抗生素是怎么工作的？

抗菌药物的评价指标

1. 抗菌谱

抗菌谱指抗菌药物抑制或杀灭病原微生物的范围，也泛指一种或一类抗菌药物所能抑制（或杀灭）微生物的类、属、种范围。抗菌药物的说明书常在【药理作用】或【适应症】一栏中对抗菌谱进行说明。抗菌谱实际上说明了该抗菌药物对哪些抗菌药物有效，因此抗菌谱是临床选用抗菌药的基础。例如，患者感染了嗜麦芽窄食单胞菌，不能选择美罗培南，是因为嗜麦芽窄食单胞菌对美罗培南天然耐药，其不在美罗培南的抗菌谱中。

2. 抗菌活性

抗菌活性（antibiotic activity）指药物抑制或杀灭病原微生物的能力，通常用最低抑菌浓度（MIC）表示。在临床中应用时，我们会设立一个浓度或抑菌圈的直径，以作为参考标准判断病原菌对药物是否敏感，通常称为折点。而临床细菌培养结果测出的MIC值高于折点，意味着该细菌耐药，不宜选择该药物；MIC低于折点，意味着该细菌敏感，可以选择该药物。在临床治疗中，当然优先选择抗菌活性强的药物。

抗菌药物的作用机制

1. 作用于细胞壁/膜

细菌外部有一层细胞壁，里面又有一层柔软的细胞膜，如同细菌的盔甲和贴身衣物，如果破坏了这层盔甲和衣服，细菌就能轻易的被杀死。β内酰胺类药物，如青霉素类药物（末尾以西林结尾，如阿莫西林）、头孢类药物（名字中含有头孢二字，如头孢呋辛）、碳青霉烯类药物（末尾以培南结尾，如美罗培南）、氨曲南等药物均可以作用于细胞壁，导致细菌死亡。而赫赫有名的万古霉素及其同族药物替考拉宁、去甲万古霉素也是主要通过影响细胞壁合成，而导致细菌死亡。昂贵的达托霉素和多粘菌素则可以破坏细菌细胞膜，导致细菌死亡。

2. 抑制蛋白质合成

任何的细胞都离不开蛋白质，细菌细胞内有一个东西叫做核糖体专门合成蛋白质。一些抗菌药物可以影响核糖体合成蛋白质，从而导致细菌没有了零件，最终走向死亡。这些抗菌药物包括氨基糖苷类（庆大霉素、阿米卡星）、大环内酯类（红霉素、罗红霉素、阿奇霉素等）、四环素类（四环素、米诺环素、多西环素、替加环素）、氯霉素、恶唑烷酮类（利奈唑胺）。

3. 影响核酸或叶酸代谢

众所周知，DNA是遗传物质，记载了细菌的最核心机密，因此有些抗菌药物机智的干扰了DNA的表达和复制，从而导致细菌无法繁衍生息，最终只能命丧免疫细胞之手。这些机智的抗菌药物有喹诺酮类（末尾以沙星结尾，如左氧氟沙星）、磺胺类（磺胺甲噁唑、磺胺嘧啶）、硝基咪唑类（末尾以硝唑结尾，如甲硝唑）。

为什么抗生素对两种疾病都有效果？为什么一种疾病不同的医生不同的药方？

抗菌药物不仅仅对一种细菌有效，可能对多种细菌有效。且临床应用时，不同器官的浓度亦不一样。比如，左氧氟沙星在肺里面有较好的治疗浓度，也能够在尿液中有较好的分布。它既可以治疗革兰阳性菌，因此可以治疗呼吸道感染；也可以治疗革兰阴性菌，因此又可以治疗泌尿道感染。临床选择时，要考虑病原菌也要考虑药物的分布情况。

为什么一种疾病不同的医生不同的药方？

抗菌药物和细菌并不是一对一的关系，左氧氟沙星对肺炎链球菌有效，头孢呋辛也对肺炎链球菌有效，阿奇霉素也对肺炎链球菌有效，且三种药品在呼吸道中的分布都很好。因此，呼吸道感染的时候，选择谁都没有错。细菌感染治疗方案并不是一道单选题，而是一道多选题，只要对细菌有效，就是对的。

抗生素分为很多类，不同类型作用细菌的部位不同，有抑制细菌细胞壁合成的，有改变细菌细胞浆膜通透性的，有抑制细菌蛋白质的合成，还有影响细菌的核酸和叶酸代谢的。总之就是通过干扰细菌的生化代谢过程，影响其结构和功能，使细菌失去正常的生长繁殖能力而达到抑制或杀灭细菌的目的。

我们来看看不同抗菌药物的不同作用机制

1.抑制细菌细胞壁合成

我们知道在细菌细胞浆膜外还有一层细胞壁，细胞壁对于维持细菌的正常形态，保护细菌是非常重要的。细胞壁是由肽聚糖构成。而一些抗生素如β-内酰胺类抗生素如青霉素、头孢菌素，以及其他的磷霉素、万古霉素等能够抑制细菌细胞壁的合成，从而使细菌细胞壁残缺，细菌丧失了屏障支撑功能，就会变形、肿胀、破裂死亡。

2.改变细菌细胞浆膜通透性

一些抗菌药物如多粘菌素能够与细菌细胞膜上的磷脂特异性结合，使细胞膜功能受损，通透性改变，细菌内的蛋白质、氨基酸、核苷酸就会外漏，造成细菌死亡。

3.抑制细菌蛋白质合成

蛋白质的合成受核糖体的控制，细菌的核糖体分为50s亚基和30s亚基。不同的抗菌药物就通过阻止这两个亚基从而阻止蛋白质的合成。如氨基糖苷类抗生素（庆大霉素、阿米卡星等）、林可酰胺类（林可霉素、克林霉素）、氯霉素、大环内脂类（红霉素、阿奇霉素等）这些抗菌药物就可以阻止细菌蛋白质的合成，导致细菌死亡。

4.影响细菌核酸和叶酸的代谢

核酸是细菌的遗传物质像喹诺酮类抗菌药物（左氧氟沙星、环丙沙星等等）就可以抑制细菌DNA回旋酶，从而抑制细菌DNA复制产生杀菌作用。还有像磺胺类抗菌药物（磺胺甲恶唑）可以抑制细菌体内叶酸的合成，由于叶酸缺乏，细菌体内核苷酸合成就会受阻，导致细菌的生长繁殖受阻。

器官也感染了，而抗生素（比如头孢拉定吧）对这两种都有效，那么它是怎么工作的？

各种抗生素（antibiotic）或合成抗菌药物（synthetic antibacterials）具有不同的抗菌谱和抗菌活性，需要根据经验判断或病原学结果选择出能覆盖感染部位病原体的抗菌药物，另外还需要考虑抗菌药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄等药代动力学特点。只有在感染部位分布并达到特定的有效治疗浓度的抗菌药物才能通过以下机制发挥抗菌作用：

一、抑制细胞壁的合成

1、青霉素、头孢菌素等β内酰胺类抗菌药物与革兰阳性菌或革兰阴性菌内膜上不同的青霉素结合蛋白（PBPs）结合，从而抑制细菌细胞壁的黏肽合成，使细菌细胞壁的合成受阻，菌体失去渗透屏障而膨胀、裂解，同时借助细菌的自溶酶溶解菌体而产生抗菌作用。

2、万古霉素等糖肽类抗菌药物与细菌细胞壁的D-丙氨酰-D-丙氨酸（D-Ala-D-Ala）结合，阻断肽聚糖合成中转糖酶、转肽酶以及D,D-羧肽酶的作用，阻止细胞壁的合成，最终导致细菌细胞死亡。在某些情况下，糖肽类抗菌药物的活性与抗菌药物和靶分子肽聚糖前体的亲和力直接相关，但也与糖肽类抗菌药物-肽聚糖二聚体的稳定性有关。

二、干扰蛋白质的合成

许多抗菌药物可干扰蛋白质的合成，其作用部位及作用时段各不相同。氨基糖苷类及四环素类主要作用于细菌核糖体的30S亚单位，氯霉素、红霉素和林可霉素则主要作用于50S亚单位，导致蛋白质合成受阻。

三、抑制核酸合成

核酸是重要的遗传信息，核酸的转录和复制被抑制，细胞分裂和/或所需酶的合成将被阻止。比如利福平与依赖DNA的RNA多聚酶结合，抑制mRNA的转录。喹诺酮类药物通过作用于DNA螺旋酶而抑制细菌繁殖。

四、抑制叶酸合成

磺胺类药物与对氨基苯甲酸的结构类似，二者竞争二氢叶酸合成酶，使二氢叶酸合成减少，影响核酸的合成，从而抑制细菌繁殖。甲氧苄啶与二氢叶酸分子中的蝶啶相似，能竞争抑制二氢叶酸还原酶，使得四氢叶酸的生成收到抑制。

五、损伤细胞膜的功能

某些抗菌药物分子（如多粘菌素类）呈两极性，其亲水端与细胞膜的蛋白质部分结合，亲脂端与细胞膜内磷脂相结合，导致细胞膜裂开，胞内成分外漏，细菌死亡。

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伟大发现

1928年弗莱明发现青霉素，1941年上市，标志着人类进入抗生素时代

光辉历史

青霉素在二战硝烟中神奇的疗效使所有人都为之欢呼！

是什么

抗生素是指由细菌、真菌或其它微生物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类物质。如青霉素。

半合成抗生素则是对天然抗生素进行结构改造所获得的产品。如：氨苄西林。

那些完全由人工合成的对细菌或真菌有抑制或杀灭作用的物质，严格的说只能称为抗菌药或抗真菌药，而不能称为抗生素。如：喹诺酮类、磺胺类抗菌药。

分类

作用机制慨述

抗菌药物作用主要是通过干扰病原微生物的生理生化代谢过程产生抗菌作用。

抗生素应用有哪些不合理

有适应征但选药不当，如选用与药敏结果提供的信息相矛盾即为不合理；

凭个人局限性经验用药，忽视公认的经验性治疗原则（通常经验性选用其敏感率多宜在75%以上者），亦为不合理；

盲目选用广谱抗菌药物，亦为不合理；

不按药物本身特点选药（在感染局部，该药不能达到有效浓度），亦为不合理；

每次或每日剂量过大或过小、疗程过短或过长、两次给药间隔不当，均为不合理；

从不借助病原学方法协助诊断、评价疗效，亦认为不合理；

忽视不良反应，亦属于不合理。

抗生素现状

抗生素滥用产生耐药性，警惕“超级细菌”频生，或无抗生素可用

简单来说，其原理可概括为;

1.破坏细菌的防御、

2.干扰细菌正常的生命活动、

3.阻止细菌的繁殖

抗生素大都通过上述三种方式来干扰细菌的生存或者繁殖，达到“抗生”的目的。

复杂点来说

1.破坏细菌的防御能力

通常是针对细菌的细胞膜和细胞壁

• 抑制细胞壁（黏肽）的合成

见上图，通俗点来说，就是干扰细胞壁合成的步骤，导致细菌细胞壁合成失败。

• 增加细胞膜通透性

细胞膜对细菌有很好的保护作用。某些抗生素作用在细菌的细胞膜上，导致细菌细胞膜的功能异常（通透性增加），导致了细菌细胞胀破，从而破坏细胞。

2.瓦解细菌的繁殖能力

一般是针对细菌的繁殖、功能性蛋白的合成，主要包括以下几种情况：

• 抑制核酸合成
• 抑制（核酸原料）叶酸的合成

• 抑制相关的RNA酶、DNA酶
• 喹诺酮类：抑制DNA回旋酶→复制受阻 → DNA合成↓
• 利福平：抑制依赖DNA的RNA多聚酶→转录受阻→mRNA↓

以上作用都是可以抑制细菌繁殖的，细菌无法增生繁殖，就可以被人体的免疫细胞杀死，从而消除疾病。

3、瓦解细菌的战斗力

• 抑制细菌的蛋白质合成

例如氨基糖苷类：蛋白质合成全过程抑制药

蛋白质是所有生命体发挥正常生理功能的重要原料。一旦蛋白质合成受到抑制，那么，细菌的各种正常功能就会发生障碍。缺胳膊少腿的残兵败将，当然也就失去了威胁我们健康的能力。

切勿滥用抗生素

细菌的生理结构大都比较简单，基因序列比较短，非常容易发生变异，产生耐药性。因此合理使用抗生素，至关重要。一旦超级细菌泛滥，对人类绝对是一个灾难。