2.多價(jià)陽離子的作用:多粘菌素B(polymyxin B,PMB)攜帶一個(gè)脂肪酸“尾巴”,整個(gè)分子攜帶5個(gè)正電荷但不帶負(fù)電荷。PMB分子量太大不能通過外膜的透道,故而首先必須損傷外膜結(jié)構(gòu),才能進(jìn)入到細(xì)胞膜而發(fā)揮抗菌作用。實(shí)驗(yàn)證明PMB與外膜結(jié)合后可在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)外膜有廣泛的結(jié)構(gòu)變化,此時(shí)外膜對許多疏水性抗生素、去垢劑及溶菌酶的通透性增加。鼠傷寒PmrA突變株由于在外膜中LPS分子上含有多量的4-氨基阿拉伯糖及乙醇胺(均攜帶正電荷),可與PMB發(fā)生靜電排斥反應(yīng),故而PMB不易透過外膜結(jié)構(gòu)。這類突變株便成為多粘菌素抵抗菌株。
寡聚賴氨酸(Lys20)及PMB的一種九肽衍生物(PMBN,PMB經(jīng)胃蛋白酶處理后失去N-末端的二氨基丁酸及脂肪酸尾巴)對于野型鼠傷寒及大腸桿菌均沒有明顯的抗菌作用,但可以增加這些細(xì)菌對于疏水性物質(zhì)如新菌素、梭鏈孢酸、紅霉素、柯林達(dá)霉素、利福平、放線菌素D等的敏感性。Lys20的作用機(jī)理與EDTA相似。經(jīng)Lys20處理的菌細(xì)胞可失去20%左右的LPS分子,從而影響了LPS/磷脂雙層膜的結(jié)構(gòu)與功能,但這一改變過程需時(shí)較長。而PMBN可直接與LPS結(jié)合(通過異性電荷的吸引)而變成LPS-PMBN復(fù)合物,這一復(fù)合物的形成增加了LPS在外膜中所占據(jù)的空間,從而影響外膜的結(jié)構(gòu)及功能。這一過程的發(fā)生極為迅速。
體內(nèi)正常防御機(jī)制中存在的某些因子,亦可改變細(xì)菌外膜的通透性。一種為富含精氨酸的魚精蛋白,微量時(shí)可增加外膜對去垢劑去氧膽酸及新菌素的通透性。另一種為從多形核白細(xì)胞顆粒中提取得到的“殺菌性通透性增加蛋白”(bactericidal permeability-increasing protoin,BPI),這一蛋白為強(qiáng)堿性蛋白,等電點(diǎn)為9.6。BPI可與外膜中的LPS結(jié)合從而增加外膜對抗生素的通透性。BPI對于粗糙型細(xì)菌的作用要比對野型細(xì)菌強(qiáng)得多,其原因可能是后者所含的LPS攜帶長鏈О-特異性多糖﹐從而BPI不易與LPS中的類脂A結(jié)合。