金黄色葡萄球菌耐药性课件

参考
VP反应：微生物检验中常用的生化反应之一。某些细菌在葡萄糖蛋白胨水 培养基中能分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸缩合，脱羧成乙酰甲基甲醇， 后者在强碱环境下，被空气中氧氧化为二乙酰，二乙酰与蛋白胨中的胍基 生成红色化合物，称V－P（+）反应。
1.获得产青霉素酶的功能
2.PBP的改变
(1)PBP含量会发生变化； (2)PBP与β-内酰胺类抗生素的 亲和力降低，缓慢结合的PBP； (3)产生不依赖β-内酰胺酶存在 而对β-内酰胺类抗生素耐药的诱 导性PBP。
青霉素酶的检测
1.金黄色葡萄球菌的选择性培养——甘露醇高盐琼脂（PBP改变验证同操作） 2.制备菌悬液 3.青霉素—酚红纸片制备 4.检测
PBP的改变
1.金黄色葡萄球菌有5种PBP，即PBP1、PBP2、PBP3、PBP4以及PBP2b。 2.高度耐药性是由于原有的PBP2与PBP3之间产生一种新的PBP2a，低、中度耐药性是由于 PBP的产量增多或青霉素的亲和力下降所致。 3.在无抗生素存在情况下，PBP2和PBP4的转肽酶共同参与细胞壁的合成，PBP2的转肽酶负 责合成二聚、三聚、四聚肽聚糖，PBP4的转肽酶负责将他们进行交联，最终形成高度交联的 肽聚糖。在β-内酰胺类抗生素存在的情况下，抗生素会抑制PBP2的转肽酶活性，而mecA基 因编码的PBP2a与青霉素结合能力较差，不受影响，其转肽酶可代替PBP2的转肽酶行使功能， 合成肽聚糖，维持耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的正常繁殖，从而使细胞产生了耐药性。
mecA基因的表达调控
mecA（PBP2a）的表达主要受其调控系统mecR1和mecI控制。 在没有抗生素存在的情况下，由mecI编码的抑制子结合到mecA的 启动子区，阻止mecA的转录和翻译，因此在正常情况下PBP2a的 表达量很低；在β-内酰胺类抗生素的压力下，mecR1在跨膜信号 的刺激下，自身活化，活化的mecR1具有金属蛋白酶的作用，从 而对结合在mecA启动子区的MecI抑制子发挥剪切作用，使MecI 失活，而促进mecA的表达感菌株转变为耐药菌株可以通过MecI的 失活或丢失，以及mecA操纵子区发生突变等机制实现。
因PBP改变而产生耐药性 法一：对发酵液中的金黄色葡萄球菌纯培养物做耐药性表型鉴定， 与PBP改变相应数据比较。（菌落形态、生理生化特征、遗传特征） 法二：从金黄色葡萄球菌的mecA基因出发 检测PBP2a的表达量——抗原抗体杂交 mecA转录产物丰度测定——荧光定量PCR或放射探针 分子水平的操作（试剂盒）——高效、灵敏 补救防止倒罐：1.青霉素类抗生素联合使用：青霉素、万古霉素等； 2.若发酵采用的为革兰氏阴性菌株，可以添加适量的溶菌酶；
金黄色葡萄球菌耐药性
生命科学学院 2014级生物技术（产业计划）
金黄色葡萄球菌
1.金黄色葡萄球菌为球型，直径0.8μm左右，显微镜下排列成葡萄串状,无芽胞、鞭毛，大多 数无荚膜，革兰氏染色阳性。营养要求不高，在普通培养基上生长良好，需氧或兼性厌氧， 最适生长温度37℃，最适生长pH 7.4。平板上菌落厚、有光泽、圆形凸起，直径1~2mm。 2.血平板菌落周围形成透明的溶血环。有高度的耐盐性，可在10~15% NaCl肉汤中生长。可 分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖，产酸不产气。甲基红反应阳性，VP反应弱阳性。许多菌 株可分解精氨酸，水解尿素，还原硝酸盐，液化明胶。 3.具有较强的抵抗力，对磺胺类药物敏感性低，但对青霉素、红霉素等高度敏感。 4.甘露醇高盐琼脂可用于金黄色葡萄球菌的选择性分离培养。有致病性、引发化脓局部或全 身感染。
它具有糖基转移酶、肽基转移酶和羧肽酶活性，能够 催化肽聚糖聚合和交联，参与细菌肽聚糖生物合成的 末端反应、形态维持及调整等功能，在细菌生长繁殖 过程中起重要作用。
青霉素酶
1.催化水解青霉素β-内酰环产 生青霉噻唑酸的一类β-内酰胺 酶 2.使青霉素类抗生素水解失活； 3.筛选标记（青霉素抗性基 因）； 4.次生菌落；
青霉素含有高活性β-内酰胺环，与连接MNAC的五肽的最后二肽（即D-丙氨酰-D-丙氨酸）结构相似， 转肽酶与β-内酰胺环的酰胺键共价结合，形成乙酰化转化酶，使转肽作用不能进行，交叉联结受阻，致 细胞壁缺损，而失去保护屏障。由于菌体内渗透压高，在等渗环境中水分不断渗入，致细胞肿胀、变形， 在自溶酶激活影响下，细菌破裂溶解而死亡。
PBP（青霉素结合蛋
白）
β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环与 细菌D-丙氨酰-D-丙氨酸末端有相 似结构，能与D-丙氨酰-D-丙氨酸 竞争PBP的活性位点，且比D-丙氨 酰-D-丙氨酸与PBP的亲和性更高， 它通过β-内酰胺环的羧基和细菌相 应的PBP中的丝氨酸羟基共价结合 形成丝氨酸脂，干扰PBP的正常酶 活性，从而干扰肽聚糖的合成，使 细胞壁合成受阻，最终导致细菌死 亡。
细菌耐青霉素
1.产生青霉素酶（β-内酰胺酶）——青霉素失效——细胞壁正常 合成 2.PBP改变——与青霉素类抗生素的亲和力下降——不能被乙酰化 失活——可以催化转肽反应——细胞壁正常合成 3.细胞壁或外膜通透性改变——青霉素难以进入——抑菌杀菌作 用弱 4.缺少自溶酶——天然的抵制青霉素
金黄色葡萄球菌耐青霉素
青霉素
抗菌素的一种，是指从青霉菌培壁并在细菌细胞的 繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。种类多，有天然、半合成等。
细菌细胞壁具有保护和维持细菌正常形态的功能，主要成分为胞壁黏肽(mucopeptide,也称肽聚糖， peptidoglycan)，是由两股改变氨基糖的线性多糖链(N-乙酰葡萄糖胺，N-acetylglucosamine, GNAC；N-乙酰胞壁酸，N-acetylmuranic acid, MNAC)通过肽链交联而成。1革兰阳性细菌细胞壁有 50-100个分子厚，而革兰阴性细菌仅1-2个分子厚。其生物合成可分为3个阶段：①胞质内黏肽前体的 形成；②胞质膜上为乙酰胞壁五肽与乙酰葡萄糖胺连接；③在细胞膜外，通过转肽作用完成交叉连接过 程。