大肠埃希菌耐药及机制研究进展

1、大肠埃希菌耐药及机制研究进展【关键词】大肠埃希菌; 耐药大肠埃希菌作为医院感染的重要致病菌， 随着抗菌药物的普遍应用，耐药菌株往往同时携带氨基糖苷类、喹诺酮类、氯霉素、 磺胺类等抗菌药物耐药基因，可同时存在多种耐药机制，常呈现多重耐药的特点 1 ， 给临床抗感染医治带来困难。随着生物工程技术的进展和成熟，检测技术的不断提高，最近几年来关于大肠埃希菌耐药机制有了更深切的熟悉，现将最近几年的研究进展综述如下。1 耐药基因的水平传播整合子整合子2是细菌的DN*段，本身无法移动，常出此刻转座子， 接合性质粒，噬菌体或细菌染色体上，一起作为自身移动的载体，捕捉并整合耐药基因，形成庞大的多基因座，并随细菌

2、的繁衍复制到子代DNA中。整合子拥有两个功能元件：一个基因和一个位于其下游的 attC 位点。 attC 位点是一个不完全的反向重复序列，而且含有一个可被整合酶识别的特异性整合位点。整合子介导的细菌多重耐药表型整合子介导细菌耐药主若是由耐药基因盒介导。常见的耐药基因盒所介导的耐药情形亦有报导39,见表1。表1各类常见耐 药基因盒及耐药情形转座子转座子 (transposons) 是在单个细胞基因组内能够随机移动的独立DNAff列。转座子可位于质粒或染色体上11。按结构特点的不同可分为3 类 : 复合型转座子(composite transposon) ,Tn 3 族转座 子 (Tn3 fami

3、ly transposon ) 和 接 合 型 转 座 子 (conjugative transposon)。各类转座子可有一起的遗传标记。merA那么为转座子 Tn21和Tn501 一起的遗传标志tnpA为转座子Tnl、Tn二、Tn3和Tnl000 一起的遗传标志，tnpU为转座子Tn1548遗传标志，intTn916/Tn1545 基因为接合型转座子一起的遗传标记。转座子为跳跃基因，极易在同类生物中横向传递。大量研究说明：转座子在细菌耐药机制中常常作为介导载体，在耐药基因水平播散上相当重要。朱健铭 12 等对多重耐药的鲍曼不动杆菌转座子 Tn1548携带情形的研究显示 MDR- ABA菌

4、株转座子和整合子遗传标记的高检出率，提示多重耐药与细菌携带转座子和整合子有关。另外， 林宁 ， 孙海平 13 对多药耐药大肠埃希菌整合子、转座子遗传标志研究说明 EC座合子、转座子遗传标志基因 (qacE -sul l、merA)高检出率与高耐药性相符。对曜诺酮类药物的耐药机制一般是编码DNA1旋酶或拓扑酶IV 的染色体基因突变和/或致使药物转运改变的突变引发14 。 目前，已有三类质粒介导的耐药决定因子（qnr , aac（6' ）-Ib crqepA）的各 类肠杆菌属报导15 ，在日本发觉了第三类质粒介导的喹诺酮类药物耐药基因qepA,编码一个氟唾诺类药物的外排泵，其与MFS#排泵

5、家族相似。有关噬菌体单独作用耐药报导较少。缘于耐药基因在种间及不同种属间的传播，致使细菌耐药呈现多重性，复杂性，以致新的耐 药株的显现。2 酶的作用修饰酶氨基糖昔类修饰酶（AMEs按功能可分成氨基糖甘乙酰转移酶 （AAC）、氨基糖甘磷酸转移酶（APH）、氨基糖甘核昔转移酶（ANT）3类， 目前已发觉的有30余种。在大肠埃希菌中以AA5口 ANT常见。氨基糖 苷类抗生素修饰酶作用于特定的氨基或羟基，从而使氨基糖苷类抗生素与核糖体结合不紧密，增进药物摄取的能量依托期-H （energy-dependent phase H , EDP-H ）也被阻断，进而使抗生素发生 钝化，降低或丧失对靶位核糖体的

6、亲和力，使细菌对氨基糖苷类抗生素产生耐药。国外E. Karisik等在携带CTX-M-15的大肠埃希菌质粒 上同时也发觉有 blaTEM一、blaOXA-1, aac(6')- I b-cr, aac3-Ha。Patterson等16以为氨基糖昔类修饰酶基因与 ESBLs基因可存在同 一整合子上，而表现出多重耐药。有研究说明在产CTX-M-15和OXA-1 的大肠埃希菌中发觉带有aac(6')- I b-cr-blaOXA-1的基因盒。16S rRNA甲基化酶是由抗生素产生菌产生的，具作用机制是 对16S rRNA上抗生素的结合位点进行甲基化修饰。例如，氨基糖昔类药物结合在原核

7、生物30S核糖体亚基16SrRNA上A位点的一个高度保 守基元内，引发核糖体功能的改变，致使细菌蛋白合成进程中转录错误和移位抑制1718 。 16S rRNA甲基化酶那么通过甲基化16SrRNAA 位点的某个或某几个碱基，使氨基糖苷类药物不能与其作用靶点相接合，从而致使细菌耐药。目前，已从多个国家和地域及多种革兰氏阴性杆菌中检测到编码这种酶的基因，包括rmtA、 rmtB、 rmtC、rmtD 和 armA19-20 。B-内酰胺酶近来被世人广为关注的 “超级细菌”21 被命名为新德里金属蛋白酶-1(NDM-1)是(3 -内酰胺酶中的金属酶系列中的一种，事实上是一种抗药基因，具有壮大的抗药性，

8、能水解绝大多数抗生素，包括四代头孢和碳青霉烯类，该基因可嵌入其他种类病菌并彼此传播蔓延，其中大肠埃希菌就为其中的一员。随着抗菌药物的普遍利用，革兰阴性菌接踵产生超广谱B-内酰胺酶（ESBIs）和AmpC B -内酰胺酶。ESBLs分属为Bush 2be型， Ambler A类酶，其水解底物包括青霉素类，第一，二，三带头抱菌素 （部份酶能够水解第四代头抱菌素）。CTX M（以高度水解头抱曝历为 特点）已成为国内外流行最广的ESBLs22。种系发生研究说明，CTXM族可分为4组：第1组包括CTX M 1和CTX M 15等； 第2组包括CTX M 2和CTX M 4等；第3组为CTX M 9 和C

9、TX M 13等;第4组CTX M 8。国内关于ESACs勺报导始 于2005年，管希周等 第一发觉了同时产 DHA 1型AmpCF口 SHV 12型ESBLs的肺炎克雷伯菌。AmpC1是一种新型C类b-内酰胺酶，此类酶对第一至第三代 头抱菌素、头霉素、氨曲南耐药，外膜蛋白丢失的菌株乃至显现对碳 青霉烯类的耐药。AmpC1分为染色体介导和质粒介导两类。染色体介 导机制包括：（1） ampC基因的拷贝数增加;（2）衰减子区域序列突变 致使ampCS因转录增加；（3）取得的插入序列中含有强启动子。目前 很多质粒介导的AmpCB活着界各地陆续被报导，且质粒 AmpC1不需 诱导即可持续大量表达，并能

10、够在不同细菌中播散，并致使多重耐药 性的产生。在对同时携带ampCM ESBLs®因的质粒研究中发觉有些质 粒上存在着一种“耐药基因盒一 sul l型整合子”结构16。存在产 ESBLs和质粒型 AmpC酶（超超广谱（3 -内酰胺酶，extra-extended-spectrum- B -lactamase , SSBL)23的耐药菌株，致 使菌株产生多重耐药性24。3非特异性耐药机制关于细菌非特异性耐药机制比较清楚，最近几年来较少新的 报导，值得一提的是细菌的外排系统。大肠埃希菌是已发觉的主动外 排泵最多的一种细菌，RNM的AcrAB TolC蛋白是大肠埃希菌多药 耐药外排系统中目

11、前研究比较清楚的一种细菌外排泵。研究说明用基 因敲除技术人工去除acrAB或tolC基因后，大肠埃希菌的灵敏性明显 增加25。最近几年来关于大肠埃希菌外排泵抑制剂研究有了新的发 觉，globomycin能抑制LspA致使不能形成成熟的 AcrA。文献报导 75umol/L globomycin能够使表达AcrAB TolC的产气肠杆菌的氯霉 素MIC降低至原值的1/4, PaBN 100umol/L,MIC降低至原值的1/8 。 对细菌多重耐药外排泵抑制剂的研究发觉，以阻断外排泵能量来源为 机制的外排泵抑制剂要紧针对证子动力势26。玻酰富间氯苯腺(carbonylcyanidem-chloro

12、phenyl hydrazone , CCCP)作为夕卜排泵抑 制剂对大肠埃希菌 AcrAB和AcrEF,产气月杆菌AcrAB TolC,空肠 弯曲杆菌CmeAB等均有抑制作用。综上所述，大肠埃希菌耐药是一个多环节多机制的复杂进程， 常常显现多种机制协同作用的现象，同一种耐药菌能够用不同的耐药机制对不同的抗菌药物耐药，乃至一株细菌可用多种耐药机制对一种抗菌药物形成高度耐药。故应付细菌的耐药谱及耐药机制进行监测，以指导临床合理用药。同时，应注意各类抗生素利用的合理剂量，幸免在抗生素的高选择压力下显现更多的耐药机制。【参考文献】1 Philippon A ， Arlt G ， Jacoby G A

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