深度｜蜂蜜对慢性伤口细菌生物膜作用！

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慢性伤口是指在各种内在或外界因素影响下，无法通过正常、有序、及时的修复过程达到解剖和功能上的完整状态的伤口，临床上多指接受超过1个月的治疗未愈合、也无愈合倾向的伤口，主要包括动静脉溃疡、糖尿病足溃疡、压疮等。近年来发现90%的慢性伤口都存在细菌生物膜（以下简称生物膜）而成为感染难愈的主要原因，特别是慢性伤口癌变后易继发多重感染，更易形成生物膜。

生物膜是由细菌及其自身产生的胞外聚合物组成，包括胞外多糖、胞外蛋白质、胞外DNA、脂类和水，可保护细菌免受抗菌剂、周围环境和宿主免疫应答的影响，使其对抗生素的耐药性提高1000倍，导致伤口久治难愈。

研究表明，蜂蜜具有抗菌、抗炎、抗氧化、免疫调节、自溶清创、除臭等作用，且能抑制生物膜的形成和清除或破坏已建立的生物膜，其作用与蜂蜜的特有成分和有效作用浓度有关，现将其作用机制、有效作用浓度及有效成分作一综述。

1蜂蜜对生物膜的作用机制

现有研究表明生物膜的形成主要经历4个阶段：①黏附或附着阶段（可逆）；②生物膜结构形成阶段（不可逆）；③生物膜繁殖成熟阶段；④播散阶段，以此循环往复，形成顽固性感染。蜂蜜对生物膜的作用机制可总结为3个方面：①减少细菌黏附，抑制生物膜形成；②干扰群体感应，阻碍早期生物膜结构的形成；③清除或破坏已建立的生物膜。现将蜂蜜对生物膜的作用机制进行归纳。

1.1减少细菌黏附抑制生物膜形成

1.1.1减少鞭毛及菌毛形成

鞭毛和菌毛对细菌黏附继而形成生物膜是不可或缺的。体外研究证实，麦卢卡蜂蜜可通过抑制铜绿假单胞菌鞭毛相关基因及主要的结构性鞭毛蛋白的表达减少细菌鞭毛形成并降低其聚集和活动能力，从而抑制该细菌生物膜形成。

Ｒeham等将埃及蜂蜜在体外作用于大肠杆菌，研究蜂蜜对大肠杆菌基因表达的影响，结果显示，蜂蜜可通过下调生物膜形成相关的2种基因（yjfO和csgA）而抑制细菌鞭毛和菌毛的生长和活动能力，上调一种基因（ycfＲ）而减少细菌聚集和表面黏附。

研究已证实，yjfO基因被下调后还可导致细菌活性改变，增加其对酸碱度和氧化应激的敏感性，致使生物膜中细菌生存能力减弱。分析上述研究结果，可认为蜂蜜通过调节细菌形成生物膜的3种基因，减少了细菌鞭毛和菌毛的形成及运动能力而抑制细菌的黏附，从而有助于阻碍细菌生物膜的形成。

1.1.2减少细菌与蛋白黏附

2012年Maddocks等的体外研究显示麦卢卡蜂蜜通过抑制2种与纤维连接蛋白相结合的化脓性链球菌表面蛋白基因（Sof和SfbI）表达而抑制化脓性链球菌与纤维连接蛋白的黏附，从而抑制生物膜形成。

2013年该研究者又发现麦卢卡蜂蜜能抑制来自实验室和临床的3种菌株-金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和化脓性链球菌与纤维连接蛋白、纤维蛋白原和胶原蛋白的特异性黏附，这三类蛋白是细菌黏附到人体细胞的桥梁和媒介，通过抑制这3种细菌与蛋白的黏附能够阻碍其黏附到人类角质细胞，抑制生物膜形成。

分析已有研究发现蜂蜜对细菌的抗黏附机制仅限于以上3种伤口感染的常见细菌，且均是体外研究，对于其他细菌的相关机制有待进一步研究证实。

1.2干扰群体感应

阻碍生物膜结构形成群体感应是细菌之间进行信息沟通的代表性信号机制，通过此信号机制吸引同类细菌聚集形成菌落，为生物膜形成打下基础。通过群体感应作用，大肠杆菌可将自动诱导物质分泌到细菌外环境中，可促使生物膜形成和成熟。

体外实验表明埃及蜂蜜通过下调大肠杆菌群体感应的相关基因tnaA和IsrA而抑制自动诱导物质的释放，进而阻碍其生物膜结构的形成。实验研究显示意大利蜂蜜和新西兰麦卢卡蜂蜜则通过抑制铜绿假单胞菌PqsA的基因表达来干扰群体感应并降低细菌毒性。

由此推断，不同蜂蜜对不同细菌群体感应的干预机制不同，但基于目前蜂蜜通过干扰群体感应抑制生物膜的作用机制研究偏少且均为实验研究，因此，尚无法确定其详细机制，未来需要加强基础与临床相结合的研究，以获得确切证据。

2蜂蜜的有效作用浓度

2.1不同种类蜂蜜抑制生物膜的有效作用浓度

Lu等将不同种类、不同浓度蜂蜜作用于金黄色葡萄球菌生物膜，结果显示8%的麦卢卡蜂蜜可抑制95%的生物膜形成，而麦卢卡与卡卢卡混合蜂蜜需16%、紫玉英蜂蜜需32%的浓度才能达到相同效果。清除已建立的金黄色葡萄球菌生物膜所需的蜂蜜浓度分别为麦卢卡蜂蜜16%～32%，麦卢卡与卡卢卡混合蜂蜜32%，但紫云英蜂蜜达到32%时也无显著效果。

Majtan等将5个种类、2种浓度的蜂蜜作用于人工培养的阴沟肠杆菌生物膜，发现当蜂蜜浓度均为10%时，抑制阴沟肠杆菌生物膜形成的效果依次为麦卢卡蜂蜜、山楂树蜂蜜、蜜汁、刺槐蜂蜜、人工蜂蜜，麦卢卡蜂蜜效果最好，可抑制97%该细菌的生物膜形成，人工蜂蜜效果最差，仅能抑制50%的生物膜形成；

当蜂蜜浓度均为50%时，5种蜂蜜中除了麦卢卡蜂蜜能部分清除已建立的阴沟肠杆菌生物膜，其他均无显著效果，值得注意的是有2种洋槐蜂蜜还提高了阴沟肠杆菌生物膜的数量。由此说明不同种类蜂蜜对细菌的有效作用浓度不同，清除已建立的生物膜所需蜂蜜浓度比抑制生物膜形成更高。

由此推测，在初期抑制生物膜形成尤为重要，可降低处理生物膜的难度。目前已经明确有清除作用的蜂蜜仅有麦卢卡蜂蜜，是否还有其他种类蜂蜜具有类似效果值得研究和关注。

2.2麦卢卡蜂蜜抑制不同细菌生物膜的有效作用浓度

Maddocks等2012年通过体外研究发现40%的麦卢卡蜂蜜能够有效抑制1种类型的化脓性链球菌，随后2013年又研究了该蜂蜜对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和另一种类型化脓性链球菌的最低抑制生物膜浓度分别为16%、50%和30%。由此分析麦卢卡蜂蜜在体外对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌及不同类型的化脓性链球菌生物膜抑制浓度皆不同。

Lu等在体外研究了不同浓度麦卢卡蜂蜜对几种金黄色葡萄球菌亚型生物膜的抑制作用，发现当浓度为1%和8%时可分别抑制50%和100%MW2型金黄色葡萄球菌的生物膜形成；浓度为8%时可抑制95%NCTC8325型金黄色葡萄球菌的生物膜形成。

对于NCTC8325型已建立的生物膜，浓度为8%的麦卢卡蜂蜜无法清除，但同样浓度对清除其他3种亚型金黄色葡萄球菌已建立的生物膜均有显著效果。此研究还发现当麦卢卡蜂蜜低于抑制浓度时（1%，2%）反而促进NCTC8325型、ATCC25923型金黄色葡萄球菌生物膜的形成，可增加1.5～2倍。此结果提示，在临床应用蜂蜜的过程中，还应考虑到蜂蜜的有效浓度，以防浓度过低反而促进生物膜的形成，延误伤口的愈合。

3蜂蜜抑制生物膜的有效成分

目前研究认为蜂蜜抑制生物膜的有效成分主要有丙酮醛、葡萄糖和果糖。

3.1丙酮醛

丙酮醛又称甲基乙二醛，被认为是麦卢卡蜂蜜中抗生物膜活性的主要成分。Kilty等体外实验证明丙酮醛可抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的生物膜形成。Majtan等的体外研究表明丙酮醛在浓度为0.1%时显著减少奇异变形杆菌和阴沟肠杆菌已建立的生物膜，在0.005%和0.01%时对减少生物膜形成无效。但通过何种机制发挥作用尚不明确，未来需要进一步探讨，以指导临床正确使用。

Paramasivan等对丙酮醛的安全性进行验证，采用麦卢卡蜂蜜对由金黄色葡萄球菌感染引起的羊鼻窦炎活体模型进行鼻窦灌洗，2次/1d，发现16.5%的麦卢卡蜂蜜，其丙酮醛浓度介于0.9mg/mL和1.8mg/mL之间时，可显著减少金黄色葡萄球菌已建立的生物膜且无毒性作用，若丙酮醛低于此浓度则对减少生物膜无效，高于此浓度可导致黏膜鳞状上皮化或纤毛被破坏。由此认为，保证蜂蜜中丙酮醛浓度适宜对安全有效破坏生物膜并促进慢性伤口愈合至关重要。

3.2葡萄糖和果糖

除起主要抗生物膜作用的丙酮醛，蜂蜜中所含的葡萄糖和果糖也是抗生物膜的有效成分。Lee等在体外实验证实浓度为0.5%的葡萄糖和果糖通过减少大肠杆菌的菌毛形成抑制其黏附到人体上皮细胞，同时减少群体感应分子———细胞间信号吲哚的聚集从而干扰群体感应，有效抑制大肠杆菌生物膜的形成并降低细菌毒性。

4展望

综上所述，蜂蜜可抑制生物膜形成和清除或破坏已建立的生物膜，其作用机制已取得初步进展，但对于蜂蜜如何清除已建立的生物膜其具体机制尚未明确。现有的研究多为实验研究且研究的细菌种类偏少，缺乏临床研究，对于清除慢性伤口细菌生物膜的临床指导证据不足。

未来的研究重点包括：第一，进一步研究蜂蜜对不同种类细菌生物膜的作用机制，明确蜂蜜用于不同细菌的有效浓度以及不同阶段蜂蜜种类的选择，建立蜂蜜用于临床的标准化流程。

其次，着眼于将实验研究与临床研究相结合，进一步证实蜂蜜作用于细菌生物膜的可靠效果，获取最佳证据以指导临床实践。第三，国内关于慢性伤口生物膜的研究较少，未来可研制适合临床使用的本土化蜂蜜敷料，实施大样本随机对照试验，为临床疑难伤口的治疗提供可靠依据和可用方法。（《医学研究生学报》,2017,30(10):1112-1115）