从E. coli到肺炎克雷伯菌:这些革兰氏阴性菌如何影响我们的健康?

革兰氏阴性菌是相对于革兰氏阳性菌的一类细菌,其特征在于未能在革兰氏染色法中保留结晶紫染料。这类细菌的最显著特点是其细胞包膜由一层薄薄的肽聚糖细胞壁夹在内膜(细胞质膜)和外膜之间组成。这种二膜系统使得它们能够在各种生命支持的环境中生存,包括水体、土壤以及动植物体内。

在革兰氏阴性菌中,像大肠杆菌这类的模式生物与各种致病菌(如绿脓杆菌、衣原体和鼠疫杆菌)共同存在,它们在医学领域中造成了重大的挑战。

革兰氏阴性菌的外膜作为一个安全屏障,对多种抗生素(包括青霉素)、可破坏内膜的洗涤剂以及动物自体免疫系统中产生的抗菌酶溶菌酶均有抵抗力。这使得治疗由这类细菌引起的感染变得更为复杂。

更为关键的是,外膜的外层包含一种复杂的脂多糖(LPS),其脂质A成分在细菌被免疫细胞裂解时能引发毒性反应,这可能导致败血性休克,临床上可见血压下降、呼吸衰竭及乳酸中毒等症状。

抗生素的挑战

为了对抗革兰氏阴性菌,科学家们研发了多类抗生素,包括氨基青霉素、头孢类、及含有β-内酰胺酶抑制剂的组合药物(如哌拉西林-他唑巴坦)、叶酸拮抗剂和氟喹诺酮等。这些药物通常也以治疗革兰氏阳性细菌的方式来使用。

专门针对革兰氏阴性菌的抗生素则包括氨基糖苷类、单环β-内酰胺(例如阿莫西林)和环丙沙星。

革兰氏阴性菌的特征

常见的革兰氏阴性细菌具备以下特征:存在内膜、肽聚糖层较薄、外膜含有脂多糖、同时具有孔蛋白等。这些特点使得它们能够在它们的生态系统内稳定生存。

分类及系统发展

以革兰氏染色反应为基础的细菌分类,通常将细菌划分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阴性细菌又可进一步细分为多个分类,包括距今已有数十年历史的科学研究行为了解这类细菌进化的过程及特征。然而,这一系列的分类方法都需要根据最新的分子研究来不断调整。

与健康的关联

革兰氏阴性菌被广泛认为是许多疾病的重要致病因子。尤其在医疗环境中,它们引发的感染包括了肺炎、尿路感染以及菌血症等,这些都是对于病患的健康造成威胁的主要因素之一。

一旦革兰氏阴性菌进入血液循环系统,LPS可能引发自然免疫反应,最终导致败血性休克。

结尾的思考

随着抗生素抵抗性问题愈演愈烈,革兰氏阴性菌的健康威胁愈发显著,我们是否有充分的策略来应对这一挑战?

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