抗生素（Antibiotics）是指由微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其他活性的一類次級代謝產物，能干擾其他生活細胞發育功能的化學物質。抗生素能以極低的濃度對某些病原菌產生強有力的抑制或殺滅作用，而對宿主則不會產生嚴重的毒副作用。
抗生素分為天然抗生素和人工半合成抗生素。臨床上抗生素主要用于治療細菌感染性疾病，還可以用于抗惡性腫瘤、抗寄生蟲病和抗病毒；部分抗生素還具有刺激植物生長和調節免疫的作用?？股匕凑詹煌膩碓春徒Y構特征可分為β-內酰[xiān]胺類抗生素、大環內酯[zhǐ]類、林可霉素類、多肽類抗生素、氨基糖苷類抗生素、四環素類、氯霉素類等。
中國每年約有20萬人死于藥物不良反應，其中40％死于抗生素藥物濫用。不合理用藥易造成細菌對抗生素耐藥，還會產生“超級細菌”，使得各種感染性疾病的治療越來越困難，有可能嚴重感染時“無藥可用”。耐多藥的結核分枝桿菌、艾滋病、醫院感染的耐藥菌株成為了21世紀人類面臨的三大病原菌。中國是全球抗生素濫用最嚴重的國家之一。
定義
抗生素是由各種微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）產生的，能殺滅或抑制其他微生物的物質?？股胤譃樘烊豢股睾腿斯ぐ牒铣煽股?，前者由微生物產生，后者是對天然抗生素進行結構改造獲得的半合成產品。
分類
化學結構分類
按照不同的來源和結構特征，其分類具體如下：
作用特點分類
根據作用特點，抗生素可分為濃度依賴性抗生素和時間依賴性抗生素。濃度依賴性抗生素對致病菌的殺菌作用取決于血藥峰濃度，而與作用時間關系不密切，即血藥峰濃度越高，的作用越強。濃度依賴性抗生素可以提高血藥峰濃度來增強抗菌作用，但在使用中應注意不能超過藥物最低毒性劑量，保證療效的同時又降低不良反應。時間依賴性抗生素對致病菌的殺菌作用取決于血藥濃度超過所針對細菌最低抑菌濃度的時間，而與藥物的血藥峰濃度關系不密切，即細菌與抗菌藥物接觸時間越長，殺滅致病菌的作用越強。其具體如下：
作用機制
抗生素的作用機制主要是通過特異性干擾細菌的生化代謝過程，影響其結構和功能，使其失去正常生長繁殖的能力，從而達到抑制或殺滅細菌的作用。
抑制細菌細胞壁的合成
細菌細胞壁位于細胞質膜之外，而人體細胞無細胞壁，這也是抑制細菌細胞壁合成的抗生素對人體細胞幾乎沒有毒性的原因。細菌細胞壁是維持細菌細胞外形完整的堅韌結構，它能適應多樣的環境變化，并能與機體相互作用。
青霉素類、頭孢菌素類等通過抑制細胞壁的合成而發揮作用。芐青霉素與頭孢菌素的化學結構相似，它們都屬于β-內酰胺類抗生素，其作用機制之一是與青霉素結合蛋白結合，抑制轉肽作用，阻礙了肽聚糖的交叉聯結，導致細菌細胞壁缺損，喪失屏障作用，胞外水分進入胞內，致使細菌細胞腫脹、變形、破裂而死亡，因此抑制細菌細胞壁合成的藥物均為殺菌藥。
改變胞質膜的通透性
多肽類抗生素如多黏菌素E，含有多個陽離子極性基團和一個脂肪酸直鏈肽，其陽離子能與胞質膜中的磷脂結合，使膜功能受損，細菌內物質外漏導致細菌死亡；抗真菌藥物兩性霉素B能選擇性地與真菌胞質膜中的麥角固醇結合，形成孔道，使膜通透性改變，真菌內的蛋白質、氨基酸、核苷酸等外漏，造成真菌死亡。
抑制蛋白質的合成
核糖體是蛋白質的合成場所。細菌核糖體為70S核糖體配位化合物，可解離為50S和30S兩個亞基，而人體細胞的核糖體為80S核糖體復合物，可解離為60S和40S兩個亞基。人體細胞的核糖體與細菌核糖體的生理、生化功能不同，因此，抗生素在臨床常用劑量能選擇性影響細菌蛋白質的合成而不影響人體細胞的功能。
影響核酸和葉酸代謝
細菌不能利用環境中的葉酸，而必須自身合成葉酸供菌體使用。細菌以蝶啶、對氨苯甲酸（PABA）為原料，在二氫蝶酸合酶作用下生成二氫蝶酸，二氫蝶酸與谷氨酸生成二氫葉酸，在二氫葉酸還原酶的作用下形成四氫葉酸，四氫葉酸作為一碳單位載體的輔酶參與了嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸的合成。磺胺類與PABA結構相似，與PABA競爭二氫蝶酸合酶，影響細菌體內的葉酸代謝，由于葉酸缺乏癥，細菌體內核苷酸合成受阻，導致細菌生長繁殖不能進行。
藥代動力學
吸收
不同抗生素或不同的病人口服抗生素后吸收情況不盡相同，如克林霉素等的生物利用度可達90％以上，而氨基糖苷類、多黏菌素類、萬古霉素、兩性霉素B等生物利用度僅為0.5％~3％。天然四環素類因易與鈣、鎂、鋁、鉍、鐵等金屬離子合而影響其吸收，生物利用度一般70％以下，其活性也可為堿性物質所抑制，故不宜于抗酸藥合用。
口服和肌內注射抗生素一般于1~4小時內即可達到血藥峰濃度，靜脈給藥因無吸收過程，用藥后立刻達到血藥峰濃度，因此，重癥病人宜采用靜脈途徑給藥。
分布
抗生素進入血液后不同程度地與血漿蛋白結合，并與游離型藥物保持動態平衡。結合型藥物暫時失去藥理學活性，也不易透過各種屏障?？股匚蘸笤诟鹘M織中的分布差異是選擇藥物的重要依據，胸腔、腹腔、關節腔和各種體液中濃度一般為血藥濃度的50％~100％?？股啬軌蛲高^正常血-腦屏障進入腦脊液中的量極少，但腦膜有炎癥時，部分第三代頭孢菌素、芐青霉素等在腦脊液中可達有效濃度。紅霉素等應用后有一定量進入前列腺組織，林可霉素類、磷霉素在骨組織中有較高的濃度。分泌至膽汁中的藥物以四環素類、大環內酯類、林可霉素類等濃度較高。除氯霉素等外，痰及支氣管分泌液中的藥物濃度大多低于同時期血藥濃度，以紅霉素、氯霉素等的濃度較高。
代謝
由于藥物在肝臟代謝過程復雜，不少藥物的體內代謝過程尚未完全闡明。主要經過肝臟代謝的藥物包括林可霉素、克林霉素、氯霉素等，在肝功能減退時使用以上藥物須及時調整劑量。
排泄
大多數抗生素的主要排泄途徑是腎臟，腎臟濃縮作用影響其排泄，腎小管液藥物濃度往往數倍于血漿濃度，腎臟毒性的風險也隨之加大。青霉素類和頭孢菌素類經肝腎兩種途徑從體內清除。
細菌耐藥性
細菌耐藥性的產生
細菌耐藥性是細菌產生對抗菌藥物不敏感的現象。其產生原因是細菌在自身生存過程中的一種特殊表現形式。天然抗生素是細菌產生的次級代謝產物，用于抵御其他微生物，保護自身安全的化學物質。人類將細菌產生的這種物質制成抗生素用于殺滅感染的微生物，微生物接觸到抗菌藥，也會通過改變代謝途徑或制造出相應的滅活物質抵抗抗生素，形成耐藥性。
耐藥性的種類
耐藥性可分為固有耐藥和獲得性耐藥。固有耐藥性又稱天然耐藥性，是由細菌染色體基因決定，不會改變，如鏈球菌對氨基糖苷抗生素天然耐藥；腸道肺炎克雷伯菌對芐青霉素G天然耐藥；綠膿桿菌對多數抗生素均不敏感。獲得性耐藥是由于細菌與抗生素接觸后，由質粒介導，通過改變自身的代謝途徑，使其不被抗生素殺滅。如金黃色葡萄球菌產生β-內酰胺酶而對β-內酰胺類抗生素耐藥。細菌的獲得性耐藥可因不再接觸抗生素而消失，也可由質粒將耐藥基因轉移給染色體而代代相傳，成為固有耐藥。
耐藥機制
（1）產生滅活酶：細菌產生滅活抗生素的酶使抗生素失活是耐藥性產生的最重要機制之一，使抗生素在作用于細菌之前即被酶破壞而失去抗菌作用。這些滅活酶可由質粒和染色體基因表達。
（2）抗生素作用靶位改變：①由于改變了細胞內膜上與抗生素結合部位的靶蛋白結構（例如靶蛋白結構突變），降低與抗生素的親和力，使抗生素不能與其結合，導致抗菌作用降低。②細菌與抗生素接觸之后產生一種新的、原來敏感菌沒有的靶蛋白，使抗生素不能與新的靶蛋白結合，產生高度耐藥。③靶蛋白數量的增加，即使藥物存在時仍有足夠量的靶蛋白可以維持細菌的正常功能和形態，導致細菌繼續生長、繁殖，從而對抗生素產生耐藥。
（3）改變細菌外膜通透性：很多廣譜抗菌藥都對綠膿桿菌無效或作用很弱，主要是抗生素不能進入銅綠假單胞菌菌體內，故產生天然耐藥。細菌接觸抗生素后，可以通過改變通道蛋白的性質和數量來降低細菌的膜通透性而產生獲得性耐藥。
（4）影響主動流出系統：某些細菌能將進入菌體的藥物泵出體外，這種泵因需要能量，故稱主動流出系統。由于這種主動流出系統的存在及它對抗生素選擇性的特點，使大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、銅綠假單胞菌、空腸彎曲菌對四環素、喹諾酮類、大環內酯類、氯霉素、β-內酰胺類產生多重耐藥。
耐藥基因的轉移方式
獲得性耐藥可通過突變或垂直傳遞，更多見的是水平轉移，即通過轉導、轉化、接合等方式將耐藥性從供體細胞轉移給其他細菌。由于耐藥基因的多種方式在同種和不同種細菌之間移動，促進了耐藥性及多重耐藥性的發展。
多重耐藥的產生與對策
多重耐藥的概念
細菌對多種抗菌藥物耐藥稱為多重耐藥，又名多藥耐藥。細菌的多重耐藥問題已成為全球關注的熱點，也是研究和監測的重點。
產生多重耐藥的主要細菌及機制
①甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌與甲氧西林耐藥凝固酶陰性的葡萄球菌（凝固酶陰性，耐甲氧西林的表皮葡萄球菌和溶血葡萄球菌）。金黃色葡萄球菌不僅產生β-內酰胺酶對β-內酰胺酶類抗生素耐藥，更可改變青霉素結合蛋白（PBP），產生新的青霉素結合蛋白，對B-內酰胺類抗生素高度耐藥，并且對萬古霉素以外的所有抗金黃色葡萄球菌的抗菌藥物形成多重耐藥。
②芐青霉素耐藥肺炎球菌。肺炎球菌對青霉素耐藥株的 PBP1a、PBP2a、PBP2x與PBP2b這4個分子量較大的PBPs與青霉素的親和力明顯降低。
③萬古霉素耐藥腸球菌，包括對萬古霉素耐藥的糞腸球菌與屎腸球菌。腸球菌對不同抗生素的耐藥機制也是不同的。腸球菌對青霉素的耐藥機制是由于PBPs與青霉素的親和力下降，使青霉素不能與靶位蛋白PBPs結合。
④對第三代頭孢菌素耐藥的革蘭桿菌，包括產生超廣譜β-內酰胺酶與產生Ⅰ類染色體介導的β-內酰胺酶的革蘭桿菌。
⑤對碳青霉烯耐藥的綠膿桿菌的耐藥機制主要是細菌通透性改變，亞胺培南進入銅綠假單胞菌體內需通過銅綠假單胞菌的一種特異的外膜通道（Opr D porin蛋白通道），銅綠假單胞菌可發生特異性的外膜通道突變，使Opr D的基因缺損，不能表達Opr D蛋白，導致Opr D膜通道丟失。使亞胺培南無法進入銅綠假單胞菌體內，形成銅綠假單胞菌對碳青霉烯類耐藥。
⑥對喹諾酮類耐藥大腸桿菌。大腸埃希菌對所有喹諾酮類有交叉耐藥性，在中國耐藥率已達50％~60％，主要原因除了中國自20世紀80年代以來廣泛在臨床上使用喹諾酮類外，與農業，畜牧業、水產業、家禽飼養業把治療藥物用于動物疾病的保健有關。大腸埃希菌對喹諾酮類的耐藥機制主要為非特異的主動流出泵外排機制，同時改變結合部位，減少攝取，降低膜通道的通透性等都起一定作用。大腸埃希菌對喹諾酮出現耐藥性時也同時對許多常用抗生素呈現多重耐藥性。
不良反應
濫用抗生素
中國每年約有20萬人死于藥物不良反應，其中40％死于抗生素藥物濫用。經常濫用的抗生素包括先鋒霉素、螺旋霉素、紅霉素、麥迪霉素、諾氟沙星、小檗堿（黃連素）、阿莫西林、奧復星、利君沙、環丙沙星、四環素、土霉素、蕺菜、呋喃唑酮（痢特靈）、慶大霉素、芐青霉素等。濫用危害有以下幾點：
（1）不合理用藥易造成細菌對抗生素耐藥，還會產生“超級細菌”，使得各種感染性疾病的治療越來越困難，有可能嚴重感染時“無藥可用”。
（2）不但不能殺滅致病細菌，還會殺滅口腔、上呼吸道、腸道中的正常細菌，造成菌群失調。
（3）各種各樣不良反應，如肝腎損害及隱蔽性、漸進性、累積性、全身性臟器損傷。
（4）影響細菌學檢查結果，掩蓋病情，為進一步診斷治療帶來很大困難。
其他不良反應
①過敏反應：芐青霉素、鏈霉素、頭孢菌素等可使人產生過敏反應，嚴重時可危及生命。
②毒性反應：抗生素引起的常見的毒性反應包括聽覺神經損害、造血系統障礙、腎臟損傷、肝損害及胃腸道反應。
③二重感染：老年人、嬰幼兒、體弱者、腹部手術者及濫用抗生素者較易發生。二重感染一般較難控制，且具有很大的危險性?！?/p>
④耐藥性：大多數細菌對抗生素可產生耐藥性。尤其是不合理用藥導致的抗生素濫用，會導致耐藥菌株日益增多，影響疾病的治療。
⑤局部刺激：抗生素肌內注射，多數可引起局部疼痛，靜脈注射也可能引起靜脈炎。
⑥濫用抗生素會降低人體自身的免疫功能；還可使人體腸道菌群失調，易發生腹瀉。
合理應用
治療性應用
明確抗生素使用指征
根據患者的癥狀、體征、實驗室檢查或放射、超聲等影像學結果，診斷為細菌、真菌感染者方有指征應用抗生素。缺乏細菌及上述病原菌感染的臨床或實驗室證據，診斷不能成立者，以及病毒性感染者，均無應用抗生素指征。
根據病原學選擇敏感藥物
抗生素品種的選用，原則上應根據病原菌種類及病原菌對抗生素敏感性，即細菌藥物敏感試驗（簡稱藥敏試驗）的結果而定。
合理采用經驗性治療
對于臨床診斷為細菌性感染的患者，在未獲知細菌培養及藥敏結果前，或無法獲取培養標本時，可根據患者的感染部位、基礎疾病、發病情況、發病場所、既往抗生素用藥史及其治療反應等推測可能的病原體，并結合當地細菌耐藥性監測數據，先給予抗生素經驗治療。待獲知病原學檢測及藥敏結果后，結合先前的治療反應調整用藥方案；對培養結果陰性的患者，應根據經驗治療的效果和患者情況采取進一步診療措施。
按照適應證選擇用藥
各種抗生素的藥效學和人體藥動學特點不同，因此各有不同的臨床適應證。臨床醫師應根據各種抗生素的藥學特點，按臨床適應證正確選用抗生素。
制定個性化治療方案
根據病原菌、感染部位、感染嚴重程度和患者的生理、病理情況及抗生素藥效學和藥動學證據制訂抗菌治療方案，包括抗生素的選用品種、劑量、給藥次數、給藥途徑、療程及聯合用藥等。
品種選擇
根據病原菌種類及藥敏試驗結果盡可能選擇針對性強、窄譜、安全、價格適當的抗生素。進行經驗治療者可根據可能的病原菌及當地耐藥狀況選用抗生素。
給藥劑量
一般按各種抗生素的治療劑量范圍給藥。治療重癥感染（如血流感染、感染性心內膜炎等）和抗生素不易達到的部位的感染（如中樞神經系統感染等），抗生素劑量宜較大（治療劑量范圍高限）；而治療單純性下尿路感染時，由于多數藥物尿藥濃度遠高于血藥濃度，則可應用較小劑量（治療劑量范圍低限）。
給藥途徑
1.對于輕、中度感染的大多數患者，應予口服治療，選取口服吸收良好的抗生素品種，不必采用靜脈或肌內注射給藥。僅在下列情況下可先予以注射給藥：
①不能口服或不能耐受口服給藥的患者（如吞咽困難者）；
②患者存在明顯可能影響口服藥物吸收的情況（如嘔吐、嚴重腹瀉、胃腸道病變或腸道吸收功能障礙等）；
③所選藥物有合適抗菌譜，但無口服劑型；
④需在感染組織或體液中迅速達到高藥物濃度以達殺菌作用者（如感染性心內膜炎、化膿性腦膜炎等）；
⑤感染嚴重、病情進展迅速，需給予緊急治療的情況（如血流感染、休克型肺炎患者等）；
⑥患者對口服治療的依從性差。肌內注射給藥時難以使用較大劑量，其吸收也受藥動學等眾多因素影響，因此只適用于不能口服給藥的輕、中度感染者，不宜用于重癥感染者。
2.接受注射用藥的感染患者經初始注射治療病情好轉并能口服時，應及早轉為口服給藥。
3.抗生素的局部應用宜盡量避免：皮膚黏膜局部應用抗生素后，很少被吸收，在感染部位不能達到有效濃度，反而易導致耐藥菌產生，因此治療全身性感染或臟器感染時應避免局部應用抗生素?？股氐木植繎弥幌抻谏贁登闆r：
①全身給藥后在感染部位難以達到有效治療濃度時加用局部給藥作為輔助治療（如治療中樞神經系統感染時某些藥物可同時鞘內給藥，包裹性厚壁膿腫膿腔內注入抗生素等）；
②眼部及耳部感染的局部用藥等；
③某些皮膚表層及口腔、陰道等黏膜表面的感染可采用抗生素局部應用或外用，但應避免將主要供全身應用的品種作局部用藥。局部用藥宜采用刺激性小、不易吸收、不易導致耐藥性和過敏反應的抗生素。青霉素類、頭孢菌素類等較易產生過敏反應的藥物不可局部應用。氨基糖苷類等耳毒性藥不可局部滴耳。
給藥次數
為保證藥物在體內能發揮最大藥效，殺滅感染灶病原菌，應根據藥動學和藥效學相結合的原則給藥。青霉素類、頭孢菌素類和其他β-內酰胺類、紅霉素、克林霉素等時間依賴性抗菌藥，應一日多次給藥。氟喹諾酮類和氨基糖類等濃度依賴性抗菌藥可一日給藥一次。
療程
抗生素療程因感染不同而異，一般宜用至體溫正常、癥狀消退后72～96小時，有局部病灶者需用藥至感染灶控制或完全消散。但血流感染、感染性心內膜炎、化膿性腦膜炎、傷寒、布魯菌屬、骨髓炎、B組鏈球菌咽炎和扁桃體炎、侵襲性真菌病、結核病等需較長的療程方能徹底治愈，并減少或防止復發。
抗生素的聯合應用
單一藥物可有效治療的感染不需聯合用藥，僅在下列情況時有指征聯合用藥。
2.單一抗生素不能控制的嚴重感染，需氧菌及厭氧菌混合感染，2種及2種以上復數菌感染，以及多重耐藥菌或泛耐藥菌感染。
3.需長療程治療，但病原菌易對某些抗生素產生耐藥性的感染，如某些侵襲性真菌病；或病原菌含有不同生長特點的菌群，需要應用不同抗菌機制的藥物聯合使用，如結核和非結核分枝桿菌。
4.毒性較大的抗生素，聯合用藥時劑量可適當減少，但需有臨床資料證明其同樣有效。如兩性霉素B與氟胞嘧啶聯合治療隱球菌腦膜炎時，前者的劑量可適當減少，以減少其毒性反應。
聯合用藥時宜選用具有協同或相加作用的藥物聯合，如青霉素類、頭孢菌素類或其他β-內酰胺類與氨基糖苷類聯合。聯合用藥通常采用2種藥物聯合，3種及3種以上藥物聯合僅適用于個別情況，如結核病的治療。此外必須注意聯合用藥后藥物不良反應亦可能增多。
預防性應用
非手術患者的預防性應用
預防用藥目的
預防特定病原菌所致的或特定人群可能發生的感染。
預防用藥基本原則
1.用于尚無細菌感染征象但暴露于致病菌感染的高危人群。
2.預防用藥適應證和抗生素選擇應基于循證醫學證據。
3.應針對一種或二種最可能細菌的感染進行預防用藥，不宜盲目地選用廣譜抗菌藥或多藥聯合預防多種細菌多部位感染。
4.應限于針對某一段特定時間內可能發生的感染，而非任何時間可能發生的感染。
5.應積極糾正導致感染風險增加的原發疾病或基礎狀況?？梢灾斡蚣m正者，預防用藥價值較大；原發疾病不能治愈或糾正者，藥物預防效果有限，應權衡利弊決定是否預防用藥。
6.以下情況原則上不應預防使用抗生素：熱傷風、麻疹、水痘等病毒性疾??；昏迷、休克、中毒、心力衰竭、腫瘤、應用腎上腺皮質激素等患者；留置導尿管、留置深靜脈導管以及建立人工氣道（包括氣管插管或氣管切口）患者。
預防用藥指征與方案
在某些細菌性感染的高危人群中，有指征的預防性使用抗生素，預防對象和推薦預防方案。此外，嚴重中性粒細胞缺乏（中性粒細胞計數≤0.1×109/L）持續時間超過7天的高危患者和實體器官移植及造血干細胞移植的患者，在某些情況下也有預防用抗生素的指征。
圍手術期的預防性應用
預防用藥目的
主要是預防手術部位感染，包括淺表切口感染、深部切口感染和手術所涉及的器官/腔隙感染，但不包括與手術無直接關系的、術后可能發生的其他部位感染。
預防用藥原則
圍手術期抗生素預防用藥，應根據手術切口類別、手術創傷程度、可能的污染細菌種類、手術持續時間、感染發生機會和后果嚴重程度、抗生素預防效果的循證醫學證據、對細菌耐藥性的影響和經濟學評估等因素，綜合考慮決定是否預防用抗生素。
抗生素品種選擇
1.根據手術切口類別、可能的污染菌種類及其對抗生素敏感性、藥物能否在手術部位達到有效濃度等綜合考慮。
2.選用對可能的污染菌針對性強、有充分的預防有效的循證醫學證據、安全、使用方便及價格適當的品種。
3.應盡量選擇單一抗生素預防用藥，避免不必要的聯合使用。預防用藥應針對手術路徑中可能存在的污染菌。如心血管、頭頸、胸腹壁、四肢軟組織手術和骨科手術等經皮膚的手術，通常選擇針對金黃色葡萄球菌的抗生素。放射性腸炎、直腸和盆腔手術，應選用針對腸道革蘭陰性菌和脆弱類桿菌等厭氧菌的抗生素。
4.頭孢菌素過敏者，針對革蘭陽性菌可用萬古霉素、去甲萬古霉素、克林霉素；針對肺炎克雷伯菌可用氨曲南、磷霉素或氨基糖苷類。
5.對某些手術部位感染會引起嚴重后果者，如心臟人工瓣膜置換術、人工關節置換術等，若術前發現有耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）定植的可能或者該機構MRSA發生率高，可選用萬古霉素、去甲萬古霉素預防感染，但應嚴格控制用藥持續時間。
6.不應隨意選用廣譜抗生素作為圍手術期預防用藥。鑒于中國大腸桿菌對氟喹諾酮類藥物耐藥率高，應嚴格控制氟喹諾酮類藥物作為外科圍手術期預防用藥。
其他應用
腎功能減退患者的應用
基本原則
許多抗生素在人體內主要經腎排出，某些抗生素具有腎毒性，腎功能減退的感染患者應用抗生素的原則如下：
1.盡量避免使用腎毒性抗生素，確有應用指征時，嚴密監測腎功能情況。
2.根據感染的嚴重程度、病原菌種類及藥敏試驗結果等選用無腎毒性或腎毒性較低的抗生素。
3.使用主要經腎排泄的藥物，須根據患者腎功能減退程度以及抗生素在人體內清除途徑調整給藥劑量及方法。
抗生素的選用及給藥方案調整
根據抗生素體內過程特點及其腎毒性，腎功能減退時抗生素的選用有以下幾種情況。
1.主要由肝膽系統排泄，或經腎臟和肝膽系統同時排出的抗生素用于腎功能減退者，維持原治療量或劑量略減。
2.主要經腎排泄，藥物本身并無腎毒性，或僅有輕度腎毒性的抗生素，腎功能減退者可應用，可按照腎功能減退程度（以內生肌酸酐清除率為準）調整給藥方案。
3.腎毒性抗生素免用于腎功能減退者，如確有指征使用該類藥物時，宜進行血藥濃度監測，據以調整給藥方案，達到個體化給藥，療程中需嚴密監測患者腎功能。
4.接受腎臟替代治療患者應根據腹膜透析、血液透析和血液濾過對藥物的清除情況調整給藥方案。
肝功能減退患者的應用
肝功能減退時，抗生素的選用及劑量調整需要考慮肝功能減退對該類藥物體內過程的影響程度，以及肝功能減退時該類藥物及其代謝物發生毒性反應的可能性。由于藥物在肝臟代謝過程復雜，不少藥物的體內代謝過程尚未完全闡明，肝功能減退時抗生素的應用有以下幾種情況。
1.藥物主要經肝臟或有相當量經肝臟清除或代謝，肝功能減退時清除減少，并可導致毒性反應的發生，肝功能減退患者應避免使用此類藥物，如氯霉素、利福平、紅霉素酯化物等。
2.藥物主要由肝臟清除，肝功能減退時清除明顯減少，但并無明顯毒性反應發生，肝病時仍可正常應用，但需謹慎，必要時減量給藥，治療過程中需嚴密監測肝功能。紅霉素等大環內酯類（不包括酯化物）、克林霉素、林可霉素等屬于此類。
3.藥物經肝、腎兩途徑清除，肝功能減退者藥物清除減少，血藥濃度升高，同時伴有腎功能減退的患者血藥濃度升高尤為明顯，但藥物本身的毒性不大。嚴重肝病患者，尤其肝、腎功能同時減退的患者在使用此類藥物時需減量應用。經腎、肝兩途徑排出的青霉素類、頭孢菌素類等均屬此種情況。
4.藥物主要由腎排泄，肝功能減退者不需調整劑量。氨基糖苷類、糖肽類抗生素等屬此類。
特殊人群應用
孕婦：慎用抗生素，因可損及胎兒，尤其是孕期前3個月。
老年人：由于老年人組織器官呈生理性退行性改變，免疫功能下降，一旦發生感染，在應用抗生素類藥物時需注意以下事項：
1．老年人腎功能呈生理性減退，按一般常用量使用主要經腎排泄的抗生素時，由于藥物自腎排出減少，可導致藥物在體內積蓄，血藥濃度增高，易發生藥物不良反應。因此老年患者，尤其是高齡患者使用主要自腎排出的抗生素類藥物時，可按輕度腎功能減退減量給藥。青霉素類、頭孢菌素類和其他β—內酰胺類的大多數品種即屬此類情況。
2．老年患者宜選用毒性低并具殺菌作用的抗生素類藥物，無用藥禁忌者可首選芐青霉素類、頭孢菌素類等β—內酰胺類抗生素。氨基糖苷類具有腎、耳毒性，應盡可能避免應用。萬古霉素、去甲萬古霉素、替考拉寧等藥物應在有明確應用指征時慎用，必要時進行血藥濃度監測，并據此調整劑量，使給藥方案個體化，以達到用藥安全、有效的目的。
新生兒：新生兒期一些重要器官尚未完全發育成熟，在此期間其生長發育隨日齡增加而迅速變化，因此新生兒感染使用抗生素類藥物時需注意以下事項：
1．新生兒期肝、腎均未發育成熟，肝代謝酶的產生不足或缺乏，腎清除功能較差，因此新生兒感染時應避免應用毒性大的抗生素類藥物，包括主要經腎排泄的氨基糖苷類、萬古霉素、去甲萬古霉素等，以及主要經肝代謝的氯霉素等。確有應用指征時，需進行血藥濃度監測，據此調整給藥方案，個體化給藥，以使治療安全有效。
2．新生兒期避免應用可能發生嚴重不良反應的抗生素類藥物。可影響新生兒生長發育的四環素類、喹諾酮類應避免應用，可導致腦性核黃疸及溶血性貧血的磺胺類藥和呋喃類藥應避免應用。
3．新生兒期由于腎功能尚不完善，主要經腎排出的芐青霉素類、頭孢菌素類等β—內酰胺類藥物需減量應用，以防止藥物在體內蓄積，導致嚴重中樞神經系統毒性反應的發生。
4．新生兒的組織器官日益成熟，抗生素類藥物在新生兒的藥動學亦隨日齡增長而變化，因此使用抗生素類藥物時應按日齡調整給藥方案。
歷史
1783年，Leeuwenhoek首次發現了細菌的存在，隨后隨著生物學和醫學理論的發展，人們對微生物有了更深入的認識。從19世紀70年代開始，世界各國的學者陸續展開了對微生物之間可能存在的拮抗作用進行研究。1874年，William Roberts在英國《皇家學會會報》上發表了一篇論文，記錄了真菌生長可以抑制細菌生長的現象，首次提出微生物之間具有拮抗作用。到20世紀初，已有大量的研究證實了微生物之間存在拮抗現象，并證實這種現象及其作用是由會擴散的抗生素物質所引起的。
1929年，英國細菌學家亞歷山大·弗萊明（Fleming）在培養皿中培養細菌時，發現從空氣中偶然落在培養基上的青霉菌長出的菌落周圍沒有細菌生長，他認為是青霉菌產生了某種化學物質，分泌到培養基里抑制了細菌的生長。這種化學物質是最先發現的抗生素—芐青霉素。在第二次世界大戰期間弗萊明和另外兩位英國學者—霍華德·弗洛里，弗洛里男爵（Florey）和恩斯特·柴恩（Chain）把青霉素提取出來制成了制服細菌感染的物資藥品。美國把青霉素的研制放在同研制核航彈同等重要的地位。1943年，這個消息傳到中國，當時還在抗日后方從事科學研究工作的微生物學家朱既明，也從長霉的皮革上分離到了青霉菌，并且用這種青霉菌制造出了青霉素。由于青霉素的發現和使用，Fleming、Chain和Florey分享了1945年的諾貝爾生理學或醫學獎。
1947年，美國微生物學家Selman Waksman領導其研究團隊從土壤微生物中分離出鏈霉素，不僅對革蘭氏陰性菌感染引起的腦膜炎、心內膜炎、肺炎、尿道感染等炎癥非常有效，尤其對結核分枝桿菌也有殺滅作用，成為當時唯一可治愈結核病的藥物。他還創造了Antibiotic（抗生素）一詞，意指由微生物產生的可拮抗其他微生物生長的物質。由于鏈霉素的發現，Waksman于 1952年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。
1956年，禮來公司發明了萬古霉素，因為它具有對革蘭陽性細菌細胞壁、細胞膜和核糖核酸有三重殺菌機制，不易誘導細菌對其產生耐藥，被稱為抗生素的最后武器。
20世紀80年代喹諾酮類抗菌藥出現，和其他抗菌藥不同，它們可以破壞細菌染色體，不受細菌因基因交換產生耐藥性的影響。1983年，轉基因工程菌成為生產抗生素的主要手段，大大提高了初級樣品的純度。20世紀90年代以后，抗生素的范圍擴大，又被稱為生物藥物素。
使用情況
截至2004年，中國抗生素的使用情況十分廣泛，據統計，門診感冒患者約有75%使用抗生素，外科手術則高達95%，住院患者抗生素使用率為80%，其中使用廣譜抗生素和聯合使用兩種以上抗生素的占58%，遠遠高于30%的國際水平。在中國醫藥市場中，抗生素已經連續多年位居銷售額第一位，年銷售額為200多億人民幣，占中國藥品銷售額的30%。統計醫院使用金額100位藥品中，抗生素有29個，約占總數的30%。
為了預防或治療細菌引起的疾病，以及作為飼料添加劑促進動物的生長，在食用動物中大量使用抗生素的現象十分普遍。每年有750～1000噸的金霉素和5000～7000噸的土霉素用于食用動物。而針對1997年國內氟喹諾酮類抗生素的使用量分析表明，諾氟沙星生產總量為1100噸，獸用量占400噸；環丙沙星為200噸，獸用量占85噸；氧氟沙星為50噸，獸用量占15噸。在農業中使用的抗生素種類已經囊括了人類自身使用的全部抗生素的種類。
2004年10月9日，衛生部與國家中醫藥管理局聯合向社會公布了《抗菌藥物臨床應用指導原則》，就細菌性感染的抗生素治療原則、預防應用抗菌藥物原則、制定各項用藥方案及管理進行了闡述并提出了要求。2015年7月，為進一步規范抗菌藥物臨床應用，中國國家衛生計生委辦公廳等部門組織對2004年印發的《抗菌藥物臨床應用指導原則》（衛醫發〔2004〕285號）進行了修訂，形成了《抗菌藥物臨床應用指導原則（2015年版）》。
根據2013年的數據，中國是全球制造和使用抗生素最多的國家之一。當年中國消費了近10萬噸抗生素，主要包括36種常用的抗生素。其中，52%的抗生素用于動物，剩余的則用于人類自身。與美國2012年動物養殖中使用的抗生素相比，中國使用量幾乎是其5倍；與英國2013年動物養殖中使用的抗生素相比，則多出了200多倍。
在中國，約有50%的醫院門診病人使用抗生素。在這些門診患者中，74.0%的患者使用了一種抗生素，25.3%的患者使用了兩種或兩種以上的抗生素。此外，在中國門診輸液總量的93.7%是給幼兒兒童進行的，其中97.3%的輸液包含抗生素成分。廣東省某醫院統計的1235例無菌環境手術中，所有手術都使用了抗生素。在中國的基層醫院中，抗生素過度使用的問題表現突出，特別是在西部欠發達地區。預計約75%的季節性流感患者需要開具抗生素處方，住院患者的抗生素使用率甚至高達80%，遠遠超過世界衛生組織建議的30%最高水平。
根據對中國48家基層醫療機構的抗生素使用情況的研究結果顯示，頭孢菌素是使用最廣泛的抗生素（占28%），其次是氟喹諾酮類（15.7%）、青霉素類（13.9%）、咪唑類（12.6%）和大環內酯類（7.3%）。2011年，中國國家衛生部啟動了醫療體制改革，抗生素的使用情況才得到有效控制。一項研究表明，住院病人服用抗生素的比例在一年內下降了10%，從2011年的68%降至2012年底的58%。同期門診使用量也下降了10%，從25%降至15%。
相關研究
2022年，清華大學藥學院唐葉峰課題組與北京全球健康藥物研發中心陳爍團隊、清華大學醫學院李海濤課題組共同合作，在《ACS Chem Biol》上發表了題為“天然產物吲霉素及其合成衍生物的抗結核分枝桿菌作用研究”的重要研究成果。該研究首次詳細揭示了吲哚霉素對結核分枝桿菌的抑菌活性和分子水平的作用機理，以及分枝桿菌可能產生的抗藥頻率和其機理，為發展新型抗結核藥物奠定了堅實的基礎。
氨基糖苷類抗生素使用廣泛，具有強耳毒性和腎毒性，因糖苷結構非常穩定極難降解。福建師范大學王明茲教授課題組篩選到一株能高效降解卡那霉素等氨基糖苷類抗生素的耐藥性菌株-污水球菌（Aquamicrobium sp A3-1），研究發現由一種新型氧化還原酶AquKGD催化降解反應，直接將氨基糖苷類抗生素分子糖苷鍵斷裂，對微生物耐藥研究和開發新型有機污染物酶促降解應用具有重要意義。2023年3月1日，該成果以“Deglycosylation Inactivation Initiated by a Novel Periplasmic Dehydrogenase Complex Provides a Novel Strategy for Eliminating the Recalcitrant Antibiotic Kanamycin”為題由《Environmental Science & Technology》雜志在線發表。
2025年，一個國際研究團隊對來自111個國家、351個城市的1240份廢水樣本進行了檢測和系統分析，發現細菌中潛在的抗菌素耐藥基因在全球各大洲普遍存在。相關成果已發表于《自然-通訊》雜志。
參考資料 >
超級計算機首次對原子進行逐個模擬，有望催生更好的抗生素.中國科技網.2023-10-22
抗生素要合理使用.國家藥品監督管理局.2023-11-11
《抗菌藥物臨床應用指導原則（2015年版）》印發.中國政府網.2023-11-20
最新研究成果 | 清華大學藥學院唐葉峰課題組及其合作者發現新作用機理的抗結核分枝桿菌化合物.清華大學藥學院.2023-10-22
王明茲教授課題組在微生物耐藥和抗生素降解研究取得重要進展.福建師范大學.2023-10-22
世界多地水樣檢出潛在抗菌素耐藥基因.百家號.2025-12-22