抗细菌感染类药物的作用机制

关于抗细菌感染类药物的作用机制第一节

抗菌药物的种类及其作用机制第2页,共35页，2024年2月25日，星期天一、抗菌药物概念

1.抗菌药物（antibacterialagents）

指对病原菌具有抑制或杀灭作用、用于预防和治疗细菌性感染的药物，包括抗生素（antibiotics）和化学合成的药物。

2.抗生素（antibioticagents）：微生物在其代谢过程中产生的能杀灭或抑制其它特异病原微生物的产物。抗生素分子量小，低浓度就能发挥其生物活性，有天然和人工半合成两类。第3页,共35页，2024年2月25日，星期天二、抗菌药物的种类

（一）按抗菌药物化学结构和性质分类：1.β-内酰胺类（β-lactam）

化学结构中含有β-内酰胺环的抗生素。β-内酰胺抗生素分子侧链的组成形式多样，形成了抗菌谱不同、临床药理学特性各异的多种不同β-内酰胺抗生素。包括：

第4页,共35页，2024年2月25日，星期天♣青霉素（penicillin）类：青霉素G、甲氧西林等。♣头孢菌素（cephalosporin）类：头孢唑啉等。♣头霉素：如头孢西丁。♣单环β-内酰胺类：如氨曲南。♣碳青霉素烯类：亚胺培南与西司他丁合用称泰能。♣β-内酰胺酶抑制剂：如舒巴坦棒酸使酶失活。第5页,共35页，2024年2月25日，星期天2.大环内酯类（macrolides）

红霉素、螺旋霉素等。3.氨基糖苷类（aminoglycosides）

链霉素、庆大霉素4.四环素类（tetracycline）

四环素、强力霉素等。5.氯霉素类（chloramphenic）

包括氯霉素、甲砜霉素。第6页,共35页，2024年2月25日，星期天6.化学合成的抗菌药物

磺胺类：磺胺嘧啶（SD）、复方新诺明（SMZco）等。喹诺酮（fluroqinolone）类：包括氟哌酸、环丙沙星等。7.其他

抗结核药物：利福平、异烟肼、乙胺丁醇、吡嗪酰胺等。多肽类抗生素：多粘菌素类、万古霉素、杆菌肽、林可霉素和克林霉素等。第7页,共35页，2024年2月25日，星期天（二）按生物来源分类

1.细菌产生的抗生素

如多粘菌素和杆菌肽。

2.真菌产生的抗生素

如青霉素及头孢菌素，现在多用其半合成产物。

3.放线菌产生的抗生素

放线菌是生产抗生素的主要来源。其中链霉菌和小单孢菌产生的抗生素最多。常见的抗生素包括链霉素、卡那霉素、四环素、红霉素、两性霉素B等。第8页,共35页，2024年2月25日，星期天

根据对病原菌的作用靶位，将抗生素的作用机制分为四类（表6-1）。1.抑制细菌细胞壁合成2.影响胞浆膜通透性（多粘菌素）3.抑制蛋白质合成（大环内酯类、氨基糖甙类）4.抑制核酸代谢：叶酸代谢；核酸合成（喹诺酮、磺胺类）三、抗菌药物的作用机制第9页,共35页，2024年2月25日，星期天表6-1抗菌药物的主要作用部位喹诺酮类林可霉素类氨基糖苷类酮康唑环丝氨酸利福平红霉素制霉菌素杆菌肽甲氧苄胺嘧啶四环素类两性霉素B万古霉素磺胺药氯霉素多粘菌素类β-内酰胺类核酸合成细胞蛋白合成细胞膜渗透性细胞壁第10页,共35页，2024年2月25日，星期天表6-1抗菌药物的主要作用部位喹诺酮类林可霉素类氨基糖苷类酮康唑环丝氨酸利福平红霉素制霉菌素杆菌肽甲氧苄胺嘧啶四环素类两性霉素B万古霉素磺胺药氯霉素多粘菌素类β-内酰胺类核酸合成细胞蛋白合成细胞膜渗透性细胞壁第11页,共35页，2024年2月25日，星期天G-菌与G+菌细胞壁结构比较图G-菌第12页,共35页，2024年2月25日，星期天G+菌第13页,共35页，2024年2月25日，星期天抑制胞浆外交叉联接过程（青霉素、头孢菌素）抑制胞浆膜阶段粘肽合成（万古霉素、杆菌肽）抑制胞浆内粘肽前体的形成(磷霉素、环丝氨酸）1.抑制细菌细胞壁的合成第14页,共35页，2024年2月25日，星期天

β-内酰胺类抗生素主要抑制肽聚糖合成所需的转肽酶反应，阻止肽聚糖链的交叉连结，使细菌无法形成坚韧的细胞壁。

β-内酰胺抗生素可与细胞膜上的青霉素结合蛋白（penicillin-bindingprotein,PBP）共价结合。该蛋白质是青霉素作用的主要靶位，当PBPs与青霉素结合后，导致了肽聚糖合成受阻。可以抑制转肽酶活性，使细菌的细胞壁形成受阻。细菌一旦失去细胞壁的保护作用，在相对低渗环境中会变形、裂解而死亡。第15页,共35页，2024年2月25日，星期天

有两种机制：①某些抗生素分子（如多粘菌素类）呈两极性，亲水端与细胞膜蛋白质部分结合，亲脂端与细胞膜内磷脂结合，导致细菌胞膜裂开，胞内成分外漏，细菌死亡。②两性霉素B和制霉菌素能与真菌胞膜上固醇类结合，酮康唑抑制真菌胞膜中固醇类的生物合成，均致细胞膜通透性增加。细菌胞膜缺乏固醇类，故作用于真菌的药物对细菌无效。2.损伤细胞膜的功能,增加细胞膜的通透性第16页,共35页，2024年2月25日，星期天氨基糖苷类——蛋白质合成全过程抑制药四环素类——30S亚基抑制药氯霉素林可霉素类50S亚基抑制药大环内酯类3.抑制蛋白质的合成

抗生素可影响细菌蛋白质合成，作用部位及作用时段各不相同。结果细菌蛋白质合成受到干扰。第17页,共35页，2024年2月25日，星期天4.抑制核酸（DNA/RNA）合成喹诺酮类：作用于DNA回旋酶，抑制细菌繁殖。利福平（RFP）：与依赖DNA的RNA多聚酶结合，抑制mRNA的转录。磺胺类药物：与对氨基苯甲酸（PABA）的化学结构相似，竞争二氢叶酸合成酶，使二氢叶酸合成减少，影响核酸的合成，抑制细菌繁殖。抗生素可通过影响细菌核酸合成发挥抗菌作用。第18页,共35页，2024年2月25日，星期天影响叶酸代谢(TMP)

TMP与磺胺药合用(复方新诺明)有协同作用

第19页,共35页，2024年2月25日，星期天抗菌药物作用机制总结图示第20页,共35页，2024年2月25日，星期天21

耐药性（drugresistance）：是指细菌对药物所具有的相对抵抗性。耐药性的程度以最小抑菌浓度（MIC）表示临床致病菌如金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌、大肠埃希菌、志贺菌属等的抗药情况尤为突出第一节细菌的耐药性

第21页,共35页，2024年2月25日，星期天Someofantibiotic-resistantbacteriaM.tuberculolsisE.coliP.aeruginosaS.dysenteriaeS.pneumoniaeH.influenzaeN.gonorrhoeaeE.faecalis

AcinetobacterS.aureaus第22页,共35页，2024年2月25日，星期天抗菌药物的作用与细菌耐药性的关系抗菌药物的选择压力第23页,共35页，2024年2月25日，星期天第24页,共35页，2024年2月25日，星期天25

（一）固有耐药性:指天然耐药性。（二）获得耐药性：细菌DNA改变而获得了耐药性。

1、染色体突变：自发的突变。突变频率很低，只产生对1种或2种相似的药物耐药，且性质较为稳定，其产生和消失（即回复突变）与药物接触无关。

一、细菌耐药性的分类：

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2、质粒介导的耐药性：R质粒①接合性R质粒：通过接合方式转移。②非接合性R质粒：通过转化、转导方式转移。

3、转座因子介导的耐药性：转座子（transposon,Tn）可携带与转座有关的基因和耐药基因。

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一、钝化酶的产生β-内酰胺酶(β-lactamase)氨基糖苷类钝化酶氯霉素乙酰转移酶甲基化酶第二节细菌耐药性产生机制

第27页,共35页，2024年2月25日，星期天第28页,共35页，2024年2月25日，星期天第29页,共35页，2024年2月25日，星期天第30页,共35页，2024年2月25日，星期天31

利福平：作用点是RNA聚合酶的β亚基。当β亚基的编码基因突变时，就产生了耐药性。

青霉素：耐药菌株的PBPs数量减少或构型变化均可使青霉素的结合减少而出现耐药性。如：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。

二、药物作用的靶位发生改变

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三、胞壁通透性的改变和主动外排机制

改变细胞壁通透性主动外排机制

四、抗菌药物的使用与细菌耐药性的关系：临床不合理用药形成了抗菌药物的选择压力,将耐药菌株保留下来。第32页,共35页，2024年2月25日，星期天第33