有关抗生物膜剂（Anti-biofilm Agents）点滴

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　　生物膜（biofilm）也称为生物被膜，是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。生物膜细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强。生物膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。生物膜多细胞结构的形成是一个动态过程，包括细菌起始粘附、生物膜发展和成熟扩散等阶段。

     生物被膜是微生物有组织生长的聚集体。细菌不可逆的附着于惰性或活性实体的表面，繁殖、分化，并分泌一些多糖基质，将菌体群落包裹其中而形成的细菌聚集体膜状物。单个生物被膜可由一种或多种不同的微生物形成。?[2]?

     通过对微生物在固体表面定植中起支配作用的特殊现象进行了大量研究，逐渐认识到这些微生膜的形成包含复杂的理化过程和生物群落的相互作用。

     在海洋环境中，所有类型的表面，如岩石、植物、动物和装配式结构都可能被生物膜侵占。

     近年来，随着医学界对某些环境中常见细菌所致的一些慢性和顽固性疾病的深入了解，发现生物被膜是导致这些细菌性疾病难以根治的主要原因。以生物被膜形式存在的细菌不同于浮游细菌，它们对抗生素等杀菌剂、恶劣环境及宿主免疫防御机制有很强的抗性，生物被膜内的细菌在生理、代谢、对底物的降解或利用和对环境的抵抗能力等方面都具有独特的性质。?[2]?

     细菌生物被膜主要包括分泌的多糖蛋白、多糖基质、纤维蛋白、脂蛋白等多糖蛋白复合物。成熟生物被膜模型从外到内包括主体生物膜层、连接层、条件层、基质层

形成动态过程

     细菌形成生物被膜是一个动态的过程，主要可分为四个阶段：细菌可逆性粘附的定殖阶段、不可逆性粘附的集聚阶段、生物被膜的成熟阶段和细菌的脱落与再定植阶段。

    定殖阶段：当浮游细菌与惰性物体表面或活性实体的表面接触后，浮游细菌会粘附到物体表面，启动在物体表面形成生物被膜。在这个阶段，单个附着细胞仅由少量胞外聚合物包裹，还未进入生物被膜的形成过程，很多菌体还可重新进入浮游状态，因此这时细菌的粘附是可逆的。

    集聚阶段：细菌在经过初始的定殖粘附后，一些特定基因的表达开始调整，与形成生物被膜相关的基因被激活，细菌在生长繁殖的同时分泌大量胞外聚合物粘结细菌。在这个阶段，细菌对物体表面的粘附更为牢固，是不可逆的。

    成熟阶段：细菌与物体表面经过不可逆的粘附阶段后，生物被膜的形成逐渐进入成熟期。成熟的生物被膜形成高度有组织的结构，由类似蘑菇状或堆状的微菌落组成，在这些微菌落之间围绕着大量通道，可以运送养料、酶、代谢产物和排出废物等。因此，成熟的生物被膜内部结构被比喻为原始的循环系统。

    脱落与再定殖：成熟的生物被膜通过蔓延、部分脱落或释放出浮游细等进行扩展，脱落或释放出来的细菌重新变为浮游菌，它们又可以在物体表面形成新的生物被膜。

培养检测方法

    菌膜培养：菌膜的培养可分为两种，一种为静止培养，一种为动态培养。静止培养是指在选定的特定吸附材料表面上对细菌进行常规的静止培养，以使细菌在静止的环境中粘附于固相介质表面形成菌膜。动态培养可以为细菌提供一个动态的生长环境，在动态环境下观察细菌在固相介质表面形成菌膜的情况。现在评价菌膜的形成能力，多需要这两种方法的综合运用，以便最大限度的模拟细菌形成菌膜的实际生长环境，得到不同生长状态下菌膜的形成情况。例如，Rieu等用这两种方法观察菌膜的形成，就发现静止条件下菌膜的形成比流式培养条件下要少。另外，还经常要用到活细胞（例如HT-29上皮细胞）来观察细菌在生物材料上形成菌膜的情况。

     最近，美国德州农工大学研究人员掌握了一种细胞之间的“交谈”方式，不仅能精确控制细菌产出化学产品，也能更有效地控制生物膜的形成和解体。这一发现在医疗、卫生和工业领域都有着巨大的应用价值，尤其使生物反应器技术向前迈进了一大步。研究论文发表在近日的《自然·通讯》网站上。

     《美国国家科学院刊》（PNAS）发表的一篇新报道发现，细菌生物膜与结直肠癌有关。这是首次在结直肠癌当中发现了细菌生物膜。

     最近来自国外的一项研究发现，细菌可以利用一种未知的方式来抵制抗生素对其的伤害，研究者们发现这种细菌可以修饰自身的管家酶（housekeeping enzyme），进而使得自己的管家酶识别作用的抗生素，并且使得抗生素“缴械投降”。这项研究刊登在了新一期的国际著名杂志PNAS上。

     澳大利亚新南威尔士大学近日宣布，该校科学家用纳米微粒打碎了顽固的细菌生物膜。这一发现将为细菌生物膜引起的慢性炎症提供治疗思路。应对生物膜细菌的耐药性，主要有两条思路：一是研发新的抗生素；二是打碎生物膜，把细菌分割开来。此次，新南威尔士大学的科学家就是用纳米微粒打碎了顽固的细菌生物膜。

     加利福尼亚大学系统生物学家GürolSüelü，想要弄明白褶皱脊如何生成的。褶皱脊被认为有助于生物膜更有效地交换养分。GürolSüelü和他的同事发

     现死细胞积累在脊下，但不知道谁先谁后：细胞死亡还是类似脚手架的结构形成。为解决这个‘蛋与鸡’的问题，GürolSüelü和他的同事们首先踏上了‘生物膜上细胞死亡’的探索之路。研究团队制备了土壤细菌枯草芽孢杆菌的许多突变体。每个突变缺失一个被认为参与生物膜形成的基因。在每一种情况下，研究团队注意是否基因增强或抑制细胞死亡。研究团队还追踪了细胞死亡的时间和地点。总的来说，有一个细胞死亡的固定模式，他们发现：只有特定的细胞补丁会解体

　　介绍一个美国自然医学医生使用抗生物膜剂在小肠细菌过度生长治疗中的作用。通过标准的草药抗菌治疗相同的草药抗菌治疗加上一种抗生物膜剂治疗的方法比较。在联合使用抗生物膜剂加草药抗菌治疗的情况下，小肠细菌过度生长患者呼出气中氢含量明显降低。甲烷未见显著减少。使用的药物通常是干扰素加上或N-乙酰半胱氨酸，有时两者结合。或者在某些情况下，使用Samento。如果小肠细菌过度生长患者同时也有幽门螺杆菌感染，使用N-乙酰半胱氨酸。怀疑小肠细菌过度生长患者可能有其他类型的系统性或细胞间细菌感染，如莱姆病或其中一种莱姆病共感染，可以使用了Samento。如果只是小肠细菌过度生长，没有并发感染通常是使用消化酶。

    联合使用抗菌草药和抗生物膜剂的好处是缩短治疗过程，提高治疗效果，减少复发。

    人类和水生生物中的产甲烷菌已经被证明能产生生物膜。Atrantil是一种复方草药提取制剂，有很好的治疗小肠细菌过度生长的作用。使用生物溶剂能帮助治疗更难处理的以产甲烷为主的小肠细菌过度生长。

参考资料：

百度百科：https://baike.baidu.com/item/细菌生物膜/2411902?fr=aladdin

  细菌生物（被）膜（biofilm）的特点及其形成过程??．细菌之家[引用日期2017-01-24]

  细菌生物被膜（Bacterial biofilm）的结构与形成过程??．细菌之家[引用日期2017-01-24]

  细菌生物膜（菌膜）的培养与观察检测方法??．细菌之家[引用日期2017-01-24]

  掌控细胞悄悄话 攻破细菌生物膜（图）??．搜狐[引用日期2017-01-24]

  PNAS：首次发现细菌生物膜与结直肠癌有关??．生命经纬[引用日期2017-01-24]

  PNAS：揭示细菌抵御抗生素作用的分子机制??．生物研究[引用日期2017-01-24]

  研究生物膜以更好地对抗细菌感染??．生物360[引用日期2017-01-24]

  黏质物上的皱纹：细胞死亡形成生物膜褶皱??．中国科学院成都研究所[引用日期2017-01-24]