抗菌素又稱抗生素，是一種細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物的代謝產(chǎn)物，并且在極低濃度下能抑制或殺滅其他微生物的化學(xué)物質(zhì)。抗生素除能從微生物的培養(yǎng)液中提取外，對其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造后獲得的新化學(xué)物，稱之為半合成抗生素。因而有些抗生素還具有抗病毒、抗腫瘤或抗寄生蟲的作用。當(dāng)前，抗生素是獸醫(yī)臨床上應(yīng)用最為廣泛的一種化學(xué)藥物，因?qū)ζ渌幚碜饔煤湍退幮援a(chǎn)生機(jī)理認(rèn)識對指導(dǎo)臨床用藥具有非常重要意義。

(一)根據(jù)抗菌素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可將其分為下列幾類。

1、β-內(nèi)酰胺類包括青霉素類、頭孢菌素類等。前者有青霉素、氨芐西林、阿莫西林、苯唑西林等；后者有頭孢唑啉、頭孢氨芐、頭孢拉啶、頭孢噻呋等。此外，還有非典型β-內(nèi)酰胺類，如碳青霉烯類（亞胺培南）、單環(huán)β-內(nèi)酰胺類（氨曲南）、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑（克拉維酸、舒巴坦)及氧頭孢烯類（拉氧頭孢）等。

2、氨基糖苷類鏈霉素、卡那霉素、慶大霉素、阿米卡星、新霉素、大觀霉素、安普霉素、潮霉素、越霉素A等。

3、四環(huán)素類土霉素、四環(huán)素、金霉素、多西環(huán)素、美他環(huán)素和米諾環(huán)素等。

4、酰胺醇類甲砜霉素、氟苯尼考等。

5、大環(huán)內(nèi)酯類紅霉素、泰樂菌素、替米考星、吉他霉素、螺旋霉素等。

6、林可胺類林可霉素、克林霉素等。

7、多肽類桿菌肽、黏菌素、維吉尼霉素、硫肽菌素等。

8、多烯類制霉菌素、兩性霉素B等。

9、截短側(cè)耳素類泰妙菌素、沃尼妙林等。

10、含磷多糖類黃霉素、大碳霉素、喹北霉素等，主要用作飼料添加劑。此外，還有大環(huán)內(nèi)酯類的阿維菌素類抗生素和聚醚類（離子載體類）抗生素如莫能菌素等，均屬抗寄生蟲藥。

(二)作用機(jī)制。

抗生素主要通過干擾細(xì)菌的生理生化系統(tǒng)，影響其結(jié)構(gòu)和功能，使其失去生長繁殖能力而達(dá)到抑制或殺滅病原菌的作用。根據(jù)主要作用靶位的不同，抗生素的作用機(jī)理可分為下列4種類型。

1、抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成細(xì)菌的細(xì)胞壁位于細(xì)菌的最外層，它能抵御菌體內(nèi)強(qiáng)大的滲透壓，維持細(xì)菌的正常形態(tài)和功能。其主要成分是糖類、蛋白質(zhì)和類脂質(zhì)組成的聚合物，相互鑲嵌排列而成。

2、增加細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)的細(xì)胞膜主要是由類脂質(zhì)與蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的半透膜，它的功能在于維持滲透屏障、運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和排泄菌體內(nèi)的廢物，并參與細(xì)胞壁的合成等。當(dāng)細(xì)胞膜損傷時，通透性將增加，導(dǎo)致菌體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)中的重要營養(yǎng)物質(zhì)（如核苷酸、氨基酸、嘧呤、嘧啶、磷脂、無機(jī)鹽等)外漏而死亡,產(chǎn)生殺菌作用。

3、抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成細(xì)菌蛋白質(zhì)合成場所在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的核糖體上，蛋白質(zhì)的合成過程分3個階段，即起始階段、延長階段和終止階段。不同抗生素對3個階段的作用不完全相同，有的可作用于3個階段，如氨基糖苷類；有的僅作用于延長階段，如林可胺類。細(xì)菌細(xì)胞與哺乳動物細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的過程基本相同，兩者最大的區(qū)別在于核糖體的結(jié)構(gòu)及蛋白質(zhì)、RNA的組成不同。細(xì)菌核糖體的沉降系數(shù)為70S,由30S和50S亞基組成，哺乳動物細(xì)胞核糖體的沉降系數(shù)為80S,由40S和60S亞基組成。二者的生理、生化功能均不同。抗生素對細(xì)菌核糖體有高度的選擇性作用，但不影響宿主核糖體的功能和蛋白質(zhì)的合成。許多抗生素均可影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，但作用部位及作用階段不完全相同。四環(huán)素類主要作用于30S亞基。酰胺醇類、大環(huán)內(nèi)酯類、林可胺類則主要作用于50S亞基，由于這些藥物在核糖體50S亞基上的結(jié)合點(diǎn)相同或相連，故合用時可能發(fā)生擋抗作用。

4、抑制細(xì)菌核酸的合成核酸具有調(diào)控蛋白質(zhì)合成的功能。新生霉素（一種主要作用于革蘭氏陽性菌的抗生素)、灰黃霉素和抗腫瘤的抗生素（如絲裂霉素C、放線菌素等）、利福平（廣譜抗生素，尤其對分枝桿菌作用強(qiáng))等可抑制或阻礙細(xì)菌細(xì)胞DNA或RNA的合成。例如，新生霉素主要影響DNA聚合酶的作用，從而影響DNA合成；灰黃霉素可阻止鳥嘌嶺進(jìn)入DNA分子中而阻礙DNA的合成；利福平可與DNA依賴的RNA多聚酶（轉(zhuǎn)錄酶）的亞單位結(jié)合，抑制其活性，使轉(zhuǎn)錄過程受阻從而阻礙mRNA的合成。由于抑制了細(xì)菌細(xì)胞的核酸合成，從而引起細(xì)菌死亡。

(三)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的機(jī)理有以下幾種方式。

1.細(xì)菌產(chǎn)生滅活酶使藥物失活。主要有水解酶和合成酶兩種。最重要的水解酶是β-內(nèi)酰胺酶類，它們能使青霉素或頭孢菌素的β-內(nèi)酰胺環(huán)斷裂而使藥物失效。紅霉素酯化酶亦為水解酶，通過水解紅霉素結(jié)構(gòu)中的內(nèi)酯環(huán)而使之失去抗菌活性。合成酶又稱鈍化酶，位于胞質(zhì)膜外間隙，其功能是把相應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合到藥物分子上，鈍化后的藥物不能進(jìn)入膜內(nèi)與核糖體結(jié)合而喪失其蛋白質(zhì)合成的抑制作用，從而導(dǎo)致耐藥。常見的合成酶主要有乙酰化酶、磷酸化酶、腺苷化酶及核苷化酶等。如乙酰化酶作用于氨基糖苷類及酰胺醇類，使其乙酰化而失效；磷酸化酶、腺苷化酶及核苷化酶可作用于氨基糖苷類，而使其失去抗菌活性。

2.改變膜的通透性。一些革蘭氏陰性菌對四環(huán)素類及氨基糖苷類產(chǎn)生耐藥性是由于耐藥菌在所帶的質(zhì)粒誘導(dǎo)下產(chǎn)生3種新的膜孔蛋白,阻塞了外膜親水性通道,使藥物不能進(jìn)入菌體而形成耐藥性。革蘭氏陰性菌及銅綠假單胞菌細(xì)胞外膜親水通道功能的改變也會使細(xì)菌對某些廣譜青霉素和第三代頭孢菌素產(chǎn)生耐藥性。

3.作用靶位結(jié)構(gòu)的改變。耐藥菌藥物作用點(diǎn)的結(jié)構(gòu)或位置發(fā)生變化，使藥物與細(xì)菌不能結(jié)合而喪失抗菌效能。已證實(shí)，甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌對β-內(nèi)酰胺類抗生素產(chǎn)生耐藥的主要機(jī)制是由于金黃色葡萄球菌胞質(zhì)膜誘導(dǎo)產(chǎn)生了一種特殊的青霉素結(jié)合蛋白PBP2A，PBP縱具有其他PBP的功能，但與β-內(nèi)酰胺類的親和力極低，可取代其功能而不被藥物作用。

4.主動外排作用。膜的主動外排機(jī)制是由各種外排蛋白系統(tǒng)介導(dǎo)的抗菌藥從細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)泵出的主動排出過程，故稱主動外排系統(tǒng)，是獲得性耐藥的重要機(jī)制之一，能被細(xì)菌主動外排機(jī)制泵出菌體外引起耐藥的抗菌藥物主要有四環(huán)素類、喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、β-內(nèi)酰胺類等。

5.改變代謝途徑。磺胺藥是與對氨基苯甲酸(PABA)競爭二氫葉酸合成酶而產(chǎn)生抑菌作用。例如，金黃色葡萄球菌多次接觸磺胺藥后，其自身的PABA產(chǎn)量增加，可高達(dá)原敏感菌產(chǎn)量的20~100倍。后者與磺胺藥競爭二氫葉酸合成酶，使磺胺藥的作用下降甚至消失。

耐藥質(zhì)粒在微生物間可通過下列方式轉(zhuǎn)移：①轉(zhuǎn)化。即通過耐藥菌溶解后DNA的釋出，耐藥基因被敏感菌獲取，耐藥基因與敏感菌中的同種基因重新組合，使敏感菌成為耐藥菌。此方式主要見于革蘭氏陽性菌及嗜血桿菌。②轉(zhuǎn)導(dǎo)。即通過嗜菌體將耐藥基因轉(zhuǎn)移給敏感菌，是金黃色葡萄球菌耐藥性轉(zhuǎn)移的唯一方式。③接合。即通過耐藥菌和敏感菌菌體的直接接觸，由耐藥菌將耐藥因子轉(zhuǎn)移給敏感菌。此方式主要見于革蘭氏陰性菌，特別是腸道菌。值得注意的是，在人和動物的腸道內(nèi)，這種耐藥性的接合轉(zhuǎn)移現(xiàn)象已被證實(shí)。動物的腸道細(xì)菌有廣泛的耐藥質(zhì)粒轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，這種耐藥菌又可傳遞給人。④易位或轉(zhuǎn)座。即耐藥基因可自一個質(zhì)粒轉(zhuǎn)座到另一個質(zhì)粒，從質(zhì)粒到染色體或從染色體到噬菌體等。此方式可在不同屬和種的細(xì)菌中進(jìn)行，甚至從革蘭氏陽性菌轉(zhuǎn)座至革蘭氏陰性菌，擴(kuò)大了耐藥性傳播的宿主的范圍；還可使耐藥因子增多。除質(zhì)粒轉(zhuǎn)移耐藥性外，近年還發(fā)現(xiàn)整合子-基因盒轉(zhuǎn)移機(jī)制，是造成多重耐藥性的重要原因。臨床上最為常見的耐藥性是平行地從另一種耐藥菌轉(zhuǎn)移而來，即通過質(zhì)粒介導(dǎo)的耐藥性，但亦可由染色體介導(dǎo)。質(zhì)粒介導(dǎo)的耐藥性基因易于傳播，在臨床上具有更重要的價值。