

本类药物仅有一个β内酰胺环。其特点为：①对需氧革兰氏阴性菌及铜绿假单胞菌具有良好抗菌活性，但对革兰氏阳性菌和厌氧菌无抗菌作用。②对细菌产生的广谱β-内酰胺酶稳定，但易为ESBLs水解失活。用于临床的品种为氨曲南。

4）β-内酰胺酶抑制剂及β-内酰胺类／β-内酰胺酶抑制剂复方：

细菌产生β-内酰胺酶是对β-内酰胺类耐药最常见和重要的耐药机制。β-内酰胺酶抑制剂仅具微弱抗菌作用，但对多数质粒介导和部分染色体介导的β-内酰胺酶有强大抑制作用，与某些对酶不稳定的青霉素类或头孢菌素类联合后，可保护后者不被细菌产生的β-内酰胺酶水解失活，因而能恢复细菌对上述抗生素的敏感性，并扩大了抗菌谱，增强其抗菌活性。目前临床应用的β-内酰胺酶抑制剂有克拉维酸、舒巴坦、他唑巴坦及阿维巴坦，通常与β-内酰胺类药物组成复方制剂应用。

5）氧头孢烯类：

抗菌谱与抗菌活性与第三代头孢菌素相近，且对脆弱拟杆菌等厌氧菌具有良好抗菌活性。对多数肠杆菌科细菌产生的质粒介导β-内酰胺酶及部分染色体介导β-内酰胺酶稳定。已用于临床的品种有拉氧头孢和氟氧头孢。

（4）糖肽类抗生素：

糖肽类抗生素包括万古霉素、去甲万古霉素和替考拉宁等，通过与肽聚糖前体D-丙氨酸-D-丙氨酸（D-Ala-D-Ala）结合，阻断细胞壁合成，发挥抗菌作用。其静脉用药主要用于治疗耐药革兰氏阳性球菌的重症感染，对革兰氏阴性菌无效，万古霉素口服可用于治疗艰难梭菌引起的假膜性肠炎，该类药物均具有一定的耳、肾毒性。

（5）磷霉素：

由土壤中的链丝菌产生的一种广谱抗生素，其分子量很小，是一个具有独特化学结构的抗生素。磷霉素可与催化细胞壁的主要成分肽聚糖合成的烯醇丙酮酸转移酶不可逆性结合，使该酶灭活，阻断细菌细胞壁的合成，从而导致细菌死亡。对大肠埃希菌、志贺菌属、流感嗜血杆菌、沙门菌属、霍乱弧菌、克雷伯菌属、变形杆菌属、柠檬酸杆菌属、沙雷菌属、金葡菌和凝固酶阴性葡萄球菌（包括甲氧西林敏感及耐药株）、脑膜炎奈瑟菌、链球菌属和肠球菌属等革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌有良好抗菌活性。对假单胞菌属具有不同程度的敏感性，对不动杆菌属作用差。磷霉素对于部分产ESBLs和碳青霉烯酶的肠杆菌科细菌具有良好的抗菌活性。目前临床应用的磷霉素品种有口服制剂磷霉素钙和磷霉素氨丁三醇，以及注射剂磷霉素钠。

（6）环丝氨酸：

本品通过阻断细菌肽聚糖前体产生，进而影响细胞壁的合成发挥抗菌作用。抗菌谱广，但对革兰氏阳性球菌及革兰氏阴性杆菌作用轻微，对结核分枝杆菌的作用相对较强。临床主要用于复治、耐药，尤其是耐多药和广泛耐药结核分枝杆菌感染的治疗。

（7）棘白菌素类：

该类药物通过非竞争性抑制β-（1，3）-D-糖苷合成酶，破坏真菌细胞壁糖苷的合成发挥抗菌作用。对临床常见念珠菌，如白念珠菌（包括氟康唑敏感及耐药菌株）、近平滑念珠菌、热带念珠菌、光滑念珠菌、克柔念珠菌、葡萄牙念珠菌、皱褶念珠菌有抗菌活性；体外对曲霉属具良好抗菌作用；但对隐球菌属、镰孢霉属、毛孢子菌无效。临床应用品种有卡泊芬净、米卡芬净及阿尼芬净。

2.影响细菌细胞膜的功能

细菌细胞膜具有选择性屏障作用，并具有多种酶系统，参与生化代谢过程。多黏菌素类的分子有两极性，亲水性端与细胞膜的蛋白质部分结合，亲脂性端与细胞膜内磷脂相结合，使细胞膜裂开，导致胞内成分外漏，细菌死亡。

（1）多黏菌素类：

该类药物对绝大多数肠杆菌科细菌具强大抗菌作用，如大肠埃希菌、肠杆菌属、克雷伯菌属、沙门菌属、志贺菌属等，但沙雷菌属及变形杆菌属通常呈现耐药。铜绿假单胞菌、不动杆菌属等不发酵糖革兰氏阴性杆菌以及流感嗜血杆菌、百日咳杆菌、嗜肺军团菌、霍乱弧菌对该类药物也常呈敏感，但埃尔托型霍乱弧菌及脆弱拟杆菌耐药，其他拟杆菌属和真杆菌属则多呈敏感。但所有革兰氏阳性菌对本类药物呈耐药。该类药物有明显肾毒性和神经毒性，一度被临床弃用，近年因对碳青霉烯类耐药的多重耐药的革兰氏阴性杆菌有效而备受关注，临床常用的有多黏菌素B和多黏菌素E。

（2）环脂肽类：

该类药物是玫瑰孢链霉菌发酵产物的衍生物。为一全新结构的抗生素，目前临床应用品种为达托霉素。本品与细菌细胞膜结合，并引起细胞膜电位的快速去极化；细胞膜电位的降低抑制了蛋白质、DNA和RNA的合成，最终导致细菌细胞死亡。在体外对革兰氏阳性菌显示快速、浓度依赖性杀菌活性。如对葡萄球菌属、肠球菌属、艰难梭菌和痤疮丙酸杆菌等具有良好的抗菌活性，但对革兰氏阴性菌无抗菌活性。

（3）多烯类抗真菌药物：

多烯类药物通过与真菌包膜的麦角固醇相结合，引起包膜通透性改变，导致胞内物质外泄而发挥抗菌作用。对念珠菌属、隐球菌属、组织胞浆菌、球孢子菌、皮炎芽生菌、孢子丝菌属及部分曲霉和毛霉等均具活性。常用的有两性霉素B及其含脂制剂。此外临床应用的还有制霉菌素，本品口服后胃肠道不吸收，给常用口服量后血药浓度极低，对深部真菌感染无治疗作用。服药量几乎全部自粪便内排出。主要用于治疗皮肤黏膜念珠菌病，口服该药可治疗肠道或食道念珠菌病；局部用药治疗口腔念珠菌病、阴道念珠菌病和皮肤念珠菌病。

（4）吡咯类抗真菌药：

吡咯类药物通过抑制真菌细胞色素P450介导的14α-甾醇去甲基化，进而抑制真菌细胞膜主要成分固醇类-麦角固醇的生物合成，损伤真菌细胞膜，导致细胞内重要物质摄取受影响或流失而发挥抗真菌作用。抗菌谱广，对导致深部及浅部真菌病的病原真菌均具抗菌活性。目前临床应用的包括咪唑类（imidazole）和三唑类（triazole）。咪唑类中以酮康唑应用最多，但由于该药存在严重的肝毒性反应，目前临床很少用于治疗深部真菌感染，克霉唑、咪康唑和益康唑口服吸收差，故主要为局部用药。三唑类品种有氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑、泊沙康唑和艾沙康唑，除伊曲康唑胶囊剂外均具有良好的药物动力学特点，可用于治疗深部真菌病。

3.影响细菌蛋白质的合成

细菌核糖体由50S和30S亚基组成，许多抗菌药物能干扰细菌核糖体的功能，抑制蛋白质合成，使细菌丧失生长繁殖的物质基础，导致细菌死亡。

（1）氨基糖苷类：

主要杀菌机制是与细菌核糖体30S亚基不可逆地结合，抑制蛋白质合成起始过程；并通过阻止核糖体与释放因子结合，阻断已合成蛋白质释放。临床常用的氨基糖苷类抗生素有：①对肠杆菌科细菌和葡萄球菌属有良好作用，但对铜绿假单胞菌无作用者，如链霉素、卡那霉素。其中链霉素对其他革兰氏阳性球菌作用差，但对结核分枝杆菌有强大作用。②对肠杆菌科细菌和铜绿假单胞菌等革兰氏阴性杆菌具强大抗菌活性，对葡萄球菌属亦有良好作用者，如庆大霉素、妥布霉素、奈替米星、阿米卡星、异帕米星、依替米星等。③抗菌谱与卡那霉素相似，但毒性较大，现仅供口服或局部应用者，有新霉素与巴龙霉素。巴龙霉素对阿米巴原虫和隐孢子虫有较好作用。④对淋病奈瑟菌有高度抗菌活性的大观霉素仅用于单纯性淋病的治疗。

（2）唑烷酮类：

此类抗菌药物通过与细菌50S核糖体亚基结合，抑制细菌蛋白合成而发挥抗菌作用。对葡萄球菌属、肠球菌属及链球菌属细菌均有良好的抗菌作用，包括甲氧西林耐药葡萄球菌及万古霉素耐药肠球菌。对厌氧菌、分枝杆菌亦有一定的抗菌作用。目前临床使用的有利奈唑胺及泰迪唑胺。

（3）大环内酯类：

此类抗生素可与核糖体50S亚基结合，阻断转肽作用和mRNA位移，抑制蛋白质合成而发挥抗菌作用。目前应用的大环内酯类有红霉素、麦迪霉素、乙酰螺旋霉素、交沙霉素、柱晶白霉素等。大环内酯类新品种有阿奇霉素、克拉霉素、罗红霉素等，其对流感嗜血杆菌、肺炎支原体、肺炎衣原体等的抗微生物活性增强，口服生物利用度提高，给药剂量减少，故胃肠道及肝脏不良反应亦较少，临床适应证有所扩大。

（4）林可霉素类：

此类抗生素抗菌机制与大环内酯类相似，包括林可霉素及克林霉素，后者的体外抗菌活性优于林可霉素。用药后易引起腹泻，应注意有诱发假膜性肠炎可能。

（5）四环素类：

此类抗生素可特异性地与核糖体30S亚基A位结合，影响蛋白质合成。包括四环素、金霉素、土霉素及半合成四环素多西环素、美他环素和米诺环素。本类药物具广谱抗菌作用，对革兰氏阳性菌的抗菌活性优于革兰氏阴性菌。对葡萄球菌属、化脓性链球菌、肺炎链球菌、炭疽芽胞杆菌、破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、单核细胞增多李斯特菌等有抗菌活性；对多数肠杆菌科细菌、空肠弯曲菌、幽门螺杆菌及霍乱弧菌亦具抗菌活性。本类药物曾广泛应用于临床，但由于常见病原菌对该类药物耐药性普遍升高且其不良反应多见，此类药物临床适应证逐渐减少。近年随着不动杆菌属细菌耐药性日趋严重，而多西环素、米诺环素对此类细菌具有一定抗菌活性，其临床应用有所增多。

（6）甘氨酰环素类：

目前临床应用品种是米诺环素衍生物——替加环素。替加环素通过与细菌核糖体30S亚单位结合、阻止氨酰化tRNA分子进入核糖体A位而抑制细菌蛋白质合成，阻止肽链延长。替加环素为抑菌剂，对临床常见革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌有良好抗菌活性，对于拟杆菌属、产气荚膜梭菌以及微小消化链球菌等厌氧菌亦有较好作用，但对洋葱伯克霍尔德菌活性较差，铜绿假单胞菌对该药呈现耐药。

（7）氯霉素类：

氯霉素可与核糖体50S亚基结合，使肽链延伸受阻而发挥抗菌作用。对多数革兰氏阳性和革兰氏阴性球菌、流感嗜血杆菌及常见肠杆菌科细菌有良好抗菌活性，对立克次体属及脆弱拟杆菌等多数厌氧菌亦具良好作用。本品分子中有苯环基本结构，可引起严重骨髓抑制、再生障碍性贫血及灰婴综合征等严重不良反应，近年除眼科局部应用外，罕有全身应用。

（8）夫西地酸：

由梭链孢酸脂球菌的发酵液中提取获得，其化学结构与烟曲霉酸相似，具有类固醇样的结构，但并无类固醇活性。通常细菌蛋白合成依赖于氨基酰-tRNA将肽基转移至核糖体受位使肽链延长，该过程需要蛋白延长因子G和GTP水解提供能量。本品可与延长因子G结合，使氨基酰-tRNA不能将肽基转移至核糖体受位，从而阻断肽链的延长，抑制细菌蛋白合成起抗菌作用。尽管近年葡萄球菌属等革兰氏阳性菌的耐药性日趋上升，但夫西地酸由于其作用机制与其他抗菌药不同，因此与其他抗菌药没有交叉耐药现象，临床分离革兰氏阳性菌对夫西地酸仍保持较高敏感率，因此本品备受关注。

（9）莫匹罗星：

本品是一种荧光假单胞菌的发酵产生的天然抗生素。莫匹罗星可与细菌异亮酰胺转移tRNA合成酶结合，抑制细菌蛋白质合成。由于它独特的作用机制，与其他抗菌药间没有交叉耐药。本品对包括甲氧西林耐药菌株在内的葡萄球菌属细菌以及化脓性链球菌等革兰氏阳性球菌具抗菌活性，但对肠球菌属无抗菌作用。对革兰氏阴性菌中的嗜血杆菌属、巴斯德菌属、博德特菌属有一定抗菌活性，对假单胞菌属、肠杆菌科细菌抗菌作用差，对厌氧菌、真菌无抗菌作用。目前临床主要供局部应用。

4.干扰细菌叶酸、核酸的合成

（1）喹诺酮类：

此类药物通过与DNA解旋酶（拓扑异构酶Ⅱ）和拓扑异构酶Ⅳ结合，阻碍遗传信息的复制，发挥杀菌作用。临床上常用品种有环丙沙星、氧氟沙星等，主要用于肠杆菌科等革兰氏阴性菌感染。近年新上市品种对肺炎链球菌、化脓性链球菌等革兰氏阳性球菌的抗菌作用增强，对衣原体属、军团菌等细胞内病原的作用亦有增强，因此新品种尚可用于社区获得性呼吸道感染。已用于临床者有左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星和吉米沙星等。值得注意的是国内大肠埃希菌对氟喹诺酮类耐药者达50%~60%，且各品种间均呈交叉耐药，因此临床应用时需参考其药敏结果。

（2）利福霉素类：

通过与细菌的DNA依赖的RNA聚合酶β亚单位结合，抑制mRNA的合成发挥作用。目前在临床常用者有利福平、利福喷汀及利福布汀。利福平是利福霉素SV的衍生物、抗菌谱广，口服吸收好，为抗结核治疗的一线药物，抗麻风联合疗法中的主要药物。利福喷汀为长效利福霉素类衍生物，抗菌活性强，可替代利福平作为抗结核治疗联合用药之一。利福布汀为利福霉素S的衍生物，对鸟分枝杆菌复合群有效。

（3）甲氧苄胺嘧啶及磺胺类：

甲氧苄胺嘧啶与二氢叶酸分子中的蝶啶相似，能竞争抑制二氢叶酸还原酶，使四氢叶酸的生成受到抑制；磺胺药与对氨基苯甲酸（PABA）的化学结构相似，二者竞争二氢叶酸合成酶，使二氢叶酸合成减少，或磺胺药代替PABA后形成无效化合物，影响核酸的合成，抑制细菌生长繁殖。因此，甲氧苄胺嘧啶与磺胺药合用（如复方新诺明）有协同作用。可用于敏感菌所致尿路感染、伤寒沙门菌感染、肠道感染、小儿中耳炎、流行性脑脊髓膜炎等。但目前上述感染常见病原菌，如大肠埃希菌、肺炎链球菌等对该类药物耐药率高，影响了其临床应用。复方新诺明尚可用于诺卡菌病、卡氏肺孢菌病的治疗。

（4）硝基呋喃类：

此类抗菌药物通过干扰细菌氧化还原酶及抑制DNA合成而发挥抗菌作用。目前临床应用的呋喃类药物包括供口服的呋喃妥因、呋喃唑酮和局部用呋喃西林。呋喃妥因主要用于敏感大肠埃希菌、腐生葡萄球菌、肠球菌属等所致的急性单纯性膀胱炎，亦可用于预防尿路感染。呋喃唑酮主要用于治疗志贺菌、沙门菌、霍乱弧菌引起的肠道感染。呋喃西林仅局部用药，治疗敏感菌引起的创面、皮肤感染，也可用于膀胱冲洗。

（5）硝基咪唑类：

此类抗菌药物通过氧化、破坏细菌DNA而发挥杀菌作用。临床常用的有甲硝唑和替硝唑，对脆弱拟杆菌等厌氧菌、滴虫、阿米巴原虫和蓝氏贾第鞭毛虫具有良好杀伤性，临床常与抗需氧菌抗菌药物联合应用，治疗需氧菌与厌氧菌的混合感染，如腹腔感染、盆腔感染、肺脓肿、脑脓肿等；该类药口服可用于艰难梭菌所致的假膜性肠炎、幽门螺杆菌所致的胃窦炎、牙周感染及加特纳菌阴道炎等；该类药作为抗寄生虫药可用于肠道及肠外阿米巴病、阴道滴虫病、贾第虫病、结肠小袋纤毛虫等寄生虫病的治疗；甲硝唑等与其他抗菌药物联合，还可作为某些盆腔、肠道及腹腔等手术的预防用药。

（二）抗菌药物的合理应用

1.抗菌药物使用基本原则

（1）临床诊断为细菌性感染者方有指征使用抗感染药：

根据患者的症状、体征及血、尿常规等实验室检查结果，初步临床诊断为细菌性感染者，以及经病原检查确诊为细菌性感染者方有指征应用抗菌药；由真菌、结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌、支原体、衣原体、螺旋体、立克次体及部分原虫等病原生物所致的感染亦有指征应用相应的抗感染药物。缺乏细菌及上述病原生物感染的证据，诊断不能成立者无指征应用抗菌药。

（2）根据病原种类及药物敏感试验结果选用抗感染药物：

临床诊断为细菌性感染者，应在开始抗菌治疗前，留取相关标本送检，以尽早明确感染病原菌及获得药敏结果。在未获知病原菌及药敏前，可根据患者的发病场所、原发病灶及基础病等推断最可能的病原菌，并结合当地细菌耐药状况先给予抗菌药经验治疗，在获知细菌培养及药敏结果后，对原治疗疗效不佳的患者调整给药方案。

（3）按照药物的抗病原生物特点及其体内过程特点选择用药：

各种抗菌药的抗菌谱和抗菌活性，以及药物在人体内的吸收、分布、代谢和排出过程各具特点，因此各类抗菌药有不同的临床适应证，同一类抗菌药的不同品种，其适应证亦不尽相同，因此临床医师应根据其特点，按适应证选择用药。

（4）按照患者的情况以及免疫状态合理用药：

老年人、新生儿、小儿、孕妇、哺乳期妇女等特殊生理情况，以及肾功能减退、肝功能减退、免疫功能低下或缺陷等病理情况下抗感染药的选用不同于一般患者，需根据其特殊情况选用抗感染药物品种及治疗方案。

（5）制订合理的抗感染药物治疗方案：

应综合患者病情、病原生物种类及抗感染药物特点制订。

（6）抗感染药的预防应用指征：

内、外、妇、儿等各科的预防用抗菌药，仅适用于预防某一段时间内1~2种特定细菌感染，如目的在于预防任何时间发生的任何细菌感染则往往无效。

2.抗感染药的治疗性应用

（1）抗感染药治疗方案的制订：

应根据病原菌、感染部位、感染严重程度和患者的生理、病理情况制订抗菌药治疗方案，包括抗菌药的选用品种、剂量、给药次数、给药途径、疗程及联合用药等。在制订治疗方案时应遵循下列原则：

1）品种选择：

根据病原菌种类及细菌药敏结果，结合感染病情选用抗菌药。

2）给药剂量：

按各种抗菌药的推荐治疗剂量范围给药。治疗重症感染和抗菌药不易达到的部位的感染，抗菌药剂量宜较大；而治疗单纯性下尿路感染时，由于多数药物尿药浓度远高于血药浓度，则可应用较小剂量。

3）给药途径：

①轻症感染可口服给药者，不必采用静脉或肌内注射给药。重症感染、全身性感染患者初始治疗应予静脉给药，以确保药效，病情好转应及早转为口服给药。②应避免局部应用抗菌药，因为皮肤或黏膜局部应用抗菌药后，很少被吸收，在感染部位不能达到有效浓度，反易引起过敏反应或导致耐药菌产生，目前局部抗菌药物应用主要用于眼科抗菌。

4）给药次数：

为保证药物在体内能最大限度地发挥药效，杀灭感染灶病原菌，应根据药代动力学和药效学（PK/PD）相结合的原则给药。青霉素类、头孢菌素类和其他β-内酰胺类、红霉素、克林霉素等消除半衰期短者，应一日多次给药。氟喹诺酮类、氨基糖苷类等通常可一日给药一次。

5）疗程：

抗菌药疗程因感染不同而异，一般宜用至体温正常、症状消退后72~96小时，但是，血流感染、感染性心内膜炎、化脓性脑膜炎、布鲁菌病、骨髓炎、溶血性链球菌咽炎和扁桃体炎等需较长的疗程方能彻底治愈，并防止复发。

（2）抗感染药的联合应用：

抗菌药的联合应用要有明确指征，单一药物可有效治疗的感染，不需联合用药，仅在下列指征情况时可考虑联合用药：

1）病原菌尚未查明的严重感染，包括免疫缺陷者的严重感染。

2）单一抗菌药物不能控制的2种以上病原菌感染，如需氧菌及厌氧菌混合感染。

3）单一抗菌药不能有效控制的感染性心内膜炎或血流感染等重症感染。

4）需长程治疗，病原菌易对某些抗菌药产生耐药性的感染，如结核病、深部真菌病。

联合用药时宜选用具有协同或相加抗菌作用的药物联合，如青霉素类、头孢菌素类等其他β-内酰胺类与氨基糖苷类联合，两性霉素B与氟胞嘧啶联合。联合用药通常采用2种药物联合，3种及3种以上药物联合仅适用于个别情况，如结核病的治疗。由于药物协同抗菌作用，联合用药可减少毒性较大抗菌药的剂量，从而减少其毒性反应。此外必须注意联合用药后，随用药品种药物不良反应亦可增多，用药期间应密切监测可能发生的各种不良反应。

3.抗感染药的预防性应用

（1）抗感染药在内科领域中预防应用：

用于尚无细菌感染征象，但有致病菌暴露的感染高危人群。通常用于预防一段时间内、一种或两种特定病原菌入侵体内引起的感染，若目的在于长期防止任何细菌入侵，常不能达到目的。患者原发疾病可以治愈或缓解者，预防用药可能有效；原发疾病不能治愈或缓解者，预防用药应尽量不用或少用。对普通感冒、麻疹等病毒性疾病有发热的患者，昏迷、休克、心力衰竭、免疫抑制剂应用者等，预防用药缺乏指征，并易导致耐药菌感染，对上述患者通常不宜常规预防用抗菌药。

（2）抗感染药外科手术预防用药：

外科手术预防用药目的是预防手术部位感染，包括切口感染和手术所涉及的器官和腔隙感染，但不包括与手术无直接关系、术后可能发生的全身性感染。外科手术预防用药基本原则：根据手术野有否污染或污染可能，决定是否预防用抗菌药。

1）清洁手术：

手术野为人体无菌部位，局部无炎症、无损伤，也不涉及呼吸道、消化道、泌尿生殖道等人体与外界相通的器官。手术野无污染，通常不需预防用抗菌药，仅在下列情况时可考虑预防用药：①手术范围大、时间长、污染机会增加；②手术涉及重要脏器，一旦发生感染将造成严重后果者；③异物植入手术；④高龄或免疫缺陷者等感染高危人群。

2）清洁－污染手术：

呼吸道、消化道、泌尿生殖道手术，或经以上器官的手术，由于手术部位存在大量人体正常菌群，手术时可能污染手术部位引致感染，故此类手术需预防用抗菌药。

3）污染手术：

由于胃肠道、尿路、胆道体液大量溢出或开放性创伤未经扩创等已造成手术野严重污染的手术，需预防用抗菌药。

外科预防用抗菌药的选择及给药方法：

抗菌药的选择视预防目的而定。为预防术后切口感染，应针对金黄色葡萄球菌选用药物。预防器官-腔隙感染，则需依据手术野污染或可能的污染菌种类选用，如结肠或直肠手术前应选用对大肠埃希菌和脆弱拟杆菌有效的抗菌药。选用的抗菌药必须是疗效肯定、安全、使用方便及价格相对较低的品种。

给药方法：

接受清洁手术者，在术前0.5~1小时内给药，或麻醉开始时给药，使手术切口暴露时局部组织中已达到足以杀灭手术过程中污染手术野细菌的药物浓度。如果手术时间超过3小时，或失血量大（>1500ml），可在手术中给予第2剂（使用长半衰期抗菌药者除外）。抗菌药的有效覆盖时间应包括整个手术过程和手术结束后4小时。手术时间较短（<2小时）的清洁手术，术前用药一剂即可。预防用药时间通常不超过24小时，心脏手术及污染手术可延长至48小时。对手术前已存在感染者，抗菌药使用时间应按治疗性应用而定。

二、临床细菌耐药的原因及分子机制

抗菌药物与细菌耐药之间的对抗是自然界一场早已存在，且永无止境的斗争。以青霉素为例，在青霉素用于临床之前，环境中已有多种产青霉素酶菌株存在，只是未被人类发现而已。青霉素投入临床使用3年后，对其耐药的金黄色葡萄球菌即大量出现，目前临床分离的金黄色葡萄球菌对青霉素耐药率已超过95%。此后新研发的各类抗菌药物耐药情形也大致如此，大多在临床应用后不久即出现耐药，即使对许多β-内酰胺酶稳定的碳青霉烯类抗生素，近年的耐药率也是逐年攀升。不仅微生物产生的抗生素用于临床后会迅速出现耐药，一些人工合成的抗菌药物同样也存在耐药问题，以抗革兰氏阳性菌药物利奈唑胺为例，该药在上市前的临床试验中即已发现对其耐药的菌株。随着利奈唑胺在临床上的广泛应用，有的医院已出现此类耐药菌感染的小暴发。

目前临床面临的耐药问题还不限于此类单一药物的耐药，随着各类抗菌药物广泛使用，临床分离的病原菌大多是对三类以上抗菌药物耐药的多重耐药菌（multidrug-resistant bacteria），对临床常用抗菌药物全部耐药的泛耐药菌（pan-drug resistant bacteria）也已不罕见，此类耐药菌最初见于部分铜绿假单胞菌及弗劳地柠檬酸杆菌，近年鲍曼不动杆菌等不动杆菌属细菌泛耐药比例上升迅速，肺炎克雷伯菌等肠杆菌科细菌也已出现泛耐药菌株，临床医生在治疗此类耐药菌感染时已无药可用。了解细菌耐药性的产生机制，将有助于正确地使用抗菌药物和开发新型抗感染药物，从而控制细菌耐药性的产生和扩散。

（一）临床分离细菌耐药的原因

细菌耐药性是细菌抵御抗菌药物的杀菌或抑菌作用的防御功能，是一种生物学表型。根据细菌耐药性的遗传起源，可将其分为固有耐药（intrinsic drug resistance）和获得性耐药（acquired drug resistance）。

1.固有耐药

细菌对某种抗菌药物的固有耐药性是始终如一的。通常因细菌特殊的代谢模式、细胞结构引起。如氨基糖苷类抗生素进入胞内有赖于细菌的呼吸酶，而厌氧菌缺乏此类酶，故对氨基糖苷类不敏感。此外，一些细菌染色体可携带耐药基因，此类基因可能起源于细菌的看家基因（house-keeping gene），其编码产物可在长期进化中演变为灭活酶，如嗜麦芽窄食单胞菌染色体编码的β-内酰胺酶L1可介导细菌对碳青霉烯类药物耐药。

2.获得性耐药

主要通过以下两种方式实现：

（1）基因突变：

染色体发生基因突变可使细菌获得耐药性。自发突变的频率通常为1×10-10~1×10-7，即当一个细菌分裂成1×107~1×1010子代时，可能产生1个对某一抗菌药物耐药的细菌。如果临床长期使用该药物，其所形成的抗菌药物选择压力会清除无突变的敏感菌，而使原先极少数的突变耐药菌大量繁殖。由于突变产生的耐药性是自发、随机发生的，与抗菌药物的使用无关，一般只对1种或2种相类似的药物耐药。因此，临床需长期抗感染治疗的患者，常需要联合多种抗菌药物或采用多种抗菌药物轮换治疗，以减少细菌染色体突变而产生耐药菌的概率。如在结核病的治疗过程中，常联合2~4种抗结核药物，每种药物可以杀死对其他药物耐药的突变株，以达到预防耐药的目的。

（2）基因转移：

这是细菌耐药性迅速扩散的主要原因。携带耐药基因的基因转移元件主要是质粒。耐药性质粒广泛存在于革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌中，几乎所有致病菌均可有耐药质粒。耐药基因在细菌间可通过接合、转化、转导和转座等方式转移。

1）接合：

耐药质粒主要是以接合方式进行转移的。多见于革兰氏阴性菌。接合转移不仅可在同种细菌间进行，而且也可在不同种属细菌间发生，转移频率介于10-8~10-2供体菌之间。体外实验证实，大肠埃希菌耐药株可通过接合将耐药性转移给假单胞菌属及弧菌属。由于接合转移发生频率高，且可转移含多种耐药基因的质粒，导致多种抗菌药物耐药性的快速传播，在临床上危害最大。

2）转化：

自然界的转化现象，一般发生在同一物种或近缘物种中。细菌发生转化时，由于进入受体菌的DNA量很少，故两种以上耐药基因同时转移的现象极少见，因此由转化传递的耐药性在自然界及临床上不是最重要，此种方式多见于革兰氏阳性菌。

3）转导：

耐药菌可通过噬菌体经转导方式将耐药基因转移给敏感菌。由于噬菌体有严格的宿主特异性，故耐药性转导现象仅能发生在同种细菌间；噬菌体所能传递的DNA量也很少，通常只能传递对一种抗菌药物的耐药基因。这种耐药基因转移方式主要见于葡萄球菌，如金黄色葡萄球菌对青霉素、氯霉素、链霉素、四环素及大环内酯类抗生素的耐药性都可以通过转导传递。这种方式在其他细菌中少见。

4）转座：

细菌的耐药基因可通过转座在质粒与质粒、质粒与染色体或染色体与噬菌体之间传递，常可引起细菌耐药性的广泛传播。此方式可在不同属和种的细菌中进行耐药基因的转移，甚至可从革兰氏阳性菌转座到革兰氏阴性菌，因而使耐药菌种不断增多。由于耐药性质粒中的Tn的转座移动，常可形成多个Tn的串联排列，使耐药基因数目增加，是造成细菌多重耐药的重要原因。

细菌通过基因突变或耐药基因转移而形成的耐药菌株在菌群中仅占极少数，其生长必然受到正常菌群的拮抗，在自然环境下难与占有压倒优势的敏感菌竞争。然而，抗菌药物的广泛应用形成了对突变耐药株有利的选择压力。例如，当给患者长期使用抗菌药物，尤其是广谱抗菌药物时，敏感菌株（包括拮抗耐药菌的部分正常菌群）被大量杀灭，而耐药细菌（主要来自医护人员或住院已久的患者，或自身耐药突变株）则乘机侵入并大量繁殖，导致感染，进而广泛传播。可见，抗菌药物的广泛使用虽然不是细菌耐药性形成的根本原因，但其所形成的选择压力是临床耐药菌广泛传播的重要原因。

（二）细菌耐药的分子机制

细菌对于药物产生抗性的过程也就是染色体或质粒上基因的表达过程。细菌获得耐药性可以通过产生修饰酶（modified enzyme）、药物作用靶位改变（alteration of target site）、改变细胞壁的屏障功能或主动外排机制来实现。

1.产生抗菌药物修饰酶

耐药菌株通过合成某种修饰酶作用于抗菌药物，使其失去抗菌活性或抗菌活性减弱。重要的修饰酶有以下几种：

（1）β-内酰胺酶（β-lactamase）：

对青霉素类和头孢菌素类耐药的菌株产生β-内酰胺酶，可以破坏药物分子的β-内酰胺环，使其完全失去抗菌活性，也称其为灭活酶（inactivated enzyme）。根据编码基因的核苷酸序列及水解活性的不同可分为A、B、C、D四组，其中A组β-内酰胺酶主要水解青霉素类抗生素，如广泛存在于革兰氏阴性杆菌的TEM-1酶，B组为金属β-内酰胺酶，C组β-内酰胺酶主要水解头孢菌素类抗生素，D组β-内酰胺酶为苯唑西林水解酶。β-内酰胺酶可由细菌染色体或质粒编码产生。β-内酰胺酶种类繁多，数量超过1500种，不同的亚型具有不同抗生素水解活性。

（2）氨基糖苷类钝化酶（aminoglycoside-modified enzymes）：

该酶是病原菌对氨基糖苷类抗生素产生耐药性的最重要原因。氨基糖苷类钝化酶包括：①使游离氨基乙酰化的乙酰转移酶（AAC）；②使游离羟基磷酸化的磷酸转移酶（APH）；③使游离羟基核苷化的核苷转移酶（AAD）。钝化酶通常由质粒携带基因编码产生，其耐药机制是通过氨基乙酰化、羟基磷酸化和羟基核苷化的作用，使这类药物的分子结构发生改变，失去抗菌作用。三类酶又可按照所修饰的抗生素种类及位点的不同进行分类，目前已知有30余种型别。由于氨基糖苷类抗生素结构相似，故常出现交叉耐药。

（3）氯霉素乙酰转移酶（chloramphenicol acetyl transferase, CAT）：

由某些金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、D组链球菌和革兰氏阴性杆菌产生。该酶多由质粒编码，使氯霉素乙酰化而失去抗菌活性。

2.药物作用靶位的改变

细菌通过产生诱导酶对抗生素的作用靶位进行化学修饰，或通过基因突变造成靶位改变，使抗菌药物不能与靶位结合或亲和力下降，失去杀菌作用。

（1）青霉素结合蛋白：

β-内酰胺类抗生素与其作用靶位青霉素结合蛋白（PBP）结合后，可干扰肽聚糖的正常合成，导致细菌死亡。但某些革兰氏阳性菌（如肺炎链球菌）和革兰氏阴性菌（如淋病奈瑟菌、铜绿假单胞菌）能改变其PBP的结构，使之与β-内酰胺类抗生素的亲和力降低而导致耐药。MRSA则通过获取外源性基因mecA，产生新的青霉素结合蛋白PBP-2a，使细菌对β-内酰胺类抗生素的亲和力降低，导致对所有β-内酰胺类药物均耐药。

（2）细胞壁：

万古霉素等糖肽类抗菌药物通过与肽聚糖前体D-丙氨酸-D-丙氨酸（D-Ala-D-Ala）结合，抑制细胞合成而发挥抗菌作用，细菌通过自身携带或获得外源性万古霉素耐药基因簇（vanA、vanB、vanC、vanD、vanE、vanG、vanL、vanM及vanN），合成与糖肽类药物亲和力极低的新细胞壁前体，如 D-丙氨酸-D-乳酸或D-丙氨酸-D-丝氨酸，导致药物与其无法结合而产生耐药。

（3）细胞膜：

多黏菌素类抗生素含有带阳电荷的游离氨基，可与革兰氏阴性菌细胞膜磷脂中带阴电荷的磷酸根结合，进而嵌入细胞膜，改变其通透性，破坏细菌细胞膜屏障发挥抗菌作用。细菌通过细胞膜合成途径的变异，导致细胞膜电荷改变，与多黏菌素类抗菌药物亲和力下降而产生耐药。新近发现的质粒介导多黏菌素耐药基因mcr-1也通过此机制导致耐药。

（4）核糖体：

细菌核糖体30S亚基S12蛋白发生构象变化，链霉素失去结合受体而不能发挥抑菌作用；肺炎链球菌携带的耐药基因能编码甲基化酶，使23S rRNA上的一些关键性的腺嘌呤残基甲基化，使大环内酯类抗生素与核糖体50S亚基结合力下降而导致耐药；近年还发现一些革兰氏阴性杆菌携带的耐药基因，如armA、rmtA、rmtB、rmtC、rmtD、rmtE及npmA等可编码16S rRNA甲基化酶，导致细菌对所有氨基糖苷类药物高度耐药。

3.抗菌药物的渗透障碍和主动外排

（1）抗菌药物的渗透障碍：

由于细菌细胞壁的阻碍或细胞膜通透性的改变，抗生素不易进入细胞内而发挥抗菌活性。例如，分枝杆菌的细胞壁存在异常紧密的结构，通透性极低，对多种抗菌药物呈现天然耐药性。革兰氏阴性菌具有选择性、低通透性的外膜孔蛋白通道，对一些抗菌药物的进入具有阻碍作用，故对许多抗菌药物不敏感；而革兰氏阳性菌无外膜屏障，对许多疏水性抗生素（如β-内酰胺类）更为敏感。细菌在接触抗生素后，可改变外膜孔蛋白的组成或减少其数量（如OmpF和OmpC的表达减少），降低外膜通透性，产生获得性耐药。例如，亚胺培南通过特殊通道OprD2扩散，铜绿假单胞菌可因OprD2缺失而呈耐药。

（2）细菌对药物的主动外排机制：

许多细菌产生多重耐药性的重要原因是具有能量依赖性的主动外排系统，该系统通常由外排转运蛋白、外膜通道蛋白和连接蛋白组成，可将不同种类的抗菌药物同时泵出体外，使菌体内的药物浓度明显降低，不足以杀死细菌。铜绿假单胞菌的主动外排系统包括MexAB-OprM、MexCD-OprJ、MexEF-OprN、MexXY等，铜绿假单胞菌对美罗培南耐药多由此机制引起。

三、临床细菌耐药的防控

1.加强药政管理，规定抗菌药物必须凭处方供应，严格掌握新抗菌药物的审批，加强抗菌药物的质量监督。

2.开展细菌耐药性监测，并及时反馈、公布相关监测资料，为医院感染防控机构制订防治措施以及临床医生制订经验治疗方案提供客观依据。

3.根据临床分离病原菌的药敏试验结果合理选用抗菌药物，减少抗菌药物的不合理使用及滥用，降低抗菌药物选择性压力。

4.对耐药菌感染的患者应予以隔离，防止耐药菌的交叉感染。医务人员检查患者前后须及时、正确洗手，以免传播耐药病原。

5.利用细菌基因组学、生物信息学以及分子生物学技术，阐明细菌的耐药机制及其与宿主之间的相互作用，发现新靶位，研发新型抗菌药物。

（徐晓刚）

学习小结

复习参考题