金属酶和丝氨酸碳青霉烯酶

金属酶和丝氨酸碳青霉烯酶

金属酶和丝氨酸碳青霉烯酶是细菌抗药性的重要机制之一。金属酶是一类能够催化水解β内酰胺类抗生素的酶,其中最为典型的是类似于亚硫酸盐还原酶的Zn(Ⅱ)-β内酰胺酶。而丝氨酸碳青霉烯酶是一类能够水解碳青霉烯类抗生素的酶,它们的活性部位中含有丝氨酸残基。这两类酶的广泛存在已经极大地影响了抗生素的治疗效果,因此对它们的研究和抑制成为当前抗菌药物研究的热点。

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肺炎克雷伯菌产生的碳青霉烯酶KPC

肺炎克雷伯菌产生的碳青霉烯酶KPC (Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase) –2001年在美国北卡罗来纳州首次报道 –属于A类2f组丝氨酸碳青霉烯酶β-内酰胺酶 –水解包括碳青霉烯类抗生素在内的所有β-内酰 胺类抗生素,但对头孢他啶和头孢西丁相对较弱 –酶抑制剂如克拉维酸有部分抑制作用 –编码基因位于质粒上KPC-4和KPC-5活性 产KPC菌株的快速播散 KPC-4和KPC-5对碳青霉烯类抗生素的水 解活性比KPC-2要弱 * 产KPC菌株的快速播散 对头孢他啶的水解活性增强–2001:美国 对克拉维酸的抑制作用较敏感–2001-2008:美国, 24州–2005:法国(病人曾经在美国住院治疗) –2006:哥伦比亚、以色列 –2007:中国 –2008:希腊、古巴、苏格兰、英国

–2009:巴西、挪威、瑞典、爱尔兰、波兰AAC,2009,53,557-562产KPC酶的菌株 * 肺炎克雷伯菌 * 其他肠杆菌科细菌:大肠埃希菌、产酸克 雷伯菌、沙门菌、肠杆菌属、黏质沙雷 菌、弗劳地枸椽酸杆菌和奇异变形杆菌 * 铜绿假单胞菌 * 恶臭假单胞菌KPC酶的传播 * 产KPC-2或KPC-3的肺炎克雷伯菌以克隆 形式传播 –产KPC菌株首次在美国纽约地区暴发流行: 2003年8月-2004年6月,布鲁克林地区10家医院调查分离到96株产KPC酶肺炎克雷伯菌,80%以上为同一核型 –以色列、希腊和中国是美国以外近2年来流行KPC酶的国家:均以克隆传播为主KPC酶的传播* 携带者造成产KPC酶菌株在不同国家散播

–2005年,法国报道了美国以外第一例产KPC-2 肺炎克雷伯菌,该病人曾经在美国住院治疗; 2007年,另外一株产KPC-2的肺炎克雷伯菌则 来源于希腊的病人 –在挪威报道的6株产KPC细菌中,有3株来源于 希腊,1株来源于以色列 –以色列产KPC-3酶的肺炎克雷伯菌流行株与美 国的菌株有克隆相关KPC酶的传播 KPC酶的传播 * 编码KPC酶基因的质粒水平传播 * 转座子Tn4401携带KPC编码基因 –Rasheed等研究发现在美国密西根州一家医院–Tn3类转座子,含有转座酶(tnpA) 、解离酶 分离的产KPC酶产酸克雷伯菌(1株)和弗劳 (tnpR)、ISKpn6 、KPC-2和ISKpn7 地枸橼酸杆菌(1株)携带相同的95kb质粒, –Naas等认为可能是KPC酶传播的“起源” 并编码KPC-2基因 –Tn4401在美国、哥伦比亚和希腊均有发现 –我国也在同一家医院分离到产KPC-2酶大肠埃

碳青霉烯类抗生素耐药机制介绍

碳青霉烯类抗生素一种非典型beta-内酰胺类抗生素,具有抗菌谱广、抗菌活性强以及对beta-内酰胺酶稳定以及毒性低等特点,对控制耐药菌、产酶菌感染及免疫缺陷者感染发挥着重要作用。其结构与青霉素类的青霉环相似,不同之处在于噻唑环上的硫原子为碳所替代,且C2与C3之间存在不饱和双键;另外,其6位羟乙基侧链为反式构象。研究证明,正是这个构型特殊的基团,使该类化合物与通常青霉烯的顺式构象显著不同,具有超广谱的、极强的抗菌活性,以及对beta-内酰胺酶高度的稳定性。 碳青霉烯类抗生素作用方式都是抑制胞壁粘肽合成酶,即青霉素结合蛋白(PBPs),从而阻碍细胞壁粘肽合成,使细菌胞壁缺损,菌体膨胀致使细菌胞浆渗透压改变和细胞溶解而杀灭细菌。哺乳动物无细胞壁,不受此类药物的影响,因而本类药具有对细菌的选择性杀菌作用,对宿主毒性小。青霉素结合蛋白(PBPs)是存在于细胞浆膜上的蛋白,分两类,一类具有转肽酶和转糖基酶的活性,参与细胞壁的合成,另一类具有羧肽酶活性,与细菌细胞分裂和维持形态有关。近十多年来已证实细菌胞浆膜上特殊蛋白PBPs是此药的作用靶位,亚胺培南与PBP2的亲和力很强,结合后阻碍细胞壁的合成,可使细菌迅速肿胀、溶解,而且其作用很少受接种菌量(PH5.5~8.5)的影响。美罗培南能迅速渗透入肠杆菌科和铜绿假单孢菌靶位,主要是与PBP2和PBP3紧密结合。 国内已经上市的品种有亚胺培南,美罗培南,帕尼培南,法罗培南,厄他培南,比阿培南。抗菌药物出现,总是伴随着细菌耐药性的产生,碳青霉烯类抗

生素虽然刚开始使用时,细菌的耐药性相当低,对常见病原菌的敏感率很高,但碳青霉烯类与其他抗菌药物一样,在临床应用后即出现耐药菌株。目前临床上已出现亚胺培南、美罗培南等碳青霉烯类药物的耐药菌株。 细菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药的机制主要有以下几种: 1.外膜孔蛋白减少或丢失伴高水平beta-内酰胺酶的持续产生 外膜的通透性对药物进入菌体至关重要,抗生素可以通过通道蛋白直接扩散进入胞内,并到达菌体内的相应作用部位,从而达到抑菌或杀菌的作用。外膜蛋白的表达缺失或减少时阻止药物顺利到达菌体内,可以使碳青霉烯类药物MIC值升高,当合并产ESBL或ampC酶时则使细菌对碳青霉烯类药物产生高水平耐药。 2.碳青霉烯酶产生 碳青霉烯酶是指所有能明显水解亚胺培南、美罗培南等碳青霉烯类抗生素的beta-内酰胺酶。BUSH-JM分类方法根据生化特征或氨基酸序列的同源性性将beta-内酰胺酶分为4类。第一类为头孢菌素水解酶(Amp-C酶),由染色体介导;第二类为青霉素酶和超广谱酶,其中2f亚群是由沙雷菌属与肠杆菌属产生的非金属碳青霉烯酶;第三类为可水解碳青霉烯抗生素的金属酶,为碳青霉烯酶;第四类为其他不能被克拉维酸完全抑制的青霉素酶。Ambler分类方法根据于beta-内酰胺酶的特殊性、动力学参数及其基因的核苷酸序列,将beta-内酰胺酶分为A、B、C、D四类。其中A、B、D三类为碳青霉烯酶。 A类为丝氨酸酶,活性部位为丝氨酸残基,属于Bush分群中的2f亚组。包括阴沟肠杆菌和黏质沙雷菌种由染色体介导的NMC-A、IMI、SME以及肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌中质粒介导的KPC、GES酶。这类酶都是青霉素

【2017年整理】碳青霉烯酶进展

【2017年整理】碳青霉烯酶进展 碳青霉烯酶的研究进展 碳青霉烯类具有非常广泛的抗菌活性,因能抵抗大多数内酰胺酶的水解,故常用于产超广谱 -内酰胺酶(ESBL)和/或去阻遏 AmpC -内酰胺酶(AmpC)菌株引起严重感染的治疗但碳青霉烯耐药肠杆菌的出现,给临床治疗带来了极大困难。通常,革兰阴性菌对碳青霉烯类的耐药机制,一是 AmpC 酶过度表达联合OMP 丢失;二是PBP 对碳青霉烯类亲和力的改变;三是碳青霉烯酶(Carbapenemases)的产生在这些机制中,最突出的是碳青霉烯酶。 一、碳青霉烯酶的分类及有关细菌 碳青霉烯酶是指能够明显水解亚胺培南或美罗培南的一类β-2内酰胺酶 ,包括 Ambler分子分类的 A、 B、 D 3类酶。 A类为丝氨酸酶 ,其活性部位具有丝氨酸结构 ,属于 Bush分群中的第 2f亚组。A 类碳青霉烯酶少见 ,包括阴沟肠杆菌( I M I2 1和 NMC2 A)、黏质沙雷菌中由染色体介导的 NMC2 A、 Sme2 1、 Sme2 2、 Sme2 3、I M I2 1酶 ,以及肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌中质粒介导的 KPC1、GES2 2酶。这类酶都是青霉素酶 ,他们对亚胺培南的水解活性强于美罗培南 ,可以引起青霉素类、氨曲南、碳青霉烯类耐药 ,而对第 3代头孢菌素通常敏感。三唑巴坦、克拉维酸可以抑制此类酶 ,但不被乙二胺四乙酸 ( EDT A)所抑制。 Amble分类 D类为丝氨酸酶 ,属于 Bush分群中的第 2d亚组,其活性部位具有丝氨酸结构 ,由blaOXA等位基因编码 ,仅见于不动杆菌。 Amble分类 B类是金属酶 ,属于 Bush分类 3组 ,是一种需金属离子发挥活性的β-内酰胺酶 ,由 bla I MP、 blaV I M、 blaSPM和 blaGI M编码 ,可被EDT A所抑制 ,染色体介导或质粒介导,存在于多种不同革兰阳性和革兰阴性细菌中。

金属酶与碳青霉烯酶

金属酶与碳青霉烯酶 金属酶与碳青霉烯酶 引言: 金属酶是一种重要的酶类,其在生物催化反应中发挥着关键作用。而 碳青霉烯酶则是一类广泛存在于细菌中的酶,对抗药物耐药性有着重 要的影响。本文将深入探讨金属酶与碳青霉烯酶的关系及其在抗生素 研发中的重要性。 第一部分:金属酶的概述 金属酶是一类在催化过程中与金属离子结合的酶。金属离子通常以配 位键的形式与酶催化中心中的蛋白质残基结合。金属酶的活性部位通 常由金属离子和相应的蛋白质结构共同组成,这使得金属酶能够在催 化反应中发挥独特的功能。 第二部分:碳青霉烯酶的特点与分类 碳青霉烯酶是一类能够水解碳青霉烯类抗生素的酶。它们能够结合并 水解β-内酰胺类抗生素的结构中的酰基。碳青霉烯酶主要分为A、B、C和D四个类别,每个类别都有各自的特点和功能。这些酶的作用使 得许多细菌对碳青霉烯类抗生素表现出耐药性。

第三部分:金属酶在碳青霉烯酶中的作用 金属酶在碳青霉烯酶中起到了重要作用。一些金属酶能够与碳青霉烯酶结合,并对其功能进行调节。例如,锌离子可与碳青霉烯酶结合,促使其水解抗生素分子。此外,金属酶还能够参与抑制碳青霉烯酶的产生,从而减少细菌对抗生素的耐药性。 第四部分:金属酶与碳青霉烯酶在抗生素研发中的应用 金属酶与碳青霉烯酶在抗生素研发中具有重要的应用前景。通过研究金属酶与碳青霉烯酶的相互作用,可以开发出抑制碳青霉烯酶活性的化合物,这有望为抗生素药物的开发提供新的思路。此外,金属酶在制备优良的抗生素催化剂中也扮演着重要角色。 总结与回顾: 金属酶作为一类与金属离子结合的酶,在生物催化反应中具有广泛的应用。碳青霉烯酶是一类与抗生素耐药性密切相关的酶,而金属酶在碳青霉烯酶的功能调节和抗生素研发中发挥着关键作用。通过深入研究金属酶与碳青霉烯酶的相互作用,我们可以为抗生素的研发和耐药性的克服提供新的思路和方法。 个人观点: 金属酶与碳青霉烯酶的关系对于抗生素研发具有重要的意义。通过细致的研究,我们可以揭示金属酶与碳青霉烯酶的相互作用机制,并开发出新的药物以对抗细菌的耐药性。我认为进一步的研究和应用金属

肠杆菌科细菌产碳青霉烯酶研究进展

肠杆菌科细菌产碳青霉烯酶研究进展 碳青霉烯类抗生素是抗菌谱最广、抗菌活性最强的非典型β内酰胺类抗生素, 因其对β内酰胺酶稳定以及毒性低等特点, 已经成为治疗多重耐药菌感染最主要的抗菌药物之一,尤其适用于治疗由产超光谱β内酰胺酶(ESBLs)和\或AmpC 酶细菌所引起的严重感染。既往临床实验室分离的耐碳青霉烯类抗生素菌株多为假单胞菌和不动杆菌等非发酵菌。但随着碳青霉烯类药物的广泛使用,耐碳青霉烯类抗生素的泛耐药肠杆菌科细菌的出现也越来越多。 标签:肠杆菌科细菌;碳青霉烯酶;耐药机制;改良Hodge试验;PCR;同源性 由于肠杆菌科细菌是临床上重要的医院感染菌之一,对碳青霉烯类抗菌药物的耐药的泛耐药肠杆菌科细菌的流行给临床抗感染治疗带来了极大困难。引起肠杆菌科细菌对碳青霉烯类的耐药机制主要有高产AmpC酶合并膜孔蛋白缺失、产生了水解碳青霉烯类药物的碳青霉烯酶、青霉素结合蛋白(PBP)的改变、主动外排系统的活跃。其中碳青霉烯酶的产生是泛耐药菌对碳青霉烯类抗生素产生耐药性的主要原因。碳青霉烯酶是能够明显水解碳青霉烯类抗生素的β-内酰胺酶,现阶段,已知的碳青霉烯酶主要包括以下四种,即Ambler分子分类A-D类。其中A、D类均属于丝氨酸酶,属于Bush分群中的第2f和2d亚组,B类主要由金属酶过程,属于bush分群中的第3a组。在肠杆菌科细菌中的碳青霉烯酶主要是A类酶和B类酶, 到目前为止,依据临床实验室耐药菌株的监测数据和文献报道,以KPC酶最为多见,在我国,以上海、浙江等地发现较早、较多,并且出现了发生局部性的流行的趋势。D类酶(OXA),在肠杆菌科细菌中极为少见,主要由不动杆菌属中检出。碳青霉烯酶编码基因的具有较高的应用价值,它不仅能够确定对基因元件中的移动质粒进行固定,发挥其在菌种的传播作用,还能够在染色体的辅助下,控制细菌间的传播[1,8]。 1碳青霉烯酶的分类 1.1 A类碳青霉烯酶A类碳青霉烯酶为丝氨酸酶,其中含有丝氨酸结构,属于Bush分群中的第2f亚组,这类酶都是青霉素酶,他们对亚胺培南的水解活性进行分析时,发现他明显强于美罗培南,且还能促使青霉素类、碳青霉烯类等药物产生耐药性作用,而对第3代头孢菌素通常敏感。他唑巴坦、克拉维酸能够降低此类的活性,但不被乙二胺四乙酸(EDTA)所抑制。不水解第3代头孢菌素。其中由质粒介导的KPC酶易于在不同菌种中传播,已成为肠杆菌科细菌耐碳青霉烯类抗生素的主要原因之一。 自2001年在美国北卡罗来纳州肺炎克雷伯菌中发现由质粒介导的碳青霉烯酶KPC-l[1],2004年纽约州质粒介导的KPC-3肺炎克雷伯菌引起的医院感染之后[2]。KPC类碳青霉烯酶在全球的检出率逐年升高,美国的纽约州和新泽西州曾一度出现产KPC类碳青霉烯酶耐药菌株的流行[3,4]。2004年浙江大学医学院附属第一医院首次在临床分离到了产KPC-2酶的肺炎克雷伯菌之后[5],在我国上

鲍曼不动杆菌的耐药情况及碳青霉烯酶基因检测

鲍曼不动杆菌的耐药情况及碳青霉烯酶基因检测 王晓红;范学财;张吉生;王勇;郭宇航;曼萨;张晓丽 【摘要】了解佳木斯大学附属第一医院鲍曼不动杆菌耐药性及碳青霉烯酶包括苯 唑西林酶和金属酶相关耐药基因分布情况,为临床抗菌药物的合理选择提供依据。2013年9月至2014年12月使用VITEK-II全自动微生物鉴定/药敏测试系统 筛选出佳木斯大学附属第一医院临床标本鲍曼不动杆菌69株;采用多重PCR方 法检测鲍曼不动杆菌携带的碳青霉烯酶相关耐药基因16SrRNA、OXA-23、OXA-24、OXA-51、OXA-58、IMP、VIM、SIM,并对耐药基因扩增的阳性产物进行DNA序列分析。69株AB对亚胺培南、美洛培南的耐药率分别为36.2%、37.68%,对其他抗菌药物的耐药率均高于50%。6种耐药基因的检 测结果为69株(100%)携带OXA-51基因,32株(46.4%)携带OXA- 23基因,17株(24.6%)携带OXA-24基因,5株(7.2%)携带OXA- 58基因,1株(1.4%)携带IMP基因。25株碳青霉烯类药物耐药鲍曼不动杆 菌中,22株(88%)携带OXA-23,1株(4%)携带OXA-58,10株(40%)携带OXA-24,6株(24%)同时携带OXA-23、OXA-24。 DNA 序列分析 结果显示:OXA-23、OXA-24、OXA-51、OXA-58分别与NCBI的序列同 源性均为99%。产OXA-23型碳青霉烯酶可能是佳木斯大学附属第二医院鲍曼 不动杆菌对碳青霉烯酶类抗菌药物耐药的主要原因,另外佳木斯大学附属第一医院存在OXA-24型耐药基因鲍曼不动杆菌的区域性流行。%In order to understand the distribution of Acinetobacter baumannii drug-resistance and carbapenemase in-cluding oxacillinase ( OXA) and metalloenzyme ( MLE) related resistance genes in the affiliated hospitals of Jiamusi University to provide a foundation for reasonable choice of clinical

肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物的耐药机制-医学技术论文-基础医学论文-医学论文

肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物的耐药机制-医学技术论文-基础医学论文-医学论文 ——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印—— 肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)为革兰阴性杆菌,可定植于机体胃肠道、皮肤、呼吸道、鼻咽部以及土壤、水等多种周围环境中,是一种重要的院内及社区感染病原菌,其所致的感染占所有院内感染的10%左右,可引起包括肺炎、菌血症、脓毒症、泌尿系统感染以及细菌性肝脓肿等。易感群体的增加,新症状的出现和耐药菌株的增加促使临床医师有必要更好地认识此种病原菌。长期以来,碳青霉烯类药物作为治疗肺炎克雷伯菌感染最有效的抗生素,构筑了抗肺炎克雷伯菌的最后一道防线,但近年来随着碳青霉烯类药物的广泛使用,耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistantKlebsiella pneumoniae,CRKP)增加,碳青霉烯类药物的疗效有所减弱,这对临床治疗与院内感染的防控敲响了警钟,为此需要采取更加积极、有效的应对措施[1].肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗菌药物的耐药机制主要包括:①产生碳青霉烯酶;②高产AmpC酶或超广谱-内酰胺酶

(extendedspectrumbeta-lactamases ,ESBLs)合并外膜蛋白缺失对肺炎克雷伯菌耐碳青霉烯类药物的影响;③肺炎克雷伯菌外排泵系统; ④形成生物膜等。本文将主要对肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物的耐药机制作一介绍,希望能为临床治疗耐碳青霉烯类抗菌药物克雷伯菌感染提供方向。 1 碳青霉烯酶 碳青霉烯酶包括Ambler分类的-内酰胺酶的A、B、D类。A 类碳青霉烯酶在Bush分类中属于2f组,包括KPC、SME、NMC-A、IMI、GES、SFC-l等。作为目前最主要的一种碳青霉烯酶,产KPC (Klebsiellapneumoniae Carbapenemases)型碳青霉烯酶的出现是导致肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药性增强的主要原因[2].该酶可以水解包括碳青霉烯类抗生素、青霉素、一至四代头孢菌素在内的所有-内酰胺酶类抗生素,但对单环内酰胺类敏感。A类酶主要存在于包括克雷伯菌在内的肠杆菌科中,由质粒介导高水平耐药,是导致克雷伯菌对碳青霉烯类耐药的主要原因。KPC在一个结构与T3相似的转座子Tn4401上,Tn4401以2个39 bp的反向不重复序列支架,最外面由5 bp大小的靶位复制点(target site duplications,TSD)ATTGA构成。Tn4401内部包含1个转座酶基因tnpA、1个熔解酶基因tnpR以及2

碳青霉烯类抗菌药物灭活试验筛查产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌的效能评价

碳青霉烯类抗菌药物灭活试验筛查产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌 的效能评价 余佳佳;刘瑛;俞静;李媛睿;刘婧娴 【摘要】目的评估碳青霉烯类抗菌药物灭活试验(CIM)快速筛查产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌的应用价值.方法以碳青霉烯酶基因聚合酶链反应(PCR)及测序结果为金标准,用CIM在154株肠杆菌科细菌(分离于临床样本)中筛查产碳青霉烯酶的细菌,并与改良Hodge试验结果进行比较.结果 CIM的符合率、特异性和敏感性分别为99.4%、96.6%和100.0%,改良Hodge试验的符合率、特异性和敏感性分别为98.7%、93.1%和100.0%.结论与改良Hodge试验相比,CIM具有符合率和特异性高、结果易于观察等优势,适合在各级医院的微生物实验室中推广使 用.%Objective To evaluate the efficiency of carbapenem inactivation method(CIM)for screening carbapenemase-producing Enterobacteriaceae. Methods The results of polymerase chain reaction(PCR)and DNA sequencing for determining carbapenemase genes were used as gold standard. A total of 154 clinical isolates of Enterobacteriaceae were determined by CIM,and the results were compared with those of modified Hodge test. Results The consistency rate,specificity and sensitivity of CIM were 99.4%,96.6% and 100.0%,respectively. The consistency rate,specificity and sensitivity of modified Hodge test were 98.7%,93.1% and 100.0%,respectively. Conclusions In comparison to modified Hodge test,CIM shows high consistency rate and specificity. The observation of CIM results is easier than that of modified Hodge test. Therefore,CIM is suitable for using in all level microbiological laboratories.

【前沿速递】碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌研究进展

【前沿速递】碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌研究进展 一CRE耐药机制 肠杆菌科细菌对碳青霉烯类耐药的机制包括产碳青霉烯酶和非产碳青霉烯酶(高产AmpC酶或ESBL酶合并外膜蛋白缺失、以及外排泵的过度表达)两类,其中产碳青霉烯酶是主要的耐药机制。 碳青霉烯酶基因常位于MDR质粒上,可在不同肠杆菌科细菌之间传播。按照Ambler分子分类方法可将碳青霉烯酶分为A、B、D 三类:A类包括KPC、IMI、NMC、SME、GES等,B类也称为金属酶,包括IMP、VIM、NDM、SPM、GIM等,D类包括OXA-48、OXA-181、OXA-204和OXA-232。其中,A类酶中的KPC,B类酶中的NDM、VIM和IMP,以及D类酶中的OXA-48是肠杆菌科细菌中最常见的碳青霉烯酶。除此之外,关于GES/IBC、IMI/NMC-A、SFC-1、SPM、GIM、SIM、AIM、DIM、FIM、POM等碳青霉烯酶引起肠杆菌科细菌碳青霉烯类抗生素MIC值不同水平升高的研究报道也逐年增多[3-5]。 由外排泵和膜孔蛋白表达改变引起的细胞膜通透性改变可单独或合并ESBLs引起肠杆菌科细菌碳青霉烯耐药。RND外排泵中的AcrAB-T olC系统是肠杆菌科细菌对包括碳青霉烯在内的多种抗生素耐药的主要机制之一。其中AcrAB突变、AraC调节子过表达等导致的外排泵表达增多,以及膜孔蛋白OmpK、OmpC、OmpF等的突变、缺失都可引起肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌等的碳青霉烯MIC值升高[4,5]。 二CRE流行情况 近10年来,CRE已从最初的散发发展为目前全球流行的耐药菌株,目前CRE分离率较高的国家包括希腊、意大利、巴西和中国,其次是美国和哥伦比亚[5,6]。 2015年欧洲CDC发布的关于欧洲30个国家细菌耐药性监测报告

肠肝菌科产碳青霉烯酶类细菌的表型研究

肠肝菌科产碳青霉烯酶类细菌的表型研究 李林峰 肠杆菌科细菌如肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、阴沟肠杆菌等是医院感染的主要条件致病菌,而碳青霉烯类抗生素是治疗革兰阴性杆菌感染特别是肠杆菌科细菌最强效的β-内酰胺类药物[1],目前产碳青霉烯酶的肠杆菌科细菌已在很多国家出现和被报道,产碳青霉烯酶菌株感染造成的暴发流行,使临床抗感染治疗面临严峻挑战。 微生物学实验室,需要快速的检测方法检测产碳青霉烯酶菌株,及时检测并报告给临床医生,为合理使用抗生素、控制医院感染和流行病学提供实验室依据。 肠杆菌科细菌产碳青霉烯酶的耐药机制:研究[2]表示耐药机制有四大类:1.AMPC酶的过度表达联合OMP丢失;2.PBP对碳青霉烯类亲和力的改变;3.药物靶位改变;4.碳青霉烯酶的产生;在这些机制中最突出的是产碳青霉烯酶。碳青霉烯酶表型又分为:A、B、D三种。A.D两类相似都是丝氨酸酶,而B类则是金属酶。KPC酶、IMI酶、SME酶、NMC-A酶等属于A类碳青霉烯酶,以KPC酶最常,能水解几乎所有β-内酰胺类抗生素和氨曲南,可被克拉维酸和他唑巴坦抑制,不能被乙二胺四乙酸(EDTA)抑制;常见于大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌等。B类碳青霉烯酶包括IMP酶、VIM酶、GIM酶、SPM酶、NDM-1酶、SIM酶等,能水解所有β-内酰胺类抗生素包括碳青霉烯类,不能水解氨曲南,能被EDTA抑制,同时不被克拉维酸和他唑巴坦抑制,

主要存在于铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌等。D类碳青霉烯酶包括OXA-48酶,能水解青霉素、碳青霉烯类、窄谱头孢菌素,不能水解氨曲南、广谱头孢菌素,可受克拉维酸和EDTA的轻度抑制,主要存在于奇异变形杆菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌等。 一.检测方法: 1.KB法表型初步筛选试验:将碳青霉烯类抗生素敏感性降低的菌株,采用K-B纸片扩散法,挑一定量的细菌配成浊度为0.5麦氏单位的菌液,均匀涂布于MH琼脂平板上,室温干燥3~5min。贴亚胺培南、美罗培南和厄他培南三种纸片,各纸片中心大于24mm,纸片距离平板边缘应大于15mm。置35℃孵育16~18h后读取结果,判断标准参照临床实验室标准化协会(CLSI)2010年标准。阳性结果表示该菌株对碳青霉烯类抗生素不敏感,可能产生碳青霉烯酶。 2.MHT(改良HODGE试验)表型筛选试验:使用无菌生理盐水将大肠埃希菌ATCC25922菌悬液浊度调至0.5麦氏单位,并进行1∶10稀释,将菌液接种在MH琼脂平板上,干燥3~10min,在平板中心贴10μg厄他培南纸片,用10μL接种环挑取3~5个待测分离菌株从纸片的边缘画线到平板的边缘,过夜培养,若出现苜蓿叶状抑菌环则为碳青霉烯酶表型阳性,改良HODGE阳性即产碳青霉烯酶。(当然不排除假阳性的存在:产ESBL或AmpC酶合并孔蛋白缺失)

最新中国碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌感染诊治与防控专家共识(完整版)

最新中国碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌感染诊治与防控专家共识(完整版) 细菌耐药已经成为全球公共卫生领域的重大挑战,多重耐药(multidrug resistance,MDR)、广泛耐药(extensive drug resistance,XDR)、甚至全耐药(pandrug resistance,PDR)细菌的出现和流行给人类健康带来了巨大威胁。在临床面临的诸多耐药菌中,最重要的是碳青霉烯耐药的革兰阴性杆菌,尤其是近年迅速增加的碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌(carbapenem resistant Enterobacteriaceae,CRE)。自2001年美国首次报道碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌以来[1],CRE在全球范围内快速播散,2019年美国疾病预防控制中心(CDC)将CRE列为耐药菌威胁人类健康的“紧急威胁”级病原菌。CRE感染多发生于有严重基础疾病、免疫缺陷和(或)长期反复使用广谱抗菌药物的患者,预后差,尤其是CRE血流感染患者,其病死率高达50%以上。面对CRE感染,虽有新的有效抗菌药物不断被开发,但现有有效治疗药物少且其临床研究数据非常有限,尤其是缺乏大样本随机对照临床研究资料。抗菌药物单药(尤其是多黏菌素和替加环素)治疗的疗效不能令人满意,往往需要联合用药。2017年,WHO将CRE列为最需要新抗菌药物的耐药菌。因此如何诊治和防控CRE感染已成为当前抗感染领域最为棘手的问题。为规范CRE感染诊治和防控,我国抗感染相关领域的临床专家、临床微生物学专家、临床药理学专家和感控专家等,在综合国内外该领域的最新研究成果的基础上,经反复讨论修改后形成本共识。希望本共识对提高我国CRE感染诊治

碳青霉烯类耐药基因

碳青霉烯类耐药基因 概述 碳青霉烯类抗生素是目前临床上常用的一类广谱抗生素,可以有效治疗多种严重感染疾病。然而,近年来发现了一些碳青霉烯类耐药细菌株,这些细菌携带了碳青霉烯类耐药基因,导致碳青霉烯类抗生素对它们失去了原有的治疗效果。本文将对碳青霉烯类耐药基因进行全面详细、完整且深入地介绍。 碳青霉烯类抗生素 碳青霉烯类抗生素是β-内酰胺类抗生素的一种,具有广泛的抗菌谱和较强的杀菌作用。常见的碳青霉烯类抗生素包括亚胺培南、美罗培南、头孢曲松等。它们可以通过干扰细菌细胞壁合成来发挥杀菌作用。 碳青霉烯类耐药基因 碳青霉烯类耐药基因是细菌在进化过程中获得的一种耐药机制。这些基因编码的酶可以降低抗生素对细菌的杀菌作用,从而使细菌对碳青霉烯类抗生素产生抗性。目前已经发现了多个碳青霉烯类耐药基因,包括KPC、NDM、VIM等。 KPC KPC(Klebsiella pneumoniae carbapenemase)是一种广泛存在于革兰氏阴性杆菌中的碳青霉烯酶。它能够水解碳青霉烯类抗生素,使之失去杀菌活性。由于KPC基因的存在,导致一些临床常用的碳青霉烯类抗生素对感染该基因的细菌株无效。 NDM NDM(New Delhi metallo-beta-lactamase)是一种金属酶,也是目前已知最广泛分布于不同细菌属中的碳青霉烯酶。NDM能够降解多种β-内酰胺类抗生素,包括碳青霉烯类抗生素。由于NDM基因的存在,使得细菌对碳青霉烯类抗生素产生了高水平的耐药性。 VIM VIM(Verona integron-encoded metallo-beta-lactamase)是一种金属酶,也属于碳青霉烯酶家族。VIM基因编码的酶能够降解多种β-内酰胺类抗生素,包括碳青霉烯类抗生素。VIM基因在革兰氏阴性杆菌中广泛存在,对临床治疗造成了一定的挑战。

111例无菌体液标本中CRE的碳青霉烯酶检测及同源性分析

111例无菌体液标本中CRE的碳青霉烯酶检测及同源性分析周文艳;张华;许永杰 【期刊名称】《国际检验医学杂志》 【年(卷),期】2022(43)12 【摘要】目的了解贵州省人民医院2019年6月至2021年6月无菌体液标本中 耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(CRE)携带碳青霉烯酶情况及同源性,为该院院感防控及临床合理用药提供参考依据。方法收集该院2019年6月至2021年6月门诊及住院患者无菌体液标本中分离到的CRE,采用BD phoenix-100或VITEK-2全自动细菌鉴定药敏仪进行细菌鉴定及药敏试验,K-B法或E-test法进行药敏结果复核。采 用碳青霉烯抑制剂增强试验检测CRE产碳青霉烯酶表型,采用胶体金免疫层析法检测CRE携带的碳青霉烯酶类型,脉冲场凝胶电泳(PFGE)对肺炎克雷伯菌进行同源性分析。结果在无菌体液标本中收集的CRE菌株共111株;CRE检出率处于前3位 的分别是肺炎克雷伯菌[82.0%(91/111)]、大肠埃希菌[10.8%(12/111)]、产酸克 雷伯菌[3.6%(4/111)];CRE来源的无菌体液标本类型以血液标本[55.9%(62/111)] 为主,其次为腹水[25.2%(28/111)]、胸腔积液[8.1%(9/111)];CRE检出率处于前3 位的科室分别为肝胆外科[40.5%(45/111)]、重症监护病房[21.6%(24/111)]、血 液内科[9.0%(10/111)]。碳青霉烯抑制剂增强试验检测碳青霉烯酶表型,结果显示,94株(84.7%)CRE携带丝氨酸酶,14株(12.6%)携带金属酶,同时产丝氨酸酶和金属酶的有2株,既不产丝氨酸酶也不产金属酶有1株;胶体金免疫层析法检测结果显示,108株(97.0%)携带碳青霉烯酶,其中94株(84.7%)携带KPC,13株(11.7%)携带NDM,1株携带IMP酶,1株同时携带IMP和NDM,未检测出OXA-48、VIM型碳青霉烯酶,肺炎克雷伯菌主要携带KPC(96.7%),大肠埃希菌主要携带NDM(83.4%)。

CRE感染的治疗原则与药物概述

CRE感染的治疗原则与药物概述 目录 CRE感染的治疗原则与药物概述 (1) 耐药相关概念 (1) CRE感染的抗菌治疗原则 (1) CRE感染主要治疗药物 (2) 双碳青霉烯治疗(DCT) (2) 阿维巴坦(Avibactam) (2) 法硼巴坦(Vaborbactam)和雷利巴坦(Relebactam) (3) 替加环素(Tigecycline) (4) 伊拉瓦环素(Eravacycline) (4) 氨基糖苷(Aminoglycosides) (4) 拉唑米星(Plazomicin) (4) 黏菌素(Colistin) (5) 磷霉素(Fosfomycin) (5) 耐药相关概念 1. CRE最新定义肠杆菌科细菌满足以下任一条件,该菌即为CRE:①对任意碳青霉烯类抗菌药物耐药,亚胺培南、美罗培南或多利培南的最低抑菌浓度(MIC)≥4 mg/L或厄他培南MIC≥2 mg/L;②产生碳青霉烯酶:③对于天然对亚胺培南非敏感细菌(如摩根菌、变形杆菌属、普罗威登菌属)需参考除亚胺培南外的其他碳青霉烯类抗菌药物的MIC。 2. β-内酰胺酶分类结合β-内酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法(Bush分类法)和β-内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的分子生物学分类法(Ambler 分类法),临床最常见的是以下三类:ESBL、Ampc、碳青霉烯酶。碳青霉烯酶又分为OXA 酶、丝氨酸碳青霉烯酶、金属酶。 CRE感染的抗菌治疗原则 (1)临床无菌标本分离到CRE,多为致病菌,病死率高,应及时给予有效的抗菌治疗,如为血流感染,应尽力寻找、积极处理感染源。如为非无菌体液分离到CRE需区分定植还是感染。 (2)抗感染治疗包括单药治疗和联合治疗,由于CRE有效治疗药物有限,应尽可能根

金属β-内酰胺酶综述

金属类β-内酰胺酶 β-内酰胺酶是革兰阴性杆菌对内酰胺类抗生素耐药的主要机制,细菌产生的β-内酰胺酶大部分系活性部位带丝氨酸残基的酶类,也有一小部分是活性部位为金属离子的酶类,称为金属β-内酰胺酶(metallo-β-lactamase,MBL),简称为金属酶。金属β-内酰胺酶,属Bush分类3群,Ambler分类B类,该群酶最大特点是可以水解碳青霉烯类等抗生素,而对哌拉西林和氨曲南影响较小。酶活性中心需金属锌离子的参与而发挥催化活性,故称为金属β-内酰胺酶。底物为包括碳青霉烯类在内的一大类β-内酰胺抗生素,其活性不被常见的β-内酰胺酶酶抑制剂如克拉维酸等所抑制,但可被离子鳌合剂乙二胺四乙酸(EDTA)、菲咯啉或硫基化合物抑制所抑制。金属β-内酰胺酶可由染色体和质粒介导,可在铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、粘质沙雷菌、肠杆菌属菌、肺炎克雷伯菌、嗜水气单胞菌和不动杆菌、脆弱类杆菌属、等细菌中检出此类酶。 一、发现和分布 第一个报道的金属酶是从蜡样芽孢杆菌( Bacill us cereus) 中发现的,该酶为锌依赖酶。20 世纪80 年代初期日本从嗜麦芽窄食单胞菌中鉴定出第二种锌依赖青霉素酶L1 型酶,随后又从嗜水气单胞菌和脆弱拟杆菌中鉴定出多种能水解亚胺培南的金属酶。这些酶都由染色体基因编码。该类金属酶分布在蜡样芽孢杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌、脆弱拟杆菌、气单胞菌属和戈氏军团菌中,除嗜麦芽窄食单胞菌外,在临床上都极为罕见,而且都是单株散发的。1991年日本学者在铜绿假单胞菌中发现了第一种质粒介导的金属酶( IMP21) ,不久又从脆弱拟杆菌中发现了一种可转移金属酶,这两个酶的发现意味着金属酶已经从单株散发向随机分布过渡。现在已报道了10多种可转移金属酶: IMP21~8 和VIM21~3,分布在铜绿假单胞菌、不动杆菌和肠杆菌科细菌中,地域分布上已经不再局限于日本,现已分布至亚洲、欧洲和美洲的多个国家(见表1)。 二、生化分类和生化性质 1995 年Bush 等将金属酶全部归入功能类型3群,主要分类依据为:能被金属螯合剂螯合,不被β-内酰胺酶抑制剂克拉维酸、舒巴坦和三唑巴坦抑制。当时没有再作进一步分类。随着金属酶报道的增多,1997 年Rasmussen 和Bush 将金属酶按功能分成三个亚群:3a、3b 和3c 。 1) 3a 亚群绝大多数金属酶属于3a 亚群。其特点是底物谱宽,水解青霉素的速度与水解亚胺培南的速度相近或更快,还能有效水解头孢菌素,因此,3a亚群金属酶是β-内酰胺酶中最危险的单一酶种。许多3a 亚群酶需添加Zn2+才能达到最大活性或被激活,提示该亚群与Zn2+的亲和力低。 2) 3b 亚群分布于气单胞菌中,包括亲水气单胞、杀蛙气单胞、温和气单胞和简达气单胞菌。特点是底物特异性高,优先水解碳青霉烯,弱水解青霉素(A2h 除外) 和头孢菌素,不水解nitrocefin ,因此不能用nitrocefin 纸片法检出。等电聚焦电泳和凝胶柱层析时必须用亚胺培南作底物才能检测到。能被EDTA抑制,加EDTA 后,再加Z2+又可恢复酶活性。高浓度Zn2+可增加酶活性而在低浓度时酶活性受抑制。当Zn2+在15μmol 或更低时,至少有3 种3b 酶的活性受

碳青霉烯酶检测方法的研究进展

碳青霉烯酶检测方法的研究进展 朱敏;邵彪;庞峰;赵岐刚 【期刊名称】《中国实验诊断学》 【年(卷),期】2016(020)008 【总页数】4页(P1415-1418) 【作者】朱敏;邵彪;庞峰;赵岐刚 【作者单位】聊城市人民医院检验科,山东聊城 252000;聊城市人民医院检验科,山东聊城 252000;聊城市人民医院检验科,山东聊城 252000;聊城市人民医院 检验科,山东聊城 252000 【正文语种】中文 近年来产生了许多碳青霉烯酶耐药的革兰氏阴性杆菌,如肠杆菌科细菌,铜绿假单胞菌及不动杆菌属。碳青霉烯类抗生素是抵抗细菌侵犯的最后一道屏障,大量耐碳青霉烯酶菌株的出现导致临床面对多重耐药或者泛耐药细菌无药可用,对广大病患造成了不可挽回的损失。因此在临床工作中快速检测出碳青霉烯酶,通过有力措施预防其迅速的播散,才可为临床治疗提供有力的保障。碳青霉烯酶的检测方法不断改进完善,出现了改良Hodge实验、PCR检测、Carba NP检测、紫外分光光度法、MALDI-TOF质谱分析法等,本篇文章就碳青霉烯酶及碳青霉烯酶的检测方法加以简述,为检验工作者选择检测碳青霉烯酶的方法提供参考。 碳青霉烯酶是一类可以水解碳青霉烯酶类抗生素的β-内酰胺酶,它包括Ambler 分子结构分类的A、B、D三类酶。其中A类、D类为丝氨酸酶,B类酶为金属酶。A类酶包括由质粒介导的KPC-1、KPC-2、GES-2,由染色体介导的NMC-A、

IME-1、SME-1、SME-2、SME-3,主要见于肺炎克雷伯菌、阴沟肠杆菌、黏质 沙雷菌等肠杆菌科类的细菌中。A类酶的活性可以被克拉维酸或者他唑巴坦所抑制,对EDTA不敏感[1,2]。B类金属酶分布广泛,可被EDTA抑制。1989年Bush[3]首次将该酶归类为金属β-内酰胺酶。可分为天然金属酶及获得性金属酶,获得性 金属酶有5个不同的基因家族即IMP、VIM、SIM-1、SPM-1和GIM-1。IMP家族多数由IMP-1基因突变产生,可以水解除氨曲南之外的β-内酰胺类抗生素,也不会被β-内酰胺酶抑制剂所抑制[4-5]。我国检出的类型主要是IMP-4、IMP-8、IMP-9。VIM-2型金属酶对碳青霉烯类抗生素水解活性最强,铜绿假单胞菌是 VIM型金属酶主要携带者[6]。SPM-1是近年发现金属酶,其编码基因由一种新型的基因原件携带,通过基因重组作用介导这一类型的酶在细菌之间传播。SIM-1 和 GIM-1这两种金属酶比较少见,SIM型金属酶主要在韩国流行,而GIM型金 属酶只在德国的几个城市传播。D类碳青霉烯酶主要存在于不动杆菌属中,对苯 唑西林的水解能力很强,又称OXA酶。这类超广谱β内酰胺酶(CHDLs)被划分为OXA-23、OXA-40、OXA-51、OXA-58、OXA-143五组,以OXA-23为主,其次是OXA-48和OXA-50。blaOXA-51在野生型的菌株中不表达,但是在其5末端插入ISAba1序列后可以导致相应的β内酰胺酶的过表达[7]。OXA酶可以在不同的菌株中播散主要依赖于质粒或者转座子[8]。 我们日常工作通过药物敏感试验来确定菌株是否有碳青霉烯酶产生,以美国临床实验室标准化协会(CLSI)制定的碳青霉烯类抗生素折点来判断,但是需要花费36-48 h甚至更长的时间,而且有的菌株并不表现出明显的碳青霉烯类抗生素耐药的改变,这就需要通过实验室检测确定菌株是否产生了碳青霉烯酶[9]。 2.1 改良Hodge实验 改良Hodge试验(modified Hodge test,MHT)是CLSI在2009年推荐的检测 肠杆菌科细菌碳青霉烯酶表型的常规方法。MHT法操作简便,微生物室一般都可

imCIM检测B类碳青霉烯酶的效果评价

imCIM检测B类碳青霉烯酶的效果评价 程阔;于宏伟;马伟立;何京;杨子轩;冯军花;张金艳 【摘要】目的评价抑制剂增强改良碳青霉烯失活法(imCIM)在B类碳青霉烯酶检测中的应用价值,并与EDTA纸片增效试验(EDPT)进行比较分析.方法收集碳青霉烯类抗生素不敏感菌株181株,其中肺炎克雷伯菌44株、大肠埃希菌44株、鲍曼不动杆菌43株、铜绿假单胞菌50株;碳青霉烯类抗生素敏感菌株83株,其中肺炎克雷伯菌25株、大肠埃希菌16株、鲍曼不动杆菌25株、铜绿假单胞菌17株.采用imCIM和EDPT对上述264株菌株进行B类碳青霉烯酶的筛查,以PCR结果作为金标准.应用一致性检验、Wilcoxon符号秩和检验、独立样本Kruskal-WallisH 检验及ROC曲线进行统计学分析.结果 181株碳青霉烯类抗生素不敏感菌株中144株PCR扩增耐药基因阳性,A、B、D类碳青霉烯酶分别为39株、77株、28株;imCIM检测70株阳性,111株阴性,其中166株与PCR结果一致;EDPT检测72株阳性,109株阴性,其中134株与PCR结果一致.碳青霉烯类抗生素敏感菌株83株,PCR扩增耐药基因、imCIM及EDPT检测结果均为阴性.imCIM敏感性和特异性分别为85.71%(66/77)和97.86%(183/187),与PCR结果一致性Kappa值为0.859;EDPT敏感性和特异性分别为66.23% (51/77)和88.77% (166/187),Kappa值为0.561.imCIM抑菌圈差值(△dimCIM)与EDPT抑菌圈差值(△dEDPT)有差别,差异有统计学意义(Z=-6.941,P<0.05).采用imCIM检测B类碳青霉烯酶的△dimCIM水平与A、D类酶△dimCIM总体分布位置不同,差异有统计学意义(x2=108.887,P<0.05).imCIM与EDPT的ROC曲线下面积分别为 o.988(95%CI:o.977 ~o.999)和o.936(95% CI:0.909~0.963).结论 imCIM是一种准确、高效、便捷的碳青霉烯酶表型筛选方法,敏感性、特异性较高,适合用于流行病学监测.%Objective To evaluate the application value of inhibitor

碳青霉烯类抗生素耐药及治疗挑战

碳青霉烯类抗生素耐药及治疗挑战 聂署萍;陆学东 【摘要】碳青霉烯类抗生素曾被认为是临床治疗革兰阴性杆菌感染的最后一道防线。随着一系列碳青霉烯酶的出现,临床分离的碳青霉烯类抗生素耐药菌日益增多,并且这些病原菌常同时携带其他多种耐药基因,几乎对所有抗生素耐药,其所引起的感染有很高的病死率。本文对碳青霉烯类抗生素耐药现状、耐药机制及相关感染的治疗进行综述。%Carbapenems were once considered the last line of defense against serious infections with gram-negative pathogens. As carbapenemases are spreading, the incidence of carbapenem-resistant isolates is increasing. The rise of carbapenem resistance in these pathogens carrying additional resistance genes to multiple antibiotic classes has created a generation of organisms nearly resis-tant to all available therapy and the infections caused by these pathogens have been associated with high mortality rates. This review focuses on the current status and mechanisms of carbapenem resistance, and the treatment of related infections. 【期刊名称】《传染病信息》 【年(卷),期】2014(000)003 【总页数】5页(P134-138) 【关键词】青霉属;抗菌药;药物耐受性;治疗学 【作者】聂署萍;陆学东

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