细菌耐药性和医院感染.ppt

19世纪末，Ehrlich提出寻找一种“神 奇的子弹”，可以杀死侵入人体内的病原 菌而不伤害人体组织。 细菌感染性疾病一直严重威胁着人类 的生存与发展。 进入20世纪80年代，越来越多的细 菌产生耐药性，变得愈加难以对付。 了解耐药性的现状和产生机制 正确地使用抗菌药物 研制和开发新型抗感染药物 控制细菌耐药性的产生和扩散 细菌耐药性细菌耐药性 一、抗生素的杀菌机制 二、临床上常见的耐药菌 三、耐药性产生的生化机制 四、耐药性产生的分子机制 五、细菌耐药性的控制措施 临床应用的抗菌药物包括抗生素和 化学合成抗菌药物。 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 抗生素（antibiotic）：由细菌、真 菌、放线菌等产生的抗生物质，极微量极微量 即能选择性选择性杀灭或抑制其它微生物或肿 瘤细胞。 抗菌药物的作用靶位抗菌药物的作用靶位 抗生素的杀菌机制：干扰病原菌的 代谢过程，包括： 阻碍细胞壁的形成 抑制蛋白质的合成 抑制核酸的合成 影响细胞膜的功能 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 1 1、阻碍细胞壁的形成、阻碍细胞壁的形成 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 糖肽类抗生素：万古霉素、替考拉宁，与UDP-胞 壁酰五肽末端的D-Ala-D-Ala结合，形成复合物， 可能抑制肽聚糖链延伸或肽链交联。 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 -内酰胺类抗生素：能与细菌竞争性抑制参与肽聚 糖合成所需的转肽酶、转糖基酶等。 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 2 2、抑制蛋白质的合成、抑制蛋白质的合成 许多抗菌药物能干扰细菌核糖体的功 能，抑制蛋白质合成，导致细菌死亡。 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 （1 1）氨基糖苷类抗生素：）氨基糖苷类抗生素：链霉素 、庆大霉素、大观霉素、地贝卡星、奈 替米星、阿米卡星、阿贝卡星等 （2 2）四环素类：）四环素类：四环素、大器环 素、甘氨酰环素、替吉环素 干扰核糖体30S亚基 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 （3 3）大环内酯类抗生素：）大环内酯类抗生素：红霉素、 克拉霉素、螺旋霉素、酮内脂（泰利霉 素、Cethromycin）等 （4 4）林可霉素和克林霉素）林可霉素和克林霉素 （5 5）氯霉素）氯霉素 干扰核糖体50S亚基 （6 6）奎奴普丁奎奴普丁/ /达福普汀、利奈唑酮达福普汀、利奈唑酮 3 3、抑制核酸的合成、抑制核酸的合成 新生霉素 DNA多聚酶 喹诺酮类（诺氟 沙星、环丙沙星 ） DNA解旋酶 一、抗生素的杀菌机制一、抗生素的杀菌机制 利福平、利福定、 利福喷丁、利福布 丁、利福拉吉 二、临床上常见耐药菌二、临床上常见耐药菌 1 1、金黄色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌 20世纪80年代，耐甲氧西林金黄色葡 萄球菌（MRSA）感染暴发波及全球。 有的MRSA菌株仅万古霉素有效！ 2002年，发现万古霉素高度耐药金黄 色葡萄球菌（VRSA） 。 大肠杆菌不动杆菌 肺炎杆菌 绿脓杆菌 2 2、革兰阴性杆菌、革兰阴性杆菌 二、临床上常见耐药菌二、临床上常见耐药菌 最为重要的是产超广谱-内酰胺酶（ extended spectrum - lactamase, ESBL）菌株 。 ESBLESBL能灭活青霉素、第一、二、三 代头孢菌素和单环-内酰胺类等，仅对头 霉素和碳青霉烯类敏感。 二、临床上常见耐药菌二、临床上常见耐药菌 3 3、肠球菌、肠球菌 耐万古霉素肠球菌（VRE）已在全球 蔓延，暴发流行多发生在ICU。 二、临床上常见耐药菌二、临床上常见耐药菌 4 4、结核分枝杆菌、结核分枝杆菌 耐异烟肼、利福平、链霉素等多重耐 药结核杆菌检出率高。 二、临床上常见耐药菌二、临床上常见耐药菌 5 5、肺炎链球菌、肺炎链球菌 20世纪40年代，肺炎链球菌对青霉素 高度敏感。70年代末，发现高水平青霉素 耐药株（PRSP）。 二、临床上常见耐药菌二、临床上常见耐药菌 6 6、志贺菌、志贺菌7 7、沙门菌、沙门菌8 8、淋球菌、淋球菌 二、临床上常见耐药菌二、临床上常见耐药菌 细菌耐药性细菌耐药性 一、抗生素的杀菌机制 二、临床上常见的耐药菌 三、耐药性产生的生化机制 四、耐药性产生的分子机制 五、细菌耐药性的控制措施 由于细胞壁的有效屏障或细胞膜通透 性（孔蛋白）的改变，阻止药物吸收，使 抗生素无法进入 菌体内。 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 1. 1. 减少药物吸收减少药物吸收 绿脓杆菌、大肠杆菌、凝固酶阴性葡 萄球菌等可粘附于固体（如导管、插管、 生物材料移植物）或腔道表面，形成微菌 落，并分泌胞外多糖蛋白复合物，将自身 包裹而形成生物膜生物膜，阻止杀菌物质和抗菌 药物的渗透，产生多重耐药性。 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 细菌具有能量依赖性主动外排系统， 可将不同结构的抗生素同时泵出体外，使 菌体内的抗生素浓 度明显降低，呈多 重耐药性。 2 2、增加药物排出、增加药物排出 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 细菌产生灭活酶，通过修饰或水解 作用破坏抗生素，使之转化成为无活性 的衍生物。这是细菌产生耐药性的最重 要方式。 3 3、灭活作用、灭活作用 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 -内酰胺类：青霉素酶、-内酰胺酶 、超广谱-内酰胺酶 氨基糖苷类：乙酰转移酶、磷酸转移 酶、核苷酸转移酶 红霉素：红霉素酯酶 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 细菌通过基因突变，造成抗生素作用 位点变异，使抗菌药物不能与靶位结合， 失去杀菌作用。 4 4、靶位改变、靶位改变 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 转肽酶、转糖基酶称之为青霉素结合蛋白 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 某些革兰阳性菌（如肺炎链球菌）和 革兰阴性菌（如铜绿假单胞菌、淋病奈瑟 菌）能改变其青霉素结合蛋白（PBP）的 结构，使之与-内酰胺类的亲和力降低而 导致耐药。 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA ）能产生PBP2a，对所有-内酰胺类抗生 素具有低亲和性。 在-内酰胺类存在时，细菌正常的5 种PBP被抑制 。但是，PBP2a不被抑制， 可作为转肽酶等完成细胞壁的合成， 使细菌转呈耐药。 四、耐药性产生的生化机制四、耐药性产生的生化机制 细菌耐药性细菌耐药性 一、抗生素的杀菌机制 二、临床上常见的耐药菌 三、耐药性产生的生化机制 四、耐药性产生的分子机制 五、细菌耐药性的控制措施 结核杆菌结核杆菌产生多重耐药性，与染色体 多个耐药基因突变的逐步累加密切相关。 革兰阴性杆菌革兰阴性杆菌某些窄谱-内酰胺酶编 码基因发生突变（大多为点突变），产生 ESBL。 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 1 1、基因突变、基因突变（gene mutation） 耐药菌株可将耐药基因转移至敏感菌 株中，使后者获得耐药性。 基因转移是细菌耐药性迅速扩散的主 要原因。 2、基因转移（gene transfer） 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 耐药基因在细菌间的转移方式 接合（conjugation） 转化（transformation） 转导（transduction） 转座（transposition） 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 R质粒主要以接合方式从耐药菌传递 给敏感菌，使后者变为耐药菌，甚至多重 耐药性。 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 （1 1）耐药性质粒接合转移）耐药性质粒接合转移 R质粒不仅在同一种、属细菌之间转 移，而且可在不同种、属细菌之间传递， 造成耐药性的广泛传播，尤其在肠杆菌科 和假单胞菌属中比较普遍，给临床治疗带 来很大困难 。 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 肺炎链球菌肺炎链球菌对青霉素呈高水平耐药， 原因是：形成镶嵌pbp基因，编码多种与 青霉素亲和力下降的PBP，因而需要更高 浓度的青霉素才能有效抑制PBP的功能。 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 （2 2）转化）转化 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA） 对-内酰胺类耐药机制是产生PBP2a。 MRSA带有甲氧西林耐药基因mecA。 mecA大小为3050kb，是一段非金黄 色葡萄球DNA，可能是通过转导或转座方 式整合到金黄色葡萄球菌染色体上。 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 （3 3）转导）转导 当转座子发生转座，在插入部位引入 一个或多个耐药基因。 通过转座方式，转座子可导致在单个 质粒中多个耐药基因聚集成簇，这是多重 耐药菌株产生的重要原因。 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 （4 4）转座）转座 自然界肯定存在一个相当大的抗生 素耐药基因库。当病原菌暴露于强大的 抗生素选择压力下，即处于生死关头， 这一基因库随时对细菌开放，使细菌迅 速摄取耐药基因获得耐药性，渡过不良 环境。 五、耐药性产生的分子机制五、耐药性产生的分子机制 细菌耐药性细菌耐药性 一、抗生素的杀菌机制 二、临床上常见的耐药菌 三、耐药性产生的生化机制 四、耐药性产生的分子机制 五、细菌耐药性的控制措施 1 1、合理用药，防止耐药菌株的产生、合理用药，防止耐药菌株的产生 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 严格掌握抗菌药物应用的适应症 病毒性感染和发热原因不明者，除并 发细菌感染外，不宜轻易采用抗菌药物。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 在使用抗生素前，原则上除危重患 者外，应先从患者体内分离出致病菌， 并做细菌药敏试验，以便选择敏感的抗 生素治疗。 尽可能使用窄谱、价廉抗生素，保 留广谱、新型和价昂抗生素作备用。 正确选择抗菌药物和配伍 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 正确掌握剂量、疗程和给药方法 用药量应保证血液或感染组织达到有 效抑菌或杀菌浓度，及时杀灭病原菌。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 2 2、严格执行消毒隔离制度、严格执行消毒隔离制度 防止耐药菌的交叉感染防止耐药菌的交叉感染 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 加强医院感染控制措施，预防耐药 菌的暴发流行。 医务人员检查病人时必须正确及时 洗手，对与病人接触较多的医生、护士 和护工，应定期检查带菌情况。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 3 3、研制开发新型抗生素、研制开发新型抗生素 改良现有抗生素 寻找细菌内抗菌作用的新靶标 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 改良策略之一： 针对灭活酶的失活作用，开发化学 结构稳定的抗菌药物。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 向青霉素分子中受-内酰胺酶攻 击部位附近导入障碍性基团，使酶难与 之结合，从而保护青霉素免遭分解，如 半合成青霉素甲氧西林、苯唑西林、氯 唑西林，对青霉素酶稳定。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 改良策略之二： 针对灭活酶的失活作用，寻找-内酰 胺酶抑制剂（克拉维酸、舒巴坦和他唑（克拉维酸、舒巴坦和他唑 巴坦）巴坦），与抗生素联用，保护抗生素免 遭分解。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 改良策略之三： 针对靶位改变，修饰抗生素结构，增 加与靶位（如青霉素结合蛋白，PBP）的 亲和力。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 向-内酰胺类抗生素分子中导入 适当的亲脂性取代基，增强与PBP、 PBP2a亲和力，如新头孢菌素MC-02479 、NB-2001等。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 改良策略之四： 针对增加药物排出，设计出不易被主 动外排泵泵出的药物，或寻找外排泵抑制 剂。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 改良策略之五： 针对减少药物吸收，设计渗透性更 强的抗菌药物或渗透性促进剂；开辟新 的通透孔道（如铁转运体系介导）。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 微生物基因组学、生物信息学、分子遗 传学、结构生物学、生物化学、组合化学 、组合生物学和高通量筛选技术等，为新 一代抗生素的研发提供有力的手段，使药 物的研发策略从筛选化合物库转向优先筛 选靶位基因。 寻找细菌内抗菌作用的新靶标 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 7 7、寻找新的抗感染方法、寻找新的抗感染方法 开发抗菌中药复方和天然抗微生物肽 引入“以菌制菌”的微生态疗法 引入噬菌体抗菌疗法 发展疫苗 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 人类不断研制与开发新型抗生素， 细菌则改变自身的结构来对抗新型抗生 素，对人类的智慧不断提出新的挑战。 人类与细菌之间的战斗将会持续存在， 并且会愈演愈烈。 七、控制细菌耐药性的策略七、控制细菌耐药性的策略 医院感染医院感染 一、概述一、概述 医院感染的定义医院感染的定义 医院感染（nosocomial infection），又称 医院获得性感染（hospital acquired infection ），主要指住院患者住院患者在医院在医院接受诊断、治 疗、护理及其他医疗保健过程中，或在医 院逗留期间，所获得的一切感染。 医院感染医院感染 一、概述一、概述 医院感染的基本特点医院感染的基本特点 1.医院感染发生的地点在医院内。 2.感染来源以内源性感染为主。 3.感染对象为医院内活动的人群，传播 方式以密切接触为主（侵入性诊疗） 。 4.多为耐药菌株 。 1 1、内源性感染、内源性感染（endogenous infection） 患者非特异性与特异性免疫受损 接受侵（介）入性诊治措施 正常微生态平衡遭受破坏 原籍微生物可因菌群失调或定位转 移而引起医院感染。 医院感染的分类医院感染的分类 医院感染的分类医院感染的分类 交叉感染交叉感染（cross infection）：由医 院内患者、病原携带者或医务人员直接 或间接传播引起的感染。 2 2、外源性感染、外源性感染（exogenous infection） 医源性感染医源性感染（iatrogenic infection） ：在诊断、治疗和预防过程中，由于所 用器械、食物、水源和医院环境等消毒 不严而造成的感染。 医院感染的分类医院感染的分类 大多为条件致病菌：大多为条件致病菌：医院环境中， 一些致病力弱的正常菌群或非致病菌可能 转化为条件致病菌（转化条件：宿主免疫 力降低、菌群失调或定位转移），引起医 院感染。 二、常见病原体及其特点二、常见病原体及其特点 微生物特点微生物特点 耐药性：耐药性：医院环境存在耐药菌流行 ，患者对耐药菌株易感，耐药菌株侵入患 者体内大量增殖后，取代敏感菌株的地位 ，引起感染。 二、常见病原体及其特点二、常见病原体及其特点 具有特殊的适应性：具有特殊的适应性：细菌在医院环 境下经过特别“训练”后，获得一些特别的 能力，如抵抗力、毒力增强，更容易攻击 免疫力低下的宿主。 二、常见病原体及其特点二、常见病原体及其特点 二、常见病原体及其特点二、常见病原体及其特点 20世纪40年代以前，以化脓性球菌（ 金黄色葡萄球菌、A族溶血性链球菌）为 主。 常见微生物常见微生物 大肠杆菌肺炎杆菌绿脓杆菌 70年代后，由于头孢菌素和氨基糖苷 类抗生素，多重耐药的革兰阴性杆菌（如（如 大肠杆菌、肺炎杆菌、绿脓杆菌）大肠杆菌、肺炎杆菌、绿脓杆菌）的感染 率明显上升。 二、常见病原体及其特点二、常见病原体及其特点 80年代后，出现耐甲氧西林金黄色葡 萄球菌（MRSA）和凝固酶阴性葡萄球菌、 耐万古霉素肠球菌（VRE）。 二、常见病原体及其特点二、常见病原体及其特点 产超广谱-内酰胺酶（ESBL）革兰 阴性杆菌。