施德仕綜述，邵海楓審校

綜述

細菌生物膜感染的研究進展

施德仕綜述，邵海楓審校

生物膜是附著在有生命或無生命物體表面的由細菌自身產(chǎn)生的多聚基質(zhì)包裹的菌細胞結(jié)構(gòu)群體，醫(yī)學(xué)上估計超過80%人類感染性疾病是由生物膜介導(dǎo)。文中就當(dāng)前細菌生物膜研究發(fā)展的特點、生物膜形成機制和影響因素的一些的認識以及在細菌生物膜防治方面取得的進展作一綜述。

細菌生物膜;抗藥性;感染

0 引 言

經(jīng)典細菌學(xué)的研究對象主要是游離細菌，而事實上，在自然界以及人和動物體內(nèi)，細菌常常趨向于吸附在固體表面形成群落，成為黏滑的膜，即生物膜，它是細菌一種具有保護性的生長模式。目前對生物膜的定義是:附著在有生命或無生命物體表面的被細菌自身產(chǎn)生的多聚基質(zhì)包裹的菌細胞結(jié)構(gòu)群體，醫(yī)學(xué)上估計超過80%人類感染性疾病是由生物膜介導(dǎo)的［1－2］。生物膜的研究涉及微生物學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)、材料科學(xué)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科。90年代后，細菌生物膜研究越來越受到人們的重視，隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展及研究技術(shù)的進步，對細菌生物膜認識越發(fā)透徹，研究更加深入。

1 當(dāng)前細菌生物膜研究發(fā)展的特點

1.1 對以往的抗菌及治療生物膜感染方法提出質(zhì)疑 在預(yù)防治療生物膜感染方面，為了減少應(yīng)用生物材料帶來的感染，人們使用了許多辦法，常見的方法是在生物材料外表包被一些抗菌或殺菌的物質(zhì)。但是，一項模擬膀胱導(dǎo)尿管的實驗卻發(fā)現(xiàn)在硅樹脂導(dǎo)尿管、硅樹脂包被的膠乳導(dǎo)尿管、水凝膠包被的膠乳導(dǎo)尿管、水凝膠與銀混合包被的膠乳導(dǎo)尿管以及硝呋醛(呋喃西林)硅樹脂導(dǎo)尿管的表面迅速包被一層磷酸鈣層(由變異鏈球菌等產(chǎn)脲酶細菌在堿性尿環(huán)境下產(chǎn)生)，從而隔絕抗菌或殺菌物質(zhì)，隨后高密度的結(jié)晶狀的變異鏈球菌生物膜形成［3］。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究顯示Metafasix technology——用水溶性水凝膠聚合物包被牙科用橡膠圈，在潮濕環(huán)境下可以形成一個高度光滑的表面，可以顯著減少細菌黏附。一種基于這種技術(shù)的產(chǎn)品——超滑橡膠圈生產(chǎn)出來希望能夠有效控制細菌的定植。然而最近一項體內(nèi)實驗的結(jié)果卻讓人大失所望:超滑橡膠圈上檢測出的變異鏈球菌不僅沒有減少，甚至大大多于傳統(tǒng)橡膠圈［4］。又有研究表明，在骨水泥中加入大劑量的硫酸慶大霉素并不能預(yù)防細菌定植和生物膜形成，反而影響了義肢的性能和使用壽命［5］。臨床上，乙醇廣泛用于皮膚消毒及導(dǎo)管的保存液，但是乙醇卻能誘導(dǎo)表皮葡萄球菌生物膜的產(chǎn)生［6］。

1.2 對以往的一些觀點有了進一步的認識

1.2.1 對于具體的某些細菌生物膜形成機制的研究進一步深入 以表皮葡萄球菌為例，其致病性與其形成生物膜的能力密切相關(guān)，多數(shù)菌株依賴多糖細胞間黏附素(polysaccharide intercellular adhesin，PIA)來調(diào)整生物膜的形成。PIA是由ica操縱子編碼的酶控制合成的，表皮葡萄球菌的ica操縱子在乙醇、藥物等條件存在下表達提高［6］。而ica操縱子正是生物膜形成的關(guān)鍵物質(zhì)細胞間PIA的編碼基因，起到調(diào)節(jié)細菌間黏附及多層次的生物膜聚集的作用。插入序列IS256到ica操作子可使其喪失形成生物膜的能力。但是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)在插入序列IS256仍存在的情況下，生物膜形成能力卻得到恢復(fù)，形成一種不依賴PIA的蛋白質(zhì)生物膜［7］。

1.2.2 一些細菌生物膜感染的相關(guān)錯誤觀點得以糾正 很多刊物都稱非典型流感嗜血桿菌能形成特殊的生物膜，并用此來解釋不能用中耳炎滲出物培養(yǎng)出非典型流感嗜血桿菌，以及非典型流感嗜血桿菌的耐藥性和致病性，預(yù)防和治療方案也是以生物膜為前提［8］。然而Moxon等［9］稱實際上非典型流感嗜血桿菌并沒有不斷演變的特異的生物膜表型，沒有生物膜必須成分表多糖，不具備生物膜特殊的代謝特點，之前假設(shè)的“生物膜”僅是由一些細菌及宿主成分組成，包括細菌膜組份(脂多糖和蛋白，凋亡或壞死細胞的DNA降解產(chǎn)物)以及宿主炎癥和免疫應(yīng)答產(chǎn)物。一般認為羊膜腔感染是由游離細菌所致，事實并不盡然，羊膜腔內(nèi)細菌生物膜感染已有報道［10］。由于臨床上體內(nèi)留置裝置的使用不斷增加，凝固酶陰性葡萄球菌生物膜感染已經(jīng)很普遍。其中路鄧葡萄球菌就是一種具有致病性的凝固酶陰性葡萄球菌，具有和其他凝固酶陰性葡萄球菌獨一無二的特點，具有類似于金黃色葡萄球菌的極強的侵襲性和破壞性，及部分分離菌株能夠產(chǎn)生一種聯(lián)合細胞膜形式的“凝固酶”，這些特點以往常使實驗室錯誤的將路鄧葡萄球菌鑒定為金黃色葡萄球菌［11］。

1.3 進一步認識控制細菌生物膜感染重要性 隨著醫(yī)療技術(shù)水平的進步，越來越多的生物膜感染被發(fā)現(xiàn)，許多難以抗菌治療的感染都可以溯源到生物膜之上。在鼓膜造孔術(shù)后患者常形成難治性耳漏，環(huán)丙沙星等藥物治療均無效，通過掃描電鏡觀測使用過的鼓膜造孔插管，Jang等［12］發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)插管表面幾乎沒有空隙的布滿濃厚的銅綠假單胞菌生物膜，這正是引起難治耳漏的主要致病菌。牙髓持續(xù)性感染不是由于高度頑固的細菌，而是在于它們在生理和基因上發(fā)生改變形成生物膜而適應(yīng)了治療形成的新環(huán)境［13］。金黃色葡萄球菌形成生物膜而產(chǎn)生很強耐藥性，研究發(fā)現(xiàn)多重耐藥性菌株形成生物膜的比率明顯高于較少耐藥性菌株［14］。形成生物膜致耐藥的表皮葡萄球菌的院內(nèi)感染很難治愈。流行病學(xué)調(diào)查及基因分析發(fā)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)分離的表皮葡萄球菌和在醫(yī)療器材上分離的表皮葡萄球菌在生物膜形成、耐藥性、可移動DNA成分方面均有所不同，有著強大的向其他院內(nèi)感染菌傳遞耐藥性的能力［15］。

1.4 細菌生物膜研究的復(fù)雜性 細菌生物膜研究往往不能局限于對單一細菌的研究，有時會遇見細菌與其他細菌和(或)真菌聯(lián)合形成生物膜，由于微生物群之間相互作用，而具有與各自單獨感染所不同的特點，其獨特的復(fù)雜的生物膜結(jié)構(gòu)組成使生物膜更具耐藥性，更加難以控制［16］。Baena-Monroy等［17］在做假牙所致口腔炎檢查時，發(fā)現(xiàn)50例口腔炎患者中39例存在白假絲酵母菌和金黃色葡萄球菌共同感染。白假絲酵母菌和銅綠假單胞菌是呼吸機相關(guān)肺炎最常見的致病菌，由于形成生物膜而導(dǎo)致感染持續(xù)和復(fù)發(fā)［18］。具有相同電荷的糞腸球菌菌株只有在帶有與之相比較少電荷的某些微生物的存在的條件下形成一個具有異種電荷的微生物菌群，然后才形成生物膜［19］。

細菌適應(yīng)環(huán)境的能力不同以及生物膜可以在宿主多部位形成使得生物膜的研究錯綜復(fù)雜，但是，研究者們正是從這些復(fù)雜的表象中總結(jié)出規(guī)律來。多數(shù)生物膜感染發(fā)生在宿主上皮組織，這個特征也是鑒別生物膜感染和細菌定植的首要標(biāo)準(zhǔn)。致病菌或機會致病菌引起的慢性感染常與生物膜形成相關(guān)，常見的如:銅綠假單胞菌誘發(fā)的囊性纖維化性肺炎、流感嗜血桿菌和肺炎鏈球菌導(dǎo)致的慢性中耳炎、金黃色葡萄球菌引起的慢性鼻竇炎以及大腸埃希菌相關(guān)的泌尿道重復(fù)感染等［8］。由于生物膜系統(tǒng)對藥物和宿主免疫力的耐受，這類感染常常難以治愈［8，20］。

1.5 研究生物膜的方法及技術(shù)的進步 細菌生物膜研究的深入得益于生物膜研究方法及技術(shù)的進步，為此我們應(yīng)該關(guān)注一下生物膜研究方法及技術(shù)的進展。人們?yōu)榕囵B(yǎng)和定量分析細菌生物膜而建立很多方法，如試管法、微量滴定板法、放射性標(biāo)記術(shù)、顯微鏡術(shù)、剛果紅瓊脂平板法。目前，最常用的體外細菌生物膜培養(yǎng)和定量檢測的方法是微量滴定板法，但是對不同細菌形成的生物膜的統(tǒng)一規(guī)范的分析方法尚無定論［21］。微量滴定板法是經(jīng)試管法改良而來，簡單易行，敏感度高，具有批處理的優(yōu)勢，能夠加快大批樣品的操作速度同時還能保持試驗一致性。其原理是利用結(jié)晶紫可與細菌生物膜緊密結(jié)合不被脫色液洗脫的特征，比色法檢測結(jié)合在生物膜上的結(jié)晶紫的吸光度的大小間接地對細菌生物膜進行定量［22］。剛果紅瓊脂平板法是利用剛果紅染料可與生物膜重要組份表多糖結(jié)合的原理將剛果紅加入特定的培養(yǎng)基中，通過培養(yǎng)生物膜陽性的菌株形成黑色菌落而陰性菌株菌落呈紅色，該法具有簡單易行，結(jié)果易于觀察，適合臨床實驗室常規(guī)應(yīng)用的優(yōu)點［23］。

與此同時，前沿的方法和技術(shù)也陸續(xù)應(yīng)用于細菌生物膜的檢測。細菌聚集是細菌生物膜的重要表現(xiàn)之一，用熒光染色技術(shù)檢測細菌聚集現(xiàn)象，與傳統(tǒng)檢測方法相比敏感性高，檢出率高，是一種高度敏感的檢測細菌聚集現(xiàn)象的方法［24］。Parry等［25］認為高頻超聲掃描攝像技術(shù)原位檢測生物膜的三維結(jié)構(gòu)快速、簡便、準(zhǔn)確且對生物膜結(jié)構(gòu)沒有損害，可用于監(jiān)測生物膜在不同時期的功能變化。Mastronardi和Ramirez-Arcos［26］以divIVA和icaA作為目標(biāo)基因，用定量PCR技術(shù)檢測血小板制劑中致病性表皮葡萄球菌形成的生物膜，指出定量PCR技術(shù)是一種高度敏感的檢測生物膜細菌的方法，可以用來檢測血液傳播性致病菌。

2 細菌生物膜形成的影響因素

2.1 影響生物膜形成的細菌自身因素 生物膜形成不是由單個因子單獨決定的，生物膜形成是多因子共同作用的結(jié)果。首先就細菌本身而言能形成生物膜的菌株與不能形成生物膜的菌株相比有著自身特有的特點。例如，大腸桿菌形成牢固生物膜的菌株與形成薄弱生物膜菌株在毒力基因上是有所不同的:前者的表面毒力相關(guān)基因較常見，表達表面毒力因子的頻率更高［27］。而金黃色葡萄球菌去除與脂磷壁酸(lipoteichoic acid，LTA)成分糖脂合成有關(guān)的ypfP基因后，突變菌株將減少87%的LTA成分，疏水性較普通菌株大大提高，而完全喪失了在塑料上形成生物膜的能力［28］。在A群鏈球菌中，菌毛在生物膜形成中的黏附定植過程中有著重要作用，去除編碼菌毛骨架結(jié)構(gòu)蛋白基因后無法產(chǎn)生菌毛的A群鏈球菌則失去了黏附細胞的能力，不能形成生物膜，如果這樣的菌株重新獲得去除的菌毛相關(guān)基因后又具備了形成生物膜的能力［29］。

其次，生物膜內(nèi)細菌協(xié)調(diào)機制在生物膜形成和穩(wěn)定過程中都起著重要作用。生物膜內(nèi)細菌密度高，營養(yǎng)相對匱乏，廢物較難排出，細菌是怎樣解決這些問題的?Cho等［30］發(fā)現(xiàn)在生物膜內(nèi)細菌存在著一種“菌落組織”的行為，細菌之間有著高度調(diào)節(jié)作用，能夠為細菌定向，形成共同的運動生長方式，能夠有效的促進細菌游離出生物膜，同時還能夠促進營養(yǎng)物質(zhì)進入生物膜內(nèi)。雙組份系統(tǒng)(two-component system，TCS)是很多微生物重要的信號傳導(dǎo)方式，通過調(diào)整基因表達，使微生物能夠適應(yīng)環(huán)境變化，如營養(yǎng)缺乏、滲透沖擊、pH變化以及與其他致病菌的相互作用等［29］。正是在多重TCS的調(diào)節(jié)作用下生物膜內(nèi)變異鏈球菌存活和持續(xù)存在［31］。

2.2 影響生物膜形成的細菌生存環(huán)境因素 生物膜的形成需要特定的環(huán)境因素。宿主生理病理的改變常影響細菌生物膜的形成。在宿主免疫系統(tǒng)釋放的炎性因子作用下細菌生物膜生長更加迅速，McLaughlin和Hoogewerf［32］報道白介素1治療金黃色葡萄球菌感染6h后形成生物膜的金黃色葡萄球菌株量增加至治療前的2.5倍，而游離狀態(tài)的金黃色葡萄球菌數(shù)目不變。Moreau-Marquis等［33］報道囊性纖維化肺本身的很多因素能夠促進銅綠假單胞菌生物膜形成，其形成的黏液層為銅綠假單胞菌生長提供了厭氧或微需氧的環(huán)境，同時宿主分泌物中殺菌組份減少，呼吸道細胞的分泌物以及促進細菌定植和(或)生物膜結(jié)構(gòu)形成的DNA和肌動蛋白量增加。增加葡萄糖量可促進生物膜形成，而增加CO2和蔗糖則不然，但蔗糖卻是導(dǎo)致治療后口腔內(nèi)細菌生物膜形成的一個誘發(fā)因子［34］。

醫(yī)療制品和器械的自身設(shè)計以及其保存和使用方式也能影響細菌生物膜的形成。心臟瓣膜假體表面自由能和毛糙程度可影響表皮葡萄球菌和銅綠假單胞菌在其上形成生物膜，而金黃色葡萄球菌生物膜的形成則不受這些因素干擾［35］。血清具有抑制銅綠假單胞菌在醫(yī)療器械上形成生物膜的能力，其機制可能有二:首先血清清蛋白可以在物體上形成物理屏障阻止銅綠假單胞菌在物體上的黏附，其次血清某些組份可以提高銅綠假單胞菌的震顫運動使其不能在物體上穩(wěn)定黏附阻止生物膜形成［36］。血液制品中血小板存在的條件下能夠促進表皮葡萄球菌生物膜的形成［34］。靜脈插管所用藥物可影響生物膜的形成，多巴胺可刺激葡萄球菌在插管上生物膜形成，而多巴酚丁胺和肝素則抑制生物膜形成［37］。

3 控制細菌生物膜感染的方法

3.1 抗生素治療細菌生物膜感染 細菌生物膜形成不是一蹴而就的，一般需要數(shù)天，生物膜在細菌對抗生素的耐受性中起重要作用，細菌形成生物膜后其耐藥性可以增加到游離狀態(tài)的1000倍［38］。為此正確使用抗生素，優(yōu)選恰當(dāng)抗生素，改進抗生素治療細菌生物膜的效果一直是人們關(guān)注的焦點和研究的熱點。聯(lián)合使用抗生素或其他藥物常能收獲單一使用某種抗生素達不到的治療生物膜感染的效果。聯(lián)合使用妥布霉素和殼聚糖對游離細菌能達到協(xié)同作用效果，而對生物膜內(nèi)細菌則不然;聯(lián)合使用妥布霉素和克拉霉素對生物膜內(nèi)有細菌協(xié)同抑制的效果，但卻不適用于游離細菌。聯(lián)合使用妥布霉素和克拉霉素可成功清除細菌生物膜感染如肺囊性纖維化患者的銅綠假單胞菌生物膜慢性感染［39］。單獨使用克拉霉素、頭孢唑林、萬古霉素均不能清除金黃色葡萄球菌生物膜感染，但是克拉霉素聯(lián)合頭孢唑林或萬古霉素則可以破壞生物膜，甚至在使用72 h后清除金黃色葡萄球菌感染［40］。多重耐藥性銅綠假單胞菌感染是個很難解決的問題，常無法找到行之有效的抗生素治療方案，喹諾酮類對治療銅綠假單胞菌生物膜感染常無效，但是用哌拉西林-他唑巴坦包被耳膜插孔所用的硅樹脂插管后耐銅綠假單胞菌生物膜沒有形成而表現(xiàn)對環(huán)丙沙星敏感［41－42］。

針對不同細菌形成的生物膜，選擇恰當(dāng)抗生素也是十分重要的。如達托霉素能夠抑制葡萄球菌黏液分泌，阻止生物膜形成，以及破壞黏液成分，降解生物膜結(jié)構(gòu)，在葡萄球菌生物膜形成起始和成熟階段都起作用，而克林霉素、利奈唑利則不具備以上優(yōu)點［43］。細菌生物膜表聚糖結(jié)構(gòu)能阻止抗生素進入生物膜殺滅細菌，各種抗生素表聚糖結(jié)構(gòu)滲透性不同，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的細菌生物膜表聚糖結(jié)構(gòu)選擇恰當(dāng)抗生素。以銅綠假單胞菌生物膜為例，大環(huán)內(nèi)酯類滲透性為100%，喹諾酮類和β內(nèi)酰胺類＞75%，氨基糖苷類較低［44］。

3.2 非抗生素藥物治療細菌生物膜感染 利用非抗生素藥物干擾生物膜形成所需物質(zhì)合成，如沙雷菌肽酶可顯著減少細菌定植物體形成生物膜必需物質(zhì)黏附素類蛋白的合成，能夠抑制李斯特菌形成生物膜侵犯宿主細胞的能力［45］。通過干擾生物膜形成調(diào)節(jié)機制抑制生物膜形成。密度感應(yīng)系統(tǒng)是細菌細胞間信號傳遞的一種方式，往往與生物膜形成緊密相關(guān)。一種密度感應(yīng)系統(tǒng)抑制劑—RNA抑肽不僅自身能夠減少醫(yī)療器材上的細菌量，而且可以提高抗生素的效力，現(xiàn)已證明聯(lián)合抗生素使用可以用于控制中心靜脈插管相關(guān)的葡萄球菌生物膜［46］。

3.3 無菌處理醫(yī)療器材，預(yù)防生物膜感染 現(xiàn)在抗感染的策略基本仍是快速殺滅游離細菌，而對生物膜內(nèi)細菌缺乏特異性的清除方法，這也是造成持續(xù)感染的原因。雖然目前已經(jīng)發(fā)展出許多針對生物膜內(nèi)細菌的方法，如分子阻斷技術(shù)、電促抗感染技術(shù)、細菌干擾技術(shù)，但是，最好的方法仍舊是無菌處理醫(yī)療器材防止細菌定植阻止生物膜形成。常見的方法有使用抗菌物質(zhì)如銀離子、乙二胺四己酸等包被醫(yī)療器材，改良導(dǎo)管設(shè)計，減少導(dǎo)管給藥時間等減少生物膜感染。非熱能的處理污染的方法如離子電弧技術(shù)能夠殺死游離狀態(tài)、黏附狀態(tài)甚至是細菌生物膜內(nèi)的表皮葡萄球菌，可用于不耐熱醫(yī)療器械的滅菌處理［47］。

4 結(jié) 語

在人們重視對細菌生物膜研究和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展及研究技術(shù)的進步下，生物膜研究取得了長足的進步，許多問題被解決，同樣許多問題涌現(xiàn)出來。細菌生物膜的研究仍存在很多未解難題等著科研工作者去破解。

［1］ O'Toole GA.Microbiology:a resistance switch［J］.Nature，2002，416(6882):695-696.

［2］ 程向榮，王秋萍.細菌生物膜:治療慢性鼻-鼻竇炎的新靶點［J］.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報，2008，21(2):182-185.

［3］ Stickler DJ，Morgan SD.Observations on the development of the crystalline bacterial biofilms that encrust and block Foley catheters［J］.J Hosp Infect，2008，69(4):350-360.

［4］ Magno AF，Enoki C，Ito IY，et al.In-vivo evaluation of the contamination of Super Slick elastomeric rings by Streptococcus mutans in orthodontic patients［J］.Am J Orthod Dentofacial Orthop，2008，133(4):S104-S109.

［5］ Dunne NJ，Hill J，McAfee P，et al.Incorporation of large amounts of gentamicin sulphate into acrylic bone cement:effect on handling and mechanical properties，antibiotic release，and biofilm formation［J］.Proc Inst Mech Eng H，2008，222(3):355-365.

［6］ Milisavljevic V，Tran LP，Batmalle C，et al.Benzyl alcohol and ethanol can enhance the pathogenic potential of clinical Staphylococcus epidermidis strains［J］.Am J Infect Control，2008，36 (8):552-558.

［7］ Hennig S，Nyunt WS，Ziebuhr W.Spontaneous switch to PIA-independent biofilm formation in an ica-positive Staphylococcus epidermidis isolate［J］.Int J Med Microbiol，2007，297(2): 117-122.

［8］ Hall-Stoodley L，Stoodley P.Evolving concepts in biofilm infections［J］.Cell Microbiol，2009，11(7):1034-1043.

［9］ Moxon ER，Sweetman WA，Deadman ME，et al.Haemophilus influenzae biofilms:hypothesis or fact?［J］Trends Microbiol，2008，16(3):95-100.

［10］ Romero R，Schaudinn C，Kusanovic JP，et al.Detection of a microbial biofilm in intraamniotic infection［J］.Am J Obstet Gynecol，2008，198(1):135.e1-135.e5.

［11］ Frank KL，Patel R.Staphylococcus lugdunensis-Not the Average Coagulase-Negative Staphylococcus Species［J］.Clin Microbiol Newsletter，2008，30(8):55-62.

［12］ Jang CH，Cho YB，Choi CH.Structural features of tympanostomy tube biofilm formation in ciprofloxacin-resistant Pseudomonas otorrhea［J］.Int J Pediatr Otorhinolaryngol，2007，71(4):591-595.

［13］ Chavez de Paz LE.Redefining the persistent infection in root canals:possible role of biofilm communities［J］.J Endod，2007，33(6):652-662.

［14］ Kwon AS，Park GC，Ryu SY，et al.Higher biofilm formation in multidrug-resistant clinical isolates of Staphylococcus aureus［J］.Int J Antimicrob Agents，2008，32(1):68-72.

［15］ Ziebuhr W，Hennig S，Eckart M，et al.Nosocomial infections by Staphylococcus epidermidis:how a commensal bacterium turns into a pathogen［J］.Int J Antimicrob Agents，2006，28(Suppl 1):S14-S20.

［16］ Wargo MJ，Hogan DA.Fungal-bacterial interactions:a mixed bag of mingling microbes［J］.Curr Opin Microbiol，2006，9 (4):359-364.

［17］ Baena-Monroy T，Moreno-Maldonado V，F(xiàn)ranco-Martinez F，et al.Candida albicans，Staphylococcus aureus and Streptococcus mutans colonization in patients wearing dental prosthesis［J］.Med Oral Patol Oral Cir Bucal，2005，10(1):E27-E39.

［18］ Ader F，F(xiàn)aure K，Guery B，et al.Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans interaction in the respiratory tract:from pathophysiology to a therapeutic perspective［J］.Pathol Biol(Paris)，2008，56(3):164-169.

［19］ van Merode AE，Pothoven DC，van der Mei HC，et al.Surface charge influences enterococcal prevalence in mixed-species biofilms［J］.J Appl Microbiol，2007，102(5):1254-1260.

［20］ 馬立強，蘭小鵬.SpA致病性和基因表達調(diào)控的研究進展［J］.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報，2009，22(4):427-430.

［21］ Harraghy N，Seiler S，Jacobs K，et al.Advances in in vitro and in vivo models for studying the staphylococcal factors involved in implant infections［J］.Int J Artif Organs，2006，29(4):368-378.

［22］ Djordjevic D，Wiedmann M，McLandsborough LA.Microtiter plate assay for assessment of Listeria monocytogenes biofilm formation［J］.Appl Environ Microbiol，2002，68(6):2950-2958.

［23］ Freeman DJ，F(xiàn)alkiner FR，Keane CT.New method for detecting slime production by coagulase negative staphylococci［J］.J Clin Pathol，1989，42(8):872-874.

［24］ Khemaleelakul S，Baumgartner JC，Pruksakom S.Autoaggregation and coaggregation of bacteria associated with acute endodontic infections［J］.J Endod，2006，32(4):312-318.

［25］ Parry JD，Holmes AK，Unwin ME，et al.The use of ultrasonic imaging to evaluate the effect of protozoan grazing and movement on the topography of bacterial biofilms［J］.Lett Appl Microbiol，2007，45(4):364-370.

［26］ Mastronardi CC，Ramirez-Arcos S.Quantitative PCR for detection and discrimination of the bloodborne pathogen Staphylococcus epidermidis in platelet preparations using divIVA and icaA as target genes［J］.Can J Microbiol，2007，53(11):1222-1231.

［27］ Naves P，del PG，Huelves L，et al.Correlation between virulence factors and in vitro biofilm formation by Escherichia coli strains［J］.Microb Pathog，2008，45(2):86-91.

［28］ Fedtke I，Mader D，Kohler T，et al.A Staphylococcus aureus ypfP mutant with strongly reduced lipoteichoic acid(LTA)content:LTA governs bacterial surface properties and autolysin activity［J］.Mol Microbiol，2007，65(4):1078-1091.

［29］ Beier D，Gross R.Regulation of bacterial virulence by two-component systems［J］.Curr Opin Microbiol，2006，9(2):143-152.

［30］ Cho H，Jonsson H，Campbell K，et al.Self-organization in highdensity bacterial colonies:efficient crowd control［J］.PLoS Biol，2007，5(11):e302.

［31］ Levesque CM，Mair RW，Perry JA，et al.Systemic inactivation and phenotypic characterization of two-component systems in expression of Streptococcus mutans virulence properties［J］.Lett Appl Microbiol，2007，45(4):398-404.

［32］ McLaughlin RA，Hoogewerf AJ.Interleukin-1beta-induced growth enhancement of Staphylococcus aureus occurs in biofilm but not planktonic cultures［J］.Microb Pathog，2006，41(2－3):67-79.

［33］ Moreau-Marquis S，Stanton BA，O＇Toole GA.Pseudomonas aeruginosa biofilm formation in the cystic fibrosis airway［J］.Pulm Pharmacol Ther，2008，21(4):595-599.

［34］ Sladek RE，F(xiàn)iloche SK，Sissons CH，et al.Treatment of Streptococcus mutans biofilms with a nonthermal atmospheric plasma［J］.Lett Appl Microbiol，2007，45(3):318-323.

［35］ Litzler PY，Benard L，Barbier-Frebourg N，et al.Biofilm formation on pyrolytic carbon heart valves:influence of surface free energy，roughness，and bacterial species［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，2007，134(4):1025-1032.

［36］ Hammond A，Dertien J，Colmer-Hamood JA，et al.Serum inhibits P.aeruginosa biofilm formation on plastic surfaces and intravenous catheters［J］.J Surg Res，2010，159(2):735-746.

［37］ Frank KL，Patel R.Intravenously administered pharmaceuticals impact biofilm formation and detachment of Staphylococcus lugdunensis and other staphylococci［J］.Diagn Microbiol Infect Dis，2008，60(1):9-16.

［38］ Mah TF，O＇Toole GA.Mechanisms of biofilm resistance to antimicrobial agents［J］.Trends Microbiol，2001，9(1):34-39.

［39］ Tre-Hardy M，Vanderbist F，Traore H，et al.In vitro activity of antibiotic combinations against Pseudomonas aeruginosa biofilm and planktonic cultures［J］.Int J Antimicrob Agents，2008，31 (4):329-336.

［40］ Tre-Hardy M，Mace C，EI Manssouri N，et al.Effect of antibiotic co-administration on young and mature biofilms of cystic fibrosis clinical isolates:the importance of the biofilm model［J］.Int J Antimicrob Agents，2009，33(1):40-45.

［41］ Jang CH，Park H，Cho YB，et al.The use of piperacillintazobactam coated tympanostomy tubes against ciprofloxacin-resistant Pseudomonas biofilm formation:an in vitro study［J］.Int J Pediatr Otorhinolaryngol，2009，73(2):295-299.

［42］ 徐小勇，施 毅.銅綠假單胞菌的常見耐藥機制［J］.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報，2009，22(11):1220-1224.

［43］ Roveta S，Marchese A，Schito GC.Activity of daptomycin on biofilms produced on a plastic support by Staphylococcus spp［J］.Int J Antimicrob Agents，2008，31(4):321-328.

［44］ Abdi-Ali A，Mohammadi-Mehr M，Agha AY.Bactericidal activity of various antibiotics against biofilm-producing Pseudomonas aeruginosa［J］.Int J Antimicrob Agents，2006，27(3):196-200.

［45］ Longhi C，Scoarughi GL，Poggiali F，et al.Protease treatment affects both invasion ability and biofilm formation in Listeria monocytogenes［J］.Microb Pathog，2008，45(1):45-52.

［46］ Cirioni O，Giacometti A，Ghiselli R，et al.RNAIII-inhibiting peptide significantly reduces bacterial load and enhances the effect of antibiotics in the treatment of central venous catheter-associated Staphylococcus aureus infections［J］.J Infect Dis，2006，193(2):180-186.

［47］ Kamgang JO，Briandet R，Herry JM，et al.Destruction of planktonic，adherent and biofilm cells of Staphylococcus epidermidis using a gliding discharge in humid air［J］.J Appl Microbiol，2007，103(3):621-628.

Advances in the researches of bacterial biofilm infection

SHI De-shireviewing，SHAO Hai-fengchecking
(PLA Institute of Clinical Laboratory Medicine，Nanjing General Hospital of Nanjing Military Command，PLA，Nanjing210002，Jiangsu，China)

Biofilms，which are attached to the surface of living or inanimate objects，are bacterial cell structure groups encapsulated by polymers produced by the bacteria themselves.It is estimated that over 80%of human infectious diseases are mediated by biofilms.This article presents an overview on the current characteristics of biofilm research，some factors that affect the mechanism of biofilm formation，and the progress in prevention and control of bacterial biofilm infection.

Bacterial biofilm;Drug-resistance;Infection

Q939.1

A

1008-8199(2011)12-1319-05

南京軍區(qū)醫(yī)藥衛(wèi)生“十一五”重點課題(07M089)

210002南京，南京軍區(qū)南京總醫(yī)院解放軍檢驗醫(yī)學(xué)研究所臨床中心實驗科［施德仕(醫(yī)學(xué)碩士研究生)、邵海楓］

邵海楓，E－mail:shf521201@163.com

2010-11-15;

2011-01-17)

(責(zé)任編輯:李風(fēng)華;英文編輯:李曉軍)