抗菌肽=抗生素?傻傻分不清。
一、简介
人类发现并应用抗生素,是人类的一大革命。但随着抗生素在临床上的广泛使用,很快便出现了耐药性,不仅使抗生素的使用出现了危机,而且“超级耐药菌”的出现使人类的健康又一次受到了严重的威胁。
随着我们对抗生素的了解,已经了解到滥用抗生素会给我们的生活带来哪些危害。同时又有许多新的问题出现:细菌为什么会对抗生素产生抗药性呢?抗菌肽与抗生素是同一类物质么?
图一 滥用抗生素诱发“超级细菌”
二、细菌对抗生素的抗药性机制
使抗生素分解或失去活性。
细菌产生一种或多种水解酶或钝化酶水解或修饰进入细菌内的抗生素,从而使之失去生物活性;
使抗菌药物作用的靶点发生改变。
细菌发生突变或某种酶发生修饰使抗生素作用靶点(如核酸或核蛋白)的结构发生变化,使抗菌药物无法发挥作用;
细胞特性的改变。
细菌细胞膜渗透性或其它特性发生改变从而使抗生素无法进入细胞;
细菌产生药泵将进入细胞的抗生素泵出细胞。
细菌通过主动运输方式将进入细胞内的药物泵至胞外;
改变代谢途径。
如金黄色葡萄球菌多次接触磺胺药后,体内的对氨基苯甲酸(PABA)含量增加,可达到原先的20~100倍,PABA与磺胺药竞争二氢喋酸合成酶,使磺胺药的作用下降甚至消失。
图二 细菌耐抗生素机制
三、抗菌肽与抗生素的区别
- 来源不同
抗菌肽(Antimicrobial peptide)又称宿主防御肽,指生物体内经诱导而产生的一类与先天免疫相关的有抗菌活性小分子多肽物质。
抗生素(Antibiotics)是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)在生活过程中产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物。如青霉素为青霉菌产生的次级代谢产物。
产生方式不同
抗菌肽是通过基因编码合成,DNA转录表达得到。所有抗菌肽的氨基酸为20种常见氨基酸。
抗生素大部分由酶促反应生成。涉及到许多合成酶、水解酶、转移酶等的作用,将一些化学基团组合,生成复杂的结构。即使一些肽类抗生素,也经过了大量酶促反应的作用,故许多肽类抗生素很难有明确的氨基酸序列,存在大量的氨基酸衍生物或者稀有氨基酸。
对机体的免疫作用不同
抗菌肽为宿主防御肽,在宿主先天免疫中有重要的调节作用,能提高机体的非特异免疫。如天蚕素抗菌肽能通过提高CD4 和CD8 的比值,从而提高机体的非特异免疫。不同抗菌肽的抗菌谱不同,除了对细菌有抑制杀灭作用,对真菌、病毒、原虫都有一定的抑制作用。
许多抗生素不能提高免疫,反而对免疫系统有抑制或者损伤作用。如氯霉素对骨髓造血功能有很强的破坏作用,从而降低免疫细胞的生成。另外抗生素以杀灭细菌为主,对病毒没有作用。
作用机理不同
抗菌肽的主要作用在细菌的细胞膜上,通过改变细胞膜的通透性而杀灭细菌,不易产生耐药性。
大部分抗生素有特定的作用位点,如青霉素与细胞壁的D-丙氨酰-D-丙氨酸竞争结合,抑制细胞壁的合成,易产生耐药性。
图三 抗菌肽作用机制
图四 抗生素抗菌机制
四、结语
由于抗生素的滥用及其作用机理,细菌相对容易对抗生素产生抗药性。而抗菌肽不仅具备广谱抑菌特性,而且由于其作用于细胞膜,更难产生抗药性,因此成为抗生素的良好替代品。
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