抑菌：特性，作用机理和实例 - 药物 - 2025

抑菌药是可逆地阻止细菌繁殖和生长的抗生素。它们可用于抵抗敏感微生物和具有有效免疫系统的患者的感染。

巴斯德和乔伯特是第一个认识到某些微生物产品潜在治疗作用的人。1877年，他们发表了他们的观察结果，展示了常见的微生物如何阻止尿中炭疽杆菌的生长。

随着时间的流逝，抑菌和杀菌抗生素如何与细菌种群有关（资料来源：Kuon.Haku通过Wikimedia Commons）抗菌化学疗法的现代时代始于1936年，当时将磺酰胺引入医学实践。1941年，有足够数量的青霉素可用于临床，彻底改变了传染病的治疗方法。

在第二次世界大战结束时发现了链霉素，氯霉素和金霉素。从那时起，已经开发了数百种抗菌药物，这些药物可用于治疗各种传染病。

当前，抗生素是医学上最常用的药物之一，超过30％的住院患者接受抗生素治疗。但是，它们是医生和患者最常滥用的药物之一。这些药物的不必要和管理不当的治疗已成为对多种抗生素产生细菌耐药性的原因。

根据它们的一般作用机理，将抗菌剂分为杀菌剂（杀死细菌的细菌）和抑菌剂（抑制细菌的生长和繁殖的细菌）。尽管在体外测试时这种区别很明显，但在治疗中使用时，这种区别还不是很明确。

特点

如上所述，抗菌药物可分为能够杀死敏感细菌的杀菌剂和可逆地抑制其生长发育的杀菌剂。

当前，从临床角度来看，这种分化在某种程度上是分散的。因此，可以说给定的抗生素优先作为抑菌剂或杀菌剂起作用。

因此，取决于某些条件，例如在需要其作用的区域中达到的浓度以及它对所涉及的微生物具有的亲和力，相同的抗生素可能具有双重作用（抑菌或杀菌）。

通常，抑菌剂，除氨基糖苷类以外，是干扰敏感细菌蛋白质合成的抗生素。如果人体的免疫系统是一种能胜任的系统，那么它足以抑制细菌的生长和繁殖，从而可以消除细菌。

另一方面，杀菌剂可能具有不同的作用机理：它们可以干扰细菌细胞壁的合成，改变细胞质膜或干扰某些与细菌DNA的合成和代谢有关的过程。

作用机理

已经使用了几种方案来对抗菌药物进行分类，其中包括根据共同的作用机制对这些药物进行分组。因此，根据其作用机理，抗生素可分为：

-抑制细菌壁合成的抗生素：青霉素和头孢菌素，环丝氨酸，万古霉素和杆菌肽。

-改变微生物膜通透性的抗生素，允许细胞内化合物逸出：包括多粘菌素和多烯等去污剂。

-影响30S和50S核糖体亚基功能并引起可逆性蛋白质合成抑制的药物：这些是抑菌药物。例子是氯霉素，四环素，红霉素，克林霉素和新霉素。

-与30S亚基结合并改变蛋白质合成并最终导致细菌死亡的物质：其中包括氨基糖苷类。

-影响核酸代谢的抗生素会抑制RNA聚合酶：利福霉素就是一个例子。

-抑制叶酸代谢酶的抗代谢药：例如甲氧苄氨嘧啶和磺酰胺。

抑菌剂的作用机理

抑菌剂的作用机制与靶细菌蛋白质合成的改变有关。这是通过各种机制实现的：

活化相抑制

-异亮氨酰-tRNA合成酶的抑制剂。

抑制蛋白质合成的启动

-防止形成70S起始复合物或与50S亚基结合。

-抑制氨酰基-tRNA与核糖体的结合。

通过多种机制抑制伸长

-干扰转肽过程。

-干扰核糖体50S亚基的23S rRNA中的肽基转移酶。

-抑制延伸因子G的易位。

一个单独的案例包括氨基糖苷的作用机理，因为它们作用于30S核糖体亚基，从而干扰了蛋白质的合成，因此具有抑菌作用。然而，它们在某些细菌的膜上产生作用，这主要引起杀菌作用。

每种作用机理和敏感微生物的例子

活化相抑制剂

Mucopyrocin是一种抑菌抗生素，能够竞争性抑制异亮氨酸-tRNA合成酶，从而抑制异亮氨酸的掺入并停止合成。

这种抗生素是由假单胞菌的某些物种合成的，因此从那里提取出来。它对革兰氏阳性细菌具有特别强大的作用。它主要用于局部皮肤感染，或用于消灭金黄色葡萄球菌的健康携带者状态。

抑制蛋白质合成的启动

在细菌中，合成的开始是通过加入甲硫氨酸作为与tRNA连接的甲酰甲硫氨酸（转移RNA）而发生的。30S和50S核糖体亚基与两个重要基因座一起参与起始复合体：基因座A和基因座P。

恶唑烷酮和氨基糖苷类表现出这种作用机理。恶唑烷酮类是最近被引入临床实践的一组合成抗生素，它们与其他抑菌抗生素没有交叉耐药性。

利奈唑胺是恶唑烷酮的代表，它对革兰氏阳性细菌具有活性，包括金黄色葡萄球菌和链球菌属的菌株。多抗性，对革兰氏阴性菌无活性。

氨基糖苷是天然来源的，它们是由土壤中的放线菌或其半合成衍生物合成的。它们对多种细菌具有活性，尤其是对需氧革兰氏阴性菌具有活性。

根据细菌及其位置，它们可以表现出抑菌或杀菌作用。

抑制氨酰基-tRNA与核糖体的结合

四环素及其衍生物，甘氨酰环素是这一类的代表。它们阻断或抑制基因座A。四环素可以是天然存在的（链霉菌）或半合成的。这些包括强力霉素，米诺环素和土霉素。

多西环素的化学结构（资料来源：疫苗接种者，来自Wikimedia Commons）四环素是广谱抗生素，可抵抗革兰氏阳性和革兰氏阴性的许多细菌，它们对立克次体，衣原体，支原体和螺旋体非常活跃。

Tigecycline是衍生自美满霉素的糖基环素，具有相同的作用机理，但亲和力是美满环素的五倍，并且也影响细胞质膜。它们对肠球菌和许多对其他抗生素具有抗性的细菌非常活跃。

伸长抑制剂

氯霉素和林可酰胺类是此类化合物，作用于P位点，而次育酸则是抑制延伸因子G易位的机制之一。大环内酯类和酮类内酯在核糖体50S亚基的23S rRNA处结合肽基转移酶。

氯霉素及其衍生物（如甲砜霉素）是针对革兰氏阳性和阴性以及厌氧菌的广谱抑菌抗生素。它们对沙门氏菌和志贺氏菌以及细菌类非常有效，但脆弱的芽孢杆菌除外。

主要的林可酰胺为克林霉素，具有抑菌作用，但是根据剂量，其在靶标中的浓度和微生物类型的不同，它可以表现出杀菌作用。

克林霉素对革兰氏阳性药有效，除肠球菌外，它是脆弱的芽孢杆菌的选择，对某些原生动物如疟原虫和弓形虫也有效。

大环内酯类

这些药物包括红霉素，克拉霉素和罗红霉素（作为14个碳的大环内酯类药物）和阿奇霉素（作为15个碳的组）。Spiramycin，Josamycin和Midecamycin是16碳大环内酯类药物的例子。

泰利霉素是衍生自红霉素的酮内酯。大环内酯类和酮类内酯均对革兰氏阳性菌，百日咳博德特氏菌，杜克伊嗜血杆菌，奈瑟氏菌，幽门螺杆菌（克拉霉素更有效）和梅毒螺旋体具有活性。

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