细菌耐药性培训讲义

细菌耐药性了解耐药性的现状和产生机制控制细菌耐药性的产生和扩散细菌耐药性●

正确地使用抗菌药物

●

研制和开发新型抗感染药物细菌耐药性一、抗生素的杀菌机制

二、细菌耐药性概念及其危害性

三、临床上常见的耐药菌

四、耐药性产生的生化机制

五、耐药性产生的分子机制

六、抗生素的应用与细菌耐药性

七、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

抗生素(antibiotic)：由细菌、真菌、放线菌等微生物产生的抗菌物质，极微量即能选择性杀灭或抑制其它微生物。

抗菌药物的作用靶位1、阻碍细胞壁的形成

一、抗生素的杀菌机制单体的形成跨膜转运肽聚糖链的组装及三维结构的构建大肠杆菌肽聚糖合成过程←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↓↓β-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

1.青霉素类：包括天然青霉素、耐酶青霉素(甲氧西林)、广谱青霉素(氨苄西林、阿莫西林)和酰脲类青霉素(派拉西林)。

2.头孢菌素类：第一代(头孢拉定)、第二代(头孢呋辛)、第三代(头孢他啶、头孢曲松)、第四代(头孢吡肟)β-内酰胺类抗生素的主要种类一、抗生素的杀菌机制

3.单环β-内酰胺类：如氨曲南

4.头霉素：如头孢西丁、头孢美唑、头孢替坦

5.碳青霉烯类：如亚胺培南、比阿培南、益他培南

6.

青霉烯类：如法罗培南一、抗生素的杀菌机制2.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

（1）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）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

（3）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）林可霉素和克林霉素

（5）氯霉素

干扰核糖体50S亚基一、抗生素的杀菌机制（6）奎奴普丁/达福普汀、利奈唑酮3.抑制核酸的合成

↑

DNA旋转酶喹诺酮类新生霉素←DNA多聚酶一、抗生素的杀菌机制利福平、利福定、利福喷丁、利福布丁、利福拉吉细菌耐药性一、抗生素的杀菌机制

二、细菌耐药性概念及其危害性二、细菌耐药性概念及其危害性←耐药←敏感细菌耐药性(bacterialdrugresistance)

病原菌因不同原因对抗菌药物产生了抵抗力，即由原来敏感变为不敏感。多重耐药性(multiple-drugresistance)

细菌同时对多种作用机制不同（或结构完全各异）的抗菌药物具有耐性。

例如，结核分枝杆菌同时对异烟肼、利福平、链霉素耐药。

二、细菌耐药性概念及其危害性

●是抗菌药物泛用和滥用的结果

二、细菌耐药性概念及其危害性耐药性

●细菌自身保护系统的组成部分

1941年，青霉素G对所有金黄色葡萄球菌菌株均有效。

1946年，青霉素耐药菌株达14%。

1966年至今，已高达90%以上。以金黄色葡萄球菌为例：二、细菌耐药性概念及其危害性

1959年，临床应用耐（青霉素）酶青霉素─甲氧西林。2年后，出现耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillinresistantS.aureus,MRSA）。有些MRSA菌株感染只有万古霉素唯一有效药！

二、细菌耐药性概念及其危害性

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的出现，导致万古霉素用量在1981～1989年期间剧增，进而创造出耐万古霉素肠球菌（vancomycinresistantenterococci，VRE）。二、细菌耐药性概念及其危害性实验证实，耐万古霉素肠球菌（VRE）能将万古霉素耐药基因转移给金黄色葡萄球菌。

1997年，发现万古霉素中度耐药金黄色葡萄球菌（VISA）。

2002年，发现万古霉素高度耐药金黄色葡萄球菌（VRSA）。二、细菌耐药性概念及其危害性

可见，在强大的抗生素选择压力之下，迟早会出现一些令医生无法对付的超级病原菌，那将是人类的一场灾难！二、细菌耐药性概念及其危害性

今天，越来越多的细菌产生耐药性，甚至多重耐药性，耐药水平越来越高，细菌耐药性播散迅速，已成为一个全球性问题。耐药性细菌在世界各地的分布图二、细菌耐药性概念及其危害性耐药性细菌在世界各地的分布图二、细菌耐药性概念及其危害性耐药性细菌在世界各地的分布图细菌耐药性的出现，造成现存有效抗菌药物失效，逐步限制着治疗方案的选择，许多传染病又死灰复燃，出现“耐药性细菌流行病”。二、细菌耐药性概念及其危害性耐药菌感染导致住院时间延长，费用增加，医院感染发病率和病死率增高。

二、细菌耐药性概念及其危害性

人类已面临“抗生素耐药性危机”，可能将进入“后抗生素时代（post-antibioticera）”。

二、细菌耐药性概念及其危害性细菌耐药性一、抗生素的杀菌机制

二、细菌耐药性概念及其危害性

三、临床上常见的耐药菌三、临床上常见耐药菌1.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。大肠杆菌不动杆菌肺炎杆菌绿脓杆菌2.革兰阴性杆菌三、临床上常见耐药菌

最为重要的是产超广谱β-内酰胺酶（extendedspectrumβ-lactamase,ESBL）菌株。

ESBL能灭活第三代头孢菌素和单环β-内酰胺类等，仅对头霉素和碳青霉烯类敏感。三、临床上常见耐药菌3.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。

三、临床上常见耐药菌4.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。三、临床上常见耐药菌5.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）。三、临床上常见耐药菌三、临床上常见耐药菌6.志贺菌7.沙门菌8.淋球菌细菌耐药性一、抗生素的杀菌机制

二、细菌耐药性概念及其危害性

三、临床上常见的耐药菌

四、耐药性产生的生化机制

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。一、耐药性产生的生化机制1.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，阻止抗菌药物的渗透，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生物膜的形成过程

细菌具有能量依赖性的主动外排系统，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。

一、耐药性产生的生化机制2.增加药物排出细菌产生灭活酶，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.灭活作用四、耐药性产生的生化机制

β-内酰胺类：青霉素酶、β-内酰胺酶、超广谱β-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细菌通过产生诱导酶或基因突变，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.靶位改变四、耐药性产生的生化机制青霉素结合蛋白β-内酰胺类

靶位抗菌药物DNA旋转酶或拓扑异构酶喹诺酮类RNA聚合酶β亚基利福平肽聚糖侧链五肽末端D-Ala-D-Ala万古霉素核糖体30S亚基S12蛋白、16SrRNA链霉素核糖体50S亚基23SrRNA（甲基化）大环内酯类四、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

某些革兰阳性菌（如肺炎链球菌）和革兰阴性菌（如淋病奈瑟菌、铜绿假单胞菌）能改变其青霉素结合蛋白（PBP）的结构，使之与β-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耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）能产生PBP2a，对所有β-内酰胺类抗生素具有低亲和性。四、耐药性产生的生化机制

在β-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。

值得注意的是，细菌耐药机制不是相互孤立存在的，2个或多种不同的机制相互作用，决定一种细菌对一种抗菌药物的耐药水平。

四、耐药性产生的生化机制细菌耐药性一、抗生素的杀菌机制

二、细菌耐药性概念及其危害性

三、临床上常见的耐药菌

四、耐药性产生的生化机制

五、耐药性产生的分子机制

亦称点突变，是指细菌的遗传基因发生突然而稳定的结构改变，包括一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换。五、耐药性产生的分子机制

1.基因突变

(GENEMUTATION)

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。五、耐药性产生的分子机制

革兰阴性杆菌某些窄谱β-内酰胺酶编码基因发生突变（大多为点突变），产生ESBL和AmpC酶。五、耐药性产生的分子机制耐药性基因突变的特点有：●随机发生

●一般只对一种或两种相类似的药

物产生耐药

●稳定

●耐药菌株产生的频率为10-10～10-7五、耐药性产生的分子机制

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(genetransfer)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

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不难想象，在微生物王国，耐药基因的水平传播（细菌之间基因交换）和垂直传播（耐药菌扩散）十分频繁。五、耐药性产生的分子机制细菌耐药性一、抗生素的杀菌机制

二、细菌耐药性概念及其危害性

三、临床上常见的耐药菌

四、耐药性产生的生化机制

五、耐药性产生的分子机制

六、抗生素的应用与细菌耐药性

通过自发突变或“耐药基因”转移而成为耐药性的菌株，具备了适应外界环境改变的能力。六、抗生素的应用与耐药性

1.抗生素的筛选作用

●

耐药菌株在菌群中仅占极少部分，其生长规模受到敏感菌株的拮抗

●

在自然环境下，耐药菌难以与占有压倒优势的敏感菌竞争六、抗生素的应用与耐药性

抗生素的广泛应用提供了对耐药突变株的选择环境。

敏感菌耐药菌暴露于抗生素之后六、抗生素的应用与耐药性

当长期使用抗生素时，敏感菌株被抑制，使病人对医院流行的耐药菌株更加易感。耐药菌乘机侵入并大量繁殖，成为新的优势菌，最终取代敏感菌的地位。

可见，抗生素在耐药菌产生过程中起到筛选作用。六、抗生素的应用与耐药性

细菌耐药性的产生与变迁与临床上抗生素广泛应用或过度应用有绝对关系。2.在临床方面的应用六、抗生素的应用与耐药性

在日本，1993～1994年淋球菌对青霉素耐药率为20.5%，环丙沙星耐药率为6.6%。

由于第三代头孢菌素和环丙沙星取代青霉素，成为治疗淋病一线药，到1997～1998年，青霉素耐药率下降为12.7%，而环丙沙星则上升到24.4%。六、抗生素的应用与耐药性

在ICU，耐药菌检出率远高于其他病房。常见的MRSA、凝固酶阴性葡萄球菌、VRE、革兰阴性杆菌等均呈多重耐药性。

六、抗生素的应用与耐药性

人类是如何陷入细菌耐药性的困境呢？六、抗生素的应用与耐药性

在绝大多数病历，在病原菌及其药敏结果出来前已开始凭经验选择用药，待药敏报告再作调整，而有的可能始终无药敏结果，从某种意义上讲，这是细菌产生耐药性的主要原因。六、抗生素的应用与耐药性

●

用于无细菌感染并发征的病毒感染

●

选用对病原菌无效或疗效不强的药物

●

剂量不足或过大，过早停药或感染已

控制多日而不及时停药

一些医生不顾抗菌药物使用限制的有关规定，继续开出过量或不适当的抗菌药物。六、抗生素的应用与耐药性

在美国，超过1/2的住院病人和1/3门诊病人，属于不该使用抗生素或使用不当。

在很多国家，许多抗生素不需处方随便可以买到，无指征滥用现象严重。

……

六、抗生素的应用与耐药性

耐药菌株产生和扩散速度与兽医学、畜牧业、农业和水产养殖广泛使用抗生素有密切关系。

3.在兽医与畜牧业方面的应用六、抗生素的应用与耐药性

美国生产的40%以上抗生素用于畜牧业，其中80%混入饲料作为生长促进剂，大大提高了耐药菌的产生频率，对人类构成了潜在的威胁。

六、抗生素的应用与耐药性

由于人和动物微生态系关系密切，抗生素耐药性容易突破物种界线，即动物体内耐药菌将耐药基因转移到人体致病菌中，导致耐药基因不断扩散。

六、抗生素的应用与耐药性

细菌耐药性一、抗生素的杀菌机制

二、细菌耐药性概念及其危害性

三、临床上常见的耐药菌

四、耐药性产生的生化机制

五、耐药性产生的分子机制

六、抗生素的应用与细菌耐药性

七、细菌耐药性的控制措施七、控制细菌耐药性的策略

1.加强细菌耐药性监控

加强细菌耐药性监控，是了解细菌耐药性趋势、正确制定治疗指南和恰当评定措施有效性的关键因素。七、控制细菌耐药性的策略

耐药菌：MRSA、VRE、PRSP和产ESBL革兰阴性杆菌。

易感人群：癌症患者、ICU监护患者、器官移植患者和烧伤患者等。七、控制细菌耐药性的策略

2.减少选择压力，逆转耐药性七、控制细菌耐药性的策略

通过减少抗生素应用的选择压力，让突变的耐药菌失去与野生型敏感菌的竞争优势，而逐渐减少或消失，从而阻止耐药性的发生与蔓延。七、控制细菌耐药性的策略

只要坚持正确引导合理、科学地使用抗生素，停止药店无处方出售抗生素，限制抗生素的使用，鼓励农场主在食用动物中使用非人用和不会选择交叉耐药的抗生素，或用微生态制剂部分替代抗菌药物，高耐药率是完全可以逆转的。七、控制细菌耐药性的策略

3.快速准确检测耐药性七、控制细菌耐药性的策略

快速、准确地检出病原菌及其耐药性，可减少误用的抗生素处方率，帮助医生选用针对性更强的抗生素，缩短疗程，减轻细菌耐药性产生和扩散的选择压力，延缓耐药菌株的出现。

七、控制细菌耐药性的策略

七、控制细菌耐药性的策略

常规药敏试验（如平板扩散法、E试验法）是以“菌”为中心，首先从临床标本中分离出病原菌，再作药敏试验。应建立特异、敏感、快速、简便的检测细菌及其耐药性的分子药敏试验法，以部分代替传统的细菌药敏试验。七、控制细菌耐药性的策略

七、控制细菌耐药性的策略

分子药敏试验是以耐药性检测代替敏感性检测。首先，通过PCR扩增耐药（突变）基因，

PCR产物再经琼脂糖凝胶

电泳、探针杂交、微板杂

交-ELISA法等加以鉴定。

4.合理用药，防止耐药菌株的产生七、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

●正确选择抗菌药物和配伍“降阶梯治疗”(“一步到位，重拳出击”)

第一阶段：使用广谱的抗菌药物，以尽量覆盖可能导致感染的病原菌；

第二阶段：根据细菌药敏报告的结果，降级换用相对窄谱的抗菌药物，以减少耐药菌发生的可能，并优化治疗的成本效益。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。七、控制细菌耐药性的策略

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。

联合用药可降低耐药性突变频率，从不同环节控制产生耐药性，但必须有明确的指征，如：①病原菌未明或单一药物不能控制的严重感染；②多种细菌引起的混合感染；③较长期用药有可能产生耐药者。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

5.严格执行消毒隔离制度

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。6.研制开发新型抗生素七、控制细菌耐药性的策略

●

改良现有抗生素

●

寻找细菌内抗菌作用的新靶标

改良现有抗菌药物的策略之一：

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

●向青霉素分子中受β-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

●向侧链导入氧亚胺基（肟基），增强对广谱β-内酰胺酶的稳定性，如第三代与第四代头孢菌素，但可被超广谱β-内酰胺酶（ESBL）分解。七、控制细菌耐药性的策略

●向β-内酰胺环上引入甲氧基或甲酰氨基，如头孢西丁(cefoxitin)、头孢美唑(cefmetazol)等头霉素类抗生素，对超广谱β-内酰胺酶

(ESBL)

稳定。七、控制细菌耐药性的策略

●改变青霉素主核，降低底物结构适应性，如亚胺培南(imipenem)、比阿培南(biapenem)、益他培南(ertapenem)等碳青霉烯类，法罗培南(faropenem)等青霉烯类，对超广谱β-内酰胺酶(ESBL)稳定。七、控制细菌耐药性的策略

七、控制细菌耐药性的策略

改良现有抗菌药物的策略之二：

针对灭活酶的失活作用，寻找β-内酰胺酶抑制剂，与抗生素联用，保护抗生素免遭分解。

克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦均为不可逆的（“自杀性”）β-内酰胺酶抑制剂，既可抑制β-内酰胺酶的活性，又增强了β-内酰胺类抗生素的广谱抗菌作用。七、控制细菌耐药性的策略

1、奥格门汀(Angmentin)

由阿莫西林和克拉维酸（2∶1）组成。克拉维酸对质粒介导的β-内酰胺酶有强力抑制作用。

奥格门汀对脆弱类杆菌、变形杆菌、淋球菌、金黄色葡萄球菌等有效，临床上用于妇科、呼吸道、骨和关节感染，以及败血症、术后感染的预防等。七、控制细菌耐药性的策略

2、泰门汀(Timentin)

由替卡西林和克拉维酸（15∶1）组成。

泰门汀对革兰阴性和阳性的需氧菌和厌氧菌有效，包括假单胞菌属，临床上用于泌尿生殖系统感染、骨和关节感染、败血症、呼吸道感染等。七、控制细菌耐药性的策略

3、舒他西林(Sultamicillin)

由氨苄西林和舒巴坦（1∶1/2∶1）组成，通过亚甲基相连。

舒他西林对多数产酶革兰阴性菌(尤其是大肠杆菌、肺炎克氏菌)和葡萄球菌的抗菌活性明显增高。临床上用于呼吸道、泌尿道、胆道、皮肤和软组织、骨和关节等部位的感染，以及败血症。七、控制细菌耐药性的策略

4、舒普深(Sultamicillin)

由头孢哌酮和舒巴坦（1∶1/2∶1）组成，是一种超广谱强效抗菌复合制剂。

舒普深对多种病原菌，如金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、肠杆菌和脆弱类杆菌具有强大的协同作用。七、控制细菌耐药性的策略

5、他唑西林（Tazocillin）

由哌拉西林和他唑巴坦（8∶1）组成，是第四代β-内酰胺类抗生素复合制剂。抗菌谱宽于氨苄西林/舒巴坦、替卡西林/克拉维酸和阿莫西林/克拉维酸。

临床上用于呼吸道、胃肠道、胆道和软组织感染、菌血症等。七、控制细菌耐药性的策略

A1窄谱β-内酰胺酶＋＋－＋＋＋A3超广谱β-内酰胺酶＋＋＋＋＋＋＋B碳青霉烯酶－－－C头孢菌素酶

（AmpC酶）－＋／－＋D苯唑西林酶＋／＋＋＋＋／＋＋＋／＋＋＋分型表型分类克拉维酸舒巴坦他唑巴坦七、控制细菌耐药性的策略

现有的β-内酰胺酶抑制剂无法解决碳青霉烯酶（B型）和头孢菌素酶（C型）造成的威胁。

因此，开发新一代β-内酰胺酶抑制剂具有广阔的应用前景。七、控制细菌耐药性的策略

改良现有抗菌药物的策略之三：

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。二、β-内酰胺酶

●向β-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。二、β-内酰胺酶

七、控制细菌耐药性的策略

改良现有抗菌药物的策略之四：

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。

设计与排出泵亲和力更强的四环素类似物，阻止排出泵有效地排出四环素；对四环素加以改造，抑制泵出蛋白的活性；或降低与外排泵亲和力。

甘氨酰类化合物具有广谱的抗菌活性。七、控制细菌耐药性的策略

七、控制细菌耐药性的策略

改良现有抗菌药物的策略之五：

针对减少药物吸收，设计出渗透性更强的抗菌药物或渗透性促进剂，设法开辟

新的通透孔道

（如铁转运体

系介导）。

目前，针对细菌生物膜相关感染的治疗，尚无十分有效的药物，可开发渗透性更强的抗菌药物。另外，藻酸盐合成酶抑制剂、藻酸盐裂解酶、藻酸盐单克隆抗体等具有广阔前景。七、控制细菌耐药性的策略

●

寻找细菌内抗菌作用的新靶标七、控制细菌耐药性的策略