细胞生物膜的形成

脊髓损伤的患者，尿路感染常是死亡的主要原因，伤后患者常需留置导尿管或行间歇导尿，几乎所有患者均有“无症状细菌尿”及尿路感染。很多医院内感染并无尿路症状，只在进行尿检查时才被发现。

脊髓损伤后和老年患者的尿路感染和年轻妇女相比，发现有两种重要的差别：①膀胱内有生物膜形成；②膀胱内有残余尿，供给营养促进细菌的生长。

细菌在膀胱壁上形成的生物膜，采用常用的细菌培养不易发现，因有生物膜的保护，细菌也难于消除。生物膜一般较厚，表面被糖蛋白质所覆盖。现在认为细菌不常作为一个孤立的机体单独存在，而是借助于Quorum Sensor进行细菌间相互交流。细菌与同种及不同种的细菌均可进行交流，以便协调采取共同行动，细菌具有“以一为所有和以所有为一”的生物学行为。细菌相互交流的语言是小分子（acylated homosering lactone，acyl-HSLs），很多革兰阴性细菌及绿脓杆菌均能分泌这类分子信号，这类分子信号也可能具有不同的功能，一种信号多肽也可能为另一种信号所阻断。Novick曾合成这类信号多肽，并按其氨基酸的序列与长度分为4类，这4类的多肽结构类似，均取自金黄色葡萄球菌，但发现某些分子信号可抑制另一种信号。抑制细菌的Quorum-sensing系统，将为消除生物膜感染开创新的治疗途径。革兰阴性细菌也具有类似情况，某些acyl-HSLs可抑制其他细菌的信号蛋白。

在细菌组成的生物膜特殊结构中，可包括不同种的细菌，不同的细菌有不同的分工，不同部位的细菌，基因表达也不相同。生物膜中有管道相通，既吸收营养，也可向外排除代谢产物。在生物膜的保护下，细菌很难消除。生物膜的诊断还存在一定的困难，有学建议检查膀胱脱落细胞上细菌的黏附情况，判断有无生物膜感染，细菌培养并不十分可靠。生物膜中的细菌的行为颇似多细胞生物。(https://www.daowen.com)

细菌进入膀胱引起膀胱炎后，可影响膀胱输尿管连接处的功能，导致膀胱输尿管反流，促使感染尿液逆流而上。细菌释放的内毒素可作用于输尿管平滑肌，使其蠕动减退，致输尿管尿液淤滞，管腔内压力升高，形成生理性梗阻。最后细菌可逆行而上进入肾盂。梗阻促进感染是尿路感染特征之一。输尿管的正常蠕动功能，阻止细菌黏附等也是宿主的重要防卫功能。

肾髓质与肾皮质对感染的反应有明显的差异。Freedman与Beeson将10个细菌注入肾髓质部即可引起感染，而皮质部则需要10万以上的细菌才能诱发炎症，故髓质部为肾脏最易受细菌侵犯的部位。髓质部的血流低于肾皮质。髓质部高渗环境可降低多核细胞的吞噬作用与活力，并有利于L型变形细菌的生长。髓质部的尿素浓度较高，变形杆菌可分解尿素使尿液碱化形成磷酸镁铵结石，高胺浓度并使补体C4灭能，这些都是对宿主不利的因素。

引起肾盂肾炎的细菌，表面菌毛为P菌毛，P菌毛是肾盂肾炎最重要的毒素因子，它与尿路上皮上的受体黏附后，刺激IL-1、IL-6和IL-8增多，引发炎症反应。P菌毛的密度与肾功能损害的程度呈正相关。为什么Ⅰ型菌毛细菌在肾盂肾炎时被P菌毛细菌所代替，目前尚缺乏完美的解释。

另一类感染为血行感染，在人类，肾脏的血行感染＜3%。血行感染主要由金黄色葡萄球菌引起，尿路有梗阻及肾外伤者易患本病。