細菌生物膜會(huì )引起尿道炎、前列腺炎、腎結石、中耳炎、齲齒、牙周炎、口臭等多種疾病，它們往往會(huì )反復發(fā)作，極難徹底治愈。

     “只要條件適宜，任何細菌均可形成生物膜，而至今尚無(wú)藥物能有效防治此類(lèi)感染?！苯?，由華西口腔醫學(xué)院口腔疾病研究國家重點(diǎn)實(shí)驗室舉辦的“2011年國際微生物生物膜學(xué)術(shù)研討會(huì )”召開(kāi)，大會(huì )執行主席、微生物學(xué)家施文元接受了《科學(xué)時(shí)報》采訪(fǎng)。

     在自然條件下，細菌以浮游和生物膜兩種生長(cháng)狀態(tài)存在。為抵抗環(huán)境中的各種不利因素，如抗生素的殺菌、過(guò)酸或過(guò)堿的環(huán)境、被宿主免疫細胞吞噬等，單一或多種細菌會(huì )聚集成團塊，形成與單個(gè)游走態(tài)細胞對應的生物膜。

     在細菌生物膜中，細菌本身只占不到1/3的體積，余下的空間則由細菌分泌的“胞外基質(zhì)”的粘性物質(zhì)占據。正是這些粘性物質(zhì)將成千上萬(wàn)個(gè)細菌連接在一起。施文元將其比喻為一個(gè)國家“有著(zhù)嚴密的社會(huì )組織”。

     據美國疾病預防與控制中心專(zhuān)家估計，人類(lèi)65%以上的細菌感染與細菌生物膜有關(guān)。施文元介紹，生物膜的形成是一個(gè)循環(huán)往復的動(dòng)態(tài)過(guò)程。細菌先要粘附于人體組織或物體表面，然后通過(guò)“?；z氨酸內酯”分子進(jìn)行相互間的信息交流，引來(lái)同類(lèi)細菌聚集。當?；z氨酸內酯的濃度升高時(shí)，細菌體內的某些基因被激活，分泌出構成胞外基質(zhì)的蛋白成分，從而形成完整的生物膜結構。

     強生公司亞太地區研發(fā)部總監俞大鑫以蛀牙為例，描述細菌生物膜的致病原理。牙齒上的菌斑生物膜會(huì )產(chǎn)生大量的酸，酸溶解牙齒就會(huì )形成蛀牙。因此要控制蛀牙，首先需把菌斑生物膜控制住，以減少酸的產(chǎn)生?！爸挥邪丫呖刂谱?，氟才能強化牙齒生長(cháng)。這就是為什么防蛀牙膏里不但含有氟，還有一些殺菌成分?！?/span>

     隨著(zhù)現代醫學(xué)的發(fā)展，新型生物材料的應用日益增多，生物材料相關(guān)感染率逐年上升。據流行病學(xué)調查數據顯示，99%的機械通氣患者氣管插管處有細菌定植并反復感染，導尿管相關(guān)泌尿系統感染發(fā)生率為92%～93%。

     “生物膜細菌對于抗菌藥物具有天然的抵抗能力，它的耐藥機制與單個(gè)細菌迥然不同?！鄙锬ぶ?、加拿大皇家科學(xué)院院士Bill Costerton告訴《科學(xué)時(shí)報》記者，不攜帶耐藥基因的敏感菌形成生物膜后，對抗菌藥物的敏感性會(huì )降低，但當細菌脫落為浮游菌后，又很快恢復對抗菌藥物的敏感性?！爱敻腥静课坏募毦蛏锊牧衔廴镜募毦坏┬纬缮锬?，即使使用正常劑量成百倍甚至上千倍的藥物也不易治愈?！?/span>

     施文元認為，生物膜細菌強大的耐藥性與生物膜的結構息息相關(guān)。如何應對生物膜細菌的耐藥性？他給出了兩種辦法：一是研發(fā)新的抗生素；二是打碎生物膜，讓細菌分割開(kāi)來(lái)?！暗珶o(wú)論哪種辦法，都必須清楚了解生物膜的形成機理和結構?！?/span>

     在最近的研究中，Bill Costerton正嘗試向細菌群體發(fā)送錯誤信號，使其通過(guò)接受錯誤信號自動(dòng)解離。他希望，通過(guò)阻斷信號通道，破壞細菌生物膜結構。比如，放正負微電流在生物膜兩端，讓電流擾亂生物膜細菌?！爱斎?，還可以再加入一些抗生素，這樣才有去除生物膜的可能?！?/span>