AAOS教程细菌生物膜与假体周围感染

假体周围感染是人工关节置换术后的一种严重并发症，即使最终得到有效处理，其治疗期限也通常较长，同时患者也会经历长时期的关节功能丧失并且难以继续参与日常工作，使得总体治疗结果较差。

造成疗效较差的主要原因在于往往难以对假体周围感染早期作出准确的诊断，并由此给予正确的处理。对假体周围感染基本病理变化的理解有助于指导对其作出正确的诊断和处理。

目前针对包括假体周围感染在内各种感染的诊断标准主要还是基于年由Koch提出的推断及其各种改良。这些标准均包括首先从组织和体液中分离出病原菌，然后鉴定其种类并进行药敏试验以选择恰当的抗生素进行治疗。

这样一种简单的措施已被证明对大多数感染病例有效。然而，由于多数细菌在包括琼脂在内的实验室常用细菌培养基上并不会自然生长为简单的菌落，而是形成为细菌膜。

研究已提出并深入研究了微生物生长的生物膜理论，并已经形成了坚实的科学基础。目前在海洋污染、水处理、以及食品工业等领域已经广泛接受了生物膜理论。美国学者ArnoldWV等在一份AAOS教程中复习了假体周围感染中的生物膜相关知识。

生物膜理论认为，细菌按两种不同的方式存活及生长（图1）。

其一，这些单细胞细菌能够在一种与细胞外基质结构和功能类似的复杂生物膜基质上存活并生长，细胞外基质是高等级多细胞生物的重要标志。细菌生物膜由细菌本身产生，它既为细菌提供保护，也为其提供生存的组织构架，该组织构架有利于细菌的代谢活动以及不同细菌之间的信号传递。

其二，细菌也可以以浮游形式存在，这是一种常见的传统单细胞生物生存形式。浮游状态生存的细菌单体之间并无组织结构存在，也不会产生化学介质梯度和相应的微生态环境。

细菌的存在形式对于相应细菌所导致感染的治疗极为重要。

浮游状态有利于感染的扩散，但同时容易被机体免疫系统和抗菌素所攻击。而以生物膜形式存在的细菌不容易形成感染扩散，但同时也受到保护而难以被免疫系统攻击，对抗菌素的治疗也不敏感。

图1根据Boles和Horswill、Otto、Resch等的研究所作的示意图以葡萄球菌为例表明生物膜的典型特点。其中蓝框表示生物膜形成的主要步骤，黄框表示细菌所处的化学环境，红框表示细菌的不同表型。浮游细胞通过附属基因调节因子（agr）系统产生致病因子、降低其粘附性、并提高细菌分散度抑制生物膜聚集。EPS：细胞外聚合物。

值得注意的是，真菌，如念珠菌感染后，也可能以生物膜形式存在。

感染的生物学特点

要发生感染，细菌首先应接种于条件适宜的部位。正常情况下，葡萄球菌是人体表面的一种共生菌，在接受手术的时候可能通过手术切口进入体内成为病原菌。此时的细菌通常被认为是以浮游形式存在的。

进入体内后，这些细菌必需粘附于假体周围组织或假体表面。葡萄球菌粘连的分子生物学机理如下：该类细菌分泌出归属于MSCRAMM（microbialsurface







































有什么好方法治疗白癜风
北京哪个医院白癜风好