細(xì)菌生物膜.ppt

1、細(xì)菌生物膜,Post等于2001年首次在分泌性中耳炎的發(fā)病機(jī)制中提出細(xì)菌生物膜的致病理論以來，細(xì)菌生物膜與中耳炎的關(guān)系迅速成為學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)，而且很快擴(kuò)展到對(duì)病程長的難治性感染性疾病如:慢性鼻- 鼻竇炎等的研究，其發(fā)病機(jī)理是否也與細(xì)菌生物膜致病理論有關(guān)，學(xué)者們正在研究探索中。,1.概念：,細(xì)菌生物膜是指細(xì)菌在不利于其生長的環(huán)境下，通過自身產(chǎn)生的胞外多糖被膜多聚物相互粘連形成的細(xì)菌群落，粘附于無生命體或活體表面，可由單一菌種形成，也可由多菌種形成。,目前認(rèn)為99%的細(xì)菌以生物膜的形式存在，只有1%的細(xì)菌以浮游形式存在。人類感染疾病，65%涉及細(xì)菌生物膜，實(shí)驗(yàn)性的中耳炎、鼻- 鼻竇炎都已證實(shí)有細(xì)

2、菌生物膜的存在，國外掃描電鏡觀察慢性鼻- 鼻竇炎粘膜生物膜的出現(xiàn)率在80100%之間（圖1.2）。,成熟三維結(jié)構(gòu)細(xì)菌生物膜可見水 通道及基質(zhì)包被的橢圓形，球形 小體.6500,鼻竇粘膜有圓形，橢圓形小體 埋于基質(zhì)中，形成塔狀結(jié)構(gòu)， 其間有水道分隔. 8000,1.1、細(xì)菌生物膜組成及形態(tài)特征：,生物膜組成的基本要素是細(xì)菌、胞外基質(zhì)(胞外多糖和蛋白質(zhì))和粘附面構(gòu)成具有含開放水通道三維膜性復(fù)合體，其內(nèi)可見0.05m0.5m細(xì)菌大小范圍圓形或橢圓形小體埋于基質(zhì)中構(gòu)成塔狀，其間有水通道分隔，細(xì)菌在胞外多糖、鄰近細(xì)菌和水通道組成的微環(huán)境中生長、繁殖（圖3）。,6500,1.2、附著面：組織粘膜損傷，細(xì)菌

3、才能粘附。,正常粘膜覆蓋一層粘液毯，含有溶菌酶和分泌的免疫球蛋白A，加上粘膜纖毛運(yùn)動(dòng)，可抑制細(xì)菌的粘附和生長，當(dāng)粘膜受損，纖毛排列紊亂、倒伏或缺失，細(xì)菌才能粘附、定植、微菌落形成、成熟的細(xì)菌生物膜形成，因此粘膜損傷是細(xì)菌生物膜形成的前提條件，同時(shí)細(xì)菌亦可粘附于固定的或死亡的組織表面，如：植入體內(nèi)的醫(yī)療器械或死骨形成細(xì)菌生物膜。,1.3、水通道：,開放于三維膜性復(fù)合體的水通道，貫穿于圓形或橢圓形小體之間，成為調(diào)控生物膜的穩(wěn)定性或pH梯度主要循環(huán)系統(tǒng)，協(xié)助轉(zhuǎn)運(yùn)其營養(yǎng)物質(zhì)和廢物。,2.生物膜的臨床特征：,2.1、細(xì)菌生物膜具有極強(qiáng)的抗藥性：,抗生素對(duì)浮游菌存在抗菌作用，可使臨床癥狀消失，但一般不能穿

4、透細(xì)菌生物膜，其耐藥性相當(dāng)于浮游菌的5001000倍以上，由于這種抵御抗菌藥物作用，致使其在宿主體內(nèi)長期存在。,2.2、病程的長期性：,細(xì)菌生物膜能間斷釋放浮游菌，導(dǎo)致感染，反復(fù)加重或急性發(fā)作，常規(guī)感染藥可殺滅浮游菌和表層菌，臨床癥狀可控制，但由于生物膜獨(dú)特的耐藥性，深層菌長能抵抗抗生素的作用，得以生存，停止抗生素治療后，存留細(xì)菌會(huì)利用死亡菌為營養(yǎng)迅速繁殖，只需數(shù)小時(shí)即恢復(fù)原有狀態(tài)，在環(huán)境允許時(shí)，細(xì)菌生物膜再次釋放浮游菌，導(dǎo)致癥狀再次復(fù)發(fā)，成為急性感染發(fā)病的“細(xì)菌孵化所”，故使病程長期遷延不愈。,2.3、可逃避宿主的細(xì)胞免疫和體液免疫，導(dǎo)致局部炎癥反應(yīng)。,細(xì)菌生物膜由于在宿主體內(nèi)持續(xù)存在，其內(nèi)

5、細(xì)菌產(chǎn)生超抗原，影響宿主的免疫系統(tǒng)，刺激周圍粘膜，不時(shí)釋放炎性介質(zhì)，導(dǎo)致局部炎癥反應(yīng)：1L-8升高，中性粒細(xì)胞和B細(xì)胞顯著聚集，細(xì)胞粘膜腫脹，滲出增多，造成臨床上難治性疾病原因之一。,3.細(xì)菌生物膜與中耳炎：,人們?cè)谥委焹和置谛灾卸走^程中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)急性中耳炎的滲液中，細(xì)菌培養(yǎng)陽性，而在慢性中耳炎滲液中呈陰性，對(duì)抗生素治療不敏感且滲液中能檢出炎性介質(zhì)。,于是在2001年post等在分泌性中耳炎的發(fā)病機(jī)制中提出細(xì)菌生物膜致病理論：細(xì)菌以生物膜的形式粘附于中耳粘膜表面，因此中耳積液或灌洗液中很難培養(yǎng)到活的浮游細(xì)菌，膜內(nèi)的細(xì)菌持續(xù)分泌內(nèi)毒素，刺激粘膜，產(chǎn)生炎性介質(zhì)，導(dǎo)致局部炎癥反應(yīng)，使粘膜持續(xù)腫脹

6、、滲出。,Yokota等對(duì)一組反復(fù)復(fù)發(fā)的急性中耳炎進(jìn)行追蹤觀察，發(fā)現(xiàn)后續(xù)發(fā)作的急性中耳炎其中耳致病的菌種，屬性均與首次中耳炎的致病菌同源，說明后續(xù)的中耳炎急性感染很可能與細(xì)菌生物膜未能徹底清除有關(guān)。,國內(nèi)外學(xué)者相繼在灰鼠、大鼠中耳炎實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭邪l(fā)現(xiàn)細(xì)菌生物膜的存在，說明慢性中耳炎反復(fù)發(fā)作遷延不愈是在中耳粘膜表面形成了細(xì)菌生物膜為重要原因之一。,中耳粘膜無纖毛扁平細(xì)胞， 細(xì)胞嵌頓、緊密、界限清除. 3000,成熟細(xì)菌生物膜形成特征性的 “蘑菇狀”“塔狀”三維體結(jié)構(gòu). 2000,聽泡注射肺類鏈球菌懸液后5d，中 耳粘膜表面可見成熟細(xì)菌生物膜. 500,4.細(xì)菌生物膜與慢性鼻- 鼻竇炎：,國外學(xué)者用掃

7、描電鏡觀察慢性鼻- 鼻竇炎細(xì)菌生物膜出現(xiàn)率為80100%，且生物膜的出現(xiàn)率與細(xì)菌培養(yǎng)陽性率之間無相關(guān)性，細(xì)菌生物膜用一般培養(yǎng)方法細(xì)菌為陰性.,國內(nèi)學(xué)者張孜等對(duì)6例慢性鼻- 鼻竇炎患者用鼻內(nèi)鏡取鉤突，篩泡和上頜竇粘膜樣本用掃描電鏡觀察，其中5例有細(xì)菌生物膜存在，檢出率為83.3%，而對(duì)照組6例為阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合癥。用上述同樣的方法無一例有細(xì)菌生物膜的存在。,熊高云等用同樣方法對(duì)15例伴鼻息肉慢性鼻- 鼻竇炎患者，其中11例發(fā)現(xiàn)細(xì)菌生物膜存在，對(duì)照組為無鼻- 鼻竇炎的鼻骨骨折患者11例，其中1例發(fā)現(xiàn)有細(xì)菌生物膜存在，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p0.05），而且其中5例（包括1例對(duì)照組）

8、除具有典型的細(xì)菌生物膜同時(shí)還可見到粘膜纖毛排列紊、缺失等現(xiàn)象。,排列整齊，鼻粘膜纖毛.2000 6500,鼻竇粘膜表面有圓形或橢圓 形小體埋于基質(zhì)中，形成塔 狀結(jié)構(gòu)，其間有水通道分隔. 8000,鼻竇粘膜表面可見圓形或 橢圓形細(xì)胞小體6000,參考文獻(xiàn),（1）.Stewart PS，Coaterton JW.Antibiotic resistance of bacteria in biofilms.Lancet，2001，358：135138. （2）Potera C.Forging a link between biofilms and disease.Science，1999，283：1837，1839. （3）.Post JC.D：rect evidence of bacterial biofilms in otitis media.Laryngos cope，111：20832094.,參考文獻(xiàn),（4）.于睿莉，董震.細(xì)菌生物膜在慢性鼻- 鼻竇炎發(fā)病機(jī)制中的作用.中華耳病咽喉頭頸外科雜志.2006，41（3）：228230. （5）.張孜，李云川，韓曄華，等.慢性鼻- 鼻竇炎細(xì)菌生物膜形態(tài)觀察，中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志.2008，43(11):840844.,參考文獻(xiàn),（6）.熊高云，陳海紅