大肠杆菌耐药性研究进展

大肠杆菌耐药性研究进展

刘蔚雯 11动科类丁颖班

【摘要】大肠埃希氏菌（E．coli）俗称大肠杆菌，是一种常见致病菌。由于抗生素的广泛持续的不当使用，导致大肠杆菌耐药株的大量出现，使人医临床和兽医临床对大肠杆菌病的治疗变得十分困难，有时甚至找不到可治之药。近年来，大肠杆菌的耐药性问题已经引起了国内外医药界的广泛重视。本文对大肠杆菌耐药现状、产生耐药性机制的研究以及减少大肠杆菌耐药性的措施综述如下。

【关键字】大肠杆菌细菌耐药性抗生素

大肠杆菌寄生在人和动物的肠道内，大多是肠道的正常菌群。人和动物出生后数小时即可经口进入消化道后段，大量繁殖而定居，终身伴随，并经粪便不断散播于周围环境。但在特定条件下可致病。随着抗菌药物长期的大量的应用，特别是近年来抗菌药物的盲目滥用，大肠杆菌耐药株引起的感染在临床上不但有增多趋势，而且其耐药性还通过质粒在细菌间传递耐药基因而不断蔓延、变迁。大肠杆菌的多重交叉耐药株的出现使大肠杆菌的治疗变得十分困难，而且还造成了动物源性食品的安全问题。因此，大肠杆菌耐药性问题引起了师姐的广泛关注。各国学者对大肠杆菌耐药性的探索也从未停止，并从多方面阐述了细菌产生耐药性的机制以及提出了一些建设性的措施。

1．大肠杆菌耐药性现状

1.1家畜源大肠杆菌耐药性现状

自1929年弗来明发现青霉素以来，伴随着养殖业的发展，抗生素在动物疾病防控过程中发挥着重要的作用。但由于抗生素和抗菌药被广泛、长期使用，细菌的耐药情况也逐渐凸显出来。世界各地均有分离得到耐药家畜源性大肠杆菌的报道。目前病原细菌对青霉素的耐药率达70％以上，对大多数喹诺酮类药的耐药率也达50％以上。瑞普公司研发中心药敏实验发现，近几年在临床上常用抗菌药物有80％大肠杆菌已对其产生严重的耐药性，处于被淘汰的境地。在试验中同时发现，家禽大肠杆菌多重耐药菌株普遍，占所有耐药菌株的50％以上，且仍呈现上升趋势。二重、三重耐药菌株所占比例下降，而五重、六重、七重耐药菌株占主导优势。在实验中发现一株对12种抗菌药都产生耐药性的超级

大肠杆菌。由此表明大肠杆菌的耐药性日益严重，其药敏谱越来越窄，可选择药物的余地也越来越小，随着多重耐药增加，联合用药的效果必然也会越来越差。由于养殖规模、养殖历史、饲养水平和用药习惯的不同，不同地区大肠杆菌的耐药性差异也比较大。

1.2野生动物源大肠杆菌耐药性现状

野生动物与抗生素的接触机会较少，但国内外多个报道表明野生动物写到耐药大肠杆菌，说明耐药大肠杆菌已经向环境扩散，因为野生动物流动性较大，尤其是野生鸟类，又易于将耐药大肠杆菌传递给家畜，在一定程度上加速了耐药大肠杆菌和耐药基因的扩散。2．大肠杆菌的耐药机制

2.1细菌耐药性分类

固有耐药（intrinsic resistance），又称天然耐药，由细菌染色体基因决定，代代相传，如肠道阴性杆菌对青霉素的耐药；绿脓杆菌对氨苄西林的耐药；链球菌对庆大霉素的耐药等。

获得耐药（acquired resistance），是指细菌在接触抗生素后，改变代谢途径，使自身不被抗菌药物杀灭的抵抗力。这种耐药可通过耐药基因的传代、转移、传播、扩散、变异形成高度和多重耐药。

2.2大肠杆菌的耐药机制

2.2.1减少药物的摄入量

细菌可通过各种途径阻止药物进入菌体，提高细菌的耐药程度。生物被膜和细菌外膜构成药物进入菌体的一道屏障，细菌可通过增加生物被膜的生成量、改变细菌外膜的通透性减少药物的摄入量。

2.2.1.1 细菌生成生物被膜

细菌生物被膜是指细菌粘附于固体或有机腔道表面，形成微菌落，并粉笔细胞外多糖蛋白复合物将自身包裹其中而形成的膜状物。细菌间的多糖蛋白复合物形成孔道维持细菌物质代谢。细菌生物被摸生成后，往往对抗菌药物产生耐药性。生物被摸具有以下功能：①减少抗菌药物渗透。②吸附抗菌药物钝化酶，促进抗菌药物水解。③细菌生物被摸下细菌代谢低下，对抗菌药物不敏感。④生物被膜的存在阻止了机体对细菌的免疫力。大肠杆菌可通过提高与生物被膜产生相关的基因的表达量，提高生物被膜的生成量。如acrA、agn43、csgD和pgnA基因的表达量与细菌生物被膜的生成量直接相关，而抗生素的浓度可以影响大肠杆菌相关基因的表达量。一定浓度的抗生素可提高细菌生物被膜的

生成量。

2.2.1.2 细菌外膜通透性的改变

药物进入菌体必须通过菌体外膜，因而菌体外膜的通透性直接影响药物通过菌体外膜。LPS(lipopolysaccharide)由脂质A、1分子核心多糖和O抗原构成，是构成大肠杆菌细胞细胞壁的脂多糖，能降低脂质双分子层对疏水分子的通透性。青霉素、氯霉素、氟喹诺类抗生素进入革兰氏阴性菌菌体需通过细菌外膜上的孔蛋白OmpA、OmpF、OmpC，而大肠杆菌通过改变外膜上孔蛋白的数量、大小和选择性减少抗菌药物的摄入，提高菌体耐药性。OmpF在保持细菌外膜正常通透性中起重要作用，OmpF数量减少可以使细胞膜对抗生素的通透性下降，造成细菌对多种抗生素的敏感性下降；OmpC的增多（有时下降）致使某些药物失去抗菌作用。显然这些膜孔蛋白的表达水平的变化可对细菌的耐药性产生影响。

2.2.2增加药物的外排量

外排泵系统是细菌增加药物外排的一种主要途径，有针对一种或几种药物的具有选择性的外排泵，也有没有药物选择性的外排泵系统超家族。目前，将外排泵分为5个家族：SMR（small multidrug resistance protein）家族、MFS（major facilitator superfamily）超家族、ABC（ATP-binding cassette）超家族、RND（resistance-nodulation-cell division）超家族、MATE（multidrug and toxic compound extrusion）家族，其中RND、MFS、SMR为H+/药转运，MATE为Na+/药转运。在大肠杆菌中RND家族的成员起到较为重要的作用。大肠杆菌具有AcrA/AcrB/TolC三重外排泵系统及MexAB-OprM，可以排除多种抗生素，使大肠杆菌可以同时对多种抗生素的抵抗力增强。其中，AcrA、AcrB、MexAB 都为RND家族成员。上述5个外排泵家族的底物种类很多，可以排出多种抗生素，与大肠杆菌的多重耐药机制有关。

2.2.3产生灭活酶

大肠杆菌可以产生酶加工修饰进入菌体内的抗生素，使抗生素识货，提高菌体的耐药性。如可以灭活β-内酰胺类药物的β-内酰胺酶、超广谱β内酰胺酶、可以使氨基糖苷类药物失活的氨基糖苷修饰酶等。

3.减少大肠杆菌耐药性的措施

3.1加强环境管理

从饲养管理做起，因为大肠杆菌是条件致病菌，若密度过大、通风不良、转群应激、突