β內酰胺酶課件講義

β-內酰胺酶

—細菌耐藥性機制之一柳州市中醫(yī)院朱勝波

β-內酰胺酶—細菌耐藥性機制之一1β-內酰胺類抗生素是目前臨床抗感染治療最普遍應用的一類抗生素，隨著這類藥物的廣泛使用(特別是濫用和誤用)和致病菌的變遷，產生了病原菌對藥物的耐藥性問題，而且耐藥發(fā)生率相當高。細菌產生β-內酰胺酶(β-lactamase)是80%病原菌耐藥的原因之一，另外約12%和8%病原菌的耐藥分別與細菌細胞外膜通透性障礙和靶位的改變有關。本文對細菌產生β-內酰胺酶所致的耐藥性作一簡要綜述，以便采取相應對策以防止耐藥性的蔓延。

β-內酰胺類抗生素是目前臨床抗感染治療最普遍應用的一類抗生素21β-內酰胺酶的特性β-內酰胺酶是指能催化水解6-氨基青霉烷酸(6-APA)和7-氨基頭孢烷酸(7-ACA)及其N-?；苌锓肿又笑?內酰胺環(huán)酰胺鍵的滅活酶。細菌產生β-內酰胺酶是細菌對β-內酰胺類抗生素耐藥的主要機制。β-內酰胺酶分為染色體介導酶和耐藥質粒介導酶二大類，以其水解對象可分為青霉素酶、頭孢菌素酶、廣譜酶和超廣譜酶四種。

1β-內酰胺酶的特性β-內酰胺酶是指能催化水解6-氨基青霉3質粒是一種密閉環(huán)狀雙股螺旋結構的DNA，存在于胞漿內，也是具有遺傳功能的基因成分，質粒帶有各種基因，包括耐藥基因，但不是細菌存活所不可缺少的組成物質。質粒介導的β-內酰胺酶用等電聚焦法分型有TEM型(TEM-1，TEM-2)，OXA型(OXA-1～3)，PSE型(PSE-1～4)，SHV-1，HMS-1等標準酶，均為G-桿菌，主要為大腸桿菌、克雷伯氏桿菌、腸桿菌屬、綠膿桿菌等產生。

質粒是一種密閉環(huán)狀雙股螺旋結構的DNA，存在于胞漿內，也是具4TEM型酶分布很廣，尤以TEM-1型分布最廣，出現(xiàn)頻率最高，約占50%。染色體介導酶有K1型，P99型及D31型，染色體基因決定細菌對抗生素固有耐藥性，近代研究證明在院內感染病人中產生質粒介導酶的耐藥菌，其產生耐藥性大多是在接觸抗生素后獲得的，并通過耐藥基因的轉移而播散，也可由基因表達而傳至下代。至今β-內酰胺酶的數量已超過200種，其中超廣譜β-內酰胺酶(extendedspectrumβ-lactamase,ESBL)已超過50種。

TEM型酶分布很廣，尤以TEM-1型分布最廣，出現(xiàn)頻率最高，52β-內酰胺酶的分類Ambler等根據β-內酰胺酶分子結構中氨基酸序列差異，將β-內酰胺酶分成A、B、C、D4種類型。1995年Bush等提出了β-內酰胺酶的功能分類方案，依據酶的底物和酶被抑制不同，將其分為4群，其中2和3群又可分為許多亞群。2β-內酰胺酶的分類Ambler等根據β-內酰胺酶分子結構62.1A型β-內酰胺酶A型β-內酰胺酶按Bush分類法屬2群，向下又分為8個亞群(2a,2b,2c,2d,2e,2f,2be,2br)，因此，A型β-內酰胺酶在底物動力學性質上顯示多樣性。大多數青霉素類抗生素都是A型β-內酰胺酶的良好底物，側鏈上有氨基的氨芐西林，含羧基的羧芐西林。側鏈上具有空間障礙基因的苯唑西林和甲氧西林都是A型β-內酰胺酶的良好底物。從整體上看，A型β-內酰胺酶對青霉素類的水解率較頭孢菌素類為高，但也有例外。此類酶的活性可被克拉維酸等酶抑制劑所抑制。2.1A型β-內酰胺酶A型β-內酰胺酶按Bush分類法屬272.2B型β-內酰胺酶B型β-內酰胺酶的活性依賴于2價過渡態(tài)金屬離子，大多數情況下為Zn2+，此酶不被棒酸抑制，但能被EDTA所抑制，按Bush分類屬3群。按照核苷酸序列，此酶可分為2個亞型，一個亞型以L-1酶為代表，另一亞型以A2酶和CcrA酶為代表。L1酶和CcrA酶有相當廣譜的底物輪郭，能水解頭孢西丁，也有報告可水解氨曲南。亞胺培南是A2酶的唯一底物，因此，A2酶也可稱碳青霉烯酶。2.2B型β-內酰胺酶B型β-內酰胺酶的活性依賴于2價過渡82.3C型β-內酰胺酶C型β-內酰酶通常被稱為頭孢菌素酶，按Bush分類法屬1群。第1代頭孢菌素是C型β-內酰胺酶的良好底物，第2、3代頭孢菌素一般對C型β-內酰胺酶不敏感。亞胺培南和氨曲南則表現(xiàn)出對C型β-內酰胺酶的抑制作用。

2.3C型β-內酰胺酶C型β-內酰酶通常被稱為頭孢菌素酶，92.4D型β-內酰胺酶D型β-內酰胺酶Bush分類屬2d群，它們對苯唑西林和氯唑西林的水解速度明顯大于芐青霉素，因此，它們又被稱為“苯唑西林酶”。細菌β-內酰胺酶的分類見表1。

2.4D型β-內酰胺酶D型β-內酰胺酶Bush分類屬2d群10表1細菌β-內酰胺酶的分類分子類型Bush分類優(yōu)先底物被抑制代表酶克拉維酸EDTAA2a青霉素+-G+菌產生的青霉素酶A2b青霉素頭孢菌素+-TEM-1，TEM-2，SHV-1A2c青霉素羧芐西林+-PSE-1，PSE-3，PSE-4A2e頭孢菌素+-普通變形菌產生的誘導頭孢菌素酶A2f青霉素頭孢菌素，碳青霉烯類+-陰溝腸桿菌的NMC-1和IMI-1，粘質沙雷菌的Sme-1A2be青霉素，窄譜和超廣譜頭孢菌素，單酰胺類+-TEM-3～29，TEM-42，TEM-43，TEM-46，TEM-52，SHV-2～9，PER-1，CTX-M-1，產酸克雷伯菌K1A2br青霉素±-TEM-30～41，TEN-44，TEM-45，TRC-1B3a大部分β-內酰胺類，包括碳青霉烯類-+嗜麥芽假單胞菌的L1，脆弱擬桿菌的CcrA，粘質沙雷氏菌的IMP-1B3b碳青霉烯類-+嗜水氣單胞菌的CphA，芳香黃桿菌的PCM-1C1頭孢菌素--G-菌產生的ampC酶，MIR-1，MOX-1，CMY-1，BIL-1，LAT-1D2d青霉素，氯唑青霉素±-OXA-1～21，PSE-2ND4青霉素-?洋蔥假單胞菌的青霉素酶表1細菌β-內酰胺酶的分類分子類型Bush分類優(yōu)先底物被113超廣譜β-內酰胺酶的種類和特性超廣譜β-內酰胺酶(ESBL)是以能滅活窄譜和廣譜頭孢菌素、單環(huán)類抗生素及抗G-桿菌青霉素等抗生素為特征的β-酰胺酶，屬于Ambler分類的A類，按Bush分類屬2be群。大多數的ESBL都是TEM-1、TEM-2、SHV-1酶的突變體，為質粒介導酶，所含耐藥基因的質?？稍诩毦觊g轉移和傳播，有較廣的水解底物譜，部分產ESBL菌株不但對β-內酰胺類耐藥，有的還可對氨基糖苷類、磺胺、四環(huán)素、氯霉素和喹諾酮類耐藥。

3超廣譜β-內酰胺酶的種類和特性超廣譜β-內酰胺酶(ESB12但是，ESBLs不能水解碳青霉烯類和頭霉素類抗生素。ESBL一般可被克拉維酸、青霉烷砜和他唑巴坦等酶抑制劑所抑制，其中他唑巴坦的酶抑制作用最強。根據NCCLS1997標準，一旦認定為ESBL突變株，即使藥敏結果顯示為敏感者，臨床上也應視為對所有青毒素類、頭孢菌素類及單環(huán)類抗生素耐藥。

但是，ESBLs不能水解碳青霉烯類和頭霉素類抗生素。ESBL13ESBL的撿測：(1)E-test法一般認為頭孢他丁是識別ESBL的最佳底物之一。單一頭孢他啶和頭孢他啶/克拉維酸的MIC之比大于4。(2)雙紙片法含頭孢他啶紙片的抑菌圈被鄰近含阿莫西林/克拉維酸(20/10μg)所擴大。

ESBL的撿測：(1)E-test法一般認為頭孢他丁是識別14自1983年在歐洲首次發(fā)現(xiàn)ESBL以來，目前發(fā)現(xiàn)的TEM類ESBL已有50多種，SHV類ESBL12種。肺炎克雷伯氏菌是ESBL的主要攜帶菌，其次是大腸埃希氏菌。一項研究表明肺炎克雷伯氏菌和大腸埃希氏菌中產ESBL菌的檢出率分別為27.3%和5.7%。另一次研究顯示：肺炎克雷伯桿菌、大腸桿菌和陰溝腸桿菌中產生ESBL菌的檢出率分別為37.4%、30.21%和41.82%。77株產ESBL菌對12種抗菌藥物的藥敏情況見表2。自1983年在歐洲首次發(fā)現(xiàn)ESBL以來，目前發(fā)現(xiàn)的TEM類E15表277株產ESBL菌對12種抗菌藥物的敏感情況抗生素MIC50MIC90耐藥菌耐藥率株數(%)環(huán)丙沙星1163140.26慶大霉素＞16＞165368.83阿米卡星16＞642735.06氨芐西林+舒巴坦32/16＞32/166787.01替卡西林+克拉維酸＞128＞1287192.21哌拉西林128＞12877100頭孢唑啉＞32＞326989.61頭孢呋肟＞32＞326888.31頭孢哌酮＞64＞646077.92頭孢他啶＞32＞324963.64頭孢曲松＞64＞646381.82亞胺培南0.5400表277株產ESBL菌對12種抗菌藥物的敏感情況抗生素M16國外文獻報道除上述三種細菌外，其他腸桿菌科細菌如粘質沙雷菌、腸桿菌屬、構櫞酸菌、沙門氏菌和摩根菌也可產生ESBL。目前認為可用于治療產ESBL菌所致感染的藥物有碳青霉烯類、頭霉素類抗生素。亞胺培南具有超廣譜，高效的抗菌活性，除金屬β-內酰胺酶外，它幾乎對所有的ESBL高度穩(wěn)定。目前認為亞胺培南/西司他汀是治療ESBL菌感染的首選藥物。頭孢美唑對ESBL菌的敏感性達84.66%。

國外文獻報道除上述三種細菌外，其他腸桿菌科細菌如粘質沙雷菌、174常見的產β-內酰胺酶的菌株4.1金黃色葡萄球菌金葡菌產生以質粒介導的青霉素酶(屬2a群)，可有效地水解天然的和半合成的青霉素類抗生素，此酶為胞外酶，通過水解胞外青霉素，降低產酶株和鄰近非產酶株胞內藥物濃度而耐藥。金葡球菌和凝固酶陰性葡萄球菌中，耐甲氧西林菌株(MRSA和MRSE)的發(fā)生率迅速增多。MRSA全身感染的治療可單獨應用萬古霉素，或與磷霉素或或福平合用，在骨、關節(jié)感染、心內膜炎或腦膜炎等病例中，萬古霉素的組織濃度可能較低。

4常見的產β-內酰胺酶的菌株4.1金黃色葡萄球菌184.2腸球菌腸球菌中很少發(fā)現(xiàn)產β-內酰胺酶菌株，但已有報道在糞腸球菌中已出現(xiàn)由質粒介導的青霉素酶，產酶株對氨芐西林，阿莫西林及哌拉西林等青霉素類抗生素耐藥，但對含酶抑制劑的復合制劑及亞胺培南/西司他丁敏感。

4.2腸球菌腸球菌中很少發(fā)現(xiàn)產β-內酰胺酶菌株，但已有報道194.3大腸埃希氏菌大腸桿菌主要產生質粒介導的β-內酰胺酶，是產生ESBL的主要菌種。

4.3大腸埃希氏菌大腸桿菌主要產生質粒介導的β-內酰胺酶，204.4肺炎克雷伯桿菌肺炎克雷伯桿菌以產ESBL而著名。自1983年首次在德國發(fā)現(xiàn)產SHV-2型ESBL的鼻炎克雷伯菌后，耐藥的克雷伯菌在世界各地迅速出現(xiàn)。北京地區(qū)克雷伯桿菌的耐藥率也逐年增高。此外，肺炎克雷伯菌通常都有染色體介導的呈低水平組成型表達的β-內酰胺酶SHV-1(2b)，對青霉素類抗生素都耐藥。最近學者們在少數克雷伯菌分離株中新發(fā)現(xiàn)了對酶抑制劑耐藥的ampC型頭孢菌素酶(1群)。對肺炎克雷伯菌產酶株性質的鑒定很重要，可通過對頭孢噻肟和頭孢西丁的藥敏來區(qū)別，同時對兩種藥耐藥為ampC酶，可推測對第三代頭孢菌素及酶抑制劑復合制劑耐藥，臨床上應考慮其他藥物如亞胺培南/西司他丁或頭孢吡肟。若細菌對頭孢噻肟耐藥而對頭孢西丁敏感則為產ESBL株，可考慮用含酶抑制劑的復合制劑。

4.4肺炎克雷伯桿菌肺炎克雷伯桿菌以產ESBL而著名。214.5腸桿菌屬、弗氏檸檬酸桿菌、沙雷菌屬、普羅威登斯菌屬。該類細菌均具有ampC和ampR基因，因而都具有ampC誘導表達及去阻遏表達的頭孢菌素酶(1群)。該類野生菌株在無抗生素的情況下，只產生極微量的酶，接觸抗生素后可被誘導產生大量的酶，而去除抗生素后產酶水平又恢復至正常。ampC基因自發(fā)突變可致穩(wěn)定的去阻遏表達而產生持續(xù)性的高水平酶。ampC不同表達類型是否產生耐藥取決于抗生素對酶的穩(wěn)定性，抗生素在低于MIC濃度下對酶的誘導能力以及ampC的表達方式等三種因素，見表3。4.5腸桿菌屬、弗氏檸檬酸桿菌、沙雷菌屬、普羅威登斯菌屬。22表3ampC頭孢菌素酶與β-內酰胺抗生素耐藥性的關系

氨芐西林及窄譜頭孢菌素超廣譜(亞胺培南/西司他丁)替莫西林第四代頭孢菌素頭孢菌素/頭孢西丁對ampC頭孢菌素酶的不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定/視菌種而定穩(wěn)定穩(wěn)定性相對高于第三代頭孢菌素穩(wěn)定性低于MIC濃度下的誘導強無(弱誘導劑)強/強弱

能力

可誘導株耐藥敏感敏感/視菌種而定敏感敏感去阻遏株耐藥耐藥敏感/視菌種而定敏感有一定敏感性

表3ampC頭孢菌素酶與β-內酰胺抗生素耐藥性的關系氨芐23對于該類細菌，尤其是測出產誘導酶的菌株，即使藥敏結果為敏感，除泌尿系統(tǒng)以外的感染應一定程度地限制超廣譜頭孢菌素的應用。一旦證實為去阻遏株，除碳青霉烯以外的大多數β-內酰胺類抗生素及酶抑制劑復合制劑都無效。對誘導株及去阻遏株可選用亞胺培南/西司地丁、喹諾酮類及氨基糖苷類抗生素治療。

對于該類細菌，尤其是測出產誘導酶的菌株，即使藥敏結果為敏感，244.6銅綠假單胞菌銅綠假單胞菌的耐藥機制主要是β-內酰胺酶介導耐藥。銅綠假單胞菌具有可誘導ampC頭孢菌素酶，所以哌拉西林和第三代頭孢菌素在治療由銅綠假單胞菌所致的感染中存在著危險性。亞胺培南/西司他丁無論對誘導或去阻遏表達的銅綠假單胞菌還是有抗菌活性。

4.6銅綠假單胞菌銅綠假單胞菌的耐藥機制主要是β-內酰胺酶25銅綠假單胞菌還產生質粒介導酶，主要以PSE-1和PSE-4多見。最近，一些超廣譜酶如PER-1，OXA-10，OXA-11在臨床上出現(xiàn)，PER-1可被克拉維酸抑制，后二種酶則不被抑制。需特別注意的是在銅綠假單胞菌中還發(fā)現(xiàn)了由可傳遞性質粒介導的碳青霉烯酶，可引起該菌對亞胺培南/西司他丁、美洛培南和除氨曲南以外的其他β-內酰胺類抗生素耐藥。

銅綠假單胞菌還產生質粒介導酶，主要以PSE-1和PSE-4多265克服細菌β-內酰胺酶介導耐藥性的措施克服細菌β-內酰胺酶介導耐藥性可采取以下措施(1)開發(fā)相對或絕對能抵抗β-內酰胺酶水解作用的新型抗菌藥品；(2)應用含酶抑制劑的復合制劑，其中以β-內酰胺類抗生素與酶抑制劑的復合制劑用于克服β-內酰胺酶所致耐藥性的前景最為廣闊。酶抑制劑的主要作用是抑制細菌所產生的β-內酰胺酶，使抗生素不被水解，同時其對某些病原菌還具有一定程度的抗菌活性。聯(lián)用酶抑制劑與β-內酰胺類抗生素是克服這種耐藥性的最切實際、最有效的一種途徑；

5克服細菌β-內酰胺酶介導耐藥性的措施克服細菌β-內酰胺酶27(3)開發(fā)特異性β-內酰胺酶抑制劑；(4)準確區(qū)分ESBL菌株和非ESBL菌株，不僅可指導臨床合理用藥，以免延誤病情和增加醫(yī)藥費用，而且有利于對ESBL菌株的管理，控制其傳播、防止暴發(fā)流行，這對提高治療效果和控制醫(yī)院內感染均有重要意義。

(3)開發(fā)特異性β-內酰胺酶抑制劑；(4)準確區(qū)分ESBL菌28β-內酰胺酶

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β-內酰胺酶—細菌耐藥性機制之一29β-內酰胺類抗生素是目前臨床抗感染治療最普遍應用的一類抗生素，隨著這類藥物的廣泛使用(特別是濫用和誤用)和致病菌的變遷，產生了病原菌對藥物的耐藥性問題，而且耐藥發(fā)生率相當高。細菌產生β-內酰胺酶(β-lactamase)是80%病原菌耐藥的原因之一，另外約12%和8%病原菌的耐藥分別與細菌細胞外膜通透性障礙和靶位的改變有關。本文對細菌產生β-內酰胺酶所致的耐藥性作一簡要綜述，以便采取相應對策以防止耐藥性的蔓延。

β-內酰胺類抗生素是目前臨床抗感染治療最普遍應用的一類抗生素301β-內酰胺酶的特性β-內酰胺酶是指能催化水解6-氨基青霉烷酸(6-APA)和7-氨基頭孢烷酸(7-ACA)及其N-?；苌锓肿又笑?內酰胺環(huán)酰胺鍵的滅活酶。細菌產生β-內酰胺酶是細菌對β-內酰胺類抗生素耐藥的主要機制。β-內酰胺酶分為染色體介導酶和耐藥質粒介導酶二大類，以其水解對象可分為青霉素酶、頭孢菌素酶、廣譜酶和超廣譜酶四種。

1β-內酰胺酶的特性β-內酰胺酶是指能催化水解6-氨基青霉31質粒是一種密閉環(huán)狀雙股螺旋結構的DNA，存在于胞漿內，也是具有遺傳功能的基因成分，質粒帶有各種基因，包括耐藥基因，但不是細菌存活所不可缺少的組成物質。質粒介導的β-內酰胺酶用等電聚焦法分型有TEM型(TEM-1，TEM-2)，OXA型(OXA-1～3)，PSE型(PSE-1～4)，SHV-1，HMS-1等標準酶，均為G-桿菌，主要為大腸桿菌、克雷伯氏桿菌、腸桿菌屬、綠膿桿菌等產生。

質粒是一種密閉環(huán)狀雙股螺旋結構的DNA，存在于胞漿內，也是具32TEM型酶分布很廣，尤以TEM-1型分布最廣，出現(xiàn)頻率最高，約占50%。染色體介導酶有K1型，P99型及D31型，染色體基因決定細菌對抗生素固有耐藥性，近代研究證明在院內感染病人中產生質粒介導酶的耐藥菌，其產生耐藥性大多是在接觸抗生素后獲得的，并通過耐藥基因的轉移而播散，也可由基因表達而傳至下代。至今β-內酰胺酶的數量已超過200種，其中超廣譜β-內酰胺酶(extendedspectrumβ-lactamase,ESBL)已超過50種。

TEM型酶分布很廣，尤以TEM-1型分布最廣，出現(xiàn)頻率最高，332β-內酰胺酶的分類Ambler等根據β-內酰胺酶分子結構中氨基酸序列差異，將β-內酰胺酶分成A、B、C、D4種類型。1995年Bush等提出了β-內酰胺酶的功能分類方案，依據酶的底物和酶被抑制不同，將其分為4群，其中2和3群又可分為許多亞群。2β-內酰胺酶的分類Ambler等根據β-內酰胺酶分子結構342.1A型β-內酰胺酶A型β-內酰胺酶按Bush分類法屬2群，向下又分為8個亞群(2a,2b,2c,2d,2e,2f,2be,2br)，因此，A型β-內酰胺酶在底物動力學性質上顯示多樣性。大多數青霉素類抗生素都是A型β-內酰胺酶的良好底物，側鏈上有氨基的氨芐西林，含羧基的羧芐西林。側鏈上具有空間障礙基因的苯唑西林和甲氧西林都是A型β-內酰胺酶的良好底物。從整體上看，A型β-內酰胺酶對青霉素類的水解率較頭孢菌素類為高，但也有例外。此類酶的活性可被克拉維酸等酶抑制劑所抑制。2.1A型β-內酰胺酶A型β-內酰胺酶按Bush分類法屬2352.2B型β-內酰胺酶B型β-內酰胺酶的活性依賴于2價過渡態(tài)金屬離子，大多數情況下為Zn2+，此酶不被棒酸抑制，但能被EDTA所抑制，按Bush分類屬3群。按照核苷酸序列，此酶可分為2個亞型，一個亞型以L-1酶為代表，另一亞型以A2酶和CcrA酶為代表。L1酶和CcrA酶有相當廣譜的底物輪郭，能水解頭孢西丁，也有報告可水解氨曲南。亞胺培南是A2酶的唯一底物，因此，A2酶也可稱碳青霉烯酶。2.2B型β-內酰胺酶B型β-內酰胺酶的活性依賴于2價過渡362.3C型β-內酰胺酶C型β-內酰酶通常被稱為頭孢菌素酶，按Bush分類法屬1群。第1代頭孢菌素是C型β-內酰胺酶的良好底物，第2、3代頭孢菌素一般對C型β-內酰胺酶不敏感。亞胺培南和氨曲南則表現(xiàn)出對C型β-內酰胺酶的抑制作用。

2.3C型β-內酰胺酶C型β-內酰酶通常被稱為頭孢菌素酶，372.4D型β-內酰胺酶D型β-內酰胺酶Bush分類屬2d群，它們對苯唑西林和氯唑西林的水解速度明顯大于芐青霉素，因此，它們又被稱為“苯唑西林酶”。細菌β-內酰胺酶的分類見表1。

2.4D型β-內酰胺酶D型β-內酰胺酶Bush分類屬2d群38表1細菌β-內酰胺酶的分類分子類型Bush分類優(yōu)先底物被抑制代表酶克拉維酸EDTAA2a青霉素+-G+菌產生的青霉素酶A2b青霉素頭孢菌素+-TEM-1，TEM-2，SHV-1A2c青霉素羧芐西林+-PSE-1，PSE-3，PSE-4A2e頭孢菌素+-普通變形菌產生的誘導頭孢菌素酶A2f青霉素頭孢菌素，碳青霉烯類+-陰溝腸桿菌的NMC-1和IMI-1，粘質沙雷菌的Sme-1A2be青霉素，窄譜和超廣譜頭孢菌素，單酰胺類+-TEM-3～29，TEM-42，TEM-43，TEM-46，TEM-52，SHV-2～9，PER-1，CTX-M-1，產酸克雷伯菌K1A2br青霉素±-TEM-30～41，TEN-44，TEM-45，TRC-1B3a大部分β-內酰胺類，包括碳青霉烯類-+嗜麥芽假單胞菌的L1，脆弱擬桿菌的CcrA，粘質沙雷氏菌的IMP-1B3b碳青霉烯類-+嗜水氣單胞菌的CphA，芳香黃桿菌的PCM-1C1頭孢菌素--G-菌產生的ampC酶，MIR-1，MOX-1，CMY-1，BIL-1，LAT-1D2d青霉素，氯唑青霉素±-OXA-1～21，PSE-2ND4青霉素-?洋蔥假單胞菌的青霉素酶表1細菌β-內酰胺酶的分類分子類型Bush分類優(yōu)先底物被393超廣譜β-內酰胺酶的種類和特性超廣譜β-內酰胺酶(ESBL)是以能滅活窄譜和廣譜頭孢菌素、單環(huán)類抗生素及抗G-桿菌青霉素等抗生素為特征的β-酰胺酶，屬于Ambler分類的A類，按Bush分類屬2be群。大多數的ESBL都是TEM-1、TEM-2、SHV-1酶的突變體，為質粒介導酶，所含耐藥基因的質?？稍诩毦觊g轉移和傳播，有較廣的水解底物譜，部分產ESBL菌株不但對β-內酰胺類耐藥，有的還可對氨基糖苷類、磺胺、四環(huán)素、氯霉素和喹諾酮類耐藥。

3超廣譜β-內酰胺酶的種類和特性超廣譜β-內酰胺酶(ESB40但是，ESBLs不能水解碳青霉烯類和頭霉素類抗生素。ESBL一般可被克拉維酸、青霉烷砜和他唑巴坦等酶抑制劑所抑制，其中他唑巴坦的酶抑制作用最強。根據NCCLS1997標準，一旦認定為ESBL突變株，即使藥敏結果顯示為敏感者，臨床上也應視為對所有青毒素類、頭孢菌素類及單環(huán)類抗生素耐藥。

但是，ESBLs不能水解碳青霉烯類和頭霉素類抗生素。ESBL41ESBL的撿測：(1)E-test法一般認為頭孢他丁是識別ESBL的最佳底物之一。單一頭孢他啶和頭孢他啶/克拉維酸的MIC之比大于4。(2)雙紙片法含頭孢他啶紙片的抑菌圈被鄰近含阿莫西林/克拉維酸(20/10μg)所擴大。

ESBL的撿測：(1)E-test法一般認為頭孢他丁是識別42自1983年在歐洲首次發(fā)現(xiàn)ESBL以來，目前發(fā)現(xiàn)的TEM類ESBL已有50多種，SHV類ESBL12種。肺炎克雷伯氏菌是ESBL的主要攜帶菌，其次是大腸埃希氏菌。一項研究表明肺炎克雷伯氏菌和大腸埃希氏菌中產ESBL菌的檢出率分別為27.3%和5.7%。另一次研究顯示：肺炎克雷伯桿菌、大腸桿菌和陰溝腸桿菌中產生ESBL菌的檢出率分別為37.4%、30.21%和41.82%。77株產ESBL菌對12種抗菌藥物的藥敏情況見表2。自1983年在歐洲首次發(fā)現(xiàn)ESBL以來，目前發(fā)現(xiàn)的TEM類E43表277株產ESBL菌對12種抗菌藥物的敏感情況抗生素MIC50MIC90耐藥菌耐藥率株數(%)環(huán)丙沙星1163140.26慶大霉素＞16＞165368.83阿米卡星16＞642735.06氨芐西林+舒巴坦32/16＞32/166787.01替卡西林+克拉維酸＞128＞1287192.21哌拉西林128＞12877100頭孢唑啉＞32＞326989.61頭孢呋肟＞32＞326888.31頭孢哌酮＞64＞646077.92頭孢他啶＞32＞324963.64頭孢曲松＞64＞646381.82亞胺培南0.5400表277株產ESBL菌對12種抗菌藥物的敏感情況抗生素M44國外文獻報道除上述三種細菌外，其他腸桿菌科細菌如粘質沙雷菌、腸桿菌屬、構櫞酸菌、沙門氏菌和摩根菌也可產生ESBL。目前認為可用于治療產ESBL菌所致感染的藥物有碳青霉烯類、頭霉素類抗生素。亞胺培南具有超廣譜，高效的抗菌活性，除金屬β-內酰胺酶外，它幾乎對所有的ESBL高度穩(wěn)定。目前認為亞胺培南/西司他汀是治療ESBL菌感染的首選藥物。頭孢美唑對ESBL菌的敏感性達84.66%。

國外文獻報道除上述三種細菌外，其他腸桿菌科細菌如粘質沙雷菌、454常見的產β-內酰胺酶的菌株4.1金黃色葡萄球菌金葡菌產生以質粒介導的青霉素酶(屬2a群)，可有效地水解天然的和半合成的青霉素類抗生素，此酶為胞外酶，通過水解胞外青霉素，降低產酶株和鄰近非產酶株胞內藥物濃度而耐藥。金葡球菌和凝固酶陰性葡萄球菌中，耐甲氧西林菌株(MRSA和MRSE)的發(fā)生率迅速增多。MRSA全身感染的治療可單獨應用萬古霉素，或與磷霉素或或福平合用，在骨、關節(jié)感染、心內膜炎或腦膜炎等病例中，萬古霉素的組織濃度可能較低。

4常見的產β-內酰胺酶的菌株4.1金黃色葡萄球菌464.2腸球菌腸球菌中很少發(fā)現(xiàn)產β-內酰胺酶菌株，但已有報道在糞腸球菌中已出現(xiàn)由質粒介導的青霉素酶，產酶株對氨芐西林，阿莫西林及哌拉西林等青霉素類抗生素耐藥，但對含酶抑制劑的復合制劑及亞胺培南/西司他丁敏感。

4.2腸球菌腸球菌中很少發(fā)現(xiàn)產β-內酰胺酶菌株，但已有報道474.3大腸埃希氏菌大腸桿菌主要產生質粒介導的β-內酰胺酶，是產生ESBL的主要菌種。

4.3大腸埃希氏菌大腸桿菌主要產生質粒介導的β-內酰胺酶，484.4肺炎克雷伯桿菌肺炎克雷伯桿菌以產ESBL而著名。自1983年首次在德國發(fā)現(xiàn)產SHV-2型ESBL的鼻炎克雷伯菌后，耐藥的克雷伯菌在世界各地迅速出現(xiàn)。北京地區(qū)克雷伯桿菌的耐藥率也逐年增高。此外，肺炎克雷伯菌通常都有染色體介導的呈低水平組成型表達的β-內酰胺酶SHV-1(2b)，對青霉素類抗生素都耐藥。最近學者們在少數克雷伯菌分離株中新發(fā)現(xiàn)了對酶抑制劑耐藥的ampC型頭孢菌素酶(1群)。對肺炎克雷伯菌產酶株性質的鑒定很重要，可通過對頭孢噻肟和頭孢西丁的藥敏來區(qū)別，同時對兩種藥耐藥為ampC酶，可推測對第三代頭孢菌素及酶抑制劑復合制劑耐藥，臨床上應考慮其他藥物如亞胺培南/西司他丁或頭孢吡肟。若細菌對頭孢噻肟耐藥而對頭孢西丁敏感則為產ESBL株，可考慮用含酶抑制劑的復合制劑。

4.4肺炎克雷伯桿菌肺炎克雷伯桿菌以產ESBL而著名。494.5腸桿菌屬、弗氏檸檬酸桿菌、沙雷菌屬、普羅威登斯菌屬。該類細菌均具有ampC和ampR基因，因而都具有ampC誘導表達及去阻遏表達的頭孢菌素酶(1群)。該類野生菌株在無抗生素的情況下，只產生極微量的酶，接觸抗生素后可被誘導產生大量的酶，而去除抗生素后產酶水平又恢復至正常。ampC基因自發(fā)突變可致穩(wěn)定的去阻遏表達而產生持續(xù)性的高水平酶。ampC不同表達類型是否產生耐藥取決于抗生素對酶的穩(wěn)定性，抗生素在低于MIC濃度下對酶的誘導能力以及ampC的表達方式等三種因素，見表3。4.5