革兰氏阴性菌的耐药现状及对策

灭活酶---β 内酰胺酶( 灭活酶 β－内酰胺酶(三)
超广谱β-内酰胺酶（Extended-Spectrumβlactamases ，ESBLs） ESBLs是一类能够水解 青霉素类、头孢菌素类及单环类抗生素的β-内酰 胺酶, 属Bush分型中的2型β-内酰胺酶，其活性能 被某些β-内酰胺酶抑制剂（棒酸、舒巴坦、他唑 巴坦）所抑制。ESBLs主要由普通β-内酰胺酶基 因（TEM-1,TEM-2和SHV-1等）突变而来，其耐 药性多由质粒介导。自1983年在德国首次发现 ESBLs以来,目前已报道的TEM类ESBLs已有90多 种,SHV类ESBLs 多于25种。TEM型和SHV型 ESBLs主要发现于肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌， 亦发现于变形杆菌属、普罗威登斯菌属和其他肠 杆菌科细菌。
细菌耐药的生化机制： 1，灭活酶的产生。 2，药物作用靶位的改变。 3，抗菌药物的渗透障碍。 4，主动外排机制。 5，细菌自身代谢状态改变。
耐药机理( 耐药机理(一)
产生灭活酶
β内酰胺类抗生素的 内酰胺酶 内酰胺类抗生素的β内酰胺酶 内酰胺类抗生素的 氨基糖苷的修饰酶：钝化酶、灭活酶， 氨基糖苷的修饰酶：钝化酶、灭活酶， 酶促修饰的氨基糖苷类抗生素因不能与 核糖体靶位作用,使其失去抗菌活性 使其失去抗菌活性。 核糖体靶位作用 使其失去抗菌活性。修 饰酶主要包括乙酰转移酶(AAC) 、磷酸 饰酶主要包括乙酰转移酶 转移酶和核苷转移酶 喹诺酮类主要是DNA旋转酶 旋转酶; 喹诺酮类主要是 旋转酶 红霉素乙酰化酶等 它们使抗菌素在到达(细菌 细菌)靶位以前被 它们使抗菌素在到达 细菌 靶位以前被 修饰、被灭活，发挥不了抗菌活性, 修饰、被灭活，发挥不了抗菌活性
革兰氏阴性菌的耐药现状及对策
前言
近年来由于抗生素的广泛应用，细菌的耐药 问题越来越严重。历史和现实的教训告诉我 们：任何一种抗生素一旦问世，很快就会产 生耐药株，产生耐药株的时间周期短则几年， 长则十几年。目前，细菌的耐药问题已成为 全球的严重问题，。
革兰氏阴性菌的耐药现状及对策
世界卫生组织将“控制抗菌素耐药性”作为 2011年世界卫生日的主题. 本文就细菌的主要耐药机制、革兰氏阴性杆 菌的耐药现状及我们的对策作一些简要的阐 述。
S（％）
0.0 15.4 26.9 42.3 82.7
产ESBLs细菌的流行状况
喹诺酮、氨基甙及碳青霉烯类抗生素对50株产ESBLs 的肺炎克雷伯菌和 大肠埃希氏菌的体外抗菌活性MIC（ug/ml）
抗生素 环丙沙星 阿米卡星 亚胺培南 美罗培南
R（％） 65.4 34.6 0.0 0.0
碳青霉烯酶
碳青霉烯酶是指所有能够水解亚胺培南或 美罗培南等碳青霉烯类抗生素的一类β-内酰 胺酶。分别属于Bush分型中的3型和2d、2f 亚型。其中3型酶又称金属β-内酰胺酶，由 染色体、质粒或转座子介导，可见于铜绿 假单胞菌、不动杆菌和多数肠杆菌科细菌。 而2d、2f亚型碳青霉烯酶为丝氨酸酶，又称 非金属碳青霉烯酶。其中2d型仅见于不动 杆菌，2f型可见于部分肠杆菌科细菌。 在嗜麦芽菌中有固有的碳青霉烯酶 固有的碳青霉烯 在嗜麦芽菌中有固有的碳青霉烯酶
内容提要
细菌主要耐药机制 常见革兰氏阴性杆菌的耐药现状 细菌耐药及对策
细菌主要耐药机制
细菌的耐药机制
一，固有耐药 细菌对某些抗菌药物天然不敏感。耐药基因来 源于亲代，染色体介导。 二，获得耐药 细菌DNA的改变导致其获得耐药表型。耐药基 因来源于基因突变或获得新基因。多为质粒 介导。
细菌的耐药机制
不容忽视的问题----耐药细菌的传播 不容忽视的问题 耐药细菌的传播
G- 杆菌耐药的播散主要是 --产生各种 产生各种β --产生各种β内酰胺酶并且耐药性在细菌中播散 它有染色体介导和质粒介导 染色体介导:天然耐药细菌 主要是垂直传播， 染色体介导 天然耐药细菌， 主要是垂直传播，传播 性稍低些 质粒介导:获得性耐药 质粒介导 获得性耐药 ，通过接合性质粒(plasmid)、转 座子(transposon，Tn)、整合型噬菌体(bacteriophage)进 行水平传播。不受菌种和菌族的限制它可从大肠转到 肺克，从肺克转到阴沟， 肺克，从肺克转到阴沟，这种耐药一旦出现威胁极大 最令人关注的是质粒介导的头孢菌素酶， 最令人关注的是质粒介导的头孢菌素酶，超广谱酶
产ESBLs细菌的流行状况
酶抑制剂类抗生素对50株产ESBLs 的肺炎克雷伯菌和大肠埃希氏菌的
体外抗菌活性MIC（ug/ml）
抗生素
氨苄西林/舒巴坦 替卡西林/克拉维酸 阿莫西林/克拉维酸 哌拉西林/他唑巴坦 头孢哌酮/舒巴坦
R（％）
100.0 55.8 19.2 32.7 11.5
I（％）
0.0 28.9 53.8 25.0 5.8
灭活酶---β 内酰胺酶（ 灭活酶 β－内酰胺酶（二）
1995年Bush等将其分为四型: 第1型为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶(AmpC); 第2型为能被克拉维酸抑制的β－内酰胺酶; 第3型为不被所有β－内酰胺酶抑制剂抑制的金属 β－内酰胺酶（需Zn2+活化），可被乙二胺四乙 酸和P-chloromercuribenzate所抑制; 第4型为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。 临床常见的β－内酰胺酶有超广谱β－内酰胺酶、 头孢菌素酶（AmpC酶）和金属酶。分解的底物 分解的底物 都是β内酰胺抗生素， 都是β内酰胺抗生素，是临床最常使用的一类抗 菌药 如产生耐药， 如产生耐药，增加临床选择抗菌药物压力
耐药机理( 耐药机理(二)
靶位改变
抗菌药物对细菌作用位点就是靶位 如β内酰胺酶主要作用位点是青霉素结合蛋白 内酰胺酶主要作用位点是青霉素结合蛋白 PBP（MRSA） （ ） 氨基糖苷类是核糖体的三酸式亚基 喹诺酮类主要作用靶位是拓扑异构酶Ⅱ 喹诺酮类主要作用靶位是拓扑异构酶Ⅱ和拓扑 异构酶IV. 异构酶 这些靶位点发生改变后， 这些靶位点发生改变后，抗菌药物就结合不上 去，造成耐药
Patricia A. B.
，Extended-Spectrum -Lactamases in the 21st Century:Characterization, Epidemiology, and Detection of This Important Resistance Threat[J],Clinical
耐药机理( 耐药机理(四)
主动外运（外排泵） 主动外运（外排泵）
即外排系统过度表达 这一机制一旦被激活， 这一机制一旦被激活，就能把抗菌药物从细 菌内排到细菌外， 菌内排到细菌外，达不到有效药物浓度
药机理耐( 药机理耐(五)
细菌产生生物被膜
细菌生物被膜是指附着在有生命或无生命物体表面的由细 菌自身产生的胞外多聚基质包裹的菌细胞结构群体。 是细菌在不利于其生长的环境下，产生藻酸盐多糖使细菌 相互粘连，形成膜状物并附着于病灶的表面或导管内的一 种现象。 美国疾病预防与控制中心（CDC）的研究结果表明，约 65％的感染性疾病与细菌生物被膜有关，这也是抗感染治 疗面临的新挑战。 与浮游细菌相比，生物被膜细菌对抗菌药物的抗性可提 高10－1000 倍，现有药物难以清除生物被膜，造成感染 反复发作。 如绿脓假单胞菌、流感嗜血杆菌可以产生生物被膜
பைடு நூலகம்
耐药机理( 耐药机理(六)
细菌缺乏自溶酶
对抗菌药物产生耐受性有六个机制， 对抗菌药物产生耐受性有六个机制，一个细 菌可以有一个或多个机制同时存在 多重耐药菌往往有多个机制在同一个细菌中 同时存在， 同时存在，造成很多种抗菌药物的同时耐药
细菌耐药示意图
（抗生素）
膜通透性↓ 泵出 机制↑
靶位改变 11
替代途径
灭活酶
细菌耐药的主要机制
抗生素靶位点改变 孔蛋白改变，细胞壁 膜 孔蛋白改变，细胞壁/膜 通透性改变
灭活酶产生
灭活酶---β 内酰胺酶( 灭活酶 β－内酰胺酶(一)
灭活酶种类很多，其中最主要的是β内酰胺酶。β-内酰胺 类抗生素都共同具有一个核心—β-内酰胺环，其基本作用 机制是与细菌的青霉素结合蛋白结合，从而抑制细菌细胞 壁的合成，达到杀菌作用。产生β-内酰胺酶是细菌对β-内 酰胺类抗菌药物产生耐药的主要原因。细菌产生的β-内酰 胺酶，可借助其分子中的丝氨酸活性位点，与β-内酰胺环 结合并打开β-内酰胺环，导致药物失活。 到目前已发现400种左右 新的种类不断发现 对β内酰胺抗生素造成威胁
产ESBLs细菌的流行状况
头孢菌素对50株产ESBLs 的肺炎克雷伯菌和大肠埃希氏菌的 体外抗菌活性MIC（ug/ml）
抗生素 头孢噻肟 氨曲南 头孢西丁 头孢他啶 头孢吡肟
R（％） 57.7 34.6 17.3 7.7 7.7
I(%) 42.3 53.8 30.8 23.1 51.9
S (%) 0 11.6 51.9 69.2 40.4
灭活酶---β 内酰胺酶（ 灭活酶 β-内酰胺酶（四）
头孢菌素酶（AmpC酶） 属Bush分类中的1型(Ⅰ型)β-内 酰胺酶。 通常将其分为由染色体介导产生的AmpC β-内酰胺酶,产生 菌有阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌等, 由质粒介导产生的AmpC β-内酰胺酶,主要由肺炎克雷伯氏 菌和大肠埃希氏菌产生。 AmpC酶可作用于大多数青霉素,第一、二、三代头孢菌素 AmpC , 和单环类抗生素。 而第四代头孢菌素、碳青霉烯类不受该酶作用。该酶不能 被β-内酰胺酶抑制剂所抑制。 AmpC β-内酰胺酶的产生有2种可能：①在诱导剂存在时 暂时高水平产生,当诱导剂不存在时,酶产量随之下降，三 代头孢菌素、棒酸和碳青霉烯类抗生素是诱导型AmpC酶 的强诱导剂；②染色体上控制酶表达的基因发生突变,导 致AmpC酶持续稳定高水平表达。由高产AmpC酶耐药菌 引起的感染死亡率很高。
耐药机理( 耐药机理(三)
摄入减少（膜通透性下降） 摄入减少（膜通透性下降）
在细菌表面有很多外膜孔蛋白， 在细菌表面有很多外膜孔蛋白，是引起水溶性 抗菌素通过的一些通道 大通道是外膜孔F蛋白 小通道是外膜孔C蛋白 蛋白， 大通道是外膜孔 蛋白，小通道是外膜孔 蛋白 外膜孔蛋白减少或丢失，抗菌药就进不去， 外膜孔蛋白减少或丢失，抗菌药就进不去，在 细菌中达不到有效药浓度， 细菌中达不到有效药浓度，造成耐药
TEM系列、 SHV系列美，英多 系列、 系列美， 系列 系列美 CTX-M系列中国多 系列中国多
常见革兰氏阴性杆菌的耐药现状
ESBLs还与多重耐药（MDR）有关。因为 ESBLs质粒上常常携带对其他抗生素耐药的 基因。因此产ESBLs的细菌不但对所有三代 头孢菌素和氨曲南耐药，对其他大多数抗生 素如喹诺酮类、氨基糖甙类也耐药。
细菌耐药的主要机制—来源于药物的因素
抗菌药物均具有选择耐 药细菌的能力，其广泛 使用可导致选择性压力 增加。
常见革兰氏阴性杆菌的耐药现状
常见革兰氏阴性杆菌的耐药现状
一、产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）的革兰 氏阴性菌 肺炎克雷伯菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、 鲍曼不动杆菌、变形杆菌属及其他肠杆菌属
Microbiology Reviews, 2001,14(4)：933–951
ESBLs的分类 的分类
根据基因同源性和水解底物的不同， 根据基因同源性和水解底物的不同，可分五类 1、TEM系列 、 系列 2、SHV系列 、 系列 3、CTX-M系 、 系 4、OXA系列 、 系列 5、其他亚型 、 TEM系列、 SHV系列美，英多 系列、 系列美， 系列 系列美 CTX-M系列中国多，这和我国大量应用头孢噻肟、 系列中国多，这和我国大量应用头孢噻肟、 系列中国多 头孢曲松有关
头孢菌素酶（AmpC酶）
实际上,所有的革兰氏阴性菌都能产生染色 体介导的AmpC头孢菌素酶,在多数情况下 为低水平表达；在肠杆菌、柠檬酸杆菌、 沙雷氏菌、铜绿假单胞菌中可高频诱导产 生，且常为高产突变株。当临床出现上述 细菌感染，开始几天三代头孢菌素治疗敏 感，而随后发生耐药时，我们可怀疑为高 产AmpC酶的细菌感染，四代头孢菌素和碳 青霉烯类抗生素不受其影响，可供临床选 用。含酶抑制剂的复方制剂不能用于治疗 产AmpC酶菌株的感染。