抗生素后效應(yīng)與逆反效應(yīng)第1頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)抗生素作用的后效應(yīng)抗生素最低抑菌濃度(MIC)的標(biāo)準(zhǔn)測定方法是將一定數(shù)量的細(xì)菌(105～106/ml)連續(xù)地與藥物接觸,這與體內(nèi)的實(shí)際情況相關(guān)甚遠(yuǎn),體內(nèi)的情況往往是大量的細(xì)菌所接觸的藥物的濃度是波動的。欲利用體外動力學(xué)模型來更為正確地摸擬被感染患者的抗菌劑量時,應(yīng)盡可能地了解各種由藥物和細(xì)菌交互作用而產(chǎn)生的影響。第2頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)抗生素作用的后效應(yīng)抗生素后效應(yīng)(post-antihiaticeffect,PAE)系指細(xì)菌與抗生素短暫接觸,當(dāng)藥物濃度下降至低于MIC或消除后,細(xì)菌的生長仍受到持續(xù)抑制的效應(yīng)。PAE是抗生素藥效學(xué)的一個重要特性。PAE這一現(xiàn)象,早在20世紀(jì)50年代早已被發(fā)現(xiàn),但一直未被重視。遲至20世紀(jì)70年代中期以后,關(guān)于PAE的研究日益深入。目前，PAE已作為評價新抗生素給藥方案、指導(dǎo)臨床合理用藥的一個重要指標(biāo)。

第3頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五一、抗生素后效應(yīng)的測定方法抗生素后效應(yīng)的測定方法可簡單地通過測定藥物消除后的細(xì)菌生長動力學(xué)的方法來決定。最標(biāo)準(zhǔn)化的方法是通過反復(fù)洗滌,藥物鈍化或是100～1000倍的稀釋度稀釋至新鮮培養(yǎng)基的方法將藥物快速除去。以這種方法來測定PAE的的曲線，并不表現(xiàn)出當(dāng)藥物去除后細(xì)菌的生長開始是平穩(wěn)的,而后迅速進(jìn)入對數(shù)生長期。但當(dāng)菌體經(jīng)過增加10倍數(shù)量的時間后,其以后的生長速率就與沒有接觸過藥物的對照組的生長速率相一致。第4頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五二、影響PAE的因素（一）影響體外PAE的因素1、抗生素種類體外PAE因抗生素種類不同而不同。通常,對于革蘭陽性球菌而言,那些抑制RNA和蛋白質(zhì)合成藥物如大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖苷類產(chǎn)生的PAE最長；DNA回旋酶抑制劑如氟喹諾酮類次之；β-內(nèi)酰胺類及葉酸抑制劑如磺胺類產(chǎn)生PAE最短。對于革蘭陰性桿菌而言,那些抑制RNA和蛋白質(zhì)合成的藥物同樣有顯著的PAE。阿奇霉素對肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌所產(chǎn)生的PAE與克拉霉素有顯著區(qū)別(P＜0.05)；羅紅霉素對肺炎鏈球菌的PAE與克拉霉素有顯著區(qū)別。

第5頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五2、抗生素濃度及與細(xì)菌接觸時間對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素后效應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn),其PAE效應(yīng)與抗生素濃度及接觸時間有關(guān)。如羅紅霉素對釀膿鏈球菌在5×MIC時PAE為3h,而在10×MIC時由為5h；阿齊霉素在8×MIC時對流感嗜血桿菌的PAE均較在4×MIC時為高。在接觸時間上,流感嗜血桿菌與阿齊霉素接觸2h組，其PAE值遠(yuǎn)超過接觸1h組。多數(shù)情況下,大環(huán)內(nèi)酯類只有在藥物濃度等于或大于MIC時才會出現(xiàn)PAE效應(yīng),且在5～10×MIC時PAE最長。第6頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五3、抗生素聯(lián)用情況抗生素聯(lián)用對PAE的影響不一,對不同菌屬也有區(qū)別,但公認(rèn)的是β-內(nèi)酰胺類與氨基糖苷類聯(lián)用,PAE可顯著的延長。例如,上述聯(lián)用對金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌比單用時延長了1～3.3h,與妥布霉素聯(lián)用延長2.8～3.3h,但這種聯(lián)用對大腸埃希氏菌與肺炎克雷伯桿菌無效。另有人應(yīng)用3個濃度的克拉霉素與固定濃度的乙胺丁醇對鳥型結(jié)核分枝桿菌作用2h后,未發(fā)現(xiàn)有PAE的延長。第7頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五４、不同的方法或計(jì)算公式目前,測量PAE的方法除經(jīng)典的菌落計(jì)數(shù)法和光密度法外,還有阻抗法、細(xì)菌形態(tài)判斷法、CO２產(chǎn)生法、胸腺嘧啶結(jié)合法、電子流計(jì)數(shù)法及生物熒光分析法。采用不同研究方法,PAE有明顯不同。如將大腸埃希氏菌NCTC4174與100×MIC美洛配能接觸后,各方法所測PAE數(shù)據(jù)如下:菌落計(jì)數(shù)法0.2±0.3h,生物熒光分析法2.6±0.3h,形態(tài)學(xué)改變法4.0±0.6h,三者之間有顯著差別。

第8頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五５、其它因素溫度、PH值、接種用的培養(yǎng)基等,盡管其影響有限,但有文獻(xiàn)報道,在41.5℃高溫下,亞胺配能/西司他丁對銅綠假單胞菌的PAE有顯著的下降。

/kmdxbyy/第9頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五（二）影響體內(nèi)PAE的因素有關(guān)這方面的報導(dǎo)較少,但可能的影響因素大致有如下幾點(diǎn)。1、宿主的免疫機(jī)制有許多證據(jù)表明,中性粒細(xì)胞的存在可顯著延長體內(nèi)PAE的時間。相關(guān)解釋是,在PAE期間由于細(xì)菌形態(tài)改變,增加了對淋巴細(xì)胞的敏感性,延緩了完全復(fù)蘇的時間,這種現(xiàn)象實(shí)際上就是PALE現(xiàn)象的表現(xiàn)。第10頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五２、不同的動物模型測定體內(nèi)PAE需建立感染動物模型,如免感染支架模型、中性粒細(xì)胞減少的鼠股部感染模型等。有人發(fā)現(xiàn)在腎功損傷的動物模型中,其體內(nèi)PAE比正常動物至少要長4.8h,可能是由于減少藥物的腎臟排泄,半衰期延長造成的。同時,在不同模型中選取不同的器官取樣,由于代謝水平的差異造成了藥物濃度的不同,也可能對體內(nèi)PAE造成影響。第11頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五3、亞-MIC作用的存在PAE期間因亞-MIC藥物濃度的存在,可延長體內(nèi)PAE。有人在PAE期間體內(nèi)靜注β-內(nèi)酰胺酶,消除了殘留藥物的影響,造成了哌拉西林對金黃色葡萄球菌的體內(nèi)PAE由3.3h減少到2.0h。第12頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五三、PAE期間的細(xì)菌學(xué)特性處于PAE期間的細(xì)菌特性在微觀上既不同與正常的細(xì)菌,也不同與和藥物接觸時的細(xì)菌,其微觀上的變化大致有如下幾點(diǎn)。１、細(xì)菌表面親水性、疏水性的改變PAE期間,與阿奇霉素和紅霉素接觸4h,4種鏈球菌疏水性都有所下降。將藥物清除20h后,實(shí)驗(yàn)組的釀膿鏈球菌與對照組仍有顯著差異,而變異鏈球菌和血液鏈球菌的兩組卻幾乎相同。第13頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五２、細(xì)菌表面粘附性的變化與2倍MIC抗菌藥物接觸后,表葡球菌粘附性下降近12h,與對照組有顯著區(qū)別；在6倍MIC下,其粘附性下降超過24h。用掃描電鏡觀察,對照組的表葡球菌,在靜脈修復(fù)移植物表面呈扇形生長,在與6倍MIC的藥物接觸后,實(shí)驗(yàn)組細(xì)菌粘附性明顯下降,呈單一、點(diǎn)狀的分布。第14頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五３、細(xì)菌溶血素活性的變化比較大腸埃希氏菌內(nèi)外溶血素活性后發(fā)現(xiàn),在PAE期間,細(xì)菌細(xì)胞外溶血素顯著下降至少2h,但細(xì)胞內(nèi)溶血素只下降1h。羅紅霉素在PAE期間及其后均可抑制釀膿鏈球菌溶血素的產(chǎn)生,對其跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)無影響。

第15頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五４、對抗生素敏感性的改變在紅霉素所致的PAE中,肺炎鏈球菌有對抗氨芐西林的殺菌作用。這種現(xiàn)象與抗生素和細(xì)菌的類型有關(guān),如細(xì)菌在PAE期間對β-內(nèi)酰胺類藥物敏感性下降大于氨基糖苷類；革蘭陰性桿菌的下降大于金黃色葡萄球菌。這種相互影響尚待進(jìn)一步探討。

第16頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五５、其它

另有報道,PAE期間,銅綠假單胞菌內(nèi)部有電子云聚集。另外,其滲透性,對單核細(xì)胞的敏感性也有改變。

第17頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五四、抗生素或抗菌藥物產(chǎn)生PAE的機(jī)理抗生素產(chǎn)生PAE的機(jī)制尚未完全闡明。細(xì)菌與抗生素接觸,當(dāng)藥物被消除以后,可使細(xì)菌產(chǎn)生多種可檢測的變化,如酶和非酶蛋白活性改變、細(xì)菌形態(tài)學(xué)改變、細(xì)菌代謝和生長抑制、細(xì)胞受體改變、對吞噬作用的敏感性改變及對抗生素再接觸的敏感性改變等。其中許多變化與PAE密切相關(guān),有些可能是PAE的作用機(jī)制。不同種類和不同抗菌作用原理的抗生素,其PAE產(chǎn)生的原理也不相同。因此,簡要地用時間概念來描述PAE是不盡合理的。下作簡單闡述。

第18頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五1、β-內(nèi)酰胺類抗生素

這類抗生素與細(xì)胞膜青霉素結(jié)合蛋白(PBPS)結(jié)合,該蛋白質(zhì)是細(xì)胞壁合成必須的酶。藥物與之形成共價鍵結(jié)合,破壞細(xì)胞壁的合成,抑制了桿狀細(xì)胞形成,使細(xì)菌產(chǎn)生無細(xì)胞壁的球型體。因而PAE代表了球型體再合成細(xì)胞壁所需的時間,也就是細(xì)菌再合成新生物PBPS所需的時間。PAE產(chǎn)生的另一種可能是代表抗生素與細(xì)菌的靶酶分子結(jié)合后,抗生素從靶位解離、酶恢復(fù)活性所需的時間。不同細(xì)菌的酶合成與解離的時間不同,因而PAE長短不一。如β-內(nèi)酰胺類抗生素對革蘭氏陰性桿菌的PAE很小或無PAE,這可能是被結(jié)合的PBPS可迅速解離的緣故。第19頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五2、糖肽類抗生素萬古霉素和替考拉明僅對革蘭氏陽性菌產(chǎn)生PAE。它們的PAE似系抗生素從結(jié)合部位延緩消除的時間。藥物的消除是細(xì)菌恢復(fù)分裂、增殖之前所必須出現(xiàn)的。替考拉明比萬古霉素產(chǎn)生更長的PAE,這與前者具有更大的親脂性,與細(xì)菌結(jié)合部位具有更強(qiáng)親和力有關(guān)。第20頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第21頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第22頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五3、氨基糖苷類抗生素本類抗生素與核糖體亞單位結(jié)合,干擾蛋白質(zhì)的合成。此類抗生素觀察到的PAE表示著藥物從結(jié)合部位解離、滲透出細(xì)菌及核糖體再合成所需的時間。第23頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五4、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素它們的抗菌機(jī)制雖然與氨基糖苷類抗生素相似,但其PAE產(chǎn)生機(jī)制卻不同。曾經(jīng)觀察到紅霉素與肺炎鏈球菌在低溫下接觸,其PAE長達(dá)24小時仍未消失,在此期間可以料到紅霉素業(yè)已與核糖體解離。因而紅霉素的PAE可能是再生成有關(guān)蛋白質(zhì)所需的時間,而不是紅霉素-蛋白質(zhì)復(fù)合物解離的時間。

第24頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)其PAE機(jī)制較為復(fù)雜,目前所認(rèn)識的作用機(jī)制可能與以下幾點(diǎn)有關(guān)。

1）對細(xì)菌的非致死性損傷及細(xì)菌靶位的持續(xù)結(jié)合大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的PAE機(jī)制可能是可逆性地結(jié)合敏感菌的核糖體50S亞單位,造成細(xì)菌蛋白合成抑制及細(xì)菌非致死性損傷。據(jù)報道,細(xì)菌蛋白的合成直到消除藥物4h后才得以恢復(fù)。因此,大環(huán)內(nèi)酯類的PAE,系藥物與核糖體不斷結(jié)合的過程。

第25頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五2）抑制細(xì)菌自溶酶致形態(tài)學(xué)改變大環(huán)內(nèi)酯類抗生素可抑制細(xì)菌自溶酶的產(chǎn)生和自溶現(xiàn)象的出現(xiàn),如2×MIC的米歐卡霉素致金黃色葡萄球菌細(xì)胞壁增厚、波浪型外壁出現(xiàn)及隔膜增厚,使這些細(xì)胞的體積比正常細(xì)胞要大1.5～2倍,這種形態(tài)學(xué)改變造成細(xì)菌對宿主免疫機(jī)制敏感性的增高,從而使其修復(fù)、恢復(fù)和再生長時間延長,產(chǎn)生PAE。第26頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五３）抗生素后促白細(xì)胞效應(yīng)PAE期間,細(xì)菌對多核白細(xì)胞(PMN)敏感性發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做抗生素后促白細(xì)胞效應(yīng)(post-antihiutic-leucocyteeffect,PALE),它對PAE的產(chǎn)生和持續(xù)有重要作用。研究表明,一般體內(nèi)PAE都較體外為長,推測這與PMN存在有關(guān)。PALE具有菌株和藥物依賴性。紅霉素對大腸埃希氏菌的PALE比β-內(nèi)酰胺類的要長；羅紅霉素可增加肺炎鏈球菌對PMN的敏感性,對釀膿鏈球菌卻沒有這種作用；阿齊霉素在PAE期間及在PAE后都可增加金黃色葡萄球菌對PMN的敏感性。其原因可能是因PAE狀態(tài)下的細(xì)菌形態(tài)改變,使其更易被PMN識別,而致PMN敏感性增強(qiáng)。第27頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五4）DNA合成的變化用3H標(biāo)記胸腺嘧啶和腺嘌呤,發(fā)現(xiàn)在PAE期間,細(xì)菌內(nèi)DNA合成通常受到抑制,提示細(xì)菌處于低代謝狀態(tài)。當(dāng)清除藥物后,合成又會迅速恢復(fù)。亦有報道,革蘭氏陰性桿菌與亞胺酸能/西司他丁、環(huán)丙沙星與金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌和銅綠假單胞菌接觸后,細(xì)胞內(nèi)DNA水平相對上升,大腸埃希氏菌與慶大霉素接觸后,其DNA只受到了很小影響,此差異可能與藥物作用機(jī)制及細(xì)菌種屬特性有關(guān)。

第28頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五五、PAE的臨床意義抗生素常用的藥效學(xué)指標(biāo)是最低抑菌濃度(MIC)和最低殺菌濃度(minimumbactericidalconcentration,MBC)等。但是,它僅僅反映了藥物與細(xì)菌最終作用結(jié)果,卻忽視兩者之間的作用過程。而PAE的提出,較大程度地完善了藥效動力學(xué)評價指標(biāo),全面反映了藥物、細(xì)菌及宿主三者的關(guān)系。第29頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五五、PAE的臨床意義當(dāng)前,PAE的臨床意義主要在于幫助臨床醫(yī)生設(shè)計(jì)最佳給藥方案,即可以允許抗生素在血液和組織中濃度低于MIC,同樣可抑制細(xì)菌生長,不會降低療效,還可減少不良反應(yīng)。大環(huán)內(nèi)酯類抗生素阿齊霉素和紅霉素對鏈球菌屬比β-內(nèi)酰胺類有更長的PAE。同樣,阿奇霉素對呼吸道致病菌也有顯著的抑制效應(yīng),對釀膿鏈球菌、肺炎球菌和流感嗜血桿菌的PAE為3h,對肺炎克雷伯桿菌也有長達(dá)2h的PAE。另外,克拉霉素對結(jié)核桿菌的PAE為5.5～8h。

第30頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五五、PAE的臨床意義根據(jù)此類藥物PAE較長的特點(diǎn),臨床中可采取間隔給藥的方案,這意味著不但不會減少療效,而且還會減少不良反應(yīng)的發(fā)生,降低費(fèi)用,減少細(xì)菌交叉耐藥的可能。目前的一些研究暗示我們,血液中藥物濃度超出MIC的時間可作為提示療效的指標(biāo)。但考慮到此類藥物在PAE期間可使致病菌毒性降低,又使其對人體免疫系統(tǒng)敏感性顯著提高,因此臨床1日1次或1日2次給藥同樣能收到良好的效果。第31頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五五、PAE的臨床意義臨床對難治性感染常采用抗菌藥物聯(lián)用治療,在與大環(huán)內(nèi)酯類藥物聯(lián)用時,應(yīng)該考慮以下原則:(1)給藥間隔應(yīng)小于或等于血液中藥物超過維持MIC的時間與藥物PAE之和；(2)對于聯(lián)用的兩藥均有PAE時,聯(lián)合PAE為數(shù)學(xué)上的大致相加；當(dāng)只有一藥有PAE時,聯(lián)合PAE與單藥PAE大致相同；拮抗則為此時的PAE小于任何一藥的PAE；協(xié)同則為此時的PAE小于兩藥相加的PAE。

第32頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五五、PAE的臨床意義可見,PAE給我們提供了更多的關(guān)于抗生素與細(xì)菌之間相互關(guān)系的重要信息,而這是藥物敏感性實(shí)驗(yàn)、藥動學(xué)研究所無法提供的。研究PAE,不僅是基于它在經(jīng)濟(jì)和毒性上的益處,還考慮到PAE期間致病菌毒性減少,宿主免疫作用的敏感性增強(qiáng)等，可在不同方面,改變宿主與細(xì)菌之間的相互關(guān)系,進(jìn)一步增強(qiáng)藥物對細(xì)菌作用。因此,如果在臨床上將PAE與其它藥效學(xué)參數(shù)加以結(jié)合,可以為我們設(shè)計(jì)最佳給藥方案,提供一個更為科學(xué)的基礎(chǔ)。表所示為近年來對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素體外PAE研究的結(jié)果。第33頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五阿齊霉素、克拉霉素、羅紅霉素、紅霉素、米歐卡霉素、

交沙霉素的體外PAE值

抗生素名稱細(xì)菌名稱藥物濃度PAE(h)阿齊霉素肺炎克雷伯氏菌4XMIC1.7～2.4臭鼻克雷伯氏菌4XMIC1.8～2.2釀膿鏈球菌4XMIC3.2～3.8肺炎鏈球菌4XMIC2.2～4.6流感嗜血桿菌4XMIC8XMIC1.0～2.52.0～4.5變異鏈球菌ATCC1044910XMIC2.4釀膿鏈球菌ATCC1033810XMIC3.2唾液鏈球菌ATCC786410XMIC3.1第34頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五克拉霉素鳥結(jié)核分枝桿菌１

XMIC4XMIC10XMIC5.59.617.9釀膿鏈球菌P

18001XMIC4.8肺炎鏈球菌ATCC63061XMIC2.9流感嗜血桿菌70021XMIC5.1金黃色葡萄球菌209Pjc-12XMIC1.9羅紅霉素釀膿鏈球菌P

18001XMIC5.0肺炎鏈球菌ATCC63061XMIC8.8流感嗜血桿菌70021XMIC6.0第35頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五紅霉素變異鏈球菌ATCC1044910XMIC3.7釀膿鏈球菌ATCC1038910XMIC3.8唾液鏈球菌ATCC786410XMIC4.3金黃色葡萄球菌209Pjc-12XMIC1.2米歐卡霉素金黃色葡萄球菌209Pjc-12XMIC3.9交沙霉素金黃色葡萄球菌209Pjc-12XMIC2.5第36頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)抗生素作用的逆反效應(yīng)一、抗生素逆反效應(yīng)的含義所謂抗生素逆反效應(yīng)(paradoxicaleffectofantihiotics)即為最早由Eagle和Musselman描述的某些細(xì)菌對β-抗生素的特殊的效應(yīng),即這些抗生素對細(xì)菌的抑殺作用有一個最適濃度,而如果超過這個最適濃度,則細(xì)菌存活率反而增加。這種效應(yīng)也常被稱之為Eagle效應(yīng)。

第37頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五一、抗生素逆反效應(yīng)的含義從臨床分離的葡萄球菌、A組D組鏈球菌和viridans鏈球菌等細(xì)菌對β-內(nèi)酰胺抗生素時常表現(xiàn)有這種現(xiàn)象。細(xì)菌對抗生素的逆反效應(yīng)不同于細(xì)菌對抗生素的耐藥性,后者的含義是某一菌株對某一