1941年青霉素投入臨床使用，細菌感染性疾病的治療從此進入抗生素時代。到了20世紀80年代，越來越多的細菌對抗生素產生耐藥性，抗菌治療面臨嚴重問題。了解抗菌藥物的殺菌機制和細菌耐藥性的產生機制，有助于正確地使用抗菌藥物和指導開發新型抗菌藥物，控制細菌耐藥性的產生和擴散。

一、抗菌藥物殺菌機制

    臨床應用的抗菌藥物包括抗生素（antibiotic）和化學合成抗菌藥物。抗生素是某些微生物在代謝過程中產生的一類抗菌物質，極微量即能選擇性地抑制或殺死某些病原微生物。抗生素大多由放線菌和絲狀真菌產生。在抗生素母核中加入不同側鏈或通過母核結構改造而獲得的為半合成抗生素，完全化學合成的為化學合成抗菌藥物。

（一）阻礙細胞壁的形成

    肽聚糖是細菌細胞壁的主要組份。許多抗菌藥物能干擾肽聚糖的合成，使細菌不能合成完整的細胞壁，可導致細菌死亡。其中糖肽類抗生素，如萬古霉素（vancomycin）和替考拉寧（teicoplanin），可與UDP-胞壁酰五肽末端的D-Ala-D-Ala結合，形成復合物，可能抑制肽聚糖鏈延伸或肽鏈交聯；β-內酰胺類抗生素能與細菌競爭性抑制參與肽聚糖合成所需的轉肽酶和羧肽酶等，抑制四肽側鏈上D-Ala與五肽交聯橋之間的聯結或側鏈直接相連。被β-內酰胺類抑制的酶具有與青霉素結合的能力，故稱之為青霉素結合蛋白。

    β-內酰胺類抗生素含有一個β-內酰胺環，主要種類有：①青霉素類：如青霉素G（penicillin G）、甲氧西林（methicillin）、氨芐西林（ampicillin）、阿莫西林（amoxicillin）、哌拉西林（piperacillin）等；②頭孢菌素類：包括第一代如頭孢拉定（cefradine）、第二代如頭孢克洛（cefaclor）、第三代如頭孢他啶（ceftazidime）、頭孢曲松（ceftriaxone）和第四代如頭孢匹羅（cefpirome）頭孢菌素；③單環β-內酰胺類：如氨曲南（aztreonam）；④碳青霉烯類：如亞胺培南（imipenem）、比阿培南（biapenem）；⑤頭霉素：如頭孢西丁（cefoxitin）、頭孢美唑（cefmetazol）。

（二）抑制蛋白質的合成

    細菌核糖體由50S和30S亞基組成，許多抗菌藥物能干擾細菌核糖體的功能，抑制蛋白質合成，使細菌喪失生長繁殖的物質基礎，導致細菌死亡。主要種類有：①氨基糖苷類：如鏈霉素（streptomycin）、慶大霉素（gentamicin）、妥布霉素（tobramycin）、阿米卡星（amikacin）、地貝卡星（dibekacin）等，其殺菌機制主要是與核糖體30S亞基不可逆地結合，將已接上的甲酰蛋氨酰-tRNA解離，抑制蛋白質合成起始過程；亦可阻止核糖體與釋放因子結合，阻斷蛋白質的釋放；②四環素類：如四環素（tetracycline）、多西環素（doxycycline）、替加環素（tigecycline），可特異性地與核糖體30S亞基A位結合，影響蛋白質合成初始階段和釋放；③大環內酯類：如紅霉素（erythromycin）、螺旋霉素（spiramycin）、克拉霉素（clarithromycin）、阿齊霉素（azithromycin），可與核糖體50S亞基結合，阻斷轉肽作用和mRNA位移，故而抑制蛋白質合成；④林可霉素（lincomycin）和克林霉素（clindamycin）：抗菌機制與大環內酯類相似；⑤氯霉素（chloramphenicol）：可與核糖體50S亞基結合，使肽鏈延伸受阻。

（三）抑制核酸的合成

    主要藥物有：①喹諾酮類：如諾氟沙星（norfloxacin）、環丙沙星（ciprofloxacin）、氧氟沙星（ofloxacin）、吉米沙星（gemifloxacin）等，通過與DNA解旋酶-DNA復合體相結合，抑制DNA的斷裂-重接循環，干擾DNA雙螺旋形成，阻礙遺傳信息的復制，發揮殺菌作用；②利福霉素類：如利福平（rifampicin）、利福布丁（rifabutin）等，可與細菌的DNA依賴性RNA多聚酶β亞單位結合，抑制mRNA的合成；③磺胺類藥物：如磺胺甲噁唑（sulfamethoxazole，SMZ），通過阻斷核苷酸前體物質四氫葉酸的合成，抑制核酸的合成；④硝基咪唑類：如甲硝唑（metronidazole），產生中介化合物，引起DNA鏈斷裂，干擾DNA復制。

（四）影響細胞膜的功能

    細菌細胞膜具有選擇性屏障作用，并具有多種酶系統，參與生化代謝過程。多粘菌素（ploymycin）作用于革蘭陰性桿菌的磷脂，使細胞膜受損，細胞漿內容物漏出，引起細菌死亡。

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