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细菌生物被摸的形成和循环
细菌生物被膜(bacterial biofilm,BBF)在病原微生物引起的持续性感染中起着重要作用。1978年,被誉为“生物被膜研究之父”的J.W.(Bill)Costerton 提出了生物被膜的基本概念。此后生物被膜和疾病之间联系的研究开始展开,有报道指出,人类大约65%的感染与生物被膜有关。 BBF是一种微生物聚集群体,是指细菌吸附于机体黏膜或植入性生物医学材料表面,由菌体和自身分泌的胞外基质如胞外多糖、脂蛋白、纤维蛋白等而组成的具有三维立体结构的膜样物。BBF 广泛分布于自然界中,如土壤,河流中的石头或植物根部,工业材料(尤其是输水系统),航运领域以及人体中。 BBF 的形成是一个连续的过程,为了研究方便,将此过程人为地分为 4 个阶段,即:(1)细菌的黏附期;(2)细菌微菌落的形成;(3)生物被膜成熟期;(4)生物被膜散播期。 BBF相关感染包括两个方面,即生物材料相关感染与细菌生物被膜病。 铜绿假单胞菌、葡萄球菌、链球菌、大肠埃希菌和流感嗜血杆菌等是引起BBF 相关感染的常见病原菌,能引起人工瓣膜性心内膜炎、隐形眼镜感染和导管感染等生物材料相关感染以及囊性纤维化肺炎、中耳炎、龋齿等细菌生物被膜病。 BBF 感染性疾病拥有一些共同的临床特点。 致病菌主要来自皮肤和周围环境中的细菌,在免疫受损的患者中常常可以引起灾难性的慢性感染。在人体和环境中可以同时以生物被膜菌和浮游菌方式共存。自然环境中形成的生物被膜常由多种细菌混合而成,而人体疾病状态下常常是单一的细菌感染为主。生物被膜菌可以释放抗原刺激机体产生抗体,但是这些抗体不足以杀死生物被膜内的细菌,却可以引起周围组织的免疫复合物损伤。使用抗生素治疗往往起初可能有效,但后续治疗常常失败。由于 BBF 的存在,使被膜内的细菌能够逃逸抗生素的杀伤作用,成为潜在的感染源,从而造成感染的反复发作。
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