大肠埃希菌外膜蛋白F与细菌耐药性研究进展
大肠埃希菌外排泵研究进展
ＡｅｒＡＢ—ＴｏｌＣ的结构 ＡｃｒＡＢ—ＴｏｌＣ系统主要由三个部分组成口】，即膜融合蛋白
（ＡｃｒＡ）、外排转运蛋白（ＡｃｒＢ）和外膜通道蛋白（ＴｏｌＣ），其中Ａｃ．
所知的外排泵共约２５０多种转运体家族，可归人数个超家族
中ｕ Ｊ：主要易化子超家族（ｍａｊｏｒ
ｆａｃｉｌｉｔａｔｏｒ ｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ，ｌＶＩＦＳ）、耐药
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ｃｌｏｓｕｒｅ
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万方数据
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ｆｅｅｔ
大肠埃希菌外膜蛋白F与细菌耐药性研究进展
大肠埃希菌外膜蛋白F与细菌耐药性研究进展崔艳艳;高洪;严玉霖;赵汝;卢琴;李祥峰;邵志勇;臧雅婷【摘要】随着抗生素的广泛应用及滥用,大肠埃希菌对抗生素的耐药性已严重影响养殖业的发展.外膜通透性改变是耐药机制中的一种因素,而外膜蛋白(Omp)F表达变化可引起外膜通透性的改变.因此,弄清楚影响OmpF表达变化的因素对研发新药降低大肠埃希菌的耐药性有重要意义.论文从大肠埃希菌OmpF的结构、生理功能、调控系统及转录因子等方面与大肠埃希菌的耐药性关系进行综述.【期刊名称】《动物医学进展》【年(卷),期】2013(034)006【总页数】3页(P164-166)【关键词】大肠埃希菌;外膜蛋白F;结构;调控系统;转录因子【作者】崔艳艳;高洪;严玉霖;赵汝;卢琴;李祥峰;邵志勇;臧雅婷【作者单位】云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201【正文语种】中文【中图分类】S852.612大肠埃希菌血清型众多，地域性较强，耐药性突出，感染率较高，严重影响养殖业的发展。
目前，对于大肠杆菌病的防治主要是使用抗生素和疫苗，而大肠埃希菌耐药性的产生给其防治带来严峻的考验，同时药物残留又影响猪肉及其他畜禽产品的质量，严重威胁人类健康。
因此，大肠埃希菌耐药性受到高度重视，已成为世界范围内普遍关注的问题。
目前，大肠埃希菌耐药机制研究主要集中在外膜通透性改变，形成相应的水解酶，泵系统外排，作用靶位改变，外膜渗透压的减小以及形成生物被膜等。
近年来已有研究证实OmpF可以引起耐药性，但是这种耐药机制的形成目前尚不是很清楚。
细菌耐药进展
多重耐药的绿脓、不动杆菌
不动杆菌 1.外膜通透性下降 2.青霉素结合蛋白改变 3.产生各种β-内酰胺酶 A：TEM1、TEM2 B：AmpC酶 C：OXA-23酶
八 我院临床常见分离病原菌的耐药现状
绿脓杆菌：监测结果表明，治疗绿脓杆菌的最佳 抗生素为碳青霉烯类、头孢他啶、阿米卡星、哌 拉西林/他唑巴坦、头孢吡肟、左旋氧氟沙星、头 孢派酮/舒巴坦。
万古霉素耐药的机制
基因型：VanA、VanB、VanC、VanD，近 来文献报道还存在VanE。
VRE的细胞壁肽糖前体末端由D－丙氨酸 －D－丙氨酸改变为D－丙氨酸－D－乳酸 盐，万古霉素不能与之相结合，因此，其 不能抑制VRE的细胞壁合成而表现为耐药。
临床意义与治疗
对某些抗生素固有耐药，如头孢菌素、复 方新若明、氯洁霉素等。
PRP目前增加也十分迅速，各国报告，分别 已占肺炎球菌的20%～50%。
我国北京、上海地区报道:北京22％～37％ 上海：30.2％
耐药机制
PRP株耐药机制：4～6种PBP发生拼图样改 变，PBP/1a/1b和PBP/2a/2x/2b是β-内酰胺 类抗生素的致命靶位点，使其与青霉素的 亲合力减低 。
选择非β-内酰胺类抗生素如喹诺酮类和氨基糖苷 类敏感抗生素。
避免使用三代头孢菌素及含酶抑制剂抗生素。
七 多重耐药的绿脓、不动杆菌
绿脓杆菌耐药机制： 细菌外膜的通透性减少和排出增加 外膜的疏水屏障 孔蛋白（porins)是药物的特殊蛋白水道 *P.A: OprD的减少而耐亚胺培南 生物膜的形成 外排机制
我院1999年开始ESBLs检测工作。1999年大 肠21.5％、肺克20.2％,2000年:25.2%、26.7%, 2001年：28.8%、31.7%（中国抗生素杂志 2003，28（12）:724-726)。呈逐年上升。
大肠杆菌耐药性研究进展
大肠杆菌耐药性研究进展教郁，高维凡，胡彩光(沈阳农业大学，辽宁省沈阳市，110000)摘要：大肠杆菌是典型的革兰氏阴性杆菌，其引起的大肠杆菌病是一种常见疾病，在治疗过程中容易产生耐药性，且耐药谱广，耐药机制复杂，给养鸡业预防和治疗该病带来很大困难。
大肠杆茵对抗生素的耐药问题是当前国内外研究的热点。
本文对大肠杆菌耐药的现状以及产生耐药性机制的研究进行了综述，以便正确理解大肠杆菌耐药性的特点及其规律，从而为防治大肠杆菌耐药性的产生及合理用药提供理论依据。
关键词：大肠杆菌；耐药性；作用机制The research progress on mechanism of Drg-resistance of Escherichia coli Abstract: E.coli is gram-negative bacteria, colibacillosis is a kind of common disease. Escherichia coli strains showed high levels of resistance, resistance spectrum to expand, and multiple drug resistance. The drug resistant gene is complex and diverse. So the prevention and treatment of the disease bring a lot of difficulties. Antibiotic resistance is the current domestic and international research hot spot. The advances on mechanism of resistance and the present situation of E coli resistance are summarized．Thus the trend of the drug-resistance on the E coli resistance can be understood better and the basis for preventing the production of the resistant stains and using drugs reasonablely can be furtherly provided．Keywords: Eescherichia coli; resistance; resistance mechanism致病性大肠杆菌为医学和兽医学临床感染中最常见的病原菌之一。
浅谈细菌多重耐药性的研究进展
浅谈细菌多重耐药性的研究进展革兰阴性杆菌耐药性产生的主要机制为：细菌可以自身产生灭活酶，改变抑菌药物的结合位置的结构，并且降低细菌外膜的通透性，使得进入细菌内的抗菌药物被排出等等。
结核分枝杆菌中并没有质粒存在，只存在含有遗传基因的染色体。
inhA、gyrA、rrS、KatG、gyrB等基因突变会导致PZA、INH、乙硫异烟胺以及RFP耐药性主要原因。
染色体基因变异会导致耐药性产生。
细菌多重耐药性产生的防治对策包括以下几种：严格控制抗菌药物的使用、建立并完善耐药监控机制、改善抗生素的治疗措施以及积极研发新的抗耐药抗菌药物等等。
抗生素的长期作用，可以杀死大量的细菌，但是部分变异的优势菌会生存下来，这是细菌产生耐药性的主要原因。
该文在文献回顾的基础上，分析常见多重耐药菌的耐药机制，并综述了防治对策。
标签：细菌多重耐药性；研究进展细菌耐药性之所以产生，主要是因为细菌基因发生突变。
抗生素的长期作用，可以杀死大量的细菌，但是部分变异的优势菌会生存下来，这是细菌产生耐药性的主要原因。
患者使用一种抗生素，会导致细菌产生对这种抗生素甚至与之相似的抗生素的耐药性，并且一种细菌可以通过基因重组、整合子、质粒的交换等多种机制对抗生素产生耐药，细菌还可以通过遗传、多菌种播散等方式将耐药性基因传递、扩散，从而增加了耐药细菌的数量。
随着免疫抑制剂、抗生素等药物的广泛使用，细菌可以出现多种耐药性，并且其性质不断增强，趋于形成多重耐药、高度耐药的形势。
因此，细菌多重耐药性的研究对降低多重耐药性的发生率、提高药物的治疗效果具有至关重要的作用。
1 常见多重耐药菌耐药机制分析1.1 常见革兰阴性杆菌耐药机制革兰阴性杆菌耐药性产生的主要机制为：细菌可以自身产生灭活酶，改变抑菌药物的结合位置的结构，并且降低细菌外膜的通透性，使得进入细菌内的抗菌药物被排出等等。
①ECO：其所产生的ESBLs以及整合子等机制在一定程度上对于多重耐药性的产生具有促进作用。
抗菌药物的作用机制及细菌耐药性机制的研究进展
抗菌药物的作用机制及细菌耐药性机制的研究进展（一）自1940年青霉素问世以来，抗生素的开发与研究取得了迅速的发展。
最初在土壤样品中寻找新品种，从微生物培养液中提取抗生素，继而开创了用化学方法全合成或半合成抗生素。
β-内酰胺类抗生素品种经历了青霉素、半合成青霉素及头孢菌素等的飞跃发展；20世纪70年代末喹诺酮抗菌药物的问世及其新的衍生物的不断研究与开发，使该类药物的抗菌谱扩大和抗菌作用的增强；其他如氨基糖甙类及大环内酯类经过结构改造，各自均有新品种问世。
随着抗生素研究的进展其作用原理及细菌的耐药机制的研究业已深入到分子生物学水平。
1 β-内酰胺类抗生素β-内酰胺类抗生素的作用机制β-内酰胺类抗生素为高效杀菌剂，对人的毒性极小，（过敏除外）。
β-内酰胺类抗生素按其结构分为青霉烷、青霉烯、氧青霉烷、氧青霉烯、碳青霉烷、碳青霉烯、头孢烯、碳头孢烯、单环β-内酰胺（氮杂丁烷酮）等十类。
其作用机制主要是阻碍细菌细胞壁的合成，导致胞壁缺损、水分内渗、肿胀、溶菌。
而哺乳动物真核细胞无细胞壁，故不受影响。
细菌具有特定的细胞壁合成需要的合成酶，即青霉素结合蛋白（Penicillin binding proteins,PBP）当β-内酰胺类抗菌药物与PBP结合后，PBP便失去酶的活性，是细胞壁的合成受到阻碍，最终造成细胞溶解、细菌死亡。
PBP按分子量的不同可分为五种：每种又有若干亚型，这些PBP存在于细菌细胞的质膜中，对细菌细胞壁的合成起不同的作用。
β-内酰胺类抗生素的抗菌活力，一是根据与PBP亲和性的强弱，二是根据其对PBP 及其亚型的选择即对细菌的作用特点而决定的。
同是β-内酰胺类抗生素的青霉素、头孢菌素和碳青霉烯类，对PBP的亲和性是不同的。
β-内酰胺类抗生素通过与这些PBP的结合阻碍其活性而显示抗菌活性。
MIC90的值可间接反映抗生素与PBP的亲和性。
细菌对β-内酰胺类抗生素产生耐药性的作用机制随着β-内酰胺类抗生素的广泛大量使用，对β-内酰胺类抗生素耐药的细菌越来越多，其耐药机制涉及以下四个途径：细菌产生β-内酰胺酶产生β-内酰胺酶使β-内酰胺类抗生素开环失活，这是细菌对β-内酰胺类抗生素产生耐药的主要原因。
大肠埃希菌耐药性研究进展
大肠埃希菌耐药性研究进展摘要：综述了大肠埃希菌耐药性研究进展，分析其生物学特性、分布规律、实验研究进展、细菌耐药机制、药敏结果及抗菌药物使用情况。
总结细菌主要耐药机制：抗菌药物作用靶位改变；产生灭活酶使抗菌药物失活；降低细菌外膜通透性；影响主动外排系统；细菌生物被膜耐药屏障。
在抗菌药物的临床应用中，应以药敏实验结果为基础，结合相关抗菌药物的代谢动力学特点与PK/PD参数制定合理的给药方案，对防止耐药菌的产生，降低不良反应的发生率，减轻患者的医疗负担具有重要作用。
关键词：大肠埃希菌；细菌耐药；感染因素[Abstract]This is a review of research progress in STEC’s drug resistance and makes analysis of its biological characteristics，regularities of distribution，research progress of experiment，bacterial resistance mechanisms，drug susceptibility results，service condition of antibacterial agents，etc.The main resistance mechanism include following tips：Antibacterial drugs targeted to change，produce inactivated enzyme inactivation antimicrobial drugs，reduce bacterial outer membrane permeability，affect the active efflux system，bacterial biofilm resistance barrier.In the clinical application of antibacterial agents，the dosage regimen should be based on the drug sensitive experiment results and combined with the kinetics characteristics of related antibacterial agents and its PK/PD parameters.Then，the generation of drug-resistant bacteria could be well prevented，the incidence of adverse reactions could be reduced，and so does the medical burden of patients.[Keywords]STEC（Escherichia coli），Drug-resistance，Infection factors大肠埃希菌（EC0）是临床感染中最常见的革兰阴性杆菌，也是医院感染最常见病原菌，可引起人体各部位感染，以尿路感染为主。
下呼吸道感染大肠埃希菌的检测及耐药性分析
下呼吸道感染大肠埃希菌的检测及耐药性分析发表时间：2011-12-01T10:02:15.857Z 来源：《中国健康月刊（学术版）》2011年第10期供稿作者：田家强杨丽萍闫海静[导读] 单产AmpC酶、ESBLs及同时产AmpC酶+ESBLs菌株对18种监测抗生素(美洛培南除外)的耐药率均高于平均水平田家强杨丽萍闫海静(山东省枣庄市中心血站山东枣庄277102)作者简介：田家强，男，山东省枣庄人，生于1978年，技师。
【中图分类号】R664.6【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)10-0214-02大肠埃希菌是呼吸内科下呼吸道感染的常见菌，由于各种抗生素的广泛使用，甚至滥用，使大肠埃希菌对各种抗生素的敏感性不断下降，这些耐药的产生与大肠埃希菌产生的超广谱β-内酰胺酶(Exten-ded-Spectrumβ-lactamase,ESBLs)、AmpC酶有关［1,2］。
文献报道，大肠埃希菌对头孢他啶、头孢噻肟、哌拉西林等应用广泛的抗生素敏感性逐年下降。
为此，我们对本院呼吸内科住院尘肺患者分离的256株大肠埃希菌进行耐药谱及ESBLs、AmpC酶检测，指导临床抗感染用药。
1材料与方法1.1 实验菌株: 2006年7月～2010年7月呼吸内科住院下呼吸道感染患者临床送检的痰液标本。
病人早晨漱口，深咳，取痰液送检，连续3日。
用SENSITITRE荧光法全自动快速微生物鉴定仪（Aris）进行菌株鉴定。
大肠埃希菌ATCC25922为标准菌株。
1.2药敏试验: 将大肠埃希菌在LB液体培养基（OXOID）中于37℃培养过夜，用LB培养液调整浊度至0.5麦氏浓度。
采用Kirby-Bauer法。
Mueller-Hinton琼脂(英国Oxoid公司)，受试抗菌药物共18种，分别是：哌拉西林(齐鲁制药公司)、哌拉西林／三唑巴坦(美国Wyeth-Ayerst公司)、头孢西丁(海南海药公司海口制药厂)、头孢他啶(Galaxo-Smithkline苏州公司)、头孢噻肟(华北制药凯瑞特公司)、头孢曲松(中诺药业公司)、头孢吡肟(中美上海施贵宝制药公司)、美罗培南(日本住友制药株式会社)、阿米卡星(上海旭东海普药业公司)、环丙沙星(广州南新制药有限公司)、左氧氟沙星(江苏豪森药业股份有限公司)。
细菌耐药机制与抗菌药物研究进展
细菌耐药机制与抗菌药物研究进展作者：朱琛琛上海交通大学生命学院研究生学号：0080809020摘要 自然性抗菌药物和合成抗菌药物的出现使有效治疗各种细菌感染成为可能，为保障人类健康做出了卓越贡献。
随着抗生素的广泛应用，细菌耐药性逐年增加，致使一些抗生素疗效降低、甚至失去效应。
细菌对抗菌药物的耐药性机制是生物医药研究的重要领域。
抗菌药物耐药机制研究在多方面有重要的发现,这些研究成果提示细菌对不同抗菌药物的多种耐药保护机制及细菌本身基因结构的多样性与可移动性使其能进化产生新的耐药机制以适应抗菌药物的作用。
严谨合理地应用抗菌药物以最大限度地减少细菌耐药性发生、传播和延长抗菌药物的疗效周期是人类所面临的长期挑战。
关键词 耐药机制 抗菌药物 抗生素 耐药性变异抗菌药物的发展史就是细菌对其耐药性的发展史。
伴随抗菌药物强大的抗感染疗效的同时，细菌等病原体对抗菌药物的耐药问题日渐显露出来。
以青霉素为例，1929年，美国弗来明（Fleming）博士报告发现了青霉素。
他在报告中指出，青霉素能抑制革兰氏阳性球菌生长，可用来鉴别革兰氏阳性菌和阴性菌。
随后，青霉素被应用到临床治疗感染性疾病。
1942年，Waksman在美国细菌学会提出“抗生素”一词，抗菌药物时代来临。
随着研究的不断深入和青霉素提取技术的进步，培养液中青霉素产量由每毫升500单位提高到每毫升50000单位以上，在临床逐步大量使用。
随着化学合成技术的发展，在弄清自然来源的抗生素的结构后，人们开始生产半合成抗生素，许多半合成抗生素加入到了抗感染队伍中。
从磺胺药的问世到青霉素等β-内酰胺类抗菌药物的不断发展，及其他抗菌药物陆续投入临床使用，抗菌药物在人类与感染性疾病的斗争中发挥了举足轻重的作用。
耐药问题接踵而至，随着青霉素的广泛使用，金葡菌的耐药性迅速增加，当时主要通过质粒介导的诱导性A类β-内酰胺酶水解青霉素。
为满足临床需要，广谱青霉素及头胞菌素的开发与应用发展迅速，但细菌的耐药性也进一步发展。
大肠埃希菌耐药机制研究进展
大肠埃希菌耐药机制研究进展【摘要】大肠埃希菌是典型的革兰氏阴性杆菌，致病性大肠埃希菌更是临床上最常见的病原菌之一。
近年来，大肠埃希菌的耐药株不断增多，特别是多重耐药株的出现增多，使临床大肠埃希菌病的预防和治疗十分困难。
本文对大肠埃希菌耐药现状以及耐药性机制的研究进行了综述，为防治大肠埃希菌耐药性的产生及合理用药提供帮助。
【关键词】大肠埃希菌；耐药机制；细菌生物膜【文章编号】1004-7484 (2014)05-2897-02 大肠埃希菌是存在于人和动物肠道内的一类正常菌群，但当大肠埃希菌侵入到人体其他部位或器官时，则会导致感染。
近些年，致病性大肠埃希菌特别是泛耐药大肠埃希菌临床监测率逐年升高，本文针对大肠埃希菌耐药性机制以及耐药现状的研究进行综述。
1 大肠埃希菌的生物学特性1.1 大肠埃希菌概述大肠埃希菌( E. coli )是肠杆菌科埃希氏菌属的代表菌，于1885 年被Escherichia 首次发现并命名为大肠埃希菌，简称大肠埃希菌。
为兼性厌氧菌，生长温度范围为15〜45 C。
营养要求不高。
大多数大肠埃希菌能发酵多种糖类并产气。
一般大小为0.4-1卩m,长1.7-3卩m。
无芽孢，多数菌株周身有鞭毛，能运动。
有菌毛。
大肠埃希菌有O、K、H、F 四种抗原，抗原构造比较复杂，O 抗原为脂多糖，组成细胞壁的耐热成分；K 抗原位于O 抗原外层，与细菌的侵袭力有关，为酸性多糖；H抗原是位于鞭毛上的蛋白质，氨基酸的含量及排列顺序决定其特异性；F 抗原与大肠埃希菌的粘附作用有关。
1.2 大肠埃希菌分类和致病机理大肠埃希菌是肠道内重要的正常菌群，在宿主免疫力下降或细菌侵入肠道外组织器官后就可以成为条件致病菌，引起肠道外感染。
根据引起疾病的不同可将病原性大肠埃希菌分为三个致病型：肠道感染/腹泻型、尿道感染型和化脓性/ 脑膜炎型。
致病性大肠埃希菌除具有一般的毒力因子，如内毒素、荚膜、川型分泌系统等还具有自身一些特殊的毒力因子如粘附素与外毒素，二者主要能引起泌尿道感染和肠道感染。
细菌膜功能与细菌耐药性关系研究进展
放或 者认 为该通道无效 。铜绿 假单胞 菌对碳青 霉烯类 抗 生 素耐药的主要机制是主动外排 系统 的过度表 达并伴有 持续 高 产 Ａ ｍｐ Ｃ酶 ， 其中１ ６株 菌 株伴 有 外膜 膜 孔 蛋 白
Ｏ ｐ ｒ Ｄ ２基 因缺失 。淋病流 行株 的多重耐 药性与 外膜通 透性密切相关 ， ｍ ｔ ｒ Ｒ的突变 与淋 病流 行株 对 Ｂ一内酰胺 类抗生素 （ 包 括青 霉 素和头孢 三 嗪） 、 四环 素 、 环 丙沙 星 、
物浓度 ， 利于微生物 的生存 ’ 。药物外排 泵作用 与膜渗
透性改变常协 同作 用 ， 对 细菌 耐药 性 的产 生起 着重 要作
用。
２ 细菌外膜渗透功能 改变 与耐药性
由于药物 的作用 ， 细菌 改变 了外 膜蛋 白， 使 菌体 外膜 通 透性 降低 ， 阻 碍抗 生 素进入 细 菌 内膜靶 位 。外 膜通 透
《 沈 阳部队医药》 ｏ
・
１ １ ９・
细 菌膜 功 能 与 细菌 耐 药 性关 系研 究进 展
刘 清 郭海龙 冯 小桥 综述
关键词 细菌 耐药 膜 功能 生多重耐药 的重要原 因 Ｊ 。不动杆 菌对碳青 霉烯类 抗生 素耐药的原 因之 一也 是 细胞外 膜通 透性 低 ， 其外 膜通 透 性是大肠埃希菌 的 ３ ％， 比铜 绿假单 胞菌更 低 。Ｃ ｌ ａ ｒ ｋ 等” 在研究鲍曼不动杆菌对亚胺培南 的耐药 机制时 发现 耐药菌株 中 ３ ２ ． ７ ４— ３ ５ ． ７ ２ ｋ ｕ蛋 白表 达减少 ； 一个 ４ ５ ． ６ ４ ｋ ｕ蛋 白被确定是鲍曼 不动 杆菌 主要 的外膜孔 蛋 白， 这 个 孔蛋 白的丢失会 导致 内酰胺类 抗 生素 耐药 。Ｑ ｕ ａ ｌ ｅ等 观察 到对 碳 青 霉 烯类 抗 生 素 耐 药 的菌 株 ４ ６ ． ６ ３ 、 ４ ３ ． ６ ５ 、
细菌耐药机制研究进展王睿
VanA：对万古霉素和替考拉宁高度耐药 VanB：对万古霉素和替考拉宁中度耐药 VanC：对万古霉素耐药，对替考拉宁敏感
抗生素作用靶位变化
喹诺酮类——DNA旋转酶变异
DNA旋转酶包括gyrA亚基和gyrB亚基，gyrA 亚基的超螺旋作用需要利用gyrB亚基水解ATP所产 生的能量。
确定试验：PEN 低耐：0.12~1 g/ml, 高耐：≥2 g/ml
药物治疗
•PSSP：青霉素G、阿莫西林、 第一、二代头孢菌素、 大环内酯类等。
•PISP：加大剂量选用上述药物， 或选用第三代头孢菌素 如头孢曲松和头孢噻肟。
•PRSP：第三代头孢菌素+万古霉素、 第四代头孢菌素、 碳青霉烯类
VRE 特点
1、天然染色体遗传基因介导耐药性 2、后天获得性耐药性 1）染色体基因突变：理化因素（X线、氮芥等），
突变率较低;但不少见，如MRSA、PRSP等 2）质粒耐药基因介导：质粒是染色体外DNA,是最主要的传播途径
转化（transformation) 耐药菌溶解后释出DNA进入敏感菌内； 转导（transduction) 耐药菌通过噬菌体将耐药基因转移给敏感菌； 接合（conjugation) 耐药菌与敏感菌菌体直接接触转移耐药因子； 易位（translocation)或转座transposition) 可使耐药基因从质粒到
gyrB变异引起的耐药程度低于gyrA变异，临 床分离菌中也不常见。gyrB蛋白中394~805间的氨 基酸通过羧基与gyrA蛋白结合，该区域关键氨基酸 的改变会影响两亚基的结合，从而影响A亚基对B 亚基水解ATP能量的利用或直接影响B亚基水解 ATP活性。另一种观点则认为gyrB中也存在QRDR， gyrB的改变直接影响药物与酶的结合。
大肠埃希菌对氟喹诺酮类药物耐药机制的研究进展
临 床 应 用 。 大 肠 埃 希 菌 的耐 药 机 制 不 断 发 展 ， 成 日益 严 重 的 造
耐药问题 ， 已成 为重要 的医院感染病原体之一… 。现就 大肠埃
希 菌 对 氟 喹 诺 酮 类 药 物 耐 药 机 制 的 研究 进 展 作 一 综 述 。
１ 药 物作 用靶 位 的改 变
Ⅳ 只是 药 物 的从 属 靶 位 ，Ｎ 回 旋 酶 对 氟 喹 诺 酮 类 药 物 比拓 扑 ＤＡ
异构酶 Ⅳ更敏感 ＿ 。蒋 萍等【 通过 Ｐ Ｒ扩增 大肠埃 希菌耐药 ６ ｊ ５ 】 Ｃ
株 的 ｇｒ Ｒ Ｒ 区 和 ｐｒ 基 因 ， 行 Ｐ Ｒ ＳＣ ｙＡ Ｑ Ｄ ａ ｅ 进 Ｃ －Ｓ Ｐ分 析 ； 时 ， 同
年 代 通 过 比较 敏 感 菌 和 自发 耐 药 菌 、 工 诱 变 耐 药 菌 的 染 色 人 体 ， 经 发 现 了 编 码 旋 转 酶 的基 因突 变 。ｇｒ 已 ｙ Ａ和 ｇｒ 因 的 突 ｙＢ基 变 只 限于 编 码 一 个 氨 基 酸 的 ３个碱 基 中 的 １ 发 生替 换 。 ｇｒ 个 ｙＡ 的突 变 主 要 有 ４个 位 点 ， 且 集 中 在 较 小 的 区 域 ， 这 一 基 因 而 将
抗 生 素 的 杀 菌 、 菌 作 用 是 与 细 菌 不 同部 位 上 的靶 位 蛋 白 抑 结 合 ， 制 其 功 能 而 生 效 。 而 细 菌 的 耐 药 则 可 以通 过 不 同 方 式 抑 改 变靶 位 蛋 白 结 构 ， 抗 菌 药 与 其 结 合 力 下 降 或 不 能 结 合 。 使 Ｄ Ａ回旋 酶 和 拓 扑 异 构 酶 Ⅳ是 喹诺 酮类 药物 的主 要 作 用 靶 位 。 Ｎ
Ｐ Ｒ扩 增 ｍ ｒ Ｒ基 因 ， 耐 药 株 中 随 机 选 取 进 行 测 序 ， 测 Ｃ ａ Ｏ 在 检 ｍ ｒＲ基 因 突 变 情 况 。发 现 ｇｒ 和 ｐｒ ａ Ｏ ｙ Ａ ａ ｅ基 因 突 变 引起 大 肠 埃 希 菌 产 生 耐 药 ， ｈｎ Ｙ 等 【 报 道 Ｐｒ 突 变 发 生 在 Ｓｔ ０ Ｃ ｅｉ Ｈ ａ ６ ］ ａ ｅ ｅ ８／ － Ｇｕ８ ，ｙＡ基 因 突 变 是 产 生 对 氟 喹 诺 酮 类 耐 药 的 主 要 原 因 ， ｌ一４ ｇｒ
大肠埃希菌的临床分布及其耐药性分析
大肠埃希菌的临床分布及其耐药性分析【摘要】大肠埃希菌是一种常见的致病菌，在临床上引起了广泛的关注。
本文旨在研究大肠埃希菌在临床上的分布情况以及其耐药性分析。
通过对大肠埃希菌的耐药性机制、影响因素和治疗策略进行探讨，可以更好地指导临床工作。
研究发现，大肠埃希菌在不同地区和医院的分布存在差异，其耐药性呈逐渐增加趋势。
不同的耐药性机制和影响因素对于治疗策略的选择有着重要意义。
在总结了本文的研究结果并展望未来的研究方向，指出了本研究对于临床实践的重要意义。
通过本文的研究，可以更好地认识和应对大肠埃希菌在临床上的挑战。
【关键词】大肠埃希菌、临床分布、耐药性分析、耐药性机制、影响因素、治疗策略、结论总结、研究展望、实践意义1. 引言1.1 研究背景大肠埃希菌是一种常见而且具有临床重要性的细菌，常引起泌尿系统感染、腹泻、败血症等疾病。
随着抗生素的广泛应用，大肠埃希菌的耐药性逐渐增强，给临床治疗带来了挑战。
研究大肠埃希菌的临床分布及其耐药性，有助于更好地理解、预防和治疗相关感染症。
大肠埃希菌的临床分布情况直接关系到感染症的发病率和传播途径。
不同地区、不同医院或科室的大肠埃希菌感染情况可能存在差异，了解其分布规律有助于制定针对性的防控策略。
大肠埃希菌的耐药性也备受关注，特别是多重耐药菌株的出现给抗生素治疗带来了困难。
对大肠埃希菌耐药性的分析和耐药性机制的探讨具有重要意义，将有助于指导临床用药和防控策略的制定。
1.2 研究目的本研究的目的是深入探讨大肠埃希菌在临床中的分布情况和耐药性特点，以揭示其对人类健康的潜在威胁。
通过对大肠埃希菌的耐药性分析，可以为临床医生提供更准确的治疗方案，减少因耐药性导致的治疗失败和并发症的发生。
本研究旨在探讨大肠埃希菌耐药性的机制，分析影响大肠埃希菌耐药性的因素，为制定有效的预防和控制策略提供科学依据。
通过开展本研究，我们希望为大肠埃希菌感染的治疗和预防提供新的思路和方法，促进临床实践的进步，保障患者安全和健康。
细菌耐药研究的进展和对策
5
细菌耐药机制
1. 产生灭活酶：
1) 内酰胺酶(最大旳一类) 2) 氨基甙钝化酶等
2. 靶位变化:PBP旳数量或构造变化
3.低通透性屏障作用
1) 膜通透性下降 2) 生物被膜
4. 主动泵出(active efflux process)
5. 细菌缺乏自溶酶，对抗菌药物产生耐受
000405
6
蛋白通道：
99 95 63 91 83 86
33
ESBLs 检测、判断和临床辨认
000405
34
ESBLs检测旳原理和措施
ESBLs能水解三代头孢及氨曲南 酶克制剂能克制ESBLs ESBLs旳检测措施
双纸片法、三维试验法、肉汤稀释法、VitekAMS法、E-test法、克制剂增强旳纸片扩散法 和肉汤稀释法
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19
第 三 代头孢菌素
过分使用后旳
选择作用
G-
G+
产 ESBL 旳
大肠杆菌，肺炎克雷 伯菌 等
高产 AMP C 酶旳
肠杆菌属菌，枸橼 酸菌，沙雷氏菌等
对第三代，及第 四代头孢菌素等 耐药
对第三代头孢菌素及 酶克制剂复合制剂 耐药
碳青霉烯类抗生素
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碳青霉烯类抗生素， 第四代头孢菌素
≤27mm
– Cefotaxime
≤27mm，
– ceftriaxone
≤25mm
• These zone diameter should increase in the presence of clavulanic acid
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36
查K. Pneumoniae, K.oxytoca & E. coli 菌中旳ESBLs（初步筛选法)
大肠埃希菌感染临床分布及耐药性分析
大肠埃希菌感染临床分布及耐药性分析严凤娟【摘要】目的观察大肠埃希菌感染的临床分布及其耐药性.方法回顾性总结我院2015年8月~2016年8月分离的285株大肠埃希菌,并选择K-B法检测其耐药性.结果痰液、尿液及血液是大肠埃希菌标本的主要来源;肝胆胰外科、泌尿道科等是标本来源的主要科室;大肠埃希菌对亚胺培南、阿米卡星、呋喃妥因等药物耐药性较低.结论大肠埃希菌对常规抗菌药物敏感性较差,应该提高耐药性监测力度.【期刊名称】《中国卫生标准管理》【年(卷),期】2016(007)024【总页数】3页(P141-143)【关键词】大肠埃希菌;临床分布;耐药性【作者】严凤娟【作者单位】黑龙江省双鸭山市人民医院检验科,黑龙江双鸭山 155100【正文语种】中文【中图分类】R446.5大肠埃希菌是导致多种肠内外疾病，造成腹泻、泌尿道感染等症状的重要致病菌。
近几年，大肠埃希菌耐药率不断升高［1］，提高其耐药性监测力度有利于指导临床合理用药。
本研究选择285株大肠埃希菌，观察其临床分布及耐药性，现报道如下。
1.1 临床资料回顾性总结我院2015年8月～2016年8月分离的285株大肠埃希菌，观察标本的来源科室、耐药性等情况，从而为临床下一步治疗提供参考数据。
标本来源主要有分泌物、尿液及血液等。
标准菌株（ATCC25922及35218）来源于卫计委临检中心。
1.2 方法（1）试剂：①氨苄西林、哌拉西林/他唑巴坦、哌拉西林、替卡西林/克拉维酸、头孢他定、头孢噻肟、头孢西丁、亚胺培南及左氧氟沙星等抗菌药物纸片均来源于英国Oxoid公司；②头孢呋辛、阿米卡星等抗菌药物纸片来源于北京天坛生物公司；③亚胺培南E试验条、培养基来源于梅里埃公司；（2）细菌分离鉴定：严格遵循《全国临床检验操作规程》相关操作规程；采用山东鑫科，型号：XK型全自动微生物鉴定仪鉴定细菌；（3）药物敏感性试验选择K-B法测定菌株耐药性，判断结果以CLSI/NCCLS法为准；（4）ESBLs（产超广谱β-内酰胺酶）测定：采用2002年NCCLS建议的确证试验：将头孢噻肟/克拉维酸、头孢他啶/克拉维酸、头孢他啶、头孢噻肟置于琼脂平板，且每片至少距离24 mm，35℃条件下培养18～24 h，检测抑菌环直径，头孢噻肟/头孢噻肟-克拉维酸大于5 mm或头孢他啶/头孢他啶-克拉维酸大于5 mm则属于产ESBLs株。
革兰氏阴性细菌外膜蛋白耐药功能及其抑菌策略研究进展
革兰氏阴性细菌外膜蛋白耐药功能及其抑菌策略研究进展李碗芯;孙莉娜;林向民【摘要】The emergence of bacterial resistance to drug use has posed serious problem worldwide. Generally, the drug resistance ca-pability of gram-negative bacteria is stronger than that of gram-positive, which is partially attributed to the antibiotics resistance of the outer membrane proteins ( OMPs) . It is well known that the specific OMPs efflux antibiotics out or inhibits uptakes of antibiot-ics, while the regulation mechanism remains uncertain. With the development of modern science and technology, especially the ap-plication of structure biology, molecular biology and proteomics, many progressive studies have unveiled the mechanisms underlying the antibiotic resistance of OMPs. This review focuses on the recent advances in the structure and antibiotic resistance mechanisms of OMP, which provides helpful insight into manufacture of new OMPs-targeting antimicrobial drug.%当前细菌耐药的形势日益严峻,已引起全世界的广泛关注.革兰氏阴性细菌的耐药性普遍比革兰氏阳性细菌强,这与镶嵌或锚定在革兰氏阴性细菌外膜上的蛋白耐药功能密切相关.目前已知外膜蛋白能够阻碍抗生素通过外膜以及将抗生素排出胞外等方式使细菌产生耐药性,但具体的耐药与调控机制还有待进一步研究.近年来,随着现代科学技术的不断发展,特别是结构生物学、分子生物学与蛋白质组学在该领域的充分运用,有关外膜蛋白功能的研究和技术取得了很大的进步.本文对近年来国内外在细菌外膜蛋白的结构与耐药机理、耐药新功能及新机制等方面的研究进展进行了概述,为揭示革兰氏阴性菌耐药形成机制奠定基础.【期刊名称】《福建农林大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(044)006【总页数】6页(P561-566)【关键词】外膜蛋白;耐药机制;药物主动转运系统;抑菌策略【作者】李碗芯;孙莉娜;林向民【作者单位】福建省农业生态过程与安全监控重点实验室,福建农林大学;福建省高校作物生态与分子生理学重点实验室,福建福州 350002;福建省农业生态过程与安全监控重点实验室,福建农林大学;福建省高校作物生态与分子生理学重点实验室,福建福州 350002;福建省农业生态过程与安全监控重点实验室,福建农林大学;福建省高校作物生态与分子生理学重点实验室,福建福州 350002【正文语种】中文【中图分类】Q93-3由于抗生素的误用与滥用 ,细菌的耐药性正逐渐成为制约世界卫生健康和经济发展的重要因素之一 ,这受到国内外研究学者的广泛关注.从1983年至1987年 ,美国食品药品监督管理局(Food and Drug Ad-ministration ,FDA)共批准16种抗生素上市 ,而1998年至2002年仅批准7种 ,2008年至2012年只批准了2种 ,抗生素的研发明显慢于耐药细菌产生的速度.2013年McKenna[1]报道 ,碳青霉烯类抗生素曾被认为是人类抵抗耐药菌的最后一道防线 ,但目前已在全世界范围内发现了针对此抗生素的超级耐药菌株.因此 ,细菌耐药机制的研究与新型药物作用靶点的筛选迫在眉睫 ,其已成为新型抗生素开发的重要研究领域 ,是当今科学研究的热点问题. 革兰氏阴性细菌的耐药性能普遍比革兰氏阳性细菌强 ,其中一个很重要的原因在于革兰氏阴性细菌多了一层外膜 ,外膜上的蛋白具有控制营养物质或如抗生素等小分子进出的功能 ,称之为外膜蛋白(outer membrane protein ,OMP).除了部分锚定在外膜内部或外部的脂蛋白以外 ,大部分外膜蛋白均由8－22个跨膜链 ,以反向平行方式通过相邻链间的氢键作用形成β-桶状结构(β-barrel).跨膜链的数量决定了外膜蛋白的拓扑结构 ,从而导致孔径的不同[2].如大肠埃希氏菌(Escherichia coli)的OmpA、OmpF、TolC和OmpW等蛋白的结构与功能具有代表性和特殊性.Nikaido et al[3]认为 ,外膜蛋白可以通过启动细菌主动药物转运系统(efflux pump systems)和改变细胞外膜的通透性而诱导细菌耐药特性的形成.1.1 细菌主动药物转运系统主动药物转运系统又称外排(efflux) ,可以通过外膜蛋白与周质空间蛋白和内膜蛋白组成的复合物系统 ,将抗菌药物泵出细胞外.在目前已知的与抗生素抗性有关的外膜蛋白中 ,TolC是一个广泛报道的参与外排广谱性抗生素药物的多功能外膜蛋白.1996年Nikaido[4]和Fralick[5]几乎同时发现TolC与周质空间蛋白ArcA和内膜蛋白ArcB形成的复合物具有重要的多重药物外排功能；随后在产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、猪布鲁氏杆菌(Brucella suis)等革兰氏阴性细菌中相继发现 ,TolC的同源蛋白也具有外排抗生素的功能[6－7],形成如铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的MexA-MexB-OprM和MexC-MexD-OprJ、副溶血性弧菌(Vibrio Parahemolyticus)的VmeA-VmeB-TolC等复合物 ,统称为多重耐药外排系统[8].结构生物学研究显示 ,TolC可形成特殊的三聚体结构 ,3个亚基在外膜处由12条β折叠链共同组成一个β-桶状结构 ,并在周质空间处由12个α-螺旋形成内空的通道[9].TolC长桶状的结构使其容易在Ar-cA的协助下与AcrB结合 ,形成连接细胞内外物质运输的特殊通道 ,在质子动力势的作用下将抗生素排出胞外[10－11].此外 ,TolC可以与主要易化子(major facilitator superfamily ,MFS)家族和ABC超家族(ATP bind-ing casssette superfamily)相互作用.目前已知的与抗生素抗性相关的大肠埃希氏菌外膜蛋白复合物 ,大部分与TolC相关 ,包括AcrAB、AcrAD、AcrEF、MdtEF、MdtABC和MacAB等系统[5 ,12－14],可以外排如疏水性溶剂以及β-内酰胺类、萘啶酮酸和氨基糖苷类等多种抗生素.由于TolC蛋白在细菌耐药中的重要作用 ,缺失tolC基因的菌株对广谱性抗生素的敏感性显著下降[15]. 1.2 改变细胞外膜的通透性从20世纪90年代至今 ,研究人员从蛋白的结构、功能以及基因组序列预测等方面对涉及泵外排系统的外膜蛋白进行了系统的研究 ,并取得重大进展.但多数研究集中在外膜蛋白空间结构和孔径大小与抗生素的相互作用方面 ,有关这些蛋白的耐药功能与调控机制的研究并不多.研究比较透彻的涉及抗生素摄取的外膜蛋白为OmpC 和OmpF超家族 ,这是大肠埃希氏菌细胞外膜上的2个主要孔道蛋白 ,对一定大小的亲水性小分子物质具有非特异通道的属性.这2个蛋白具有很高的同源性 ,结构和功能也相似.但是通过对多种不同分子大小的有机分子的渗透率的研究发现 ,OmpF 的孔道半径比OmpC至少大6倍 ,使得β-内酰胺类抗生素、胆酸等有毒物质更易从OmpF的通道通过；而OmpC可以允许分子质量小于600 u的亲水性溶质或离子通过[16].这2个外膜蛋白对不同抗生素有不同的敏感性 ,ompF基因缺失可显著增强菌株对氟诺沙星、四环素、头孢菌素、先锋霉素、氨苄青霉素和头孢西丁的耐药性 ,轻微提高对氯霉素的耐药性；ompC缺失则可增强菌株对头孢菌素和头孢西丁的耐药性 ,而对氟诺沙星、氯霉素和四环素不敏感[17－18].但是 ,OmpC与OmpF并不仅是简单的抗生素通道 ,细菌还可以根据外界环境的变化 ,调节其表达以维持外膜通透性的动态平衡.例如 ,在高渗透压或高温环境下 ,OmpC表达升高 ,而OmpF表达降低 ,从而减少分子质量相对大的溶质分子进入细胞[19].深入研究发现 ,这一对外膜蛋白受细菌双调节系统(two-component regulatory sys-tem ,TCS)OmpR/EnvZ和CpxR/CpxA的综合调控.Lin et al[20]发现 ,这2对双调节系统在金霉素和萘啶酮酸抗生素刺激下 ,OmpC和OmpF的表达呈现不同的调节模式.其中 ,在金霉素作用下 ,双调节系统综合调控导致OmpC和OmpF的表达均降低；在萘啶酮酸作用下 ,OmpC表达明显升高 ,而OmpF表达降低.除了OmpC和OmpF家族蛋白 ,还有一些外膜蛋白参与了细菌对抗生素摄入的控制 ,如结核杆菌(My-cobacterium tuberculosis)的CpnT以及铜绿假单胞菌的OprD等 ,但在这些方面的研究相对较少[21－22].1.3 新耐药相关外膜蛋白的发现细菌外膜蛋白可以通过增加抗生素的外排和减少抗生素的进入使细菌产生耐药特性 ,但有关外膜耐药蛋白的种类、功能和特点还需要深入系统的研究.以大肠埃希氏菌为例 ,外膜蛋白的基因注释至少有82个 ,而目前报道具有耐药功能的却不多 ,这与有些外膜蛋白属于低丰度蛋白或只在特定条件下表达等因素有关；此外 ,抗生素的不同抑菌机制也对研究造成了一定难度.运用定量蛋白质组学技术研究细菌耐药机制 ,使大规模寻找抗生素作用靶点和耐药功能蛋白成为可能.我国学者利用基于2DE的外膜蛋白亚蛋白质组学技术对耐不同抗生素细菌的外膜蛋白功能进行了系统的研究,发现在大肠埃希氏菌中,除了TolC、YhiU、OmpC和OmpF等常见耐药功能蛋白以外 ,FimD、OmpT、Tsx、YfiO、OmpW、LamB、NlpB和FadL等多个外膜蛋白也与钠啶酮酸、链霉素、金霉素、氨苄青霉素和四环素的耐药性相关[23－25].Peng et al[26]对抗氨苄青霉素、卡那霉素和四环素的铜绿假单胞菌外膜蛋白组分进行比较 ,发现了11个耐药相关外膜蛋白 ,其中10个外膜蛋白为以往报道.此外 ,国内外学者还运用蛋白质组学方法鉴定了如溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的OmpU、OmpN、VPA1644和VPA0526 ,鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)的OmpA、CarO和OmpW等耐药相关外膜蛋白[27－28].1.4 外膜蛋白的其他耐药功能外膜及外膜蛋白常常被形容为进出革兰氏阴性细菌的一扇“门” ,通过进入和外排系统使细菌产生耐药性.然而 ,近年来学者们发现外膜蛋白还可能存在其他的耐药途径.Lin et al[23]对外膜蛋白LamB的耐药功能进行了深入研究 ,发现大肠埃希氏菌的外膜蛋白LamB在耐药菌株中的表达普遍下调 ,缺失lamB导致金霉素在细胞内积聚 ,菌株耐药性升高4倍以上 ,其补救菌株可恢复到野生菌株的耐药能力.报道显示 ,LamB除了是抗生素的非特异通道外 ,还可能介导一个重要的负调耐药机制 ,该蛋白有可能与其他蛋白相互作用而行使耐药功能.Lin et al[29]通过免疫共沉淀及免疫印迹方法 ,成功发现了一个LamB的复合物蛋白Odp1.该蛋白是丙酮酸脱氢酶复合体E1的组成部分 ,在调控糖酵解、TCA循环以及ATP生成等体内重要生化代谢途径中起限速酶的作用.在利用iTRAQ定量标记研究大肠埃希菌应对金霉素以及嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)应对土霉素应激时,也发现LamB相关蛋白、Odp1以及能量生成相关基因表达下降的现象 ,进一步证实LamB在耐药中的负调作用可能普遍存在于自然进化的耐药菌中 ,且具有多物种、多重耐药的特性[30－31].前人研究结果说明LamB是细菌体内的耐药关键蛋白.其与Odp1相互作用 ,很可能通过限制糖类进入细胞并参与能量代谢效应的负调控 ,降低细菌体内的能量代谢与NADH浓度 ,最终导致细菌耐药.综上所述 ,外膜蛋白除了改变细胞外膜的通透性和启动主动药物转运系统以外 ,还可能有很多新的耐药功能等待探索.由于抑制TolC、OmpC及OmpF等外膜蛋白耐药作用的新药物不断出现 ,人们一度认为抗生素耐药的问题已得到解决 ,但事实并非如此.研究发现 ,即使是缺失tolC基因的菌株 ,在亚致死抗生素浓度下传代培养一定代数后 ,又可以迅速获得药物抗性.Li et al[25]对该现象进行了系统的分析 ,发现细菌在耐药过程中 ,并不只是几个外膜蛋白发生了变化 ,而是形成了蛋白相互作用的动态平衡网络 ,即当一个重要外膜蛋白被抑制后 ,细菌为了生存 ,将调节外膜上的其他蛋白表达 ,形成一个耐药相关外膜蛋白相互作用网络 ,最终导致细菌耐药.例如 ,在缺失tolC的大肠杆菌耐链霉素菌株中 ,OmpW和Dps表达升高 ,而OmpT和LamB表达下降；而在缺失lamB 的耐药菌株中 ,OmpW表达上升 ,FadL、OmpT和Dps表达均下降.由此表明 ,研究这些耐药相关外膜蛋白在不同抗生素中的变化方式、相互作用网络及其复杂的调控机制 ,对深入阐明细菌的耐药新机制具有重要意义.面对当前严峻的细菌耐药形势 ,旧抗生素和同类型抗生素已达不到抑菌的效果 ,人们亟需开发新型抑菌机制的药物.鉴于细菌外膜蛋白在耐药中的重要作用 ,近年来开发了以多种外膜蛋白为药物靶点的抗耐药菌药物.3.1 增强细菌外膜蛋白通透性的药物研究证实 ,许多药物在还未进入细菌内部就被细菌外膜蛋白通道挡在作用靶点之外 ,一些诸如多黏菌素、氨基糖苷类和大环内酯类的抗生素可以通过增加外膜蛋白的通透性达到抗菌作用.一些小分子物质也具有类似功能 ,如精胺可以抑制大肠杆菌OmpF的通道 ,尸胺通过抑制离子通道降低细菌对氨苄青霉素和头孢菌素Ⅱ的耐药性[32－33].3.2 抑制细菌外排泵功能的药物近年来发展了一系列抑制外排泵功能的药物.根据其作用机理分为以下几类. (1)干扰外排泵组装的抑制剂.外排泵系统一般由外膜、质膜和周质空间蛋白复合物组成.抑制外排泵上相关蛋白的合成或占据其功能位点,外排系统就无法行使其功能.例如 ,Globomycin可以抑制结核杆菌AcrAB-TolC中AcrA前体的形成 ,从而阻断了外排泵的功能[34].(2)阻断外排泵能量来源的抑制剂.除ABC型外排泵是依赖ATP水解驱动外 ,其余外排泵系统均是由质子动力势驱动 ,因此破坏质子动力势的来源可以使外排系统崩溃.羰基氰化氯苯腙(CCCP)可以破坏跨膜电化学梯度 ,是体外试验常用的强电子解偶联剂 ,对NepAB、EmrAB、MexAB、AcrAB以及SdeAB等复合物均有抑制作用[35－36].但是由于其副作用较强 ,临床上选用与其作用机制相同且毒性较小的奥美拉唑(omeprazole)和兰索拉唑(lansoprazole)为质子泵抑制剂[37].(3)直接抑制或竞争外排泵系统的抑制剂.苯丙氨酸－精氨酸－β－萘酰胺(PAβN)是常见的广谱性外排泵抑制剂 ,其可以与抗生素竞争RND家族外排泵 ,使抗生素集聚在细胞内 ,达到杀菌效果.此类抑制剂还包括抑制铜绿假单胞菌AcrB和MexB的MC-207、110及其衍生物 ,以及抑制产气肠杆菌等细菌AcrAB的喹啉衍生物等[38－39].(4)抑制药物特异外排泵的药物.Tet泵是由质粒编码,表达在细菌膜上的特异外排泵.研究发现 ,13-CPTC是米诺环素衍生物 ,可以与四环素竞争结合Tet外排泵 ,并堵塞该泵 ,从而提高四环素在胞内的浓度[40].(5)特异性抗体抑制外排泵的药物.如上所述 ,革兰氏阴性细菌的外膜蛋白是细菌多重耐药系统的重要组成部分 ,如果以该蛋白作为靶点 ,利用特异性抗体与靶点的结合 ,可对耐药细菌起到明显的抑制作用. Li et al[25]研究发现 ,当TolC抗体靶向耐链霉素或氯霉素的大肠埃希菌外膜TolC后 ,明显提高了细菌对抗生素的敏感性 ,与缺失该蛋白的表现结果相似.以上研究说明 ,特异外膜蛋白靶点的抗体配合低浓度抗生素可以有效抑制耐药菌 ,是一种潜在的抑菌药物 ,具有广阔的应用前景.(6)适配体靶向抑制药物.适配体(aptamer)是人工合成的一段随机DNA、RNA或肽 ,其在足够长的序列下 ,理论上可以形成任何三维结构.因此 ,经过几次筛选后 ,可以找到与靶点特异性结合的核酸或肽段序列.相比抗体 ,适体技术可以高效、大规模筛选和生产特异靶点序列 ,且这些分子更容易进入细胞 ,药效更稳定持久.该技术已被应用于新型抑菌药物的开发、特异配体序列的寻找以及生物大分子结构与功能研究等多个领域[41].例如 ,Li et al[42]设计了与致病大肠杆菌K88 pili特异结合的DNA适配体 ,使病原菌鞭毛蛋白无法结合到宿主表面的受体 ,进而不能入侵宿主 ,并且已经在体外取得显著效果.此外 ,陈伶利等[43]利用适配体技术筛选出23个与TolC特异结合的DNA序列 ,可作为外排泵的抑制剂.3.3 新型抑菌策略根据外膜蛋白是多种必需营养物质进出通道的特性 ,可将抗生素与细菌生存必需物质偶联,“骗”过外膜屏障到达细胞内 ,从而增加胞内抗生素浓度 ,该新型抑菌策略称为“特洛伊木马”策略.例如 ,铁离子是细菌生命活动必需的金属元素 ,革兰氏阴性细菌只能靠从外界环境摄取可以螯合铁离子的铁载体 ,并通过外膜蛋白特异通道运输到细胞内.含铁蛋白缺乏会导致细菌死亡 ,细菌很难进化出阻挡该类物质进入胞内的机制.事实上 ,这种方法早已在自然界中存在 ,一些细菌可以分泌与铁离子螯合物共价结合的抗生素 ,通过特异外膜蛋白通道进入胞内从而起到杀菌作用 ,如白霉素等[44].根据此原理 ,科研人员将抗生素或纳米杀菌材料与铁载体人工偶联在一起 ,研发出高效新型抗生素 ,这将是今后该领域发展的一个重要方向[45].综上所述 ,由于全球细菌耐药的形势日益严峻 ,了解细菌耐药与调控新机制 ,设计药物新靶点和抑菌新策略 ,已成为当前科学研究的热点问题.现有研究发现 ,革兰氏阴性细菌的外膜蛋白具有重要的耐药功能.外膜蛋白可以通过控制外膜通道孔径大小限制抗生素进入细胞 ,还可以通过单体或复合物的方式形成外排系统将已进入胞内的抗生素泵出细胞外 ,前者的典型代表为OmpC和OmpF家族 ,后者有TolC家族及其复合物TolC-AcrAB.但是 ,很多外膜蛋白的耐药功能及其调控机制还有待进一步研究.目前 ,通过高通量的组学技术发现了更多的耐药相关差异蛋白及其调控机制 ,但这些蛋白是否具有耐药功能 ,还需要进一步验证.因此 ,分子生物学技术与多“组学”方法结合 ,特别是代谢组学的发展 ,将是今后细菌耐药机制研究的重要方向.此外 ,外膜蛋白介导的其他耐药新机制以及耐药导致外膜蛋白形成差异表达平衡调控网络的发现 ,使有关细菌耐药的内在机理更加清晰 ,这揭示今后的耐药治疗更倾向于多种药物的协同作用[46].现有的外膜蛋白耐药理论知识 ,为新型抗耐药菌药物的研发奠定了基础.目前已研发出各种抑制耐药外排系统和增加外膜通透性的药物；但是 ,该领域的研究还面临诸多问题 ,如药物的理化性质、溶解性、特异性 ,特别是对哺乳细胞的毒性问题 ,都未得到很好的解决 ,因此多数药物仍然处于科学研究阶段 ,无法用于临床[47].总之 ,细菌耐药过程是一个复杂的生物学过程 ,细菌采取进化突变的策略快速产生耐药性 ,但还有很多耐药机制和复杂调控网络有待进一步研究.【相关文献】[1]MCKENNA M.Antibiotic resistance:the last resort[J].Nature ,2013 ,499:394－396.[2]SOLOVEVA T F,NOVIKOVA O D,PORTNYAGINA O Y.Biogenesis of beta-barrel integral proteins of bacterial outer mem-brane[J].Biochemistry Biokhimiia ,2012 ,77(11):1221－1236.[3]NIKAIDO H,PAGES J M.Broad-specificity efflux pumps and their role in multidrug resistance of Gram-negative bacteria[J]. 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大肠埃希菌外排泵AcrAB-TolC研究相关进展
大肠埃希菌外排泵AcrAB-TolC研究相关进展王旭【摘要】@@ 细菌的外排系统是一种非特异性耐药机制,是通过细菌外排泵将进入菌体内的药物或其他底物排出膜外,它可以泵出多种对其自身有害的物质,包括喹诺酮类、氯霉素、红霉素、四环素、青霉素、利福平等多种抗菌药物、染料和去污剂等,从而加强细菌在药物选择压力下的生存能力.【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2010(039)019【总页数】4页(P2670-2673)【关键词】大肠埃希菌;耐药;外排泵【作者】王旭【作者单位】泸州医学院附属医院感染科,四川泸州,646000【正文语种】中文【中图分类】R378.21;R969.3细菌的外排系统是一种非特异性耐药机制,是通过细菌外排泵将进入菌体内的药物或其他底物排出膜外,它可以泵出多种对其自身有害的物质,包括喹诺酮类、氯霉素、红霉素、四环素、青霉素、利福平等多种抗菌药物、染料和去污剂等,从而加强细菌在药物选择压力下的生存能力。
目前,已在不同细菌上发现几十种外排泵,依据氨基酸序列的同源性,将与抗菌药物相关的膜外排泵分子分为5个主要超家族[1],包括主要易化子超家族(major facilitato r superfamily,M FS)、A TP结合盒(A TPbinding cassette,ABC)超家族、耐药节结化细胞分化(resistance nodulation division,RND)超家族、小多重耐药性(smallmultidrug resistance,SMR)家族、多药和有毒化合物排出(multidrug and toxic compound extrusion,MA TE)家族。
按能量来源不同可分为两大类:ABC型多药外排系统和次级多药外排系统。
大多数抗菌药物的外排系统都属于次级外排系统,多数细菌通过质子驱动力来表达对不同结构化合物的耐药。
1980年Bah和M cM urry在研究大肠埃希菌对四环素的耐药性时发现了主动外排耐药机制,此后人们对细菌特别是大肠埃希菌的外排耐药系统有了进一步的认识。
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埃希 菌外膜 蛋 白的结构及 调控孔 道 蛋 白表达 因素 的
改变都 会 引起耐药 性 。 ２ ． １ Ｏ ｍｐ Ｆ结 构及 与耐药 性的关 系 抗 菌药 物只有 跨膜进 入 细菌 内到 达靶位 才 能发 挥杀 菌作用 ， 革兰 阴性菌 独特 的外 膜结 构 ， 可 以抵 抗 宿 主防御 因子及 许 多 有效 抗 生 素 ， 这 是 因 为 特殊 的 结构 可对物 质 的大 小 、 电荷 、 空 间位 置都 有 选 择 性 ， 而膜 孔蛋 白构 成 的通 道 就 是 决 定 这 种 选 择 性 的关
进行 以下探讨 。
２ 外 膜 蛋 白与抗 生 素 的耐 药性
在 正 常生理 条 件下 ， 大肠 埃 希 菌 外膜 通 道 不 仅 对 于环 境 中的 ｐ Ｈ 有 敏感 性 的功 能 ， 还对于环境 中
的渗透 压有调 节功 能 。大 肠埃希 菌 细胞 外膜 上 的某
些特 殊 外 膜 蛋 白 ， 如 Ｏｍｐ Ｆ是一种 外膜孔道蛋 白
到高度 重视 ， 已成 为世界 范 围内普遍 关注 的问题 。 目前 ， 大 肠埃 希 菌 耐 药机 制 研 究 主 要 集 中在 外 膜 通透性 改 变 ， 形 成 相 应 的 水解 酶 ， 泵 系统 外 排 ， 作 用 靶位 改变 ， 外膜 渗 透 压 的减 小 以及 形 成 生 物被 膜 等 。近年来 已有 研究 证 实 Ｏ ｍｐ Ｆ可 以引 起 耐药 性 ， 但 是这 种耐药 机制 的形成 目前 尚不 是很 清 楚 。本文 就 Ｏｍｐ Ｆ结构 、 调控 系统 、 转 录 因子等 引起 的耐药性
验， 同时药物 残 留又 影 响 猪 肉及 其 他 畜 禽产 品 的质
有 研究 ［ ２ 构建 了双重 突变 型（ Ｏｍｐ Ｃ， Ｏｍｐ Ｆ缺失 ） 菌 株， 证明了 Ｏ ｍｐ Ｆ的丢失 是 大 肠 埃希 菌 对 Ｂ ＿ 内酰 胺
类 抗生 素 和 氟 喹 诺 酮 类 药 物 产 生 耐 药 性 的 原 因 之
一
。
瑞 普公 司研 发 中心 药 敏 试 验发 现 ， 近几 年 在 临
床 上 常 用 抗 菌药 物 中 ８ ０ ％ 已对 大肠 埃 希 菌 产 生 严
重 的耐 药性 ， 处于 被淘汰 的境地 。所 以， 大肠 埃希 菌 的耐药 性 问题 是一个 亟待 解决 的问题 。
量， 严重 威胁 人类健 康 。因此 ， 大肠 埃希 菌 耐药 性受
键。
，
大 肠埃希 菌对 各种抗 生素 如 ８ 一 内酰 胺类 、 四环素
类、 氯 霉素 、 氨基 糖 苷类 、 亲 水 的 氟喹 诺 酮 类 等 出 现 严重 的多重 耐药 性 ， 导致 严重感 染 后 出现致 死 病例 。 目前 ， 对于 大肠 埃 希菌 耐 药 机 制研 究 可 知 其 耐 药机 制主 要表现 在抗 菌药物 作用位 点 的改 变或 新作 用位
大肠 埃希菌 外膜孔 道蛋 白 Ｏｍｐ Ｆ是大肠 埃希 菌
外膜蛋 白 中的两 个 亲水 性 的非 特异 性孑 Ｌ 道蛋 白
银 纳米抗 菌剂 抵抗力 比野 生菌株 提 高４倍 ～８倍 ］ 。
（ ｐ ｏ ｒ ｉ ｎ ） ， 也是一种非特异性的、 跨 越 细 胞 膜 的 水 溶
性扩散 通道 。大肠 埃希 菌 的外 膜孔 道蛋 白是 某 些抗 生素进 入细胞 发 挥 杀 菌作 用 的 必 经 之路 ， 所 以大 肠
１ 大肠 埃 希 菌 耐 药 现 状
大肠杆 菌 病 发 病 率 在 畜 禽 细 菌 性 疾 病 中居 第
（ 云 南农 业 大学 动物 科 学 技 术 学 院 ， 云南 昆 明 ６ ５ ０ ２ ０ １ ）
摘 要 ： 随着抗 生素 的广泛 应 用及 滥 用 ， 大肠 埃希 菌对抗 生素 的耐 药性 已严 重影 响养 殖业的发展 。外膜
通 透性 改 变是 耐 药机 制 中的一 种 因素 ， 而 外膜蛋 白（ Ｏｍｐ ） Ｆ表达 变化 可引起 外膜通 透性 的改 变。 因此 ， 弄 清 楚影响 Ｏ ｍｐ Ｆ表 达 变化 的 因 素 对 研 发 新 药 降低 大 肠 埃 希 茵 的 耐 药性 有 重 要 意 义。论 文 从 大肠 埃 希 菌 Ｏｍｐ Ｆ的 结构 、 生理功 能 、 调控 系统及 转 录 因子 等 方面与 大肠埃希 茵的耐 药性 关 系进 行综 述 。 关键 词 ： 大肠埃 希 茵 ； 外膜 蛋 白 Ｆ； 结构 ； 调控 系统 ； 转 录因子
中 图分 类 号 ： ￥ ８ ５ ２ ． ６ １ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ５ ０ ３ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ １ ６ ４ — ０ ３
大肠 埃希 菌血 清型众 多 ， 地 域性 较 强 ， 耐药性 突 出， 感染 率较 高 ， 严 重 影 响养 殖 业 的发 展 。 目前 ， 对 于大肠杆 菌病 的防 治 主要 是 使 用抗 生 素 和疫 苗 ， 而 大 肠埃 希 菌 耐 药 性 的产 生 给其 防 治 带 来 严 峻 的考
点 的产生 ， 酶对抗 菌药 物 的修饰 或 破坏 ， 减 少抗 菌药
物 向菌体 内的 摄入 ， 增 加 抗 菌 药 物从 菌 体 向细 胞 外
的 主动外排 作用 。研究 表 明大肠 埃希 菌外 膜 蛋 白可
以通 过改 变外 膜 通透 性 来 影 响耐 药 性 ， 在 耐 药 过 程 中起 重要 作用 。大肠 埃希 菌外膜 蛋 白缺 失 和突变 对
动 物 医学进展 。 ２ ０ １ ３ ， ３ ４ （ ６ ） ： １ ６ ４ — １ ６ ６
Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｎｅ
大 肠 埃 希 菌 外 膜 蛋 白 Ｆ与 细 菌 耐药 性 研 究 进 展
崔艳 艳 ， 高 洪 ， 严 玉霖 ， 赵 汝 ， 卢 琴， 李祥 峰 ， 邵 志勇， 臧雅 婷