细菌的耐药性的产生及检测方法

很好的治疗手段，值得重视的是对该种酶的检测，
以防止其爆发流行。
C型β-内酰酶
C型β -内酰酶通常被称为头孢菌素酶1989首
次发现，按Bush分类法属1群。第1代头孢
菌素是C型β -内酰胺酶的良好底物，第2、
3代头孢菌素一般对C型β -内酰胺酶不敏感。
亚胺培南和氨曲南则表现出对C型β -内酰
胺酶的抑制作用。主要包括CMY、FOX、MOX、
细菌耐药，今天不采取行动，明天就无药可用”的
口号，细菌耐药已成为一个极其重要的公共卫生安
全问题。
细菌耐药基础
固有耐药性：是由细菌染色体基因决定、代代相传，不会改变的，
如链球菌对氨基糖苷类抗生素天然耐药；肠道G-杆菌对青霉素天
然耐药；铜绿假单胞菌及嗜麦芽窄食单胞菌对多数抗生素均不敏 感。
获得性耐药性：细菌与抗生素接触后，在抗菌药物选择性压力存
细菌耐药性
20 世纪30 年代末磺胺药上市， 40 年代临床广 泛使用磺胺药后，50 年代日本报道80%～90%的 志贺痢疾杆菌对磺胺药耐药了。
20世纪40年代青霉素刚使用不久即出现耐青霉素金葡
菌，50年代发现金葡菌能产生β-内酰胺酶灭活青霉素，
1961年,甲氧西林问世并投入临床应用(抗金葡菌产生 的青霉酶)，从甲氧西林使用10余年后，出现耐甲氧 西林金葡菌(MRSA) 报道。
Ambler等根据β -内酰胺酶分子结构中氨基酸序列差异
分为A，B，C,D。1995年Bush等提出功能分类方案，依
据酶的底物和酶的抑制物不同，主要分为青霉素酶,头
孢菌素酶，广谱酶和超广谱酶四种
A型β-内酰胺酶
A型β -内酰胺酶按Bush分类法属2群，向下又分为8 个亚群(2a,2b,2c,2d,2e,2f,2be,2br)，因此，A型 β -内酰胺酶在底物动力学性质上显示多样性。大多 数青霉素类抗生素都是A型β -内酰胺酶的良好底物， 如氨苄西林、羧苄西林、苯唑西林和甲氧西林等。 从整体上看，A型β -内酰胺酶对青霉素类的水解率 较头孢菌素类为高，可引起氨曲南和碳青霉烯类耐 药。此类酶的活性可被克拉维酸等酶抑制剂所抑制， 而EDTA不能抑制，引起临床关注和危害较大的肠杆 菌科细菌A类碳青霉烯酶主要是KPC酶。
抗菌药物分类
(8)硝基咪唑类：包括甲硝唑、替硝唑、奥硝唑等。 (9)作用于G-菌的其它抗生素，如多粘菌素、磷霉素、环丝氨 酸、利福平等。 (10)作用于G+细菌的其它抗生素：林可霉素、氯林可霉素、 杆菌肽等. (11)抗真菌抗生素：多烯类、咪唑类、三唑类 用于真菌细胞膜上麦角甾醇的抗真菌药物、烯丙胺类、 氮唑类。 (12)抗结核菌类：利福平、异烟肼、吡嗪酰胺等。 (13)具有免疫抑制作用的抗生素如环孢霉素。
的半个世纪，人类走了一圈又回到了原地，来到了多年前有人预测 的“后抗生素时代”。我国是世界上滥用抗生素较为严重的国家, 耐药菌引起的医院感染人数,已占到住院感染患者总人数的30 %左 右。因此有专家预言,我国有可能率先进入“后抗生素时代”，即 回到抗生素发现之前的时代。 超级细菌, 目前引起特别关注的超级细菌主要有：耐甲氧西林的 金黄色葡萄球菌（MRSA）、耐万古霉素肠球菌（VRE）、耐多药肺
主要内容
细菌与人类关系
抗菌药物应用
细菌耐药产生
细菌耐药的检测
抗菌药物产生
抗菌药物的定义
抗菌药物包括：
抗生素
由微生物（如细菌、真菌、放线 菌）、植物和动物在其生命活动 过程中所产生
人工半合成、全合成的化学药 物
抗菌活性
活性评价指标
最低抑菌浓度（MIC）指 能够抑制培养基内细菌 生长的最低浓度 最低杀菌浓度(MBC）指 能够杀灭培养基内细菌 生长的最低浓度
细菌耐药机制
β -内酰胺酶 是指能催化水解6-氨基青霉烷酸(6-APA) 和7-氨基头孢烷酸(7-ACA)及其N-酰基衍生物分子中β 内酰胺环酰胺键的灭活酶。细菌通过产生β -内酰胺酶
降解是β -内酰胺类抗生素是最常见的耐药方式(80%病
原菌耐药方式之一,至今β -内酰胺酶数量已超过350余 种)
细菌的耐药性的产生及检测方法
安徽医科大学第一附属医院 胡立芬
主要内容
细菌与人类关系
抗菌药物应用
细菌耐药产生
细菌耐药的检测
细菌定义
广义定义：是指一大类细胞核无核膜包裹， 只存在裸露DNA的原始单细胞生物，包括真 细菌和古生菌两大类群。 细菌数量：所有生物中数量最多的一类。细 菌广泛存在我们人类体内，人体内及表皮上 的细菌总数约是人体细胞总数的十倍。
细菌多重耐药
多重耐药：指细菌对常用抗菌药物主要分类 的3类或以上药物耐药。
泛耐药细菌：指对所有分类的常用抗菌药物
全部耐药，革兰氏阴性杆菌对包括多黏菌素
和替加环素在内的全部抗菌药物耐药，革兰
氏阳性球菌对包括糖肽类和利奈唑胺在内的 全部抗菌药物耐药。
超级细菌
“超级细菌”的出现，一度引起了世界的恐慌。在青霉素被发现后
根据不同特性分为：
抑菌剂：速效抑菌剂 （四环素类、林可霉素 类、氯霉素与大环内酯 类）和慢效抑菌剂（磺 胺类） 杀菌剂：繁殖期杀菌剂 （青霉菌素类及头孢菌 素类）和静止期杀菌剂 （喹诺酮类、氨基糖苷 类、多粘菌素类）
抗菌药物分类
(1)β-内酰胺类：青霉素类和头孢菌素类的分子结构中含有β内酰胺环。 (2) 氨基糖苷类：包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉 素、丁胺卡那霉素、新霉素等。 (3) 四环素类：包括四环素、土霉素、金霉素及强力霉素等。 (4) 氯霉素类：包括氯霉素、甲砜霉素等。 (5) 大环内脂类：红霉素、白霉素、乙酰螺旋霉素、麦迪霉素、 阿奇霉素等。 (6) 糖肽类抗生素：万古霉素、去甲万古霉素、替考拉宁。 (7) 喹诺酮类：诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、培氟沙 星、加替沙星等。
细菌耐药性
60～70 年代，细菌耐药性主要表现为金黄色葡萄球菌和一 般肠道阴性杆菌由于能产生β -内酰胺酶使青霉素类和一代 头孢菌素抗菌作用下降。 80 年代后，G-杆菌产生的超广谱β-内酰胺酶和AmpC酶，三 代头孢菌素在内的多种抗生素耐药的多重耐药革兰阴性杆菌 出现。 近年来，出现了万古霉素中介金葡菌，2002年以来,美国已 先后报道了3株对万古霉素完全耐药的金葡菌。1990年就有 耐亚胺培南的一株阴沟肠杆菌报道，但在随后10年期间并未 有更多耐碳青霉烯类抗生素肠杆菌报道，直到2000年后有关 CRE的报道不断增多，一种新抗生素从研制到临床应用一般 需要5～10年，而产生细菌耐药仅需要2 年。
荚膜: 抵抗吞噬 其他表面活性物质: Vi抗原、 K抗原等
外毒素
毒素
主要由革兰氏阳性菌产生 亲组织性，选择性地作用于某些组织和器官。
破伤风杆菌毒素麻痹运动神经 肉毒杆菌毒素造成眼及咽肌的麻痹 白喉杆菌引起心肌炎、肾上腺出血及神经麻痹等。
内毒素
主要由革兰氏阴性菌产生 无组织选择性，引起的病理变化和临床症状大致相同
AmpC酶
G-杆菌产生的不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶组成的一个酶家族, 属于β -内酰胺酶分子分类中的C类。产AmpC酶的耐药菌几乎对所 有的β -内酰胺类药物耐药,对第4代头孢菌素如头孢吡肟敏感,对 碳青霉烯类如亚胺培南、美罗培南有高度的活性。
AmpC酶可分为质粒介导型和染色体介导型。质粒AmpC基因来源于几
种肠杆菌科细菌染色体AmpC基因,其AmpC没有调控基因,呈持续高 表达,且质粒编码常同时携带有其他的耐药基因,因而导致多重耐 药,并且传播很快,主要在大肠埃希菌、肺炎克雷白杆菌、沙门菌 属和志贺菌属中出现。染色体介导的AmpC酶能水解第3代头孢菌素
细ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与人类关系
多次引起世界传染病大流行
17世纪中期开始认识细菌 人类受益于细菌
细菌结构
细菌致病性
细菌在人体内寄生，增殖并引起疾病的特 性称为细菌的致病性
侵袭力
胞外酶
血浆凝固酶
游离血浆凝固酶 凝聚因子
链激酶: 激活纤溶酶原或胞浆素原,破坏纤维蛋白屏障 透明质酸酶：溶解结缔组织透明质酸
B型β-内酰胺酶
发现于20世纪60年，依赖金属离子发挥催化活
性，主要为Zn2+，此酶不被棒酸抑制，被EDTA抑 制，其主要特征是除单氨类抗生素（如氨曲南） 以外，可水解碳青霉烯酶类等各种 β -内酰胺类 抗生素，主要包括 NDM-1、IMP、VIM、KHM-1、 GIM-1 和 SIM-1。对于产 B 类酶的菌株的尚无
LAT、ACT、ACC、MIR和DHA
D型β-内酰胺酶
D型β -内酰胺酶Bush分类属2d群，它们对
苯唑西林和氯唑西林的水解速度明显大于
苄青霉素，因此，它们又被称为“苯唑西林
酶”，其中OXA-48 在碳青霉烯类耐药中显示
出了日趋重要的碳青霉烯酶的活性。
超广谱β-内酰胺酶
ESBLs是一大类基于TEM-1、TEM-2和 SHV-1型β 内酰胺酶基础
发热反应 糖代谢紊乱 影响血管舒缩机能 弥漫性血管内凝血
细菌侵入途径、数量与感染
多数病原菌只有经过特定的门户侵入，并在特定部
位定居繁殖，才能造成感染。
痢疾杆菌必须经口侵入，定居于结肠内，才能引起疾病。 破伤风杆菌，只有经伤口侵入，厌氧条件下，引发疾病。
病原菌的数量与致病能力一般成正比。
抗菌药物作用机理
影响叶酸代谢 抑制细菌叶 酸代谢过程中的二氢叶酸
合成酶和二氢叶酸还原酶。
导致核酸合成受阻，从而 抑制细菌生长繁殖。 与细菌核糖体或其反应底 物相互作用，抑制蛋白质 的合成
主要内容
细菌与人类关系
抗菌药物应用
细菌耐药性产生
细菌耐药的检测
细菌耐药性产生
细菌耐药性又称抗药性，系指细菌对于抗菌药物作用的耐 受性，耐药性一旦产生，药物的化疗作用就明显下降。耐 药性根据其发生原因可分为获得耐药性和天然耐药性。自 然界中的病原体，如细菌的某一株也可存在天然耐药性。 当长期应用抗生素时，占多数的敏感菌株不断被杀灭，耐 药菌株就大量繁殖，代替敏感菌株，而使细菌对该种药物 的耐药率不断升高。 青霉素的广泛使用后耐药性很快产生(β-内酰胺环被破坏后， 青霉素的抗菌活性也随之而消失)，随后由于抗菌药物大量 使用的压力，针对各种抗菌药物的耐药性逐渐产生。
在下经过基因突变、潜伏基因的表达,或细菌在生长过程中通过转 化、转导获得抗性基因,或通过移动因子包括质粒、转座子、整合 子转移和传播耐药基因而获得的耐药表型,通过改变自身的代谢途 径，使其不被抗生素杀灭。如金黄色葡萄球菌产生过多β -内酰胺 酶或过度表达mecA基因而耐药。细菌的获得性耐药可因不再接触 抗生素而消失，也可由质粒将耐药基因转移个染色体而代代相传， 成为固有耐药。
炎链球菌（MDRSP）、多重耐药性结核杆菌（MDR-TB）、最近新发
现的携带有NDM-1基因的大肠杆菌和肺炎克雷伯氏菌以及多重耐药 鲍曼不动杆菌（MRAB）等。超级细菌并非新事物，它们一直存在 并且随着人类滥用抗生素而进化出强大耐药性。
细菌多重耐药
为此2011 年世界卫生组织（WHO）提出了“遏制
抗菌药物作用机理
针对细菌结构，抗菌药主
要有5类作用机理： 阻碍细菌细胞壁的合成， 导致细菌在低渗透压环境 下膨胀破裂死亡，哺乳动 物的细胞没有细胞壁，不 受这类药物的影响。
抗菌药物作用机理
与细菌细胞膜相互作用， 增强细菌细胞膜的通透性、
打开膜上的离子通道，让
细菌内部的有用物质漏出 或电解质平衡失调而死亡 阻碍细菌DNA的复制和转 录，导致细菌分裂繁殖受 阻。
上经突变而成的多种β -内酰胺酶，水解青霉素、广谱青霉 素、头孢菌素、单环类、第四代头孢菌素，但不能水解碳青 霉烯类、头霉素类。除了对β 内酰胺类抗生素耐药外，经常 伴随对氨基糖苷类等其他抗生素的耐药性。
准确区分ESBLs和非ESBLs菌株，不仅可指导临床合理用药，
以免延误病情和增加医疗费用，而且有利于对ESBL菌株的管 理，控制其传播，防止爆发流行，对提高治疗效果和控制医 院院内感染均有重要意义。
获得性耐药性
获得性耐药机制更容易将耐药基因通过水平或垂直传播方式 在不同菌株或不同菌种间传播，加速了细菌耐药蔓延的速度， 导致耐药菌株越来越多，细菌耐药性迅速上升，使临床上不
断出现多重耐药株、泛耐药株甚至“超级细菌”的出现。在
上世纪50～60年代，全世界每年死于感染性疾病的人数约 700万，而现在这个数字上升到了2 000万。死于败血症的人 数上升了89%，大部分人死于超级细菌带来的用药困难。