金黄色葡萄球菌生物膜的研究进展

金黄色葡萄球菌生物膜的研究进展

卢忠义(综述)，宋 鸿(审校)

【期刊名称】遵义医学院学报

【年(卷),期】2012(035)005

【总页数】4

【关键词】【关键词】 金黄色葡萄球菌；生物膜；感染

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)常引起皮肤黏膜及多种组织器官的化脓性炎症，是医院内交叉感染的重要病原菌之一，也是生物膜感染常见的病原菌。由于细菌形成生物膜后其生物学性状、致病性及免疫性均发生明显变化，使感染慢性化并难以控制,为临床防治带来极大困难。因此，本文根据近年来的文献报道，对金黄色葡萄球菌生物膜的形成、结构及调控机制进行详细综述。

1 生物膜的定义及形成过程

生物膜(Bacterial biofilm，BF)是细菌在生长过程中为了适应环境的变化而附着在机体组织或生物材料表面形成的一种与浮游细菌相对应的生长方式，是由细菌群落和细胞外基质所构成，细菌一旦形成生物膜其生长、基因表达及蛋白质产物都会发生改变【1】。生物膜厚度的变化范围可以从一个单层细胞到许多黏液性多聚物包裹的细胞群落。对生物膜结构的分析显示，在某些情况下高密度的生物膜微菌落可以形成独特的柱状或蘑菇状结构。然而，也有一些生物膜结构的形成却依赖于环境因素【2】。生物膜通过错综复杂的通道网络为更深层的细菌输送基本营养物质，提供细菌代谢所需。虽然生物膜的形成不是持续感染的先决条件，但要清除却很困难，往往需要外科手术，因此对于生物膜的预防及消除还有待进一步研究。

金黄色葡萄球菌是一种分布广泛的革兰阳性细菌，常存在于人体前鼻腔。据统计，有20%～25%人群是金黄色葡萄球菌的长期宿主，75%～80%人群是间歇性宿主或从未侵入金黄色葡萄球菌【3,4】。之前的研究显示，鼻腔带菌与院内感染的增多有极大的因果关系。鼻腔为金黄色葡萄球菌提供了一个集结地去播散细菌，一旦细菌经破损的上皮进入血液循环系统，细菌开始繁殖，黏附因子表达也开始上调，侵入的葡萄球菌有可能被先天免疫防御系统清除，也有可能黏附于宿主细胞外基质蛋白形成生物膜。生物膜的形成最初来源于单个细胞，但在形成生物膜的过程中细胞的生理学特性逐渐向生物膜转变，在整个细菌群落形成过程中环境因素可以促进不同子群体生长，而在生物膜中由于受氧气、营养、电子受体梯度的影响可以导致差异的基因表达【5】。研究发现，葡萄球菌生物膜中的细菌可以同时存在四种代谢方式：需氧生长型，发酵型，休眠型(包括生长缓慢和停滞的细菌)和死亡细菌。位于表层氧气丰富的地方和下层营养丰富区域的细菌代谢比较活跃【5】。然而，绝大多数细胞是位于一个静止和缺氧环境下。此外，已证实了生物膜差异蛋白的表达跟多种细胞壁相关蛋白有关。在某些情况下，生物膜中细胞簇的这种差异表达可以设想为细胞间的基础。