114年:心肺基礎

下列何者為抑菌型(static)抗生素,其與penicillin併用時,治療小兒肺炎雙球菌腦膜炎(pneumococcal meningitis),可能會產生拮抗作用(antagonism)?

Atetracycline
Bgentamicin
Ccefazolin
Dlevofloxacin

詳細解析

本題觀念:

本題考兩個相互扣連的藥理學概念:(1) 抗生素依殺菌機轉分為「殺菌型(bactericidal)」與「抑菌型(bacteriostatic)」;(2) 抑菌型抗生素與殺菌型抗生素(特別是 penicillin 類)併用時可能產生拮抗作用,反而降低療效。歷史上這個拮抗現象在肺炎雙球菌腦膜炎的治療中造成死亡率上升,是經典的藥物交互作用案例。

選項分析

(A) tetracycline ✅ Tetracycline 是典型的抑菌型(bacteriostatic)抗生素,機轉為結合細菌核糖體 30S 次單元,阻止 aminoacyl-tRNA 進入 A site,抑制蛋白質合成。細菌沒被殺死,只是停止增殖。

Penicillin 類屬殺菌型(bactericidal),機轉為抑制細胞壁合成——具體而言是在細菌「正在分裂、正在合成新細胞壁」時才有效。如果用了 tetracycline 先讓細菌停止分裂(bacteriostasis),penicillin 就找不到「正在蓋牆」的細菌可以殺,殺菌效果因此被削弱——這就是拮抗作用的藥理基礎。

歷史證據:1950 年代的臨床研究發現,肺炎雙球菌腦膜炎病人若同時使用 penicillin + chlortetracycline,死亡率高達 79%,遠超過單用 penicillin 的 30%(Lepper & Dowling, 1951)。這個經典案例奠定了「bacteriostatic + bactericidal = 可能拮抗」的教學基礎。

(B) gentamicin ❌ Gentamicin 是 aminoglycoside 類,屬殺菌型抗生素。它結合 30S 核糖體,造成蛋白質合成的「致命性誤讀(misreading)」,製造出有毒的異常蛋白質破壞細菌膜。Penicillin + aminoglycoside 是經典的「協同作用(synergy)」組合——penicillin 破壞細胞壁,增加 aminoglycoside 進入細菌的量,療效相加。

(C) cefazolin ❌ Cefazolin 是第一代 cephalosporin,屬殺菌型。作用機轉與 penicillin 一樣是抑制細胞壁合成(結合 PBP),兩者併用是「同機轉疊加」而非拮抗。

(D) levofloxacin ❌ Levofloxacin 是 fluoroquinolone 類,屬殺菌型。機轉為抑制 DNA gyrase(topoisomerase II)和 topoisomerase IV,使 DNA 複製時斷裂導致細菌死亡。殺菌型 + 殺菌型不構成此題描述的拮抗。

答案解析

答案為 (A)。四個選項中只有 tetracycline 是抑菌型(static),其餘三者皆為殺菌型(cidal)。抑菌型藥物阻止細菌分裂,而 penicillin 需要細菌正在分裂才能殺菌,兩者併用會產生藥理拮抗。

記憶口訣:常見抑菌型抗生素可用「乖 Tet 買了 Super Cat」記——Tetracycline、Macrolide(erythromycin 等,部分為 bacteriostatic)、Sulfonamide、Chloramphenicol、Clindamycin(部分濃度下為 static)。

核心知識點

  • 殺菌型(bactericidal):penicillins、cephalosporins、aminoglycosides、fluoroquinolones、metronidazole
  • 抑菌型(bacteriostatic):tetracyclines、macrolides(低濃度)、chloramphenicol、sulfonamides、trimethoprim、linezolid
  • 拮抗機轉:bacteriostatic 停止分裂 → penicillin 需要分裂中的細菌才有效 → 殺菌力下降
  • 協同範例:penicillin + aminoglycoside(細胞壁破壞↑藥物進入量)
  • 注意:bacteriostatic/cidal 分類並非絕對,取決於藥物濃度、菌種、生長期。考試取其「經典分類」。

參考資料

  1. Antagonism between Bacteriostatic and Bactericidal Antibiotics Is Prevalent - PMC
  2. Bactericidal versus bacteriostatic antibacterials: clinical significance - Oxford Academic
  3. Tetracyclines - TUSOM Pharmwiki