抗菌药物耐药性的分子生物学机制
简述细菌产生耐药的分子生物学机制
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简述细菌产生耐药的分子生物学机制细菌产生耐药性是一种严重的全球性问题,在医疗领域和公共卫生健康方面造成了巨大的挑战。
耐药细菌可以抵抗抗生素的作用,导致感染无法有效治疗。
这一现象的发生主要是由于细菌在适应环境压力下产生的突变和基因水平的水平转移。
细菌产生耐药性的分子生物学机制可以归纳为以下几点:1. 突变:细菌在繁殖和生存过程中经常发生突变,这些突变有时会导致细菌产生耐药性。
例如,在细菌的基因组中可能发生某些点突变,导致抗生素无法与细菌的特定靶标结合,从而失去了抗生素的作用。
2. 基因水平转移:细菌之间可以通过多种机制进行基因水平的转移,包括共轭转移、转化和噬菌体介导的转导。
这些机制允许细菌在不同个体之间交换基因,包括耐药基因。
当一个细菌耐药基因通过转移传递给另一个细菌时,接受者细菌也会获得相应的耐药性。
3. 耐药基因共同的存在:许多细菌都存在耐药基因的共同存在。
这些基因可以以编码抗生素靶标的蛋白质的形式存在,也可以以编码抗生素降解酶或泵的形式存在。
当细菌遇到抗生素时,这些耐药基因可以被激活,从而产生耐药性。
4. 适应性突变:细菌可以通过快速适应和进化来产生耐药性。
当细菌暴露在抗生素的选择压下时,那些具有耐药基因的细菌会有更高的存活率。
随着时间的推移,这些耐药基因会在细菌群体中逐渐增加,导致整体耐药性的提高。
细菌产生耐药的分子生物学机制是一个复杂的过程,与以上所述的因素密切相关。
了解这些机制对于制定和实施有效的抗生素使用策略以及开发新的抗生素至关重要。
此外,加强细菌感染的预防控制、提高公众对抗生素的正确使用和传染病防控知识的认识也是应对细菌耐药性的重要措施。
--细菌耐药机制医学
![--细菌耐药机制医学](https://img.taocdn.com/s3/m/bbe1ca445f0e7cd185253646.png)
penicillin binding proteins PBP2 PBP1a
PBP3
PB1b
CBD/RR
临床上最重要的-内酰胺酶
➢ 超广谱-内酰胺酶(ESBLs) ➢ 高产AmpC酶 ➢ 碳青霉烯酶
超广谱-内酰胺酶 (extended-spectrum -lactamases,ESBLs)
34.0% 大肠埃希菌 38.3% 肺炎克雷伯菌 12.9% 大肠埃希菌 20.1% 克雷伯菌属菌 10% 大肠埃希菌 12% 肺炎克雷伯菌
台湾的ICU病房, 2000,Hsueh PR
11.9% 大肠埃希菌 11.3% 肺炎克雷伯菌
香港,2000, Ho PL等
11% 大肠埃希菌 13% 肺炎克雷伯菌
Cephalosporins slower diffusion due to bulk and ionic charges
Imipenem Rapid diffusion due to small size and zwitterionic +/- charge)
OmpC
OmpF
Beta L的β-内酰胺类抗菌药物,其对铜绿 假单胞菌的活性,主要是通过一个特殊的孔蛋白通道 OprD2的扩散而实现的,一旦这一孔蛋白通道消失,则铜 绿假单胞菌对亚胺培南就会产生耐药性。
二、 产生灭活酶
细菌产生一种或多种水解酶或钝化酶来水解 或修饰进入细胞内的抗菌药物,使之到达靶位 之前失去活性
细菌产生的灭活酶主要有:
❖ β-内酰胺酶
❖ 氨基糖苷类钝化酶 ❖ 氯霉素乙酰转移酶 ❖ MLS钝化酶
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 通透性改变
MRSA的耐药性、分子流行病学研究及感染危险因素分析演示稿件
![MRSA的耐药性、分子流行病学研究及感染危险因素分析演示稿件](https://img.taocdn.com/s3/m/456ac14dba68a98271fe910ef12d2af90242a88f.png)
产生抗菌药物灭活酶
如β-内酰胺酶,能够破坏抗菌药物的活性基团。
抗菌药物作用靶点的改变
如DNA旋转酶的突变,使抗菌药物失去作用靶点。
药物外排泵
通过外排泵将药物排出体外,降低药物在菌体内的浓度。
细胞壁通透性的改变
降低细胞壁的通透性,减少药物进入细胞内的量。
通过体外试验测定细菌对抗菌药物的敏感程度,常用方法有纸片扩散法、稀释法等。
分子流行病学的主要任务是识别和了解疾病的危险因素,为预防和治疗提供科学依据。
分子流行病学有助于理解疾病的传播机制,为制定有效的控制策略提供支持。
分子分型是利用分子生物学技术对微生物进行分型的方法,有助于了解微生物的多样性和进化。
对于MRSA,常用的分子分型方法包括PFGE、MLST、SCCmec分型等。
PFGE方法可以提供细菌的基因组指纹图谱,用于追踪细菌的传播链。MLST方法通过分析细菌的七个基因序列进行分型,有助于了解细菌的进化和传播。SCCmec分型则用于分析MRSA携带的耐药质粒。
03
CHAPTER
感染危险因素分析
老年人和儿童由于免疫系统较弱,容易感染MRSA。
年龄
慢性疾病、糖尿病、慢性肺病等基础疾病患者,由于免疫系统受损,容易感染MRSA。
通过改进检测技术和方法,提高MRSA感染的早期发现率,为及时治疗和防控提供依据。
规范诊断流程
制定标准化的诊断流程,确保医疗机构对MRSA感染的诊断准确性和一致性。
严格控制抗菌药物的处方和使用,避免滥用和过度使用,降低细菌耐药性的产生。
限制抗菌药物使用
鼓励和支持抗菌药物研发,对抗MRSA等耐药菌株的新型抗菌药物进行研究和开发。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ药敏试验
耐药基因检测
新型抗菌药物耐药性的临床监测与应对策略
![新型抗菌药物耐药性的临床监测与应对策略](https://img.taocdn.com/s3/m/96b2dd7686c24028915f804d2b160b4e767f81d5.png)
新型抗菌药物耐药性的临床监测与应对策略一、引言随着抗菌药物的广泛应用和滥用,耐药菌株的出现已经成为全球公共卫生领域的一大难题。
新型抗菌药物在解决传统抗生素耐药性问题的同时,也面临着新的挑战。
本文旨在探讨新型抗菌药物耐药性的临床监测与应对策略,为有效防治耐药菌株的传播提供参考。
二、新型抗菌药物的耐药性机制1. 药物靶点改变新型抗菌药物的作用机制主要是通过干扰细菌的生长和生物合成来达到杀菌或抑制细菌繁殖的目的。
一些耐药菌株通过改变药物的靶点结构,导致药物的结合能力降低,从而减少药物的抗菌效果。
2. 药物转运通道改变部分细菌通过改变药物的转运通道,减少药物的内部积累,从而减弱药物的抗菌作用。
这种耐药机制使得新型抗菌药物在临床治疗中的疗效大大降低。
3. 药物降解酶合成增加耐药细菌通过产生一些降解酶,将新型抗菌药物降解成无效物质,从而降低药物的浓度和作用效果。
这种机制是很多耐药菌株常见的耐药策略。
三、新型抗菌药物耐药性的临床监测方法1. 药敏试验药敏试验是目前评价细菌对药物敏感性和耐药性的一种重要方法。
通过对不同药物的最小抑菌浓度进行测定,可以了解细菌对不同药物的耐药情况,指导临床合理用药。
2. 分子生物学检测现代分子生物学技术的应用使得对细菌的耐药机制有了更深入的了解。
通过检测耐药基因的存在和表达水平,可以为耐药性的机制研究提供更准确的数据支持。
3. 流行病学调查耐药性的传播是一个多因素的复杂过程,流行病学调查可以帮助了解不同细菌株之间的传播路径和趋势,为临床制定合理的防控措施提供依据。
四、新型抗菌药物耐药性的应对策略1. 合理使用抗菌药物合理使用抗菌药物是预防耐药性的首要措施。
医生在处方药物时应该根据病原菌的特异性和敏感性选择合适的药物,严格控制药物的剂量和用药时间,并严格执行用药方案。
2. 开展耐药菌监测定期开展耐药菌监测是发现和监测耐药菌株传播的有效手段。
通过监测不同药物对细菌的抗性情况,可以及时调整临床用药策略,防止耐药细菌的进一步传播。
耐药基因检测与耐药性分子机制解析
![耐药基因检测与耐药性分子机制解析](https://img.taocdn.com/s3/m/5d39ac9fc0c708a1284ac850ad02de80d4d806f9.png)
耐药基因检测与耐药性分子机制解析耐药基因检测与耐药性分子机制解析是目前医学领域的热点研究方向,旨在揭示微生物对抗生素的耐药机制以及寻找新的抗菌药物靶点。
本文将分别就耐药基因检测和耐药性分子机制解析进行详细介绍。
耐药基因检测是一项用于检测细菌或病毒耐药性的分子生物学技术。
在临床治疗中,耐药性已成为一个全球性的问题,对治疗效果产生了严重影响。
通过耐药基因检测技术,可以快速准确地确定微生物菌株是否具有耐药性,并且可以为选择合适的抗生素治疗提供参考。
一种常用的耐药基因检测方法是聚合酶链式反应(PCR)。
该技术利用特异性引物扩增目标基因,在不经过培养的情况下,可以直接从临床样本中检测到特定的耐药基因。
此外,新兴的下一代测序技术也在耐药基因检测中发挥了重要的作用。
通过对细菌或病毒的基因组进行高通量测序,可以全面了解其耐药基因的存在与表达情况。
耐药基因检测的应用在许多方面都具有重要意义。
首先,它可以帮助临床医生进行精准的药物选择,避免使用对患者不起作用的抗生素。
其次,耐药基因检测可以迅速发现耐药菌株的传播,防止其进一步传播并采取相应的控制措施。
此外,耐药基因检测还可以为监测耐药性的演变提供重要信息,帮助科研人员更好地了解耐药机制的变化趋势。
耐药性分子机制解析是研究耐药性的分子基础和机制的过程。
通过深入研究微生物抵御抗生素的能力,可以揭示出微生物耐药的分子机制。
这些分子机制通常包括耐药基因的表达调控、新的抗菌靶点的出现以及细菌细胞壁和外膜等结构对抗生素的保护。
耐药性的分子机制是极其复杂的,并且会因不同病原微生物的种类而有所差异。
一些耐药基因表达调控的机制包括突变、水平基因转移和表观遗传修饰等。
对于细菌来说,可能会出现抗生素靶点的变异,导致抗生素无法有效结合靶标。
此外,一些细菌还可以改变其细胞壁或外膜的结构,使抗生素无法进入细胞或被快速排出。
分析耐药性分子机制的研究方法有许多种。
其中,基因组学技术的发展为研究提供了强大的工具。
细菌耐药机制的分子生物学解析
![细菌耐药机制的分子生物学解析](https://img.taocdn.com/s3/m/20ca3473842458fb770bf78a6529647d2728340a.png)
细菌耐药机制的分子生物学解析细菌耐药机制一直是医疗领域所关注的热点问题之一。
目前,各种细菌对抗我们使用的抗生素已经变得越来越困难,从而使得耐药性成为了全球性威胁。
因此,对细菌耐药机制的研究变得尤为重要。
在分子生物学层面上,细菌产生耐药性的主要机制有三种方式:1. 基因水平的耐药性细菌将具有产生耐药蛋白的基因集合在一起,形成了耐药基因夹带者(resistance gene-carrying elements),同时,它们能够将这些基因通过基因转移方式传递给新的细菌。
核酸水平变异(genetic mutation)也是细菌产生耐药性的重要机制。
基因突变可能会改变细菌的生物学特性,从而使得它们能够抵抗药物的杀菌作用。
2. DNA修饰DNA修饰是一种影响细菌生命活动的重要机制。
细菌能够通过加入甲基基团从而修饰其基因组序列。
这种修饰方式对细菌的生物学特性产生了重要的影响,从而使得它们能够抵抗抗生素的杀菌作用。
3. 质膜耐药质膜是细菌细胞外壳上的一层薄膜,它被认为是影响细菌耐药性的一个重要因素。
细菌可以通过改变质膜的结构和组成来抵制抗生素的攻击。
这三种耐药机制的分子生物学细节都非常微妙。
它们通常是通过复杂的生化过程来实现的。
因此,对于这些机制的详细理解依赖于对细菌的深入研究和对涉及到的分子及其相互作用的理解。
此外,细菌耐药机制的研究也需要广泛的合作研究。
例如,寻找全球性共性基因,以便更好地开发抗生素,以及探索细菌间的复杂多样化及其演化机制,以更好地理解细菌耐药性是产生的原因和途径。
总之,在发现更有效的抗生素之前,我们需要了解分子生物学机制,以使我们能够更好地预防和治疗细菌感染,并采取行之有效的措施来应对细菌耐药问题的威胁。
金黄色葡萄球菌耐药性、耐药机制与分子流行病学研究
![金黄色葡萄球菌耐药性、耐药机制与分子流行病学研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3281116b3069a45177232f60ddccda38366be14f.png)
研究成果
研究成果
在金黄色葡萄球菌肠毒素的研究方面,已经有许多重要的成果。例如,研究 者们已经成功研发出针对肠毒素的特异性抗体和疫苗,能够有效预防和治疗金黄 色葡萄球菌引起的食物中毒等疾病。此外,还发现了某些药物可以抑制肠毒素的 产生或作用,为治疗耐药性金黄色葡萄球菌感染提供了新的思路。
研究成果
三、耐甲氧西林菌株全基因组测序
综上所述,奶牛乳腺炎性金黄色葡萄球菌耐药基因检测、分子分型和耐甲氧 西林菌株全基因组测序对于奶牛乳腺炎的防控具有重要意义。通过合理运用这些 技术手段,我们可以更好地了解病原菌的特性和演化过程,制定科学的防控措施, 从而保障畜牧业的健康发挑战
3、研发新的治疗方法和策略。当前针对金黄色葡萄球菌耐药性的治疗方法和 策略主要包括窄谱抗生素、抗生素联合治疗、生物制剂等,但这些方法的效果仍 需进一步验证和完善。因此,研发新的治疗方法和策略是未来的重要研究方向。
未来研究的方向和挑战
4、加强国际合作与交流。金黄色葡萄球菌耐药性的问题具有全球性,需要全 球范围内的合作与交流,分享经验和知识,共同应对这一公共卫生挑战。
耐药基因的检测可以指导临床合理用药,防止滥用抗生素,有效延缓耐药性 的产生。已经发现多种耐药基因存在于金黄色葡萄球菌中,如耐甲氧西林基因 mecA、耐万古霉素基因vanA等。通过聚合酶链反应(PCR)、序列分析等分子生物 学方法,可以快速、准确地检测这些耐药基因。
二、奶牛乳腺炎性金黄色葡萄球 菌分子分型
三、耐甲氧西林菌株全基因组测序
此外,政府部门和相关研究机构也需加强对耐药性的监测和管理,开展耐药 性的风险评估和流行病学调查。同时,要加大新药研发力度,寻找更加有效的抗 菌药物,以应对耐药性的挑战。
三、耐甲氧西林菌株全基因组测序
细菌耐药机制研究进展
![细菌耐药机制研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/1649cd2824c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ec27.png)
细菌耐药机制研究进展近年来,随着人们生活水平的提高和医疗技术的进步,抗生素成为临床上较常用的药物之一。
人们常常认为使用抗生素能快速治愈疾病,但是抗生素的滥用和滥用会导致严重的细菌耐药问题。
细菌耐药机制是细菌抵御抗生素的能力,在临床应用中愈来愈受到重视。
本文将对细菌耐药机制的研究进展进行讨论。
一、抗菌药物的分类及作用原理一般来说,抗菌药物可分为以下几类:β-内酰胺类、氨基糖苷类、磺胺类、四环素类、青霉素类、大环内酯类、硝基呋喃系列、糖肽类、半合成大环内酯类、乙酰氨基糖苷类等。
不同类型的抗生素有着不同的作用机制。
β-内酰胺类抗菌素具有干扰细菌细胞壁生物合成的作用。
氨基糖苷类抗菌素通过干扰细菌蛋白质的合成而产生杀菌作用。
磺胺类抗菌素通过与细菌代谢过程中的底物竞争结合,从而影响细菌代谢并迅速杀菌。
四环素类抗菌素通过干扰细菌核糖体的功能而发挥作用。
青霉素类抗菌素通过抑制细菌细胞壁的生物合成,从而引起杀菌效果。
大环内酯类抗菌素是常用的治疗青霉素过敏者,在细胞质膜中与青霉素相似的结合位点相互作用,干扰细菌蛋白质的合成。
硝基呋喃系列通过杀死革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的过程来治疗呼吸道感染。
糖肽类抗菌素可识别并消除感染的并发症。
半合成大环内酯类抗菌素可有效杀死革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,而乙酰氨基糖苷类抗菌素只能消灭革兰氏阴性菌。
抗生素的作用原理对于了解细菌耐药机制和抗生素的副作用有重要意义。
二、细菌耐药机制的基础抗生素在细菌体内产生杀伤作用的过程是多种多样的。
细菌的耐药机制体现在它们不同于正常细胞的特点上。
细菌会通过改变细胞壁、改变细胞膜、改变细胞代谢等方式来抵御抗生素。
在细菌体内氧化应激可能是细菌致死的原因之一,因此,细菌可以通过氧化还原反应等手段来保护自己,如产生一些抗氧化酶等。
另一个重要的抗菌药物耐受性机制是细菌分泌抗性蛋白,这些蛋白具有抗菌药物降解和泵出抗菌药物的功能。
三、细菌耐药机制的影响因素细菌的耐药机制受到一些因素的影响,包括抗菌药物的种类、剂量和使用时间等。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/38a2d54ad1f34693dbef3e29.png)
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。
抗生素分子机理的研究
![抗生素分子机理的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/dd791340b42acfc789eb172ded630b1c59ee9bae.png)
抗生素分子机理的研究抗生素是一类能够抑制或杀死细菌、真菌和病毒的化学物质。
自上世纪40年代以来,抗生素的广泛使用大大缩短了由于感染病菌导致的死亡率,成为了当代医学的重大突破之一。
然而,随着时间的推移,人们发现越来越多的细菌和真菌对常规抗生素产生耐药性,这引起了严重的健康问题和医疗挑战。
因此,了解抗生素的分子机理,寻求新的目标和发现新的药物,成为了当今医学界的热点研究领域。
抗生素的分子机理介绍抗生素的分子机理通常可以分为两类:靶标机理和非靶标机理。
靶标指的是抗生素通过作用于指定的蛋白质或细胞器,从而影响生物的关键途径,进而达到治疗作用的过程。
而非靶标则是抗生素通过暴露细胞生长瓶颈、药物代谢的毒性或促进免疫响应等方式,抑制病菌生长或杀死病菌的过程。
靶标机理:1. 细胞壁 biosynthesis 抑制剂:某些抗生素可以结合到特定的酶中,阻止合成细菌的细胞壁。
例如,横纹链球菌属荧光素以抗生素草酸的钠盐作用于特定的解旋镇静酶,阻止细菌合成其细胞壁,从而使细菌死亡。
2. DNA 转录与信息转移抑制剂:某些抗生素可以干扰细菌的DNA的复制,转录和翻译过程,从而使细菌不能正常的进行基因转录和转译。
例如,链霉素通过与核糖体结合,防止蛋白合成,导致细菌死亡。
3. 胞内环糊精抑制剂:某些抗生素可以影响细菌代谢,从而导致菌体内环糊精合成受到抑制,从而抑制病菌生存。
类似的抗生素包括克林霉素、氯霉素、喹诺酮和凝血酶抑制剂等。
非靶标机理:1. 水杨酸衍生物:某些抗生素通过抑制细菌的蛋白代谢和拥有毒性的效应,从而产生杀菌作用。
例如,头孢唑林氧化物可以在细菌代谢中发挥毒性,通过与细胞膜中的酰辅酶,间接干扰了碳代谢的过程。
2. 溶酶素类:溶酶素类抗生素是一种特殊类型的抗生素,通过针对细菌抑制蛋白聚集,破坏神经递质分泌等作用来杀灭细菌。
溶酶素类抗生素包括青霉素和红霉素等。
3. 碳水化合物代谢剂:某些抗生素可以干扰细菌中的特定碳水化合物相关途径,如核酸合成、代谢途径等,从而起到抑制病菌的作用。
细菌抗生素耐药性:耐药机制与控制策略
![细菌抗生素耐药性:耐药机制与控制策略](https://img.taocdn.com/s3/m/eaaa3110964bcf84b9d57bf5.png)
炎 克 雷 伯 菌 )a i tb c rb u a ni( 曼 不 动 杆 、cn o at a m n i 鲍 e e 菌 1pe d m nsargn s 铜 绿 假 单 胞 菌) e 一 、s“ o o a eu ioa( 和
药“ 超级 细菌 ” 已常见 于 新 闻媒体 的报道 , 如 《 民 例 人 日报 》 外 版 于 2 1 海 0 1年 5月 6日便 有 题 为 “ 生 素 抗 滥用 当止 ” 的健康 关 注报 道 。 细菌 耐 药性 问题 既包 括 人类 医学领 域 如临 床分 离致 病 菌耐 药 性及 其 感染 疾
李显 志 . 张 丽
( 拿 大 卫 生部 药 品 与 食 品 局 , 全大 渥太 华 K1 K ;渥太 华 大 学 生 物 化 学 、 生 物 学 与免 疫 学 系) 加 加 A09 微
摘 要 细 菌对 抗 生 素 的耐 药 性 尤 其 是 多 重 药 物 耐 药 性 已 成 为 全 球 关 注 的 医 学 与社 会 问题 ,严 重 地 威 胁 着 感 染 性 疾 病 的 治
bu s g ;An i—n e tv h r p t—i fc i e t e a y
作 者 简 介 : 显 志 (9 3 ) 男 , 李 1 6 一 , 药物 评 审 主管 , 士 博
泸 州 医 学 院 学报
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2 1 年 01
大肠埃希菌药物耐药机制的分子生物学研究
![大肠埃希菌药物耐药机制的分子生物学研究](https://img.taocdn.com/s3/m/35a86ce4cf2f0066f5335a8102d276a2002960b7.png)
大肠埃希菌药物耐药机制的分子生物学研究大肠埃希菌是人类常见的肠道细菌之一,同时也是引起腹泻和肠道感染的主要病原菌之一。
然而,随着抗生素的过度使用和滥用,大肠埃希菌的耐药性不断加强,传统的抗生素治疗大肠埃希菌感染逐渐失效。
因此,探究大肠埃希菌的耐药机制以及寻找新的治疗方法成为当前迫切的问题。
大肠埃希菌的耐药机制大肠埃希菌的耐药机制主要包括基因突变、水平基因转移和表观遗传学等方面。
基因突变是大肠埃希菌产生耐药性的主要途径之一。
一些基因突变会导致大肠埃希菌获得对抗生素的抵抗能力。
例如,一些基因突变可以使大肠埃希菌对氨基糖苷类抗生素不敏感,从而产生相应的抵抗能力。
水平基因转移也是大肠埃希菌产生耐药性的重要途径之一。
水平基因转移是指细菌通过吸收外源性的DNA片段来获得外源性基因。
大肠埃希菌可以通过共享质粒、嗜菌体和碎片DNA等渠道来获得外源性基因,从而获得相应的耐药性。
例如,暴露在抗生素中的大肠埃希菌会产生β-内酰胺酶,这种酶可以分解β-内酰胺类抗生素,从而使大肠埃希菌获得相应的抗药性。
表观遗传学是指没有改变DNA序列而改变DNA表达方式的一类机制。
表观遗传学机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等方面。
一些表观遗传学机制会影响细胞对抗生素的敏感性。
例如,组蛋白修饰可以影响细胞对β-内酰胺类抗生素的敏感性,从而导致大肠埃希菌产生相应的抗药性。
分子生物学研究为了更好地探究大肠埃希菌的耐药机制,分子生物学研究成为非常有必要的方法之一。
分子生物学是研究生物大分子(主要是核酸和蛋白质)结构和功能的学科。
分子生物学的研究方法包括PCR、基因克隆、蛋白质表达和纯化等方面。
PCR是聚合酶链式反应的缩写。
PCR技术具有高特异性、高敏感性和快速等特点。
PCR技术可以用于扩增特定的DNA序列,从而探究大肠埃希菌的耐药机制。
基因克隆是将DNA序列插入到质粒或噬菌体中,从而进行分子生物学研究的重要方法之一。
基因克隆可以用于获得大肠埃希菌耐药相关基因的表达载体,从而进行抗药性相关的功能研究。
细菌耐药机制huishi
![细菌耐药机制huishi](https://img.taocdn.com/s3/m/60bbc1c485868762caaedd3383c4bb4cf6ecb75e.png)
intI1 attI1 aacA4 59-b VIM-2 59-be aadB 59-be 3’-CS
intI1 attI1 aacA4 59-be VIM-2 59-be 3’-CS
A B
50kb
A
B
PFGE谱分析结果:共有七种类型,来自上海的六株为同一类型,来自北京的三株分两个类型,来自杭州的四株同样也分两个类型。各地区之间的类型各不相同。 反复尝试通过接合试验及质粒抽提物电转化传递金属酶基因均未获成功。经XbaI内切酶消化的染色体PFGE与VIM-2探针杂交显示其中10株铜绿假单胞菌50-kb大小的酶切片段杂交阳性,而其余3株(H22、H26、B2)没有阳性片段。
≥256
2
4
2
4
Ticarcilliin/ ClavulanicAcid
≥256
12
32
4
32
Ampicillin/ Sulbactam
≥256
8
64
1.5
ND
E cloacae 8, E C600, E.coli C600E8,E.coli pT103 和E.coli DH5对抗菌药物的体外抗菌活性
“后天获得”
细菌耐药机制(huishi)
亚胺培南敏感及耐药的产气肠杆菌PFGE图
C1 C2:亚胺培南敏感 C3 C4:亚胺培南耐药
亚胺培南敏感及耐药的产气肠杆菌SDS图
C1 C2:亚胺培南敏感 C3 C4:亚胺培南耐药
细菌耐药机制(huishi)
IS903 98%
(约1000bp)
细菌耐药机制(huishi)
“先天不足”
一些具有高渗透性外膜且对抗菌药物敏感的细菌可以通过降低外膜的渗透性而发展成为耐药菌,即原有的孔蛋白通道由于细菌发生突变而使该孔蛋白通道关闭或消失,则细菌就会对该抗菌药物产生很高的耐药性。 亚胺培南是一种非典型的β-内酰胺类抗菌药物,主要是通过一个特殊的孔蛋白通道OprD2的扩散进入细菌的,一旦这一孔蛋白通道消失,则产生耐药性。
抗生素的耐药机制研究进展选题意义
![抗生素的耐药机制研究进展选题意义](https://img.taocdn.com/s3/m/343eb393c0c708a1284ac850ad02de80d4d806cc.png)
抗生素的耐药机制研究进展选题意义随着人类对抗生素的广泛使用,耐药性已经成为了当今医学领域一个严重的问题。
由于抗生素的不适当或滥用使用,细菌和病毒对抗生素的适应能力越来越强,导致许多传统的抗生素对某些细菌已经失去了作用。
研究抗生素的耐药机制对于指导临床用药、开发新型抗菌药物以及预防和控制抗生素耐药性具有非常重要的意义。
一、抗生素的耐药机制1. 基因突变- 一些细菌可以通过基因突变来改变自身的结构或代谢途径,从而使得抗生素无法有效作用于其细胞结构或生物化学过程。
2. 质粒传递- 细菌可以通过质粒传递的方式,从其他细菌获得耐药基因,导致抗生素的耐药性传播。
3. 生物膜形成- 一些细菌可以通过形成生物膜,来抵抗抗生素的侵袭,从而增加抗生素的耐药性。
二、抗生素的耐药机制研究进展1. 抗生素耐药机制的分子机理研究- 近年来,许多研究人员通过分子生物学、基因组学等手段,深入探讨了细菌耐药基因的表达调控机制,揭示了细菌如何通过基因变异、基因水平的转移以及蛋白质结构改变等途径来发展抗生素的耐药性。
2. 新型抗生素的研发- 为了解决传统抗生素耐药性的问题,许多科研人员开始研发新型的抗生素,包括修饰已有抗生素、开发抑制耐药基因表达的药物等,以应对不同细菌对抗生素的耐药性。
三、选题意义1. 指导临床用药- 通过深入研究抗生素的耐药机制,可以根据不同细菌耐药机制的差异性,合理选择抗生素治疗,指导临床用药,提高抗生素的使用效率。
2. 预防和控制抗生素耐药性- 了解抗生素的耐药机制,可以帮助预测和监测抗生素的耐药性传播,采取相应的控制措施,预防和控制抗生素耐药性的发展。
3. 促进新型抗生素的研发- 通过对抗生素耐药机制的深入研究,可以为新型抗生素的研发提供理论基础和科学依据,推动新型抗生素的问世。
四、个人观点与理解在当前抗生素耐药性日益严重的形势下,研究抗生素的耐药机制具有非常重要的意义。
只有通过深入研究抗生素的耐药机制,我们才能更好地指导临床用药、预防和控制抗生素的耐药性,并推动新型抗生素的研发。
抗菌药物的耐药机理
![抗菌药物的耐药机理](https://img.taocdn.com/s3/m/71a45665ec630b1c59eef8c75fbfc77da26997c9.png)
抗菌药物的耐药机理
抗菌药物的耐药机理主要分为以下几种:
1. 靶标改变:细菌通过改变靶标蛋白的结构或数量,使抗菌药物无法与其结合,从而产生耐药性。
2. 泵出机制:细菌通过表达外排泵,将抗菌药物从细胞内排出,使药物浓度降低,导致耐药性。
3. 细胞壁改变:细菌通过改变细胞壁的结构或合成新的细胞壁成分,使抗菌药物难以穿透细胞壁进入细胞内部,从而产生耐药性。
4. 代谢途径改变:细菌通过改变代谢途径,使抗菌药物在体内被代谢降解,从而降低药物浓度,导致耐药性。
5. 细胞壁修饰:细菌通过修饰细胞壁上的肽聚糖或蛋白质,使抗菌药物无法与细胞壁结合,从而产生耐药性。
这些耐药机理可以单独或同时存在,导致细菌对不同类型的抗菌药物产生不同程度的耐药性。
因此,合理使用抗菌药物、控制滥用和误用是减少耐药性发展的重要措施。
药物抗性机制的研究
![药物抗性机制的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/f00e084402d8ce2f0066f5335a8102d276a2619c.png)
药物抗性机制的研究药物抗性机制是指细菌、病毒或其他病原体对药物产生耐药性的过程。
该现象在医学和医药领域中引起了广泛关注,因为它对于传统疾病治疗和药物研发产生了重大影响。
本文将探讨药物抗性的机制及其研究方法。
一、药物抗性的机制1. 基因突变细菌、病毒等微生物通过自身基因的突变来产生对药物的抗性。
基因突变可导致药物靶点的结构或功能发生变化,使得药物无法有效地与其相互作用。
这种抗性机制被称为“靶点突变”。
2. 药物泵细菌和其他微生物可通过药物泵将药物从细胞内排出,从而降低药物对它们的杀伤作用。
药物泵基因的表达水平的改变或其突变可导致细菌对药物具有更高的耐药性。
3. 修饰药物的酶某些微生物通过调控或突变特定的酶来降解或修饰药物,使药物失去杀伤作用。
这种机制被称为“酶耐药”。
4. 降低药物的进入微生物可以改变其细胞壁或膜的组成,从而减少药物进入细胞的能力。
这种机制称为“渗透性降低”。
二、药物抗性机制的研究方法1. 基因测序技术通过对微生物基因组的测序及比对,可以查找和分析基因突变,从而了解药物抗性机制。
随着高通量测序技术的发展,基因测序在药物抗性研究中发挥了重要作用。
2. 蛋白质结构分析对药物靶点蛋白质进行结构分析,可以发现靶点突变及其对药物结合的影响。
利用X射线晶体学、核磁共振等技术,研究人员可以解析蛋白质的三维结构,从而了解药物抗性机制。
3. 药物代谢途径研究通过研究微生物对药物的代谢途径,可以了解酶耐药机制。
利用质谱分析等技术,可以追踪药物在微生物中的代谢轨迹,进而揭示酶耐药的分子机制。
4. 其他相关技术除了上述方法,研究人员还可以利用遗传学、分子生物学等技术手段,深入探究药物抗性机制。
比如通过转基因技术构建突变株、利用荧光探针来研究药物泵等。
结语药物抗性机制是一个复杂多样的过程,研究它对于开发新的治疗策略和药物研发具有重要意义。
通过利用各种研究方法,我们可以更好地理解药物抗性机制的本质,为未来的抗菌药物研发提供指导和支持。
抗生素耐药性的机制及其防治研究
![抗生素耐药性的机制及其防治研究](https://img.taocdn.com/s3/m/619aec48591b6bd97f192279168884868762b8e0.png)
抗生素耐药性的机制及其防治研究人类历史上,抗生素的发明和应用为许多传染性疾病的治疗提供了有效的手段。
然而,随着抗生素的大量应用,抗生素耐药性问题逐渐凸显。
抗生素耐药性是指某些细菌对抗生素的特异性作用产生了抗药性,即无法被常规剂量的抗生素杀灭。
抗生素耐药性的机制及其防治研究是当前医学界关注的热点问题。
一、抗生素耐药性机制抗生素耐药性的机制主要有两种:内源性机制和外源性机制。
内源性机制是指细菌本身自身产生的抗性。
其中最常见的是基因突变。
细菌在复制过程中不可避免地会产生一些基因突变,这些基因突变可能会使细菌体内产生靶标变化或者代谢改变,导致抗生素对细菌产生失效。
此外,细菌也可以利用一些自身生理机制,如改变药物外排方式、改变细胞壁的通透性等,来提高细菌对抗生素的耐受性。
外源性机制则是指细菌获取外源性基因并表达了抗生素抗性基因。
一般情况下,细菌通过三种主要方式获取抗生素抗性基因:转移、转化和转导。
先进的分子生物学技术使得细菌之间的基因转移更加容易。
此外,大量需要用到抗生素的领域,如家禽养殖、人畜共通感染等,也是细菌获取抗生素抗性的重要途径。
这些细菌可以通过食品、水源等多种途径传播到人类接触的环境中。
二、抗生素耐药性防治研究抗生素耐药性的频繁发生,威胁到人类的健康安全。
因此,如何有效减少细菌对抗生素的耐受性,成为了当前医学界面临的重要问题。
针对抗生素耐药性,有以下几种防治策略。
1. 减少抗生素的应用抗生素的滥用是导致抗生素耐药性产生和扩散的主要原因。
因此,合理使用抗生素是最主要的防治措施之一。
医生在开方抗生素时应该结合患者的病情、细菌分布情况等因素,避免过多的使用抗生素。
此外,人们在日常生活中也应该减少使用抗生素,如预防感冒等自限性感染时不用抗生素,不随意购买和使用抗生素。
2. 开发新型抗生素随着抗生素的广泛应用,耐药细菌不断地出现,人们开发新型抗生素来应对这一问题。
与以往不同的是,新型抗生素在设计上更加注重靶向性,可以对症治疗,减少生态环境的干扰,更加利于治疗。
抗生素耐药性的机制与应对措施
![抗生素耐药性的机制与应对措施](https://img.taocdn.com/s3/m/66dea03403768e9951e79b89680203d8cf2f6a4a.png)
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抗生素耐药性的影响
抗生素失效与疾病治疗难度增加
抗生素失效:细菌产生耐 药性,导致抗生素治疗效
果下降
疾病治疗难度增加:抗生 素失效后,疾病治疗难度 加大,可能需要更高级别
的抗生素或联合用药
医疗费用增加:治疗难度 增加导致医疗费用上升,
给患者带来经济压力
公共卫生问题:抗生素失 效可能导致耐药菌传播,
开发新型抗生素:针对抗 生素耐药性问题,科学家 们正在开发新型抗生素, 如抗生素前药、抗生素组
合等。
研究抗生素替代疗法:除 了抗生素,科学家们还在 研究其他治疗方法,如抗 菌肽、噬菌体等,以应对
抗生素耐药性问题。
科研领域对新型抗生素的研发进展
抗生素耐药性 已成为全球性 问题,需要研 发新型抗生素 来应对
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抗生素耐药性产生的原因:细菌 产生耐药基因、改变细胞壁结构、 降低药物渗透性等
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作用原理:通过抑制细菌细胞壁 合成、干扰蛋白质合成、抑制核 酸复制等途径来杀死或抑制细菌 生长
应对措施:合理使用抗生素、研 发新型抗生素、联合用药等
细菌对抗生素的耐药机制
基因突变:细菌基因 突变导致抗生素作用
靶点改变或消失
主动外排:细菌通过 主动外排系统将抗生
素排出细胞
生物被膜:细菌形成 生物被膜,降低抗生
素渗透率
代谢拮抗:细菌通过 代谢拮抗降低抗生素
活性
耐药基因的传播方式
水平传播:通过接合、转 化、转导等方式,将耐药 基因从一个细菌传递给另
一个细菌
垂直传播:通过遗传方式, 将耐药基因传递给后代
基因突变:细菌在生长过 程中,基因发生突变,产
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抗菌药物耐药性的分子生物学机制抗菌药物产生耐药性,为人类战胜病原菌提出了一个严峻的挑战。
细菌耐药的机制非常复杂,通常认为涉到以下几个方面:(1)产生灭活酶和钝化酶。
细菌能产生可破坏抗生素或使之失去抗菌作用的酶,使药物在作用于菌体前即被破坏或失效。
(2)抗菌药物渗透障碍[1]。
细菌外层的细胞膜和细胞壁结构对阻碍抗生素进入菌体有着重要作用。
膜上有亲水性的药物通过蛋白,称外膜蛋白,主要有2种:分子较大的为OmpF和分子较小的为OmpC;最近又发现了第三种蛋白PhoE。
外膜蛋白的缺失可导致细菌耐药性的发生,在某些细菌的外膜上还有特殊的药物泵出系统,使菌体内的药物浓度不足以发挥抗菌作用而导致耐药。
(3)药物使用靶位的改变。
菌体内有许多抗生素结合的靶位,细菌可通过靶位的改变使抗生素不易结合,是耐药发生的重要机制。
(4)代谢途径改变。
绝大多数细菌不能利用已有的叶酸及其衍生物,必须自行合成四氢叶酸。
肠球菌属等某些营养缺陷型细菌能利用外源性胸苷或胸腺嘧啶,表现出对磺胺和甲氧嘧啶等药物的耐药。
从分子生物学角度认识细菌的耐药机制,过去主要集中在基因突变的研究中,认为基因突变的积累是细菌产生耐药性的重要机制。
但近年来研究发现,没有接触过抗生素的病原菌,对抗生素也具有抗性,耐药性具有转移的特点。
整合子(integron)被认为是抗性基因在水平传播的重要因子[3],由两部分组成:5’与3’端保守区域(conserved segˉments,简称CS)以及中间的基因簇,选择性地整合到整合子上而获得耐药性。
通过整合子的整合作用,抗性基因之间能够互相交换,再借助于转化、转导与接合作用,使得耐药性在畜禽与畜禽、畜禽与人类、人类与人类之间的病原菌上广泛传播,给人类健康造成严重威胁。
1 细菌对β-内酰胺类抗生素的耐药机制β-内酰胺类抗生素为高效杀菌剂,对人的毒性极小。
其中革兰阳性细菌产生的耐药主要通过青霉素结合蛋白(PBP)的改变介导,而革兰阴性细菌产生的耐药则主要通过β-内酰胺酶介导。
1.1 PBP改变介导的细菌耐药青霉素结合蛋白(peniˉcillin binding proteins,PBP)位于细菌细胞质膜外壁,是细胞壁肽聚糖合成后期具有转肽酶、转糖苷酶及羧基肽酶等作用的一系列酶,也是β-内酰胺类抗生素的作用靶点。
当β-内酰胺类抗菌药物与PBP结合后,PBP便失去酶的活性,使细胞壁的合成受到阻碍,最终造成细胞溶解、细菌死亡[8]。
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。
PBP基因的变异,使β-内酰胺类抗生素无法与之结合或结合能力降低,是形成耐药的根本原因。
PBP改变包括获得的对抗生素低亲和力的PBP和本身发生修饰导致对抗生素的亲和力下降的PBP,前者主要发生在葡萄球菌中,后者主要发生在肺炎链球菌中。
PBP按分子量的不同分为5种,每种又有若干亚型。
PBP1A、PBP2X、PBP2B的基因排序已经证明1~3个位点基因变异,位点变异造成PBP结构变化,使β-内酰胺类抗生素不易与之结合,使其之间的亲和力下降,导致抗菌力低下。
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)对所有β-内酰胺类抗生素均耐药,其原因是由于获得了未知起源DNA编码的新的耐β-内酰胺PBP,这种PBP由细菌染色体mecA基因编码,被命名为PBP2a。
mecA基因的表达受多种因素的影响,包括pH、温度、渗透性、上游调节序列和抗生素的诱导。
mecA的转录有3种形式:①非诱导持续表达型,此型MRSA缺少mecR1-mecI基因和β-内酰胺酶质粒;②即刻诱导型,此型缺少mecR1-mecI基因而具有β-内酰胺酶质粒,通过β-内酰胺酶的调控基因来调控mecA的表达;③延迟表达型,此型MRSA具有mecR1-mecI基因,其耐药性在甲氧西林诱导后48h才能充分表达,临床常规药敏试验常误将此型菌株判断为敏感,因此具有重要的临床意义。
1.2 β-内酰胺酶介导的细菌耐药现已发现4种新的临床上重要β-内酰胺酶[4]:①超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrumβ-lactamases,ESBLs);②金属β-内酰胺酶;③质粒介导的AmpCβ-内酰胺酶;④OXA型β-内酰胺酶。
1.2.1 超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)ESBLs属于Bush分类法的A组,最早由克雷伯菌属和大肠埃希菌等肠杆菌科细菌产生,由质粒介导,从TEM、SHV突变而来。
临床对β-内酰胺类药物耐药者包括青霉素类、第三代和第四代头孢霉素以及氨曲南,但对酶抑制剂敏感。
ESBLs种类最多的是TEM族酶(已超过90种)、SHV族酶(已超过25种)和CTX-M族。
TEM族超广谱β-内酰胺酶:TEM-1是革兰阴性菌最常见的β-内酰胺酶。
超过90%大肠埃希氏菌对氨苄西林耐药的原因是由于其产TEM-1。
越来越多耐氨苄西林和青霉素的流感嗜血杆菌,淋病奈瑟氏球菌也产TEM-1。
TEM-1能水解青霉素和头孢噻吩、头孢拉定等第一代头孢菌素。
发生在个别位点的氨基酸取代对ESBLs表型至关重要。
Glu-104→Lyx,Arg-164→Ser/His,Gly-238→Ser及Glu-240→Lys。
SHV族超广谱β-内酰胺酶:产SHV-1最常见的细菌是肺炎克雷伯杆菌。
肺炎克雷伯杆菌质粒介导的氨苄西林耐药的原因超过20%是其产SHV-1。
Ser-238→Gey及Lys-240→Glu是SHV型ESBLs的最常见情况。
CTX-M族超广谱β-内酰胺酶。
近年来,一个新的质粒介导的ESBLs家族—CTX-M(以高度水解头孢噻肟为特征)的数量也在不断增加。
这类酶主要由鼠伤寒沙门菌、大肠埃希菌或肠杆菌属某些种产生,包括CTX型酶和Toho-1,2。
CTX-M型酶对头孢噻肟、头孢他啶的水解能力比对青霉素强,相对头孢他啶来说,更优先水解头孢噻肟。
尽管这族酶中的一些也能水解头孢他啶,但通常不引起临床耐药。
所有CTX -M族酶都有Ser 237 ,提示该位点对其超广谱酶活性起重要作用。
驱动ESBLs进化的选择压力通常要归因于氧亚胺β-内酰胺类抗生素的使用强度。
β-内酰胺类抗生素的强选择压力不仅对ESBLs基因的编码区而且对启动子、拷贝数以及其它基因起作用。
这些改变可明显增加菌株的耐药水平和扩大底物谱。
细菌高产ESBLs通常是诸如启动子上调突变,可转座因子插入启动子区域附近,ESBL基因拷贝数增加或产生2种不同的ESBLs等原因造成。
目前,已发现不少菌株产ESBL同时伴有AmpC酶去阻遏突变。
产ESBL菌株常常也对氨基糖苷类、喹诺酮类等其它类抗菌药物耐药。
编码ESBLs的基因常与编码氨基糖苷类纯化酶的基因在同一接合性质粒上,因而可以一起在菌株间传播。
这意味着只使用其中一类抗菌药物便可产生对2类不同药物耐药性的共选择。
1.2.2 金属β-内酰胺酶属于Bush分类法的B组,是一组活性部位为金属离子,且必须依赖少数金属离子(主要为Zn 2+ )存在而发挥催化活性的酶类。
大多数编码金属酶的基因序列已被确认,包括来源于脆弱类杆菌的cfiA基因、腊样芽孢杆菌的Bc-Ⅱ基因、嗜麦芽寡食单胞菌的L-1基因、以及铜绿假单胞杆菌及粘质沙雷菌为主的部分革兰阴性杆菌携带的IMP基因和VIM基因。
除IMP及VIM外,几乎所有的金属酶编码基因都位于染色体上,其中cfiA基因和L-1基因的表达与药物诱导有关。
TMP-1基因是目前所有金属酶基因研究的热点,介导IMP-1基因水平传递的机制已基本明确,即IMP-1基因位于可移动的基因元件———整合子上。
一个整合子可捕获多个基因盒(gene casˉsette),目前已发现60多种基因盒,大多为耐药基因,除TMP-1金属酶基因盒外,还有与β-内酰胺类、氨基糖苷类、氯霉素及磺胺类抗菌药物耐药有关的基因盒,新近发现部分超广谱β-内酰胺酶基因也存在于整合子上,这些基因借助于整合子上的启动子得以转录、表达、并可能介导细菌的多重耐药性。
1.2.3 AmpCβ-内酰胺酶质粒AmpC酶可见于克雷伯菌、沙门菌、弗劳地枸橼酸杆菌、产气肠杆菌、奇异变形杆菌和大肠埃希菌等,常携带大质粒,同时编码对其它抗生素的耐药性,表现为对第一~三代头胞菌素、头霉素、氨基糖苷类及抗假单胞菌青霉素均耐药,但对碳青霉烯类、四代头孢和氟喹诺酮类敏感。
现已报道的AmpC酶至少有25种,根据遗传学关系,可分为5个家族:①枸橼酸杆菌起源的LAT-族(包括LAT-1~4、CMY-2~9和BIL-1);②未知起源的FOX-族(包括FOX-1~6、CMY-1、MOX-1~2和CMY-8);③阴沟肠杆菌起源的Entb-族(包括MIR-1、ACT-1);④摩根菌起源的Morg-族(目前仅发现DHA-1一个酶);⑤蜂房哈夫尼起源的Haf-族(ACC-1)。
产CMY-1和MOX-1酶的菌株对头孢他啶的MICs比头孢噻肟小,而其它类型的AmpCβ-内酰胺酶对头孢他啶和头孢噻肟的MICs值相等。
1.2.4 OXA型βˉ内酰胺酶OXA型βˉ内酰胺酶以高度水解苯唑西林、氯唑西林、活性被克拉维酸仅轻微抑制为特征。
OXA型酶主要由铜绿假单胞菌产生,产赋予细菌对头孢他啶等氧亚胺头孢菌素高水平耐药,当将其编码基因转化大肠埃希氏菌时则对氧亚胺头孢菌素呈微弱耐药。
OXA型酶可被氯离子强烈抑制,100mmol/L的氯离子可以完全抑制OXA型酶的活性。
OXA型酶的耐药性与整合子有关。
大多数肠杆菌科细菌和假单孢菌中的OXA型酶位于可转移质粒上,质粒能携带可移动元件———转座子。
有些转座子只编码单个耐药性,编码多重耐药的质粒和转座子常常还有另一基因元件,即整合子。
整合子是一个遗传结构,可位于质粒、染色体或转座子上,具有整合独立的耐药基因盒的能力。
基因盒中存在整合子可解释为什么质粒可积累不同的耐药基因,为什么OXA型酶常与其他抗生素耐药性关联2 细菌对氨基糖苷类抗生素的耐药机制氨基糖苷类抗生素因其具有浓度依赖性快速杀菌作用、与β-内酰胺类抗菌药物产生协同作用、细菌的耐药性低、临床有效和价廉等优点,它仍是目前临床常用药物,广泛用于革兰阴性杆菌所致的败血症、细菌性心内膜炎和其它严重感染。
其作用机制是通过抑制细菌细胞膜蛋白质的合成并改变膜结构的完整性而发挥强有力的杀菌作用。
对生长繁殖旺盛的细菌,氨基糖苷类通过细菌的细胞外膜扩散后,与其内(细胞质)膜上具有跨膜摄取功能的一种能量依赖性(限速)转运系统“I相转运”蛋白呈低亲和力结合;敏感细菌与其胞膜相连的核蛋白体30S亚基的高亲和力位点上不断集聚药物,由此触发第二种能量依赖性转运系统“I I相转运”而明显加速药物在细胞内的集聚,抑制细菌蛋白质合成,破坏细胞质膜结构,导致细菌内容物外漏直至细菌死亡[8]。