细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究
四环素类抗生素
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3. 治疗顽固性胸腔积气、积液:顽固性自发性气胸
多需手术修补,但年迈体弱或有合并症者手术危
险极大。对此,应用本品0.5克加入2%普鲁卡 因8毫升,再加50%葡萄糖40毫升,经胸穿或引 流管内缓慢注入患侧胸腔,在4小时内不断变换 体位,尔后引流出胸腔内气体和液体,5天后胸 透未复张可重复一次,100%可愈。如在纤支镜 引导下找到破口,直接喷酒药液于局部,术后1 -5天即可痊愈。对各种顽固性胸腔积液,无论 结核性或癌性,注入本剂均或使胸膜腔粘连闭塞
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(3)代谢与排泄 ①存在肝肠循环,胆汁药物浓度较高一胆 道感染
②原形经肾小球滤过,尿液药浓较高一尿 路感染
③碱化尿液增加排泄
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五、分类
第一代天然四环素 金霉素、四环素、土霉素;
第一个四环索类抗生素金要素是1944年分离得到的,此后 在1950年,1953年又分别发现了士霉索和盐酸四环索。病原微 生物在体外对四环素的面药性产生较慢,但体内同种之间呈交 叉耐药,以至面药现象非常严重。
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2. 用于各种囊肿:盐本四环素溶液具有较强的酸性、
PH为2-3.5,用做硬化剂注射于各种囊肿的囊腔 内,可引起浆膜发生充血水肿、纤维渗出等化学性
炎症反应,破坏各种浆液的病理性分泌,促进纤维
渗出等化学性炎症反应,破坏各种浆液的病理性分
泌、促进纤维化粘连,闭合囊肿腔。临床用于坐骨
结节囊肿、月国窝囊肿、腱鞘囊肿、甲腺囊肿、睾
本品对淋病奈瑟菌具一定抗菌活性,但 耐青霉素的淋球菌对四环素也耐药。
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本品对弧菌、鼠疫杆菌、布鲁菌属、弯 曲杆菌、耶尔森菌等革兰阴性菌抗菌作 用良好,对铜绿假单胞菌无抗菌活性,
四环素类抗菌药物的抗菌活性及耐药机制
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抗菌谱及抗菌活性-需氧革兰阴性菌
病原菌
四环素
大肠埃希菌/肺炎克雷伯菌(敏感)
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大肠埃希菌/肺炎克雷伯菌(KPC、 0
产ESBL、MBL)
鲍曼不动杆菌
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铜绿假单胞菌
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洋葱伯克霍尔德菌
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嗜麦芽窄食单胞菌
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布鲁菌属
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多西环素
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米诺环素 替加环素 奥玛环素 依拉环素
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抗菌谱及抗菌活性-需氧革兰阴性菌
病原菌
军团菌属 衣原体属 肺炎支原体 螺旋体 立克次体
四环素
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多西环素
+ ++ ++ ++ ++
米诺环素
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替加环素
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奥玛环素
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依拉环素
四环素类抗菌药物的 抗菌活性及耐药机制
演讲人:
时间:
1 抗菌活性 2 耐药机制
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抗菌活性
抗菌谱及抗菌活性
细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究
![细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6cc726d9d4d8d15abf234e1a.png)
细菌对四环素类抗生素地耐药机制:四环素类药物为广谱抗生素,发现于世纪年代,是通过阻止氨酰tRNA与核糖体结合位点(A)地结合来阻止菌体蛋白合成地一类抗生素,具有广泛地抗菌活性.在临床中以其有效地杀菌作用及较小地副作用而被广泛用于治疗人和动物地细菌性感染.此外,在包括美国在内地一些国家,四环素还被大量用作生长促进剂投喂给动物.近年来,耐药性地出现限制了它们地使用.在世纪年代中期以前,主要地共生菌和病原菌都对四环素敏感,例如~年分离到地株不同地肠杆菌仅对四环素耐药.而Lima等地研究表明~年间地S.flexneri分离株对四环素、链霉素和氯霉素耐药..四环素类抗生素家族世纪年代发现了四环素家族地首批成员金霉素(chlortetracycline,氯四环素)和土霉素(oxytetracycline,氧四环素),随后又相继发现其他四环素类药物,其中有些为天然分子,如四环素(tetracycline);有些为半化学合成产品,如美他环素(methacycline,甲烯土霉素)、多西环素(doxycycline)和美满霉素(minocycline,米诺环素)等.随着研究地不断深入,水溶性好或口服吸收率高地新型半合成药物如罗利环素(rolitetracycline)和赖甲环素(lymecycline)相继问世;最新研制出地甘氨酰环素已完成Ⅰ期临床试验,目前正在进行Ⅱ期临床试验.而一些早期地药物,如氯莫环素(clomocycline)、罗利环素、赖甲环素和金霉素在各国都已不再使用.文档收集自网络,仅用于个人学习.四环素类抗生素地作用机理四环素类药物具有抗菌活性地最重要特征是每种药物地分子中都包括一个线性熔合地四环素核.结构最简单地具有抗菌活性地四环素分子是脱氧去甲基四环素,此结构被认为是最小地药效基团.四环素类抗生素通过阻止氨酰tRNA与细菌核糖体结合来抑制细菌蛋白质合成,四环素分子必须通过一个或多个膜系统(革兰氏阳性菌和阴性菌各自具有不同地膜系统)才能与它们地靶位结合,从而达到有效地杀菌作用.因此,在探讨四环素作用方式时需考虑到跨膜吸收和核糖体结合这两种机制.文档收集自网络,仅用于个人学习四环素穿越革兰氏阴性肠道菌外膜是以被动转运阳离子(可能是Mg)四环素复合物地形式经OmpF、OmpC孔蛋白通道,并在道南(Donnan)电位作用下穿过外膜进入细胞在胞外质中积累.在胞外质中四环素分子被分解释放,并通过扩散作用穿过内膜(细胞质膜)地脂质双层最终进入细胞内.四环素类药物穿越革兰氏阳性菌细胞质膜地方式则是形成电中性亲脂分子,是能量依赖性地,并由细胞内外地H浓度差所驱动.在细胞质中H和二价阳离子浓度都高于细胞外,所以细胞质内地四环素分子可能被螯合,形成Mg四环素复合物与核糖体结合.文档收集自网络,仅用于个人学习.四环素类抗生素耐药地分子机制年Mender等第次研究肠杆菌科和假单胞菌质粒地四环素耐药决定子地基因机制,到现在已经明确了个不同地tet基因和个otr基因,其中种tet基因和种otr基因编码外输泵种tet基因和种otr基因即otr(A)编码核糖体保护蛋白种tet基因即tet(X)编码一种修饰或钝化四环素地酶,但tet(X)基因地功能在天然宿主中并不能起作用.文档收集自网络,仅用于个人学习外输泵蛋白(Effluxprotein)在革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中都有外输泵基因,而且大部分外输泵基因都具有四环素抗性.四环素外输泵蛋白属于主要异化超家族(MFS),是目前Tet蛋白中研究最清楚地.所有tet外输泵基因都编码膜相关蛋白可将四环素泵出胞外,降低了细胞内药物浓度保护了胞内地核糖体,从而产生耐药性.文档收集自网络,仅用于个人学习每个tet外输泵基因都编码约ku膜结合外输泵蛋白,这些蛋白依据氨基酸地同源性可分为个群:第群蛋白包括Tet(A)、Tet(B)、Tet(C)、Tet(D)、Tet(E)、Tet(G)、Tet(H)、Tet(Z),还可能有Tet(I)、Tet(J)和Tet()[].该群蛋白具有个跨膜α螺旋,其四环素抗性蛋白具有~地氨基酸同源性,而它们地四环素阻抑蛋白具有~地氨基酸同源性.该群蛋白地基因大部分只存在于革兰氏阴性菌中,只有tet(Z)存在于革兰氏阳性菌中.许多外输泵蛋白存在于双分子脂膜中,以亲水氨基酸环凸出到周质和细胞质空间,外输泵蛋白逆浓度梯度将四环素阳离子复合物泵出胞外.文档收集自网络,仅用于个人学习革兰氏阴性菌外输泵基因分布广泛,通常与大质粒相连,且大多为结合性质粒.这些外输泵基因大都来源于不同地不相容质粒群[],这些质粒通常也携带其他抗性基因(如抗金属基因)和病原因子基因(如毒素基因).因此,介导任何一种抗性因子就是传递携带多重抗性地质粒,这一交叉选择地现象可能是细菌多重耐药现象日趋严重地重要原因之一.文档收集自网络,仅用于个人学习第群蛋白包括Tet(K)和Tet(L).该群蛋白具有个跨膜α螺旋,它们具有~地氨基酸同源性.这些蛋白主要存在于革兰氏阳性菌中.tet(K)和tet(L)基因主要存在于小地传递性质粒中,它们偶尔会整合入葡萄球菌染色体、枯草杆菌染色体或金黄色葡萄球菌地大质粒中.葡萄球菌地大质粒携带tet(K)相对不常见,而小质粒携带tet(K)基因则较普遍.小质粒代表了一族密切相关地质粒,其大小为~kb.pT质粒是这一族地代表,已测出全序.pT还可携带除tet(K)外地其他抗药基因.少数质粒携带地tet(L)已被测序,相互之间具有~地同源性.较为特殊地是枯草杆菌染色体上地tet(L),该基因与其他tet(L)基因序列仅有地同源性.文档收集自网络,仅用于个人学习第群蛋白包括Otr(B)和Tcr,发现于链霉菌属,这些蛋白与第群蛋白地拓扑结构相似,具个跨膜α螺旋.第群蛋白包括TetA(P),分离于梭菌属,具有个跨膜α螺旋.第群蛋白包括从耻垢分支杆菌分离到地Tet(V).第群蛋白包括从纹带棒状杆菌分离到地未命名地蛋白,其被认为是利用ATP而不是质子泵作为能源地.文档收集自网络,仅用于个人学习核糖体保护蛋白(Ribosomalprotectionproteins)已知种核糖体保护蛋白,这些存在于细胞质中地蛋白具有保护核糖体免受四环素作用,使细菌具有抵抗多西环素和美满霉素地能力,且耐药谱比携带不含tet(B)外输泵基因地细菌广泛.有资料说明核糖体保护蛋白与核糖体结合可引起核糖体构型地改变,使四环素不能与其结合,但并不改变或阻止蛋白地合成.GTP水解可提供核糖体构型变化所需地能量.核糖体保护蛋白与延伸因子EFTu和EFG有同源性,它们与核糖体地结合是竞争性地.核糖体保护蛋白和EFG在核糖体上有重叠地结合位点,核糖体保护蛋白需从核糖体上游离下来使EFG与核糖体结合[].文档收集自网络,仅用于个人学习Tet(M)和Tet(O)蛋白是研究得最多地核糖体保护蛋白,它们具有核糖体依赖地GTP水解酶活性.无论是Tet(M)还是Tet(O)蛋白,当有GTP而不是GDP存在时就会使四环素与核糖体地结合能力减弱[].文档收集自网络,仅用于个人学习尽管在这一群中只有两个蛋白被广泛研究,但其他核糖体保护蛋白Tet(S)、Tet(T)、Tet(Q)、TetB(P)、Tet(W)和Otr(A)地氨基酸序列与Tet(M)和Tet(O)具有相似性,因此也可能具有GTP水解酶活性,以同样地方式与四环素和核糖体相互作用.核糖体保护蛋白可根据氨基酸地同源性分类.第一类包括Tet(M)、Tet(O)、Tet(S)和新发现地Tet(W)蛋白,第二类包括Otr(A)和TetB(P)蛋白,第三类包括Tet(Q)和Tet(T)蛋白.文档收集自网络,仅用于个人学习灭活或钝化四环素地酶(Enzymaticinactivationoftetracycline)tet(X)基因是唯一通过产生灭活四环素地酶而耐药地.已报道两株厌氧拟杆菌转座子上携带有tet(X)基因.tet(X)产生ku胞浆蛋白,它在氧和NADPH存在时可化学修饰四环素,序列分析表明这个酶与其他NADPH需要地氧化还原酶有同源性.文档收集自网络,仅用于个人学习其他(未知)耐药机制(Otherunknowmechanismsofresistance)Tet(U)蛋白有低水平地耐四环素能力.其基因编码地ku蛋白包括个氨基酸,比外输泵蛋白(ku)和核糖体保护蛋白(ku)小.链霉菌otr(C)基因序列尚未见报道,推测otr(C)基因并不编码外输泵和核糖体保护蛋白,但otr(C)是否与tet(X)类似编码钝化酶,或与tet(U)类似具有一种新地耐药机制尚不明确.文档收集自网络,仅用于个人学习四环素类抗生素耐药基因地发生率病原菌或条件致病菌(Pathogenicandopportunisticorganisms)病原菌或条件致病菌中地大部分tet基因与转移质粒、转座子、结合转座子相连,这些转移单位可使tet基因在种间传递或通过结合在更大范围地属间传递[].最初在肠杆菌科和假单胞菌中发现地革兰氏阴性菌tet基因现也在奈瑟菌属、嗜血杆菌属、密螺旋体和弧菌属中相继发现.tet(B)基因在革兰氏阴性菌tet基因中具有最为广泛地宿主,现已在种革兰氏阴性菌属中被检测到[].然而,tet(M)已在个革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中检测到.一些基因如tet(E)地宿主范围可能较为有限,因为它们定位于不可转移地质粒上,由此减少了向其他种属转移地机会.一些种属中地tet基因仅表现较低地耐药水平,不能保护存在于临床和环境四环素浓度下地细菌.文档收集自网络,仅用于个人学习革兰氏阳性菌也可获得四环素抗性质粒,特别是在多重耐药中更为普遍.年地研究资料显示,大约耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、多药耐药粪肠球菌都具四环素抗性.文档收集自网络,仅用于个人学习“革兰氏阴性菌tet基因”是指那些只在革兰氏阴性菌中被发现地基因.这些基因地GC含量(>)高于来源于革兰氏阳性菌地基因.所有革兰氏阴性菌基因都编码外输泵蛋白,但如果转入革兰氏阳性菌宿主中则不能高效表达.很多革兰氏阴性菌tet基因受阻抑子调控,与结构基因转录方向相反.“革兰氏阳性菌tet基因”通常是指发现于革兰氏阳性菌中,具有相对较低地GC含量(≤)地基因,但目前在越来越多地革兰氏阴性菌中发现具有该基因,尤以tet(M)基因最为突出,现已从临床分离地种革兰氏阴性菌、种革兰氏阳性菌中被检出.此外,实验室中可将tet(M)基因转入更多地菌属中[].文档收集自网络,仅用于个人学习严格胞内寄生地病原体如衣原体和立克次氏体还未获得四环素抗性,因为这些病原体存在于细胞内,只有细胞同时被两种病原体感染才可能发生基因交换.但突变导致地耐药性上升则更可能发生在这些胞内寄生地病原体中[].文档收集自网络,仅用于个人学习共生菌(Commensalmicroorganisms)共生菌与机会致病菌及病原菌具有相同地tet基因、质粒、转座子和结合性转座子,如肺炎链球菌和化脓链球菌及许多口腔草绿色链球菌都可获得地tet(M)、tet(O)、tet(L)和tet(K)基因.此外,在长期药物压力选择下,革兰氏阳性菌具有从携带一个tet基因转为携带多重tet基因地趋势.在个别革兰氏阳性菌中可找到不同种类地多重tet基因盒,如分枝杆菌和链球菌,但在革兰氏阴性菌中特别是肠道菌中则不常见[].文档收集自网络,仅用于个人学习总之,已经发现很多致病性地革兰氏阴性菌属携带地四环素抗性基因与同属地共生菌相同.革兰氏阴性菌如嗜血杆菌、奈瑟氏菌和拟杆菌,革兰氏阳性菌属如链球菌都携带与条件致病菌相同地tet基因.因此,共生菌具有作为病原菌tet基因或其他抗性基因储藏库地作用,并有助于说明细菌菌群保持和传播抗生素抗性基因地机理.文档收集自网络,仅用于个人学习tet基因地分布和转移tet基因广泛存在于从人、动物和环境中分离地细菌中,大多数tet基因都与结合或移动元素相连,这可以部分解释为什么它们在细菌中能广泛分布.革兰氏阴性菌中tet外输泵基因发现于转座子,并可插入到不同地不相容质粒中.革兰氏阳性菌外输泵基因与小质粒相连,核糖体保护蛋白基因tet(S)和tet(O)可以存在于结合质粒或染色体上,在染色体上它们不能自己移动.tet(M)和tet(Q)基因主要与结合染色体元素相连,并编码它们自己地转移.这些结合转座子转移可将质粒移动到其他菌属中[].文档收集自网络,仅用于个人学习革兰氏阴性细菌目前个革兰氏阴性菌属、个革兰氏阳性菌属及相关菌属地耐四环素机制已经被阐明.其他尚未明确地tet基因可能存在,因为已检测出不携带现有tet基因地四环素耐药株.新地抗四环素基因不断被发现,新地菌属也被检出携带tet基因.tet(A)、tet(B)、tet(C)、tet(D)、tet(E)、tet(G)、tet(H)、tet(I)、tet(J)、tet(Y)、tet()和tet()基因在革兰氏阴性菌属中广泛存在,这些菌属中大部分属肠道菌群.tet(B)基因在革兰氏阴性菌中最为广泛,已在不同细菌中检出,如放线共生放线杆菌、流感嗜血杆菌、莫拉杆菌和齿垢密螺旋体[].文档收集自网络,仅用于个人学习革兰氏阴性菌中发现地tet基因地数量是不同地,既有携带一种tet基因,如tet(B)、tet(M)或tet(Q),也有发现于埃希氏菌属中多达七条tet外输泵基因.然而,已经发现大肠杆菌质粒携带不超过一种类型地tet基因.相反,链霉菌属和革兰氏阳性菌属个别分离株常携带多个基因,编码相同地抗生素抗性,包括四环素抗性.tet(G)、tet(H)和tet(I)基因在革兰氏阴性菌中很少检出.科学家们仍在研究某些菌属只携带一种tet基因,而另一些菌属则可携带一系列不同地tet基因地原因.文档收集自网络,仅用于个人学习对革兰氏阴性菌质粒不相容群地研究发现,它们决定其细菌宿主地范围,质粒宿主地变化范围非常严格,如嗜血杆菌携带地结合性大R质粒,在本菌属外其他宿主中就不能存在.这些质粒宿主范围可能影响到与它们相连地部分tet基因地传播[].文档收集自网络,仅用于个人学习目前种革兰氏阴性菌属携带tet(M)基因种携带tet(Q)种携带tet(W)种携带tet(O)种携带tet(K),各有种携带tet(H)、tet(I)、tet(J)、tet(Y)、tet()、tet().根据它们较低GC含量,tet(K)、tet(L)、tet(M)、tet(O)、tet(P)、tet(S)、tet(T)、tet(Q)、tet(W)[],可能还有tet(Z)被认为来源于革兰氏阳性菌中.这证明了来源于革兰氏阳性菌地抗生素抗性基因,特别是核糖体保护蛋白基因可以通过细菌污染在种、属间进行交换,并可成功地整合和表达于一系列不同背景地宿主中地假说.文档收集自网络,仅用于个人学习革兰氏阳性细菌目前,已知种革兰氏阳性菌及霉形体属、脲原体属、放线菌属、诺卡氏菌属、分枝杆菌和链霉菌属等都携带已知地耐四环素基因.但并不是所有耐四环素革兰氏阳性菌都有确切地tet基因[].共计有个属携带tet(M)、个属携带tet(K)、个属携带tet(L)、个属携带tet(Q)、个属携带tet(O)、个属携带tet(S)、个属携带tet(P)基因.近年来发现双歧杆菌携带tet(W)基因,棒状杆菌携带tet(M)以及最新发现地tet(Z)基因,肠球菌中新发现有tet(U)基因,链球菌中有tet(T),耻垢分枝杆菌中发现了tet(V)基因.文档收集自网络,仅用于个人学习tet(K)、tet(L)基因不仅广泛分布于从人、动物、水源分离地革兰氏阳性菌中,而且在分枝杆菌、诺卡氏菌属和分离自病人地链霉菌属中也广泛存在.tet(M)基因通常与TnTn族结合转座子相连[].这群转座子形成不能复制地环状中间体,这对细胞内地转移和细胞间地结合转移是必要地.Clewell等研究表明Tn族转座子可在自然界中找到或在实验室中转至个属地种不同菌中.tet(M)基因可以被转入更多包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌地其他菌属中.文档收集自网络,仅用于个人学习。
四环素类的耐药机制与新药_替加环素的研究进展
![四环素类的耐药机制与新药_替加环素的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/8f12e12a58fb770bf78a556f.png)
膜结合,影响蛋白、DNA及RNA合成,使细胞膜破裂而导致细菌死亡。
对金葡菌包括M RSA、链球菌属、粪肠球菌具良好抗菌活性。
本品4mg/kg,每日一次,静滴7日后稳态血药浓度为57. 8m g/L,蛋白结合率为92%,消除半衰期为8.1h。
主要用于复杂性皮肤软组织感染。
常见不良反应为注射部位疼痛、恶心、呕吐、便秘、腹泻及头痛,少数患者可有肌酸磷酸激酶增高及肾功能异常。
推荐给药方案为4mg/kg、每日1次、静滴30m i n以上。
2.替加环素(ti g ecyc line,GAR-936) 属甘氨酰环素类(g l y cy lcy-cli ne),对革兰阳性菌包括M RSA、VRE及PRSP均具抗菌作用,对肠杆菌科细菌等革兰阴性杆菌亦具良好抗菌活性,对厌氧菌也有抗菌作用。
期临床试验表明,本品25m g或50m g,q12h (首剂加倍)静滴7-14日治疗复杂性皮肤软组织感染及腹腔感染,取得满意疗效。
主要不良反应为恶心、呕吐、腹痛及肝功能异常。
目前正进行 期临床试验。
四环素类的耐药机制与新药-替加环素的研究进展周黎明,赵妍妍(四川大学华西医学中心基础药理教研室,四川成都 610041)四环素类是由链霉菌产生或经半合成制取的一类碱性广谱抗生素。
1948年发现第一种四环素类--金霉素(aureo m yc i n)至今,其家族成员还包括天然品:土霉素、地美环素等,和半合成品:多西环素、米诺环素、美他环素等。
该类抗生素具有共同的氢化骈四苯的基本母核,仅在5、6、7位上的取代基不同。
其抗菌机制是通过阻止氨基酰t RNA进入核糖体A位而抑制细菌蛋白质合成。
四环素类抗生素的抗菌谱广,能抑制包括G+和G-菌,还有如衣原体、支原体、立克次体及原虫(原生性寄生虫)等非典型性微生物的生长。
这类药物有良好的抗微生物特性以及不出现严重不良反应,使其被广泛用于人感染性疾病的治疗。
然而,随着临床上四环素类耐药菌的大量产生,目前这类药物的使用逐渐减少。
新型抗生素的研发与耐药性研究
![新型抗生素的研发与耐药性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/72573a635627a5e9856a561252d380eb62942326.png)
新型抗生素的研发与耐药性研究在现代医学领域,抗生素的发现和应用无疑是一项伟大的成就。
它们帮助我们战胜了许多曾经致命的细菌感染,拯救了无数生命。
然而,随着时间的推移,细菌对抗生素产生耐药性的问题日益严重,给全球公共卫生带来了巨大的挑战。
因此,新型抗生素的研发以及对耐药性的深入研究已经成为当务之急。
抗生素的作用机制主要是通过干扰细菌的细胞壁合成、蛋白质合成、核酸代谢等关键生命过程,从而达到抑制或杀灭细菌的目的。
例如,青霉素类抗生素通过抑制细菌细胞壁的合成,使细菌失去细胞壁的保护而破裂死亡;四环素类抗生素则通过阻止细菌蛋白质的合成来发挥作用。
然而,细菌具有很强的适应性和进化能力。
在抗生素的选择压力下,细菌能够通过基因突变、基因转移等方式获得耐药性。
一些常见的耐药机制包括产生能够分解或修饰抗生素的酶,改变抗生素作用靶点的结构,降低细胞内抗生素的浓度等。
耐药性的产生和传播使得传统抗生素的疗效逐渐下降,治疗感染性疾病变得越来越困难。
一些曾经容易治疗的感染,如肺炎、败血症等,现在可能因为耐药菌的出现而变得棘手。
此外,耐药菌还可能在医疗机构、社区等环境中传播,引发大规模的感染暴发。
为了应对耐药性问题,新型抗生素的研发工作正在紧锣密鼓地进行。
研发新型抗生素的策略多种多样。
一种方法是从自然界中寻找新的抗菌物质。
自然界中存在着丰富的微生物资源,其中许多微生物能够产生具有独特抗菌活性的化合物。
科学家们通过对土壤、海洋等环境中的微生物进行筛选和研究,有望发现新的抗生素。
另一种策略是基于对现有抗生素作用机制的深入理解,对其进行结构改造和优化。
通过改变抗生素的化学结构,可以提高其抗菌活性、降低毒性、克服耐药性等。
例如,通过对头孢菌素类抗生素的结构改造,开发出了具有更广抗菌谱和更强抗菌活性的新一代头孢菌素。
此外,利用现代生物技术手段,如基因工程、合成生物学等,也为新型抗生素的研发提供了新的途径。
通过基因工程技术,可以将不同来源的抗菌基因进行重组和表达,从而获得具有新型抗菌活性的蛋白质或多肽。
细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究(优选参考)
![细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究(优选参考)](https://img.taocdn.com/s3/m/9241fe5f2af90242a895e5c4.png)
细菌对四环素类抗生素的耐药机制:四环素类药物为广谱抗生素,发现于20世纪40年代,是通过阻止氨酰tRNA与核糖体结合位点(A)的结合来阻止菌体蛋白合成的一类抗生素,具有广泛的抗菌活性。
在临床中以其有效的杀菌作用及较小的副作用而被广泛用于治疗人和动物的细菌性感染。
此外,在包括美国在内的一些国家,四环素还被大量用作生长促进剂投喂给动物。
近年来,耐药性的出现限制了它们的使用。
在20世纪50年代中期以前,主要的共生菌和病原菌都对四环素敏感,例如,1917~1954年分离到的433株不同的肠杆菌仅2%对四环素耐药。
而Lima等的研究表明,1988~1993年间60%的S.flexneri分离株对四环素、链霉素和氯霉素耐药。
1.四环素类抗生素家族20世纪40年代发现了四环素家族的首批成员金霉素(chlortetracycline,氯四环素)和土霉素(oxytetracycline,氧四环素),随后又相继发现其他四环素类药物,其中有些为天然分子,如四环素(tetracycline);有些为半化学合成产品,如美他环素(methacycline,甲烯土霉素)、多西环素(doxycycline)和美满霉素(minocycline,米诺环素)等。
随着研究的不断深入,水溶性好或口服吸收率高的新型半合成药物如罗利环素(rolitetracycline)和赖甲环素(lymecycline)相继问世;最新研制出的甘氨酰环素已完成Ⅰ期临床试验,目前正在进行Ⅱ期临床试验。
而一些早期的药物,如氯莫环素(clomocycline)、罗利环素、赖甲环素和金霉素在各国都已不再使用。
2.四环素类抗生素的作用机理四环素类药物具有抗菌活性的最重要特征是每种药物的分子中都包括一个线性熔合的四环素核。
结构最简单的具有抗菌活性的四环素分子是6-脱氧-6-去甲基四环素,此结构被认为是最小的药效基团。
四环素类抗生素通过阻止氨酰tRNA与细菌核糖体结合来抑制细菌蛋白质合成,四环素分子必须通过一个或多个膜系统(革兰氏阳性菌和阴性菌各自具有不同的膜系统)才能与它们的靶位结合,从而达到有效的杀菌作用。
四环素类药物耐药机制及合理使用
![四环素类药物耐药机制及合理使用](https://img.taocdn.com/s3/m/f71770c851e2524de518964bcf84b9d528ea2c4d.png)
四环素类药物耐药机制及合理使用摘要在人类医学史上,细菌感染的问题随着上个世纪抗生素的发现得到了有效解决。
从青霉素开始,越来越多不同种类抗生素被发现,更多天然抗生素的衍生物被用于医疗,极大促进了现代医学的发展。
四环素类抗生素在临床应用上已经超过了五十年。
由于四环素类抗生素具有广谱性、成本低可以大规模生产使用、没有明显副作用以及不良反应等因素,使用范围越来越广泛。
随着抗生素广泛使用,细菌耐药性逐渐传播发展。
例如在英国,保守估计未来三十年将有千万人死于细菌耐药性;美国每年为细菌耐药性多支出二百亿美元;我国滥用抗生素问题也较为突出。
本论文将从四环素发展历史、耐药机理、合理使用等方面进行研究,使更多需要的人更好地了解四环素类抗生素。
【关键字】:四环素,抗生素,耐药机制,合理用药SummaryIn the history of human medicine, the problem of bacterialinfections has been effectively solved with the discovery ofantibiotics in the last century. Starting from penicillin, more and more different types of antibiotics have been discovered, and more derivatives of natural antibiotics have been used in medical treatment, which has greatly promoted the development of modern medicine. Tetracycline antibiotics have been in clinical use for more than fifty years. Because tetracycline antibiotics have a broad spectrum, low cost, can be mass-produced and used, without obvious side effects and adverse reactions, the range of use is becoming more and more extensive. With the widespread use of antibiotics, bacterialresistance has gradually spread and developed. For example, in theUnited Kingdom, it is conservatively estimated that 10 million people will die of bacterial resistance in the next three decades; the United States spends more than US $ 20 billion annually on bacterial resistance; the problem of antibiotic abuse in China is also prominent. This paper will study the development history of tetracycline, drug resistance mechanism, rational use, etc., so that more people in need can better understand tetracycline antibiotics.[Keywords]: Tetracycline, antibiotics, drug resistance mechanism, rational drug use1.四环素类药物发展研究1948年,科研人员从发酵液(链霉菌)中分离出了金霉素。
四环素类抗生素的分析
![四环素类抗生素的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/7a2892a7f9c75fbfc77da26925c52cc58bd6902f.png)
目 录
• 四环素类抗生素的概述 • 四环素类抗生素的作用机制 • 四环素类抗生素的药代动力学 • 四环素类抗生素的临床应用与效果 • 四环素类抗生素的检测与质量控制 • 四环素类抗生素的未来研究方向与展望
01 四环素类抗生素的概述
定义与特性
定义
四环素类抗生素是一类由放线菌产生 的广谱抗生素,主要用于治疗敏感的 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌引起的 感染。
质量控制标准
纯度要求
四环素类抗生素应符合相应的纯度标 准,确保药物的有效性和安全性。
含量测定
采用合适的分析方法对四环素类抗生 素的含量进行测定,确保药物的质量 和稳定性。
杂质控制
严格控制四环素类抗生素中的杂质含 量,防止杂质对人体和环境造成不良 影响。
稳定性考察
对四环素类抗生素在不同环境条件下 的稳定性进行考察,确保药物在储存 和使用过程中的有效性。
患者教育
加强患者教育,提高公众对四环素类抗生素的认 识和使用规范,避免滥用和误用,降低耐药性的 产生。
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微生物法
利用高效液相色谱仪对四环素类抗生素进 行分离和检测,具有高灵敏度和高分辨率 的优点。
通过微生物的生长抑制法或代谢产物法测 定四环素类抗生素的浓度,适用于环境样 品和生物体内的药物浓度检测。
荧光光谱法
免疫分析法
利用荧光光谱仪对四环素类抗生素进行荧 光标记,通过荧光信号的强度进行定量分 析。
利用抗体与抗原的特异性结合,采用免疫 学方法测定四环素类抗生素的浓度,具有 高特异药物合用
四环素类抗生素在碱性环 境中易被破坏,不宜与碱 性药物合用。
与铁剂合用
四环素类抗生素可与铁形 成络合物,影响吸收,不 宜与铁剂合用。
细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究
![细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究](https://img.taocdn.com/s3/m/de22976e0b1c59eef8c7b418.png)
细菌对四环素类抗生素的耐药机制:四环素类药物为广谱抗生素,发现于20世纪40年代,是通过阻止氨酰tRNA与核糖体结合位点(A)的结合来阻止菌体蛋白合成的一类抗生素,具有广泛的抗菌活性。
在临床中以其有效的杀菌作用及较小的副作用而被广泛用于治疗人和动物的细菌性感染。
此外,在包括美国在内的一些国家,四环素还被大量用作生长促进剂投喂给动物。
近年来,耐药性的出现限制了它们的使用。
在20世纪50年代中期以前,主要的共生菌和病原菌都对四环素敏感,例如,1917~1954年分离到的433株不同的肠杆菌仅2%对四环素耐药。
而Lima等的研究表明,1988~1993年间60%的S.flexneri分离株对四环素、链霉素和氯霉素耐药。
1.四环素类抗生素家族20世纪40年代发现了四环素家族的首批成员金霉素(chlortetracycline,氯四环素)和土霉素(oxytetracycline,氧四环素),随后又相继发现其他四环素类药物,其中有些为天然分子,如四环素(tetracycline);有些为半化学合成产品,如美他环素(methacycline,甲烯土霉素)、多西环素(doxycycline)和美满霉素(minocycline,米诺环素)等。
随着研究的不断深入,水溶性好或口服吸收率高的新型半合成药物如罗利环素(rolitetracycline)和赖甲环素(lymecycline)相继问世;最新研制出的甘氨酰环素已完成Ⅰ期临床试验,目前正在进行Ⅱ期临床试验。
而一些早期的药物,如氯莫环素(clomocycline)、罗利环素、赖甲环素和金霉素在各国都已不再使用。
2.四环素类抗生素的作用机理四环素类药物具有抗菌活性的最重要特征是每种药物的分子中都包括一个线性熔合的四环素核。
结构最简单的具有抗菌活性的四环素分子是6-脱氧-6-去甲基四环素,此结构被认为是最小的药效基团。
四环素类抗生素通过阻止氨酰tRNA与细菌核糖体结合来抑制细菌蛋白质合成,四环素分子必须通过一个或多个膜系统(革兰氏阳性菌和阴性菌各自具有不同的膜系统)才能与它们的靶位结合,从而达到有效的杀菌作用。
抗微生物药物:四环素类
![抗微生物药物:四环素类](https://img.taocdn.com/s3/m/17210dc077eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d12a1.png)
[概述及分类] 四环素类是由链霉菌产⽣或经半合成制取的⼀类碱性⼴谱抗⽣素。
是快效抑菌剂,在⾼浓度时也具杀菌作⽤。
包括⾦霉素、⼟霉素、四环素及半合成多西环素,甲烯⼟霉素、⼆甲胺四环素及地美环素、美他霉素等均是氢化骈四苯的衍⽣物。
四环素类可分为天然品与半合成品两类。
天然品有⾦霉素、⼟霉素、四环素和去甲⾦霉素等。
⾦霉素已被淘汰,去甲⾦霉素我国不⽣产。
四环素和⼟霉素较常⽤。
半合成品有多西环素和⽶诺环素,前者在我国较为常⽤。
[基本结构及理化性质] 本类药物的化学结构中均具有菲烷的基本⾻架,为酸碱两性物质,在酸性溶液中较稳定,在碱性溶液中易破坏,临床⼀般⽤其盐酸盐。
[作⽤特点] 四环素类的四环素、多丙环素、⽶诺环素,在抗菌作⽤⽐较上后者,不良反应也更少。
⽶诺环素⼜是⾼脂溶性药物,易进⼊⼈体组织和滑膜液等体液中。
同时,⽤于治疗风湿病,亦未见导致菌群失调,增加感染性机会,可望成为改善病情的抗风湿药物。
四环素类和氯霉素的抗菌谱极⼴,包括⾰兰⽒阳性和阴性菌、⽴克次体、⾐原体、⽀原体和螺旋体,故常称为⼴谱抗⽣素。
本类药物必须先进⼊菌体内才能发挥抑菌作⽤。
对于⾰兰阴性细菌,药物⾸先以被动扩散⽅式经细胞外膜的亲⽔性通道转运,再以主动转运⽅式经细胞浆膜的能量依赖系统泵⼊胞浆内。
对于⾰兰阳性细菌,药物进⼊的转运机制还不⼗分清楚。
四环素类属快速抑菌剂,在⾼浓度时也有杀菌作⽤。
其抗菌机制主要为与细菌核蛋⽩体30S亚单位在A位特异性结合,阻⽌aa-tRNA在该位置上的联结,从⽽阻⽌肽链延伸和细菌蛋⽩质合成。
其次四环素类还可引起细胞膜通透性改变,使胞内的核苷酸和其他重要成分外漏,从⽽抑制DNA复制。
[作⽤机制] 其作⽤机制主要是阻⽌氨酰基与核糖核蛋⽩体的结合,阻⽌肽链的增长和蛋⽩质的合成,从⽽抑制细菌的⽣长,⾼浓度时也有杀菌作⽤。
四环素类药物的作⽤机理是抑制细菌蛋⽩质的合成,主要对细菌蛋⽩质合成的肽链合成阶段及终⽌阶段起作⽤。
四环素的研究进展
![四环素的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/58466ef6910ef12d2af9e7c8.png)
四环素类抗生素是发现于上世纪40年代的一类广谱抗生素,50年代开始应用于幼儿和孕妇以外的临床。
在一段时间内四环素还是重要的动物生长促进添加剂。
目前仅有少量的四环素类还应用于临床。
四环素类抗生素广泛应用于革兰氏阳、阴性细菌,细胞内支原体,衣原体和立克次氏体引起的感染。
在长时间、低剂量给药情况下,它还可用于真核原虫寄生虫病和非感染性疾病的治疗。
四环素耐药病原体的相继发现严重影响了四环素的治疗效果。
本文综述了四环素对细菌和非细菌性病原体的治疗情况、耐药病原体的耐药机制及四环素类抗生素的发展趋势。
1四环素的使用情况四环素类抗生素是一类价格低廉的药物。
虽然有一些非官方的报道,但每年全球四环素类的具体使用情况很难统计。
DANMAP年报汇总了人类和食用动物抗生素的使用情况,并与先前的使用情况进行了对比。
该报告显示,在过去的10年里,包括四环素在内的所有抗生素的使用量都在下降。
在人医方面,四环素类主要用于社区获得性感染的预防和治疗,其中,在呼吸道感染方面的应用最为突出,是治疗肺炎支原体、肺炎衣原体和鹦鹉热衣原体肺炎的首选药物。
四环素类对疟原虫有很好的预防和治疗效果,是甲氟喹耐药的恶性疟原虫的首选药物。
此外,四环素类还可用于治疗阴道毛滴虫、阿米巴、贾第鞭毛虫、利什曼原虫和弓形虫引起的感染。
最近的研究发现,四环素可降低感染动物体内血丝虫成虫和微丝蚴的水平,从而提示,可用于治疗人的血丝虫感染。
四环素类还具有抗炎、免疫抑制、抑制脂肪酶和胶原酶的活性、增强牙龈成纤维细胞附着及伤口愈合等非抗菌作用。
无抗菌活性的四环素类药物是当今的研究趋势。
在非感染条件下,四环素的应用也很广泛,如痤疮和酒渣鼻等的治疗。
在非抗菌条件下,药物往往需要长期、亚治疗情况下使用,而抗菌属性将成为严重的不良作用。
有研究发现,可以通过口腔菌群四环素耐药率来鉴别患者是否使用四环素来治疗痤疮。
但目前非抗菌给药的四环素用量还没有明确的规范。
四环素的给药方案和药代动力学性质还需要进一步研究。
四环素类抗生素的研究进展
![四环素类抗生素的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/351728b7d1f34693dbef3e13.png)
药学研究• Journal o f Pharmaceutical Research 2017V o l.36,N o.l•专家论坛•四环素类抗生素的研究进展孙广龙,胡立宏(中国科学院大学,上海药物研究所,新药研究国家重点实验室,上海201203)摘要:四环素类抗生素是抑制细菌蛋白合成的一类广谱抗生素,可用于治疗多种细菌感染。
四环素类抗生素的广泛使用导致其耐药菌产生,因此,迫切需要研发新型的四环素类抗生素。
本文综述了四环素类抗生素抗菌及其耐药的作用机制,四环素类的构效关系和结构改造,以及抗耐药四环素类药物的最新研究进展。
关键词:四环素类;耐药;全合成;TP -434中图分类号:R978.1+4文献标识码:A 文章编号=2095-5375 (2017) 01 -0001-005doi:10.13506/ki.jpr.2017.01.001专家简介胡立宏,男,中国科学院上海药物研究所研究员、研究组长、博士生导师,研究工作主要涉及“基于中草药资源的药物发现”研究领域。
现任世界中医药学会联合会中药分析专业委员会理事、中国植物学会民族植物学分会理事、上海市药学会天然药化专业委员会委员、上海市口腔医学重点实验室学术委员会委员,以通信作者dition、Journal of Medicinal Chemistr^^、Diabetes、Green Chemistr^^、Organic Letters等国际主流刊物上发表研究论文200余篇,获得 发明专利授权10余项。
2009年以“天然药物化学”研究方向获得“国家杰出青年基金”资助,并入选“中国科学院百人计划”。
2012年获得了“上海市优秀学科带头人”称号。
Advances in the research of tetracyclines antibioticsSUN Guanglong ,HU Lihong(Shanghai Research Center for Modernization of Traditional Chinese Medicine, Shanghai Institute of Materia Medica , Chinese Academy of Sciences ^Shanghai 201203 , China)Abstract : Tetracyclines are broad spectrum antibiotics which can inhibit protein synthesis and are widely used against various bacterial infections.The extensive use of tetracyclines in animals and humans resulted in the emergence of widespread bacteria resistance which limited its application.So the further research to improve its properties is necessar^^.This article summarized the mechanism of antibacterial activity and bacterial drug resistance, structural modification and the structure-activity relationship, and the latest research progress on inhibiting tetracyclines resistant strains.Key words: Tetracyclines; Drug resistance; Total synthi简介四环素类抗生素是20世纪40年代发现的一类 具有菲烷母核的广谱抗生素,该类抗生素广泛应用 于革兰阳性和阴性细菌、细胞内支原体、衣原体和立 克次氏体引起的感染。
四环素类药物耐药的主要机制
![四环素类药物耐药的主要机制](https://img.taocdn.com/s3/m/98c69130e97101f69e3143323968011ca300f7eb.png)
四环素类药物耐药的主要机制
四环素类药物耐药的主要机制是细菌的基因突变导致细菌对四环素类药物的作用失效。
具体来说,细菌可以通过以下几种方式获得四环素类药物耐药性:
1. 靶点变异:四环素类药物主要通过抑制细菌的蛋白合成来发挥抗菌作用。
但当细菌产生靶点变异时,四环素类药物就无法与其结合,从而失去抗菌效果。
2. 流出泵:细菌可以产生特殊的蛋白质泵,将四环素类药物从细胞内迅速排出,从而降低四环素类药物的浓度,使其失去抗菌力。
3. 酶水解:一些特殊的酶可以将四环素类药物分解为无效的代谢产物,使其不能抑制细菌蛋白质的合成。
4. 耐药基因:细菌可以通过水平转移或突变获得耐药基因,从而使其对四环素类药物等抗菌药物具有耐药能力。
总之,四环素类药物耐药的主要机制是细菌通过突变、泵、酶和耐药基因等多种途径导致对这类药物的敏感性降低。
细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究
![细菌对四环素类抗生素的耐药机制研究](https://img.taocdn.com/s3/m/bb30a6bf71fe910ef12df890.png)
细菌对四环素类抗生素的耐药机制:四环素类药物为广谱抗生素,发现于20世纪40年代,是通过阻止氨酰tRNA与核糖体结合位点(A)的结合来阻止菌体蛋白合成的一类抗生素,具有广泛的抗菌活性。
在临床中以其有效的杀菌作用及较小的副作用而被广泛用于治疗人和动物的细菌性感染。
此外,在包括美国在内的一些国家,四环素还被大量用作生长促进剂投喂给动物。
近年来,耐药性的出现限制了它们的使用。
在20世纪50年代中期以前,主要的共生菌和病原菌都对四环素敏感,例如,1917~1954年分离到的433株不同的肠杆菌仅2%对四环素耐药。
而Lima等的研究表明,1988~1993年间60%的S.flexneri分离株对四环素、链霉素和氯霉素耐药。
1.四环素类抗生素家族20世纪40年代发现了四环素家族的首批成员金霉素(chlortetracycline,氯四环素)和土霉素(oxytetracycline,氧四环素),随后又相继发现其他四环素类药物,其中有些为天然分子,如四环素(tetracycline);有些为半化学合成产品,如美他环素(methacycline,甲烯土霉素)、多西环素(doxycycline)和美满霉素(minocycline,米诺环素)等。
随着研究的不断深入,水溶性好或口服吸收率高的新型半合成药物如罗利环素(rolitetracycline)和赖甲环素(lymecycline)相继问世;最新研制出的甘氨酰环素已完成Ⅰ期临床试验,目前正在进行Ⅱ期临床试验。
而一些早期的药物,如氯莫环素(clomocycline)、罗利环素、赖甲环素和金霉素在各国都已不再使用。
2.四环素类抗生素的作用机理四环素类药物具有抗菌活性的最重要特征是每种药物的分子中都包括一个线性熔合的四环素核。
结构最简单的具有抗菌活性的四环素分子是6-脱氧-6-去甲基四环素,此结构被认为是最小的药效基团。
四环素类抗生素通过阻止氨酰tRNA与细菌核糖体结合来抑制细菌蛋白质合成,四环素分子必须通过一个或多个膜系统(革兰氏阳性菌和阴性菌各自具有不同的膜系统)才能与它们的靶位结合,从而达到有效的杀菌作用。
四环素类的耐药机制与新药-替加环素的研究进展
![四环素类的耐药机制与新药-替加环素的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/b8cd2a707e21af45b307a8a7.png)
万方数据四环素类的耐药机制与新药-替加环素的研究进展作者:周黎明, 赵妍妍作者单位:四川大学华西医学中心基础药理教研室,四川,成都,610041刊名:四川生理科学杂志英文刊名:SICHUAN JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES年,卷(期):2005,27(4)被引用次数:1次1.许明.林陈水.付水星替加环素的抗菌作用及药理学性质[期刊论文]-国外医药(抗生素分册)2006,27(6)2.任少华.REN Shao-hua甘氨环素类药物替加环素的研究进展[期刊论文]-国外医学(药学分册)2007,34(2)3.王彩娟.须媚抗感染药替加环素(tigecycline)[期刊论文]-世界临床药物2007,28(10)4.刘培贵.陈代杰.戈梅.罗敏玉甘氨酰四环素类新药替加环素[期刊论文]-世界临床药物2007,28(11)5.刘春亮.王华替加环素的研究进展及临床应用[期刊论文]-安徽医药2007,11(7)6.张旻.周新替加环素的临床药物研究[期刊论文]-中华普通外科杂志2008,23(12)7.徐俊芳替加环素对碳青霉烯类敏感或耐药克雷伯菌属和肠杆菌属的体外抗菌活性[期刊论文]-中国感染与化疗杂志2008,8(1)8.张建新.张萌静脉注射抗生素新药:替加环素[期刊论文]-河北医药2006,28(12)9.王明华.王明贵.WANG Ming-hua.WANG Ming-gui新型甘氨酰环素类抗生素——替加环素[期刊论文]-中国感染与化疗杂志2006,6(5)10.程仕虎.王睿.CHENG Shi-hu.WANG Rui新一代四环素类药物替加环素的研究进展[期刊论文]-科学技术与工程2007,7(16)1.肖华.李玮HPLC法测定注射用替加环素含量及有关物质[期刊论文]-安徽医药 2009(9)本文链接:/Periodical_scslkxzz200504023.aspx。
宁夏地区162株大肠杆菌临床分离株对四环素类药物的耐药性分析
![宁夏地区162株大肠杆菌临床分离株对四环素类药物的耐药性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/4a81d13f3968011ca30091bb.png)
浓度梯度 ( E t e s t ) 法等。 目前关 于大肠 杆菌的耐药性 的 相关研究很多 , 但是 , 由于 大肠杆菌 的耐药性 与标 本来 源 以及该 地 区抗 生素使用 情况有关 , 不 同地 区之
间大肠杆菌 的耐药性存 在差异 。而 宁夏地 区尚未见 大肠杆菌 对 四环 素类药 物 的耐药性 研究 的详 细报 道。 因此 , 本研究通过分析宁夏地 区分离的大肠杆 菌对 四环
煮沸 法提取 大肠杆 菌 D N A
模板后进行 P C R扩增( 2 5 反应体系) , 然后 随机筛 选 各耐药基 因的 阳性菌株 , P C R扩增 产物经 1 . 5 %琼脂 糖 凝胶电泳检测后 , 将P C R产物回收并进行序列测定 。 1 . 4 . 2 不 同耐 药基 因 的 P C R反 应 条 件 运 用 梯 度 P C R的方法探 索 t e t A和 t a B基 因 P C R反应 的最 适 条
【 关键词 】 大肠杆菌 ; 四环素 类药物 ; 耐 药性 ; 耐药基 因
四环素类药物作为广谱抗生素 , 应用非 常广 泛 , 但 耐药性的 出现限制 了该类药物 的使用 。 目前 已经发现
的细菌对 四环 素类药 物 的耐 药机 制有 4种 : 产生 灭活
所) 。t e t A和 t e t B基因阳性菌株均 由本实验室鉴定保存。 1 . 2 培 养基 及试 剂 M —H琼 脂培养 基购 自青 岛 日 水生 物技术有 限公 司 , T a q Ma s t e r M i x 购 自康为 世纪公 司, D N A m a r k e r 购 自T I A N G E N公 司 , D N A凝胶 回收试 剂盒购 白J E T Q U I C K公 司 , 四环 素和 强力 霉 素药 敏 纸 片购 自杭州天和微生物试剂有 限公 司。 1 . 3 引物 根 据参 考 文 献 [ 1 0 ] 设计 t e t A 、 t e t B 、 t e t C 、 t e t D、 t e t E和 t e t G基 因的 6对 特异 性引 物 , 由I n v i t r o g e n
抗耐药四环素类药物的研究进展
![抗耐药四环素类药物的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/c0c4132baf45b307e87197b2.png)
图 4 多西 环 素
护 因子 的表达有关 , 在临床应用 中至关重要 _ ・ 。 2 .] , 编码 T s C 耐药 的基 因位于质粒 、转座子及整合子里 , 故
随着整合过程 , 通过耐药质粒介导 , 并可传递 、 导其他敏感 诱
细菌转成耐药使该耐药基 因在种族间不断传播 [ ]这些基因 8。 9
gcs对其他抗生素的耐药菌株也有效如甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌mrsa和表皮葡萄球菌mrse青霉素耐药的肺炎链球菌prsp万古霉素耐药的肠球菌vre及广谱四环素类抗生素的作用机制多种抑菌剂都是在细菌胞内或胞外干扰细胞分裂进程而完成抗菌作用的tcs主要与细菌胞内核糖体30s亚单位结合抑制蛋白质合成达到抑菌效果
cH 2
菌株而限制 了它 的临床应用rJ。 C 的作用机制是与细菌胞 .s T s 9] . 内核糖 体结 合 , 故其 耐药 性可能 有 3个原 因 : 外泄 ( 性流 活
失 )细 菌核糖体保护及对 T s , C 的酶解作用 。前两者与质粒或 转 座子介导 的外 泄泵系统 和质粒或转 座子编 码的核糖 体保
・
85 ・ 5
抗 耐 药 四 环 素 类 药 物 的 研 究 进 展
张 彦
本文综述 了四环素类药物 (C ) T s的结构改造 和构 效关 系
以及抗耐药 T s C 的最新研究进展 。
1 发 展 史
药 的第三 代 甘氨 酰 T s C,即甘 氨 酰 四环 素类 (l y yl e g cl ci , y c n G sr。其 中 N 叔丁基甘氨酰米诺环素 即替加环素( gc— C) 一 t ey i
已用字母编码 , 了 tR被保 留用 于编码抑 制基因外 , 除 e t 现在
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细菌对四环素类抗生素的耐药机制:四环素类药物为广谱抗生素,发现于20世纪40年代,是通过阻止氨酰tRNA与核糖体结合位点(A)的结合来阻止菌体蛋白合成的一类抗生素,具有广泛的抗菌活性。
在临床中以其有效的杀菌作用及较小的副作用而被广泛用于治疗人和动物的细菌性感染。
此外,在包括美国在内的一些国家,四环素还被大量用作生长促进剂投喂给动物。
近年来,耐药性的出现限制了它们的使用。
在20世纪50年代中期以前,主要的共生菌和病原菌都对四环素敏感,例如,1917〜1954年分离到的433株不同的肠杆菌仅 2%对四环素耐药。
而Lima等的研究表明,1984 1993年间60%的S . flexneri分离株对四环素、链霉素和氯霉素耐药。
1•四环素类抗生素家族20世纪40年代发现了四环素家族的首批成员金霉素(chlor tetracycline ,氯四环素)和土霉素(oxyte tra cycline,氧四环素),随后又相继发现其他四环素类药物,其中有些为天然分子,如四环素(tetracycline );有些为半化学合成产品,如美他环素(methacycline ,甲烯土霉素)、多西环素(doxycycline )和美满霉素(minocycli ne,米诺环素)等。
随着研究的不断深入,水溶性好或口服吸收率高的新型半合成药物如罗利环素(rolitetracycline )和赖甲环素(lymecycline )相继问世;最新研制出的甘氨酰环素已完成I 期临床试验,目前正在进行H期临床试验。
而一些早期的药物,如氯莫环素(clomocyclinc )、罗利环素、赖甲环素和金霉素在各国都已不再使用。
2•四环素类抗生素的作用机理四环素类药物具有抗菌活性的最重要特征是每种药物的分子中都包括一个线性熔合的四环素核。
结构最简单的具有抗菌活性的四环素分子是6-脱氧-6-去甲基四环素,此结构被认为是最小的药效基团。
四环素类抗生素通过阻止氨酰tRNA与细菌核糖体结合来抑制细菌蛋白质合成,四环素分子必须通过一个或多个膜系统(革兰氏阳性菌和阴性菌各自具有不同的膜系统)才能与它们的靶位结合,从而达到有效的杀菌作用。
因此,在探讨四环素作用方式时需考虑到跨膜吸收和核糖体结合这两种机制。
四环素穿越革兰氏阴性肠道菌外膜是以被动转运阳离子(可能是Mg 2+)-四环素复合物的形式经OmpF、OmpC孔蛋白通道,并在道南(Donnan )电位作用下穿过外膜进入细胞在胞外质中积累。
在胞外质中四环素分子被分解释放,并通过扩散作用穿过内膜(细胞质膜)的脂质双层最终进入细胞内。
四环素类药物穿越革兰氏阳性菌细胞质膜的方式则是形成电中性亲脂分子,是能量依赖性的,并由细胞内外的H+浓度差所驱动。
在细胞质中H +和二价阳离子浓度都高于细胞外,所以细胞质内的四环素分子可能被螯合,形成Mg 2+-四环素复合物与核糖体结合。
3•四环素类抗生素耐药的分子机制1980年Mender等第1次研究肠杆菌科和假单胞菌质粒的四环素耐药决定子的基因机制,到现在已经明确了 29个不同的tet 基因和3个otr 基因,其中18种tet基因和1种otr基因编码外输泵,7种tet基因和1种otr基因即otr (A)编码核糖体保护蛋白,1种tet基因即tet (X)编码一种修饰或钝化四环素的酶,但tet (X)基因的功能在天然宿主中并不能起作用。
3.1夕卜输泵蛋白(Effluxprotein )在革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中都有外输泵基因,而且大部分外输泵基因都具有四环素抗性。
四环素外输泵蛋白属于主要异化超家族(MFS ),是目前Tet蛋白中研究最清楚的。
所有tet外输泵基因都编码膜相关蛋白可将四环素泵出胞外,降低了细胞内药物浓度保护了胞内的核糖体,从而产生耐药性。
每个tet外输泵基因都编码约 46 ku膜结合外输泵蛋白,这些蛋白依据氨基酸的同源性可分为6个群:第1群蛋白包括Tet (A )、Te t (B )、Tet (C )、Tet (D)、Tet (E)、Tet (G)、Tet (H)、Tet (Z ),还可能有Tet (I )、Tet (J )和Tet (30)[3。
该群蛋白具有12个跨膜a-螺旋其四环素抗性蛋白具有 41%〜78%的氨基酸同源性,而它们的四环素阻抑蛋白具有 37%〜88%的氨基酸同源性。
该群蛋白的基因大部分只存在于革兰氏阴性菌中,只有tet (Z)存在于革兰氏阳性菌中。
许多外输泵蛋白存在于双分子脂膜中,以亲水氨基酸环凸出到周质和细胞质空间,外输泵蛋白逆浓度梯度将四环素-阳离子复合物泵出胞外。
革兰氏阴性菌外输泵基因分布广泛,通常与大质粒相连,且大多为结合性质粒。
这些外输泵基因大都来源于不同的不相容质粒群[5],这些质粒通常也携带其他抗性基因 (如抗金属基因 )和病原因子基因 (如毒素基因 )。
因此 ,介导任何一种抗性因子就是传递携带多重抗性的质粒,这一交叉选择的现象可能是细菌多重耐药现象日趋严重的重要原因之一。
第2群蛋白包括Tet (K)和Tet (L )。
该群蛋白具有14个跨膜a-螺旋,它们具有58%〜59%的氨基酸同源性。
这些蛋白主要存在于革兰氏阳性菌中°tet (K)和tet (L )基因主要存在于小的传递性质粒中 ,它们偶尔会整合入葡萄球菌染色体、枯草杆菌染色体或金黄色葡萄球菌的大质粒中。
葡萄球菌的大质粒携带tet (K)相对不常见,而小质粒携带tet (K)基因则较普遍。
小质粒代表了一族密切相关的质粒,其大小为4.4〜4.7kb°pT 181质粒是这一族的代表,已测出全序°pT 181还可携带除tet (K)外的其他抗药基因。
少数质粒携带的tet (L )已被测序,相互之间具有98%〜99%的同源性。
较为特殊的是枯草杆菌染色体上的tet (L )该基因与其他tet(L )基因序列仅有 87%的同源性。
第3群蛋白包括Otr (B )和Ter 3,发现于链霉菌属,这些蛋白与第2群蛋白的拓扑结构相似,具14个跨膜a-螺旋。
第4群蛋白包括TetA (P ),分离于梭菌属,具有12个跨膜a-螺旋。
第5群蛋白包括从耻垢分支杆菌分离到的Tet (V)。
第6群蛋白包括从纹带棒状杆菌分离到的未命名的蛋白,其被认为是利用ATP而不是质子泵作为能源的。
3.2核糖体保护蛋白(Ribosomalprotectionproteins )已知9种核糖体保护蛋白,这些存在于细胞质中的蛋白具有保护核糖体免受四环素作用,使细菌具有抵抗多西环素和美满霉素的能力,且耐药谱比携带不含tet (B )外输泵基因的细菌广泛。
有资料说明核糖体保护蛋白与核糖体结合可引起核糖体构型的改变,使四环素不能与其结合,但并不改变或阻止蛋白的合成°GTP水解可提供核糖体构型变化所需的能量。
核糖体保护蛋白与延伸因子EF -Tu和EF -G有同源性,它们与核糖体的结合是竞争性的。
核糖体保护蛋白和EF -G在核糖体上有重叠的结合位点,核糖体保护蛋白需从核糖体上游离下来使EF -G与核糖体结合[6,7]。
Tet (M)和Tet (O )蛋白是研究得最多的核糖体保护蛋白,它们具有核糖体依赖的GTP水解酶活性。
无论是Tet (M)还是Tet (O) 蛋白,当有GTP 而不是GDP存在时就会使四环素与核糖体的结合能力减弱[3,8]。
尽管在这一群中只有两个蛋白被广泛研究,但其他核糖体保护蛋白Tet (S )、Tet (T )、Tet (Q)、TetB (P )、Tet (W) 和Otr (A )的氨基酸序列与Tet (M)和Tet (O )具有相似性,因此也可能具有GTP水解酶活性,以同样的方式与四环素和核糖体相互作用。
核糖体保护蛋白可根据氨基酸的同源性分类。
第一类包括Tet (M)、Tet (O )、Tet (S )和新发现的Tet (W)蛋白,第二类包括Otr(A)和TetB (P )蛋白,第三类包括Tet (Q )和Tet (T)蛋白。
3.3灭活或钝化四环素的酶(Enzymaticinactivationoftetracycline )tet (X)基因是唯一通过产生灭活四环素的酶而耐药的。
已报道两株厌氧拟杆菌转座子上携带有tet (X)基因°tet (X)产生44ku胞浆蛋白,它在氧和NADPH存在时可化学修饰四环素,序列分析表明这个酶与其他NADPH需要的氧化还原酶有同源性。
3.4 其他(未知)耐药机制(Other / unknowmechani smsofresistance ) Tet (U)蛋白有低水平的耐四环素能力。
其基因编码的11.8k u蛋白包括105个氨基酸,比外输泵蛋白(45ku )和核糖体保护蛋白(72ku )小。
链霉菌otr (C )基因序列尚未见报道推测otr (C)基因并不编码外输泵和核糖体保护蛋白但otr (C )是否与tet (X)类似编码钝化酶或与tet (U)类似具有一种新的耐药机制尚不明确。
4四环素类抗生素耐药基因的发生率4.1 病原菌或条件致病菌(Pathogenicandoppor tunis ticorganisms ) 病原菌或条件致病菌中的大部分tet基因与转移质粒、转座子、结合转座子相连,这些转移单位可使tet基因在种间传递或通过结合在更大范围的属间传递[10]。
最初在肠杆菌科和假单胞菌中发现的革兰氏阴性菌tet基因现也在奈瑟菌属、嗜血杆菌属、密螺旋体和弧菌属中相继发现。
tet (B )基因在革兰氏阴性菌tet基因中具有最为广泛的宿主,现已在20种革兰氏阴性菌属中被检测到[11]。
然而,tet (M)已在26 个革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中检测到。
一些基因如tet (E )的宿主范围可能较为有限 ,因为它们定位于不可转移的质粒上 ,由此减少了向其他种属转移的机会。
一些种属中的tet基因仅表现较低的耐药水平 ,不能保护存在于临床和环境四环素浓度下的细菌。
革兰氏阳性菌也可获得四环素抗性质粒 ,特别是在多重耐药中更为普遍。
1994 年的研究资料显示 ,大约 90%耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、70%无乳链球菌、 70%多药耐药粪肠球菌都具四环素抗性。
“革兰氏阴性菌tet基因”是指那些只在革兰氏阴性菌中被发现的基因。
这些基因的G + C含量(>40%)高于来源于革兰氏阳性菌的基因。
所有革兰氏阴性菌基因都编码外输泵蛋白 ,但如果转入革兰氏阳性菌宿主中则不能高效表达。
很多革兰氏阴性菌tet基因受阻抑子调控,与结构基因转录方向相反。
“革兰氏阳性菌tet基因”通常是指发现于革兰氏阳性菌中,具有相对较低的G + C含量(< 35%)的基因,但目前在越来越多的革兰氏阴性菌中发现具有该基因,尤以tet (M) 基因最为突出 ,现已从临床分离的 8 种革兰氏阴性菌、 18种革兰氏阳性菌中被检出。