慢性伤口细菌生物膜处理方法的研究进展

1.3其他物理清创技术
其他清创技术主要包括超声波和电刺激。有文 献报道[12]称较低强度和频率的超声能增强庆大霉素 对铜绿假单胞菌、大肠杆菌的杀菌效力，处理6h即可 完全杀灭定植14h的BBF。另外，将BBF暴露在仅有 6V电压的环路中几分钟，发现阴极和阳极的BBF菌 体分别减少了 10000倍和100倍™，这说明电刺激也 许可以成为治疗BBF相关感染的又一有效方法。
以上所归纳的物理方法中，临床上多见锐器清 创，对BBF存在的伤口需要逐步分次清创，特别是要 去除积聚在伤口表面的一层膜状组织，以暴露基底 新鲜肉芽为宜。合理有效地清创后，对伤口分泌物行 细菌培养，取基底组织做病理检查，可以明显发现伤 口细菌含量减少，炎症反应减轻[2]。有研究[l4i显示， 清创后的24~48h,BBF对于抗菌治疗更敏感，因此清 创后的伤口可辅以局部抗菌剂，解决残留的、未成熟 或者更为敏感的BBF。负压作为一种辅助的物理疗 法，将其与抗菌溶液相结合治疗BBF存在的伤口， 其应用价值在临床上日益得到重视。超声波和电击 两种方法目前报道多见于体外实验。超声波清创技 术对于不同的伤口和定植细菌,其频率、强度及清创 时间都需要进一步研究和规范。电击虽然清除BBF 效果明显，但也存在损伤正常组织和细胞的潜在危 险，临床推广有一定难度。
2化学清除
2.1抗生素的应用对生物膜的作用
抗生素治疗伤口历来颇有争议，一般来说只有 伤口伴有红、肿、热、痛等炎症反应或者患者出现菌 血症症状时，才考虑全身抗菌治疗[15]。对于有BBF存 在但未出现感染症状的慢性伤口，全身抗菌治疗时 药效会降低25%~30%。因为细菌形成生物膜后其耐 药性可以增加到游离状态的1000~ 1500倍[16],而不 恰当的使用抗生素反而促进菌膜形成[17]，因此建议 优选抗生素，联合使用抗生素。大环内酯类药物与加 替沙星起到协同杀菌作用，而罗红霉素通过抑制铜 绿假单胞菌多糖蛋白复合物合成，增强氟罗沙星对 BBF的渗透，提高灭菌效果。克拉霉素联合头孢唑林 或万古霉素则可以破坏BBF，使用72h后都可清除金 黄色葡萄球菌感染™，同时需要根据BBF的结构特 点,针对性地使用抗生素，如氟喹诺酮类清除生物膜 作用最强，亚氨培南和头孢他啶作用较弱；大环内酯 类对细菌细胞外多糖基质的穿透力最强，氟喹诺酮 类和P-内酰胺类次之，氨基糖甙类最弱[19]。目前，将传统抗生素与特定的抗BBF制剂联合 对抗BBF是研究的重点和热点，如利奈唑胺与乙酰 半胱氨酸搭配使用，乙酰半胱氨酸具有降解胞外多 糖、破坏细菌黏附从而抑制BBF形成的功能,两者联 合可发挥协同功效，有效减少表皮葡萄球菌BBF的 形成™。虽然全球都在研发全新抗菌制剂，但是单 一有效成分研究较多，缺乏临床试验以及综合的药 物动力学分析，预计这是未来攻克BBF的又一研究 热点。
2.2局部抗菌敷料对BBF的作用
含银敷料是目前公认的广谱型抗菌敷料，具有 抗菌性能,在治疗BBF的伤口中首选银离子敷料。当 银离子浓度高达5~10g/ml，24h可清除伤口 BBF中 90%的细菌，48h内高达100%夂。银离子可以阻碍包 括细菌、真菌在内的各类微生物与宿主细胞竞争氧 气与养分，抑制代谢毒素的产生、下调生长因子表达 及局部抗炎作用，有效控制伤口环境中微生物的生 长，从而显著改善伤口的愈合;22。
碘对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等病 原体有杀菌和抑菌性能，临床上使用也较广泛，但是 存在细胞毒性以及患者不舒适等问题，有研究证实 卡地姆碘可以有效防止BBF生成而且不会引起组织 损伤。蜂蜜被用于治疗感染性伤口已有2000多年的历 史。有报道称％蜂蜜对60种细菌有抑制作用，包括需 氧菌、厌氧菌、革兰阳性和阴性菌，能够加速伤口愈 合。关于医疗蜂蜜去除BBF的机制，有研究认为是 由其高糖成分的渗透性作用所致，也有提出植物素 起重要作用，目前尚无统一结论。在临床实际操作中，只有先对伤口进行有效清 创和冲洗，抗菌敷料才能有效发挥作用。但是患者个 体性的差异和不同伤口中细菌种类的不同，导致菌 膜内的PH环境可能会破坏敷料的分子结构和生物 成分，从而降低敷料抗菌效力，所以需定期对伤口行 细菌培养，比较抗感染治疗效果。传统的无菌拭子擦 拭伤口分泌物行细菌培养，药敏结果可靠性较低，建 议使用分子生物技术准确识别伤口内微生物种类和 性质™，或者使用泊洛沙姆凝胶作为培养基检测抗 菌敷料的有效杀菌率和耐药性。
3生物疗法
蛆虫疗法(maggot debridement therapy,MDT)是 指利用无菌医用蛆虫(丝光绿蝇蛆虫）蚕食阻碍伤口 愈合的坏死组织和细菌，减轻炎症反应，促进组织再 生的一种自然生物疗法™。该疗法的优势在于蛆虫 清创不影响伤口周围健康的组织，蛆虫可以进人到 外科手术都难以到达的深部创面，如潜行、窦道等厌 氧菌容易形成BBF的部位。蛆虫在吞噬腐肉后的排 泄物或分泌物（excretions/secretions，ES)含有独特的 胶原酶、类胰蛋白酶、类糜蛋白酶以及含有抗微生物 的抗菌酞，能将坏死组织分解成半液状泡沫，然后进 行消化从而降解菌[28]。无菌蛆虫主要用于清除革兰 阳性菌生物膜，但喂食多种细菌后的蛆虫(Bacteria- Pretreated Maggot)比无菌蛆虫更能有效地抑制革兰 阴性菌生物膜，如铜绿假单胞菌等[29]。未来蛆虫清创 可能是一种极具潜力的清除生物膜的方法，但尚需 进一步研究其机制，以便临床更好地掌握应用方法 和时机。
4其他方法对生物膜的抑制作用
金属离子：除了银离子广泛应用到感染伤口的 管理，已经通过美国食品药品监督管理局(FDA)审 核用来治疗癌症引起的高钙血症的过渡金属镓，最 近被发现还能抑制和杀死浮游的和BBF中的铜绿假 单胞菌，并能抑制BBF的形成™。在大鼠肺部感染模 型中，早期镓治疗能够使细菌数量降低约1000倍，这 表明镓在治疗急性和慢性感染方面都具有很好的潜 力[31]。
乳铁蛋白：乳铁蛋白（lactoferrin，LF)是乳汁中 一种重要的非血红素铁结合糖蛋白，其抗微生物活 性最引人注目。乳铁蛋白对许多微生物，包括革兰阳 性和革兰阴性需氧菌和厌氧菌及一些真菌，都具有 不同程度的抑制和杀伤作用。体外实验证明，乳铁蛋 白通过黏附，继而分解BBF的胞外多糖，加快渗透到 膜内将细菌杀灭[32]。在临床上乳铁蛋白已成功用于 生物膜引发的缺血性伤口™。
木糖醇:木糖醇即戊五醇，是一种可以替代蔗糖 的五碳糖醇。它在预防龋齿、减少牙斑和巩固牙齿方 面有很大作用。Katsuyama等[34]将木糖醇与法尼醇合 用治疗特异性皮炎的患者，显微镜下尚未发现金黄 色葡萄球菌生物膜形成，推测可能是木糖醇通过糖 酵解破坏了胞外多糖，但还需进一步研究05]。
阳离子抗微生物肤(cationic antimicrobial pep- tides，CAPS):该生物肽是近年来发现的一个新型抗 菌肽大家族，是一类富含精氨酸的阳离子低分子短 肽，广泛分布于动物、植物和昆虫体内[36]。由于其具 有高效、广谱抗菌作用,且不会像抗生素那样产生抗 药性和不良反应，因此具有很好的应用前景。文献报 道称 RNA HI 抑制肤（RNA 皿 inhibitory peptide)能 够非常有效地治疗严重的多种微生物感染，包括像 MRSA等耐药性极强的细菌[37]。
破坏群体感应（Quorum-sensing,QS)系统：由于 群体感应信号系统在调节细菌致病因子的中心作 用，国内外学者设想它可能是一个控制感染性疾病 的新靶点，希望通过它来抑制致病菌致病因子表达 以达到治疗目的[38]。群体感应阻滞剂（Quorum-sensing inhibitor, QSI) 包括 卤代呋 喃酮、 海洋细 菌环肽 化合物CP2、甲基链烷酸盐、葡萄柚汁、大蒜提取物 等。它们不仅能够下调许多细菌毒力因子的表达，而 且能够增强细菌对抗生素的敏感性。
其他方法还有酶清除，利用酶促进生物膜的解 离，包括褐藻胶裂解酶、脱氧核糖核酸酶I (DNase I )、多憐酸酿激酶(poly-phosphate 1^11336，？?1〇等[38]。 天然产物如北美洲酸果蔓果汁中的原花青素、黑檀 树的熊果酸以及绿茶多酚等都对生物膜有很好的 抑制作用™。其他还有基因工程药物、中药以及干细 胞治疗等。
5思考和展望
目前国内关于慢性伤口 BBF的护理研究较少，国 外则以美国拉伯克西南伤口护理中心为代表进行了 深人研究，早在2008年就提出“基于生物膜的伤口护 理（biofilm-based wound care)” 的概念，即以抑制 BBF再形成为基础，成功去除BBF为目标，带动提高 其他治疗护理方案(如植皮，转皮瓣或负压伤口治疗 等)有效性，持续将伤口从难愈状态向可愈性转变[15]。 由于BBF很难从肉眼上进行识别，在临床诊断和鉴 别上存在一定难度，但是越来越多的伤口护理专家 认为很多延迟伤口愈合的因素亦会增加BBF形成的 风险，如糖尿病、心内膜炎、牙周炎、骨髓炎等全身性 疾病会促进伤口 BBF产生；机体的移植物和假体的 使用，如尿管留置、人工心脏瓣膜、关节置换等；患者 自身免疫功能低下、全身营养不良、细胞功能障碍 等，这些因素都会加剧BBF产生m。因此不断更新BBF 的相关知识，对识别临床高危患者和伤口有一定的 指导作用。
临床上虽有去除BBF的成功案例报道，但是具 体的方法和战略还处于雏形阶段，因此我们预测未 来研究重点包括:①量化判断生物膜去除和残留的 临床标准。②根据伤口个体差异性，分析治疗靶点， 思考如何发挥联合治疗的协同性和效率最大化，总 结出BBF伤口护理流程。③临床上使用抗生物膜的 活性敷料，实施大样本随机对照试验，得出最佳实践 证据。
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（徐元玲  蒋琪霞  王建东）