醫(yī)學(xué)微生物學(xué)細菌耐藥

1、 第6章 細菌的耐藥性 p.63 一、抗菌藥物的種類與作用機制 二、耐藥性的遺傳機制 三、耐藥性的生化機制 四、細菌耐藥性的防治 第二節(jié) 細菌的耐藥機制 1. 耐藥(drug resistance)的概念: 細菌能抵抗藥物作 用，使該藥物不能達到預(yù)期的臨床殺菌或抑菌效 果；亦即“相對抗性”。自身保護的結(jié)果抗菌藥物泛用和濫用的結(jié)果耐藥程度：用MIC表示臨床上以“治療濃度”與MIC的關(guān)系表示： S（敏感）：血藥濃MIC R（耐藥）：血藥濃MIC I（中介）：血藥濃介于兩者之間固有耐藥性(intrinsic resistance)：天然不敏感性 由細菌染色體決定，代代相傳的性狀 獲得耐藥性（acqu

2、ired resistance） ： 在正常情況下對某種藥物敏感的細菌群體中出現(xiàn)的耐藥性，由染色體基因突變或耐藥基因轉(zhuǎn)移造成。2. 耐藥的分類多重耐藥（multidrug resistance, MDR） 細菌同時對多種作用機制不同的藥物具有耐藥性 交叉耐藥（cross resistance） 細菌對某一種藥物產(chǎn)生耐藥后對其他作用機制相似的藥物也產(chǎn)生耐藥一、細菌耐藥的遺傳機制1.固有耐藥的遺傳機制2.獲得性耐藥的遺傳機制1. 固有耐藥的遺傳機制染色體帶有編碼耐藥性的基因，種屬特異性決定 如青霉素酶基因、氨基糖甙類乙酰轉(zhuǎn)移酶基因等某些細菌特有的細胞壁有效屏障某些細菌外膜上的孔蛋白通透性極低2.獲

3、得性耐藥的遺傳機制染色體基因突變：產(chǎn)生對單種藥物的耐藥性 突變是自發(fā)的、隨機的 自發(fā)突變率： 10-910-6耐藥基因轉(zhuǎn)移：耐藥基因在細菌間擴散 供體菌 受體菌耐藥基因耐藥基因轉(zhuǎn)移元件整合子(integron)質(zhì)粒(plasmid)轉(zhuǎn)位因子(transposable element)ISr決定因子ISRTFr決定因子Tn9Tn4Tn5R質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖RTF轉(zhuǎn)位因子結(jié)構(gòu)示意圖 IR IR中心序列 跳躍基因元件，不能獨立復(fù)制 末端重復(fù)序列與插入功能有關(guān) 宿主范圍很廣整合子（integron，In） 具有位點特異性重組功能的一種基因片段，能識別并捕獲移動性基因盒，基因盒常攜帶耐藥基因 可存在于質(zhì)粒、

4、轉(zhuǎn)座子或染色體上又稱為整合子基因盒系統(tǒng) integron -gene cassettes system組成中間的可變區(qū)域 1個或多個基因盒3端保守區(qū)（3CS）5端保守區(qū)（5CS） 整合子基因盒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)53intIgene2gene1 整合子結(jié)構(gòu)示意圖attIABCP1P2P53geneRYYYAACGTTRRRYattCattC5CSintI基因編碼整合酶integrase，催化基因盒整合 至具有同源性的短序列（attI或attC） 之間外源基因整合位點attI兩個啟動區(qū)域根據(jù)intI基因的不同，可將In分為六 類整合酶啟動子可變區(qū)啟動子由3個ORF組成 qacE1 編碼季胺類化合物耐藥性

5、sul1 編碼磺胺類藥物耐藥性 ORF5 功能不明3CS基因盒（gene cassettes）可移動的小分子DNA，僅攜帶一個基因和一個特異性重組位點（即attC，又稱59-base element），不含啟動子 attC的兩端為7個bp的回文序列目前發(fā)現(xiàn)的基因盒攜帶的基因絕大多數(shù)為抗生素耐藥基因基因盒有兩種存在形式 geneattCgeneattC整合狀態(tài)的線性分子不能復(fù)制的游離環(huán)狀分子基因盒起源的假說： 來自細菌mRNA的反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物gene轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄cassette反轉(zhuǎn)錄cassettecassettegene整合子與轉(zhuǎn)位因子的關(guān)系整合子是缺陷轉(zhuǎn)位因子或轉(zhuǎn)位因子的變體整合子缺少轉(zhuǎn)

6、位基因，不能啟動自身轉(zhuǎn)移基因盒不以反向重復(fù)序列為界關(guān)于基因轉(zhuǎn)移元件的推測單個基因自發(fā)突變耐藥基因其mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物作為基因盒被 細菌染色體上的整合子捕獲多個耐藥基因被捕獲，形成多重耐藥轉(zhuǎn)位因子轉(zhuǎn)位至質(zhì)粒，導(dǎo)致R質(zhì)粒的形成整合子兩端插入IS轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)位因子接合 性菌毛轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)導(dǎo) 溫和噬菌體轉(zhuǎn)座（易位） 宿主范圍很廣，多重耐藥菌株產(chǎn) 生的重要原因 轉(zhuǎn)位因子 質(zhì)粒 質(zhì)粒 染色體 基因轉(zhuǎn)移方式接合時F因子的轉(zhuǎn)移與復(fù)制F+F染色體F質(zhì)粒F+FF+F+轉(zhuǎn)化供體菌帶供體DNA的轉(zhuǎn)化菌無供體DNA子代細菌游離供體DNA處于感受態(tài)的受體菌重組、整合分裂轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體DNA前噬菌體細菌被裂解細菌DNA整合未整合受體菌

7、完全轉(zhuǎn)導(dǎo)流產(chǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)座作用的Shopiro模型ABTn供體質(zhì)粒CD靶序列受體質(zhì)粒ADCB5335生長中的復(fù)制叉ADCB合成互補鏈CD受體質(zhì)粒含有Tn AB供體質(zhì)粒復(fù)原 1)抗生素的誘導(dǎo)作用 2)抗生素的篩選作用3. 抗生素在耐藥性形成中的作用二、細菌耐藥的生化機制1. 產(chǎn)生鈍化酶（modified enzyme）或修飾藥物的化 學(xué)結(jié)構(gòu)，使之失去抗菌活性2. 改變菌體內(nèi)藥物作用的靶位（target）3. 阻止抗菌藥物到達菌體內(nèi)，抗生素滲透障礙4. 主動外排5. 其他：改變代謝、產(chǎn)生拮抗劑等1. 鈍化酶或滅活酶1) 內(nèi)酰胺酶根據(jù)氨基酸和核酸組成分4組胞外酶，多數(shù)可誘導(dǎo)，基因常位于質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)座子上 金葡

8、菌 青霉素酶G菌 內(nèi)酰胺酶染色體介導(dǎo) ：AmpC 質(zhì)粒介導(dǎo): TEM-1, TEM2超廣譜內(nèi)酰胺酶（ESBL）1. 鈍化酶或滅活酶2) 氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶胞內(nèi)酶，由質(zhì)?；蛉旧w基因編碼3) 紅霉素酯化酶組成酶，由質(zhì)粒介導(dǎo)1. 鈍化酶或滅活酶4) 氨基糖苷類鈍化酶分3類：乙酰轉(zhuǎn)移酶（AAC） 游離氨基乙?；?磷酸轉(zhuǎn)移酶（APH） 游離羥基磷酸化 核苷轉(zhuǎn)移酶（AAD） 游離羥基核苷化一種氨基糖苷類可被多種鈍化酶所作用，同一種酶又可作用于幾種結(jié)構(gòu)相似的氨基糖苷類由質(zhì)?？刂?. 靶位改變青霉素結(jié)合蛋白（PBP）PBP數(shù)量改變或缺失藥物與PBP親和力降低誘導(dǎo)性PBP的出現(xiàn)2. 靶位改變正常PBP：PBP1

9、，PBP2，PBP3，PBP3，PBP4PBP2aPBP-2MRSA表葡菌PBP1a/1bPBP2a/2x/2b肺炎鏈球菌5種相似PBP腸球菌2. 靶位改變?nèi)f古霉素耐藥表型：VanA，VanB喹諾酮類藥物的兩個靶酶：DNA螺旋酶，拓 撲異構(gòu)酶IV藥物靶位的過度表達3. 抗生素滲透障礙膜通透性改變膜孔蛋白（OmpF, OmpC）缺陷多向性突變特異性通道的改變脂質(zhì)雙層改變3. 抗生素滲透障礙主動外排抗生素由質(zhì)子偶聯(lián)交換產(chǎn)生的質(zhì)子驅(qū)動力介導(dǎo)膜轉(zhuǎn)運系統(tǒng)與ATP結(jié)合1）抗生素的誘導(dǎo)作用-內(nèi)酰胺類抗生素 AmpC -內(nèi)酰胺酶產(chǎn)量-內(nèi)酰胺類抗生素 激活金葡菌mecR1產(chǎn)生 PBP2a，對甲氧西林耐藥四環(huán)素，氯霉素等 誘導(dǎo)大腸桿菌marA基因 表達，產(chǎn)生多重耐藥 敏感菌株 ，耐藥菌株2）抗生素的篩選作用濫用抗生素長期使用抗生素1.用于無細菌感染并發(fā)癥的病毒感染2.選用對病原菌無效或弱效的抗生素3.不分情況，使用廣譜抗生素4.劑量不足或過大5.服用上次用剩的抗生素6.抗生素用作牲畜的生長劑常見的濫用情況第三節(jié) 細菌耐藥性的防治 1.合理使用抗生素根據(jù)藥敏試驗結(jié)果選用敏感的抗生素 定期公布各標(biāo)本的病原菌分離率和耐藥譜掌握適當(dāng)?shù)膭┝亢童煶搪?lián)合用藥以降低耐藥性突變頻率避免用抗生素作預(yù)防性治療“輪換”使用抗生素，510年為一周期2.消毒隔離，防止耐藥菌交叉感染隔離耐藥菌感染患者醫(yī)護人員檢