抗生素类药物作用机制

2024-06-16 20:59

抗生素的作用机制

一、抗生素概述

抗生素是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植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次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。现临床常用的抗生素已达近一百余种,其主要是由一些微生物合成的,作用机制如下:抑制细菌细胞壁合成、增强细菌细胞膜通透性、干扰细菌蛋白质合成、抑制细菌核酸合成。常有的主要包括:大环内酯类、β-内酰胺类、喹诺酮类等。

二、抗生素作用机制

1. 抑制细菌细胞壁合成:细菌细胞壁主要由肽聚糖组成,此成分是细菌维持生命所必需的结构。在肽聚糖合成的最后阶段,青霉素与转肽酶共价结合,使转肽酶活性受到抑制,干扰了正常的转肽过程,即细菌细胞壁的合成过程受到抑制,因此细菌生长繁殖受到抑制。这一机制也是β-内酰胺类抗生素的作用机制。

2. 增强细菌细胞膜通透性:氨基糖苷类抗生素通过与核糖体30S亚基结合,阻止乙酰-RA的进位,从而阻断信使核糖核酸(mRA)上的密码子与RA上的反密码子的结合,即终止70S起始复合物的形成,使得细菌蛋白质合成受阻;还可与菌体30S亚基结合,使mRA分子的密码错误率增加,进而已合成的肽链不能形成完整的蛋白质,即由于早停滞而引起蛋白质合成缺陷和细菌生长抑制。 此外, 万古霉素也属于此类抗生素,作用机制是与细胞壁粘肽合成中的转糖基酶结合,抑制细菌细胞壁肽聚糖的合成。

3. 干扰细菌蛋白质合成:主要通过与核糖体结合、与延长因子(EF-G、EF-Tu和EF-Ts)作用等途径来干扰蛋白质合成的进行。四环素类抗生素通过抑制原核生物转肽酶的活性来干扰蛋白质合成的进行。属于干扰蛋白质合成类的抗生素还有大环内酯类、林可霉素类等。

4. 抑制细菌核酸合成:主要通过抑制DA或RA聚合酶的活性以及核酸的复制来影响核酸的合成,主要包括喹诺酮类、磺胺类等。

三、抗生素种类

1. 大环内酯类:通过阻碍细菌转肽过程而抑制细菌蛋白质的合成。临床常见的此类抗生素有红霉素、琥乙红霉素、麦迪霉素等。

2. β-内酰胺类:作用机制是抑制转肽酶活性而干扰细菌细胞壁自体的合成。本类药物分子结构中的β-内酰胺环对转肽酶有强亲和力,致β-内酰胺环与转肽酶共价结合形成不可逆的抑制剂。此类药物包括青霉素类、头孢菌素类等。

3. 喹诺酮类:此类药物的作用机制是抑制DA旋转酶,影响DA复制而导致细菌死亡。目前该类抗生素包括诺氟沙星、环丙沙星等。

4. 氨基糖苷类:这类抗生素的作用机制是与核糖体30S亚基结合,阻止乙酰-RA的进位,从而阻断信使核糖核酸(mRA)上的密码子与RA上的反密码子的结合,即终止70S起始复合物的形成,使得细菌蛋白质合成受阻;还可与菌体30S亚基结合,使mRA分子的密码错误率增加,进而已合成的肽链不能形成完整的蛋白质,即由于早停滞而引起蛋白质合成缺陷和细菌生长抑制。主要药物包括链霉素、庆大霉素等。

5. 四环素类:作用机制是通过与核糖体结合、与延长因子(EF-G、EF-Tu和EF-Ts)作用等途径来干扰蛋白质合成的进行。属于干扰蛋白质合类的抗生素还有大环内酯类、林可霉素类等。主要药物有四环素、土霉素等。

6. 林可霉素类:林可霉素和克林霉素的作用机制是抑制细菌蛋白质的合成,主要作用于核糖体50S亚基,通过与亚基上的靶蛋白结合而发挥抗菌作用。此类药物包括林可霉素、克林霉素等。

7. 磺胺类:磺胺类药物的作用机制是抑制二氢叶酸合成酶的活性,从而影响二氢叶酸的合成,使核苷酸合成的原料之一二氢叶酸不能被菌体利用,导致菌体的核苷酸合成受阻,从而抑制细菌的生长繁殖。此类药物包括磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑等。