醫(yī)學(xué)微生物學(xué)課件：細(xì)菌的耐藥性

1、細(xì)菌的耐藥性2第一節(jié) 抗菌藥物的種類及其作用機制蔡紅艷3一、抗菌藥物概念 1.抗菌藥物（antibacterial agent） 指對病原菌具有抑制或殺滅作用、用于預(yù)防和治療細(xì)菌性感染的藥物，包括抗生素（antibiotics）和化學(xué)合成的藥物。 2.抗生素（antibiotics） 對特異微生物有殺滅和抑制作用的微生物產(chǎn)物，分子量較低，低濃度就可以發(fā)揮生物活性。有天然和人工半合成兩類。 蔡紅艷4二、抗菌藥物的種類（一）按抗菌藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類1.-內(nèi)酰胺類（-lactam）：化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有 -內(nèi)酰胺環(huán)的抗生素。青霉素（penicillin）類：青霉素G、甲氧西林 頭孢菌素（cephalo

2、sporin）類：頭孢唑啉（三代） 頭霉素：頭孢西丁 單環(huán)-內(nèi)酰胺類：氨曲南碳青霉素烯類：亞胺培南、泰能 -內(nèi)酰胺酶抑制劑：舒巴坦、棒酸蔡紅艷52.大環(huán)內(nèi)酯類（macrolides） 紅霉素、螺旋霉素。3.氨基糖苷類（aminoglycosides） 鏈霉素、慶大霉素。4.四環(huán)素類（tetracycline） 四環(huán)素、強力霉素。5.氯霉素類（chloramphenic） 氯霉素、甲砜霉素。蔡紅艷66.化學(xué)合成的抗菌藥物 磺胺類：磺胺嘧啶（SD）、復(fù)方新諾明等。 喹諾酮（fluroqinolone）類：包括氟哌酸、 環(huán)丙沙星等。7.其他 抗結(jié)核藥物：利福平、異煙肼、乙胺丁醇等。 多肽類抗生素：多

3、粘菌素類、萬古霉素、林可 霉素和克林霉素等。蔡紅艷7（二）按生物來源分類 1.細(xì)菌產(chǎn)生的抗生素 ： 如多粘菌素和桿菌肽。 2.真菌產(chǎn)生的抗生素：如青霉素及頭孢菌素，現(xiàn)在多用其半合成產(chǎn)物。 3.放線菌產(chǎn)生的抗生素：放線菌是生產(chǎn)抗生素的主要來源。常見的抗生素包括鏈霉素、卡那霉素、四環(huán)素、紅霉素、兩性霉素B等。蔡紅艷8 根據(jù)對病原菌的作用靶位，將抗生素的作用機制分為四類。 1.抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成 2.影響胞漿膜通透性 3.抑制蛋白質(zhì)合成 4.抑制核酸代謝三、抗菌藥物的作用機制 蔡紅艷9抗菌藥物的主要作用部位喹諾酮類林可霉素類氨基糖苷類酮康唑環(huán)絲氨酸利福平紅霉素制霉菌素桿菌肽甲氧芐胺嘧啶四環(huán)素類兩性霉

4、素B萬古霉素磺胺藥氯霉素多粘菌素類-內(nèi)酰胺類核酸合成細(xì)胞蛋白合成細(xì)胞膜滲透性細(xì)胞壁蔡紅艷10 -內(nèi)酰胺類抗生素 轉(zhuǎn)肽酶 肽聚糖鏈的交叉連結(jié) 細(xì)胞壁 -內(nèi)酰胺類抗生素可與細(xì)胞膜上的青霉素結(jié)合蛋白（penicillin-binding protein, PBP）共價結(jié)合,導(dǎo)致了肽聚糖合成受阻,可以抑制轉(zhuǎn)肽酶活性。 -1.抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成蔡紅艷11兩種機制：多粘菌素類(兩極性)，親水端與細(xì)胞膜蛋白質(zhì)結(jié)合，親脂端與磷脂結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)菌胞膜裂開，胞內(nèi)成分外漏，細(xì)菌死亡。兩性霉素B和制霉菌素能與真菌胞膜上固醇類結(jié)合；酮康唑抑制真菌胞膜中固醇類的生物合成，均致細(xì)胞膜通透性增加。 細(xì)菌胞膜缺乏固醇類，故作用

5、于真菌的藥物對細(xì)菌無效。2.損傷細(xì)胞膜的功能，增加細(xì)胞膜的通透性蔡紅艷12氨基糖苷類四環(huán)素類氯霉素林可霉素類 50S亞基抑制藥大環(huán)內(nèi)酯類3.抑制蛋白質(zhì)的合成細(xì)菌蛋白質(zhì)合成受到干擾。30S亞基抑制藥蔡紅艷134. 抑制核酸（DNA/RNA）合成喹諾酮類：作用于DNA旋轉(zhuǎn)酶，抑制細(xì)菌繁殖。利福平（RFP）：與依賴DNA的RNA多聚酶結(jié) 合，抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄?；前奉愃幬铮河绊懞怂岬暮铣桑种萍?xì)菌繁殖。 蔡紅艷14抗菌藥物作用機制總結(jié)圖示蔡紅艷15第二節(jié) 細(xì)菌的耐藥機制一、細(xì)菌耐藥性的概念二、細(xì)菌耐藥性的遺傳機制三、細(xì)菌耐藥性的生化機制蔡紅艷16一、細(xì)菌耐藥性的概念 細(xì)菌耐藥性（drug resis

6、tance）：亦稱抗藥性，是指細(xì)菌對某抗菌藥物（抗生素或消毒劑）的相對抵抗性。如病原體或腫瘤細(xì)胞對反復(fù)應(yīng)用的化學(xué)治療藥物敏感性降低或消失的現(xiàn)象。 耐藥性的程度：用某藥物對細(xì)菌的最小抑菌濃度（MIC）表示。臨床上有效藥物治療劑量在血清中濃度大于最小抑菌濃度稱為敏感，反之稱為耐藥。蔡紅艷17(一)固有耐藥（intrinsic resistance）固有耐藥性指細(xì)菌對某些抗菌藥物的天然不敏感。固有耐藥性細(xì)菌稱為天然耐藥性細(xì)菌，其耐藥基因來自親代。由細(xì)菌染色體基因決定而代代相傳的耐藥性，具有種屬特異性。如腸道桿菌對青霉素的耐藥。固有耐藥性始終如一并可預(yù)測。二、細(xì)菌耐藥性的遺傳機制蔡紅艷18獲得耐藥性指

7、細(xì)菌DNA的改變導(dǎo)致其獲得耐藥性表型。耐藥性細(xì)菌的耐藥基因來源于基因突變或獲得新基因，作用方式為接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)或轉(zhuǎn)化。在原先對藥物敏感的細(xì)菌群體中出現(xiàn)了對抗菌藥物的耐藥性，這是獲得耐藥性與固有耐藥性的重要區(qū)別。（二）獲得耐藥性（acquired resistance） 蔡紅艷19 (1)染色體突變：所有的細(xì)菌群體都會發(fā)生自發(fā)的隨機突變，頻率很低，其中有些突變賦予細(xì)菌耐藥性。 (2)可傳遞的耐藥性（突變基因水平轉(zhuǎn)移方式：接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化） 獲得耐藥性產(chǎn)生原因蔡紅艷20接合：細(xì)胞間通過性菌毛相互溝通，將遺傳物質(zhì)(如質(zhì)?；蛉旧|(zhì)DNA)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌。蔡紅艷21轉(zhuǎn)導(dǎo)：以噬菌體及其含有的質(zhì)粒DNA為

8、媒介， 介導(dǎo)供體菌耐藥基因轉(zhuǎn)移給受體菌內(nèi)。蔡紅艷22轉(zhuǎn)化：少數(shù)細(xì)菌可從周圍環(huán)境中攝入DNA，并結(jié)合到細(xì)菌染色體中。外源性DNA一段進(jìn)入受體菌耐藥菌蔡紅艷23 可傳遞耐藥性傳播的三種結(jié)構(gòu)形式：R質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子和整合子。 R質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移：細(xì)菌中廣泛存在耐藥質(zhì)粒，質(zhì)粒介導(dǎo)的耐藥性傳播在臨床上占有非常重要的地位。多數(shù)細(xì)菌的質(zhì)粒具有傳遞和遺傳交換能力,能在不同細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。 可傳遞的耐藥性蔡紅艷24 轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)的耐藥性： 轉(zhuǎn)座子（transposon, Tn）又名跳躍基因，比質(zhì)粒更小的DNA片段，可在染色體中跳躍，實現(xiàn)細(xì)菌間基因轉(zhuǎn)移或交換，使結(jié)構(gòu)基因的產(chǎn)物大量增加，使宿主細(xì)胞失去對抗菌藥物的敏感性。 可傳遞的

9、耐藥性蔡紅艷25整合子（integron）與多重耐藥： 整合子是移動性DNA序列，整合子在細(xì)菌耐藥性的傳播和擴散中起到重要的作用。同一類整合子可攜帶不同的耐藥基因，同一個耐藥基因又可出現(xiàn)在不同的整合子上，介導(dǎo)多重耐藥。 可傳遞的耐藥性蔡紅艷26多重耐藥：細(xì)菌同時對多種作用機制不同或結(jié)構(gòu)完全各異的抗菌藥物具有耐藥性。（三類及以上）交叉耐藥：對其他作用機制相似的抗菌藥產(chǎn)生耐藥。泛耐藥菌: 對常規(guī)藥敏試驗的藥物均耐藥。超級細(xì)菌：幾乎對所有的抗生素均耐藥。蔡紅艷27三、細(xì)菌耐藥性的生化機制細(xì)菌耐藥的生化機制包括： 鈍化酶的產(chǎn)生 藥物作用靶位的改變 抗菌藥物的滲透障礙 主動外排機制 細(xì)菌自身代謝狀態(tài)改變

10、等蔡紅艷28（一）產(chǎn)生鈍化酶使抗菌藥物失效 鈍化酶（modified enzyme）是耐藥菌株產(chǎn)生的、具有破壞或滅活抗菌藥物活性的某種酶。它通過水解或修飾作用破壞抗生素的結(jié)構(gòu)使其失去活性，如分解青霉素的酶或改變氨基糖苷類抗生素結(jié)構(gòu)的酶。 蔡紅艷29 -內(nèi)酰胺酶： 特異性水解打開藥物分子結(jié)構(gòu)中的-內(nèi)酰胺環(huán)，使其完全失去抗菌活性，又稱滅活酶 （inactivated enzyme），由染色體和質(zhì)粒介導(dǎo)。 在G-桿菌中有兩種：超廣譜-內(nèi)酰胺酶（extended spectrum -lactamase, ESBLs）和AmpC -內(nèi)酰胺酶（頭孢菌素酶）。 重要的鈍化酶有以下幾種： 蔡紅艷30 氨基糖苷

11、類鈍化酶： 由質(zhì)粒介導(dǎo)，其機制是通過羥基磷酸化、氨基乙酰化或羧基腺苷?；饔茫瑢⑾鄳?yīng)的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合到藥物分子上，使藥物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，失去抗菌作用。 氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶： 由質(zhì)粒編碼產(chǎn)生該酶，使氯霉素乙?；タ咕钚浴?蔡紅艷31細(xì)菌改變抗生素作用位點蛋白結(jié)構(gòu)和數(shù)量與抗生素結(jié)合的有效部位發(fā)生變異，影響藥物的結(jié)合，對抗生素不再敏感。青霉素結(jié)合蛋白改變導(dǎo)致對-內(nèi)酰胺類抗生素親和力降低，導(dǎo)致耐藥。 （二）藥物作用靶位的結(jié)構(gòu)和數(shù)量改變 抗菌藥不易與細(xì)菌結(jié)合蔡紅艷32（三）抗菌藥物的滲透障礙 藥物不易進(jìn)入菌體內(nèi) 細(xì)菌細(xì)胞壁的障礙和/或外膜通透性的改變將嚴(yán)重影響抗生素進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部到達(dá)作用靶位發(fā)揮抗菌

12、效能，耐藥屏蔽也是耐藥的一種機制。蔡紅艷33如細(xì)菌生物被膜（bacterial biofilm, BF）是細(xì)菌為適應(yīng)環(huán)境而形成的，可保護(hù)細(xì)菌逃逸抗菌藥物的殺傷作用。細(xì)菌細(xì)胞膜上微孔缺失時，亞胺培南不能進(jìn)入胞內(nèi)而失去抗菌作用。銅綠假單胞菌細(xì)胞膜缺乏轉(zhuǎn)運抗生素的膜孔蛋白或數(shù)量極少，導(dǎo)致其通透性比其他G菌差，是該菌對多種抗生素固有耐藥的主要原因之一。蔡紅艷34（四）主動外排機制藥物被泵出菌體外 藥物主動外排使菌體內(nèi)抗菌藥濃度下降,難以發(fā)揮抗菌作用導(dǎo)致耐藥,主動外排耐藥機制與細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。蔡紅艷35 1.改變代謝途徑 細(xì)菌可通過改變代謝途徑逃避抗菌藥物作用，休眠狀態(tài)或營養(yǎng)缺陷菌。 2.產(chǎn)生拮抗

13、劑 細(xì)菌也可以通過增加代謝拮抗劑來抑制抗生素，從而獲得耐藥性。耐藥金黃色葡萄球菌通過增加對氨基苯甲酸產(chǎn)量，從而耐受磺胺類藥物的作用。（五）其他蔡紅艷36第三節(jié) 細(xì)菌耐藥性的防治蔡紅艷371.合理使用抗菌藥物制定抗生素用藥常規(guī)，教育醫(yī)務(wù)工作者和病人規(guī)范化用藥，嚴(yán)格根據(jù)適應(yīng)證選用藥物。病人用藥前應(yīng)盡可能進(jìn)行病原學(xué)檢測，并進(jìn)行藥敏試驗，作為調(diào)整用藥的參考。用藥療程應(yīng)盡量縮短，一種抗菌藥物可以控制的感染則不任意采用多種藥物聯(lián)合。嚴(yán)格掌握抗菌藥物的局部應(yīng)用、預(yù)防應(yīng)用和聯(lián)合用藥，避免濫用。蔡紅艷38 2.嚴(yán)格執(zhí)行消毒隔離制度 對耐藥菌感染的患者應(yīng)予隔離，防止耐藥菌的交叉感染。醫(yī)務(wù)人員應(yīng)定期檢查帶菌情況，以免傳播醫(yī)院內(nèi)感染。蔡紅艷39 加強細(xì)菌耐藥性的檢測，建立細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)。 必須規(guī)定抗菌藥物憑處方供應(yīng)。 農(nóng)牧業(yè)應(yīng)盡量避免供臨床應(yīng)用的抗菌藥物作為動物生長促進(jìn)劑或