抗微生物药的主要作用机制

抗微生物药的主要作用机制抗微生物药物主要是通过干扰病原菌的生化代谢过程，影响其结构与功能而产生抗微生物作用(图52)。一、抑制细胞壁合成与哺乳动物不同，细菌的外层有坚韧而厚的细胞壁，维持细菌的正常形态和正常功能，抵抗菌体内强大的渗透压。革兰阳性细菌的细胞壁厚而坚韧，主成分为肽聚糖(peptidoglycan，黏肽)，其含量占细胞干重的50%80%，黏肽层数可达50层，胞内渗透压约为2025个大气压。而革兰阴性细菌细胞壁较薄，肽聚糖仅占1%一l0%，菌体内渗透压低。敏感细菌细胞壁肽聚糖合成受抑制后，细胞壁缺损，菌体内部高渗，水分不断进入，引起菌体膨胀、破裂而死亡。青霉素类、头孢菌素类、磷霉素、环丝氨酸，万古霉素、杆菌肽等，通过抑制细胞壁合成的不同环节而发挥抗菌作用。青霉素结合蛋白(penicillin binding protein，PBPs)是广泛存在于细菌细胞膜上的一种膜蛋白，可催化转肽反应，使末端D丙氨酸脱落，并与邻近多肽形成网状交叉连接。-内酰胺类可以和PBPs在活性位点上通过共价键结合，使其失去转肽作用，阻碍肽聚糖的合成，导致细胞壁缺损，使细菌细胞肿胀变形、破裂而死亡，故PBPs为一内酰胺类的主要作用靶位。各种细菌的细胞膜的PBPs数目及分子量不同，因而对一内酰胺类的敏感性不同。PBPs结构与数量的改变也是细菌对-内酰胺类产生耐药的一个重要机制。二、影响细胞膜功能通过抑制细胞膜功能发挥抗菌作用的抗生素，主要包括两性霉素B、多黏菌素和制霉菌素等。胞浆膜位于细菌细胞壁的内侧，为一类脂质和蛋白质分子构成的半透膜，具有物质交换、渗透屏障及合成黏肽的功能。多黏菌素阳离子极性基团能与菌体胞浆膜的磷脂结合;制霉菌素和两性霉素B等能与真菌胞浆膜上的麦角固醇类物质结合;咪唑类抗真菌药可以抑制真菌的细胞色素P450依赖的14-去甲基酶，使14-甲基固醇堆积，麦角固醇合成受阻。这些均可以使胞浆膜通透性增加，导致菌体的氨基酸、蛋白质及离子等物质外漏而发挥抑制或杀灭真菌的作用。三、抑制蛋白质合成细菌蛋白质合成包括：起始、肽链延长和终止3个阶段，在胞浆内通过核糖体循环完成，抑制蛋白质合成的药物，分别作用于蛋白质合成的不同阶段，发挥抗菌作用。1.起始阶段氨基糖苷类阻止30s亚基和70s始动复合物的形成。2.肽链延长阶段 四环素类与30s亚基结合，阻止氨基酰tRNA与其A位结合，肽链形成受阻而抑菌;氯霉素、克林霉素抑制肽酰基转移酶;大环内酯类抑制移位酶，从而阻止肽链的延长。3.终止阶段氨基糖苷类阻止了终止因子与A位结合，使肽链不能从核糖体释放出来，使核糖体循环受阻，而发挥杀菌作用。四、干扰核酸代谢抑制核酸合成的药物主要有喹诺酮类、乙胺嘧啶和利福平、磺胺类及其增效剂等。喹诺酮类药物是有效的核酸合成抑制剂，其抑制DNA回旋酶和拓扑异构酶，抑制敏感细菌的DNA复制，从而导致细菌死亡;磺胺类药物为对氨基苯甲酸(PABA)的类似物，可与其竞争二氢蝶酸合酶，阻碍二氢叶酸的合成;甲氧苄啶扪制细菌的二氢叶酸还原酶(较对哺乳动物的二氢蝶酸合酶强5000倍)，阻止四氢叶酸的合成。两者合用，依次抑制二氢蝶酸合酶和二氢叶酸还原酶，起到双重阻断，抗菌作用增强。利福平能抑制细菌DNA依赖的RNA聚合酶，阻碍mRNA的合成。核酸类似物如齐多夫定、阿昔洛韦、阿糖胞苷等抑制病毒DN