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生物膜如何引发慢性炎症反应?

史宇飞 感染科 副主任医师

南昌大学第一附属医院 三甲

生物膜引发慢性炎症反应主要与其结构特征、成分及微生物的持续刺激有关,常见原因包括物理屏障作用、持续抗原释放、耐药性导致感染迁延、胞外基质的促炎作用以及宿主屏障破坏等。

1、物理屏障作用

生物膜由微生物及其分泌的胞外基质构成致密结构,可阻碍免疫细胞(如中性粒细胞、巨噬细胞)的渗透,使其无法有效清除病原体。免疫细胞在生物膜周围持续释放炎症因子(如IL-1β、TNF-α),导致局部组织长期处于炎症状态。

2、持续抗原释放

生物膜内的微生物会不断释放脂多糖、肽聚糖等抗原物质,刺激宿主免疫系统产生持续性应答。这种抗原刺激可激活Toll样受体通路,促使单核细胞和淋巴细胞在感染部位聚集,形成慢性肉芽肿性炎症。

3、耐药性导致感染迁延

生物膜中微生物对抗菌药物的耐药性比浮游菌高10-1000倍,常规治疗难以彻底清除。如铜绿假单胞菌生物膜感染慢性肺病时,即使使用头孢克肟片、左氧氟沙星滴眼液等药物,仍可能出现反复感染,持续激活炎症反应。

4、胞外基质的促炎作用

生物膜基质中的多糖、蛋白质和核酸等成分可直接刺激宿主细胞。例如β-1,3-葡聚糖能激活补体系统,胞外DNA通过激活STING通路诱导干扰素分泌,这些机制共同导致慢性炎症介质(如前列腺素E2)的持续释放。

5、宿主屏障破坏

生物膜在黏膜表面定植会破坏上皮紧密连接,增加病原体侵入风险。如牙齿生物膜导致牙龈上皮完整性丧失,促使牙龈卟啉单胞菌等病原体侵入深层组织,引发牙周炎慢性炎症过程。

若存在生物膜相关感染症状(如伤口迁延不愈、导管相关红肿),建议及时到感染科或相关专科就诊。通过电子显微镜检查、结晶紫染色等检测手段明确生物膜存在后,医生可能会联合使用克林霉素胶囊、过氧化氢溶液冲洗以及机械清创等综合治疗方案。日常需注意器械消毒和创面护理,避免生物膜形成。

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