国内外感染伤口细菌生物膜处理方式的研究进展

国内外感染伤口细菌生物膜处理方式的研究进展

细菌生物膜是感染伤口迁延不愈，手术及局部给药治疗效果不佳的主要原因之一。目前临床上普遍使用的处理伤口细菌生物膜的方法有局部机械清创法、负压疗法、局部药物等，虽具有一定的治疗效果，但细菌生物膜仍是目前临床治疗慢性感染的棘手问题。近年来，国内外学者提出了一些新的治疗方法及理念，如光动力学治疗、低能量光疗、乙酸及抗菌肽等的使用，本文综述了国内外感染伤口细菌生物膜处理的研究进展，以期为目前生物膜的临床治疗与护理带来启发。

Abstract：Bacterial biofilm is one of the main reasons for the unhealing of infection wound，the poor effect of operation and local administration.At present，the methods of treating bacterial biofilm in clinic are local mechanical debridement，negative pressure therapy，local medicine and so on. Although it has certain therapeutic effect，bacterial biofilm is still a thorny problem in clinical treatment of chronic infection.In recent years，scholars at home and abroad have put forward some new treatment methods and ideas，such as photodynamic therapy，low-energy phototherapy，acetic acid and antimicrobial peptides，etc.This article reviews the research progress of bacterial biofilm treatment in infected wounds at home and abroad in order to bring inspiration to the clinical treatment and nursing of biofilm.

Key words：Bacterial biofilm；Infected wound；Photodynamic therapy；Low energy phototherapy；Antimicrobial peptide

傷口细菌生物膜（bacterial biofilm）因其独特的组织结构，对抗生素以及其它一些抗菌物质有着极强的耐药性[1]。美国疾控中心数据表明，65%～80%的伤口感染都与细菌生物膜有关[2]。而细菌生物膜也成为了感染伤口迁延不愈，手术及局部给药治疗效果不佳的主要原因之一。目前临床上普遍用来处理伤口细菌生物膜的方法包括局部机械清创法，破坏菌膜、生物工程替代疗法、负压疗法、局部药物等治疗方法，以上方法虽均具有一定的治疗效果，但细菌生物膜仍是目前临床治疗慢性感染的棘手问题。近年来，国内外医学专家通过对细菌生物膜产生的机制和其对伤口愈合的不利影响，以及如何消除伤口生物膜的方法进行了研究，并提出了一些新的治疗方法及理念，这些会对目前生物膜的临床治疗与护理带来启发，现综述如下。

1细菌生物膜产生的机制及特性

细菌生物膜是微生物有组织生长的聚集体，指细菌不可逆的附着于一个惰性或活性的实体表面，进而繁殖、分化，并分泌一些多糖（EPS）基质，将菌体群落包裹其中而形成的细菌聚集体膜状物。单个生物膜可由一种或多种不同的微生物组成，包括细菌，还包括真菌、病毒、蛋白质、细胞外DNA等多种成分[3]。

生物膜的形成是一个动态[4]的过程，主要分以下3个阶段：微生物附着于创面，EPS的分泌和菌落的形成，以及菌落细胞的成熟与传播。当生物膜内环境

变化导致细菌无法适应时，细菌可分泌胞外水解酶水解胞外多糖，使膜内细菌得以脱离生物膜成为游走态细菌，此即生物膜发展的最终步骤即细菌细胞的分散（主动或被动），主动或被动分离。当条件适合时，游走态细菌可再次黏附于物体表面，重复上述过程再形成新的生物膜[5]。

生物膜的特性由其自身黏附结构和化学成分所决定，其内有运输营养和代谢产物的孔道，使得生物膜内的多样微生物产生群体效应。通过该效应，生物膜内的细菌可相互配合以完成自身所需要的一切生命活动[6]。细菌一旦在伤口表面定植并形成生物膜，便会对机体的免疫系统和抗菌剂治疗形成抵抗[7]。相关文献和研究表明，细菌形成生物膜后可降低吞噬细胞对细菌的吞噬能力，使创面长时间停留在炎症阶段，加之细菌的大量繁殖及其分泌的毒性因子，阻滞愈合进程。2伤口生物膜处理方式

2.1乙酸既往研究提示，建立酸性环境，是控制细菌生长的重要方法之一[8]。近年来，有机酸在抗菌及酸性环境的构建方面起着重要的作用，它具有更广谱的抑制病原体生长代谢及破坏微生物的作用。有机酸能够以未解离的酸性化合物的形式自由通过细菌的膜性结构，酸性物质在细菌胞内发生解离，释放氢离子，游离的氢离子逐步累积，使细胞内pH值下降，导致细胞内蛋白降解、膜性结构及DNA结构损坏，从而达到抗菌的效果[9]。Nostro A[10]及Bjarnsholt T等[11]研究发现，乙酸作为有机酸，与同为有机酸的乳酸以及无机酸类的盐酸相比，其在抗细菌生物膜的能力和对细菌的清除率方面均占有很大优势。乙酸的抗细菌生物膜形成及清除已形成细菌生物膜的作用，给临床治疗细菌生物膜及慢性感染带来了希望，但由于乙酸应用于生物膜治疗的方法是在近两年才逐渐开始应用于临床，目前还缺乏足够的文献和临床研究数据支持。未来针对乙酸应用于生物膜的作用及机制可做进一步研究，或许能为生物膜的临床治疗带来极大改观。

2.2光动力学治疗光动力学治疗（photodynamic therapy，PDT）广义上是指利用光动力效应进行疾病诊断和治疗的一种新技术[12]。对生物膜的治疗，其具体过程是利用特定波长的激光照射使组织吸收的光敏剂受到激发，而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很强的单态氧，单态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性作用，进而导致细胞受损乃至死亡[13]。PDT 已经被提倡作为常规使用的抗微生物剂的替代物，特别是用于治疗牙周炎以抑制口腔斑块生物膜[14]。Di Poto A等[15]将光动力与抗生素进行联合应用，结果显示PDT与万古霉素联合使用可能是一种用于灭活粘附于医学植入物表面的葡萄球菌生物膜的有效方法。Clayton和Harrison又进行了实验，研究显示一名慢性静脉性腿部溃疡的患者，细菌培养为MRSA，其对高锰酸钾，硝酸银等抑菌敷料治疗均无效[16]。他们对此患者的腿部溃疡进行两周一次的PDT（5-ALA光敏剂和633 nm红光源）治疗。患者在为期4周的治疗中，耐受性良好，且没有出现不适反应，溃疡面积则明显缩小。PDT作为处理局部感染伤口的治疗方法已成为近十年来的一个重要研究领域[17]，并且人们还在尝试用PDT治疗生物膜相关的多种疾病。然而，目前仍需要进行大量的工作以便建立安全有效的剂量范围，以图在有效杀死生物膜内微生物的同时而不损伤周围的正常组织。

2.3益生菌近几十年来，实验证明益生菌在预防及治疗诸如急性病毒性胃肠