杂草的抗药性研究进展与形成机理
摘要：近10年来，全球杂草抗药性研究取得了重要进展。由于过度依赖和长期使用相对有限的化学除草剂，导致了抗药性杂草的发生和发展，且杂草抗药性问题越来越突出。抗药性杂草的形成既有其本身生物学方面的原因,也与外界因素,诸如除草剂种类、使用方式、种植制度以及农业生产条件等有密切关系。抗药性杂草种群产生并迅猛发展对除草剂的使用和新化合物的研发提出了严峻挑战,因此建立一套抗药性杂草的检测技术极为必要。
关键词：杂草抗药性机理
众所周知，杂草是严重威胁作物生产的一大类生物灾害。为了克服杂草对作物的危害，在过去的50多年里，农田化学除草已成为全球现代农业生产的重要组成部分。然而，由于过度依赖和长期使用相对有限的化学除草剂，导致了抗药性杂草的发生和发展，且杂草抗药性问题越来越突出。近10年来，全球杂草抗药性研究取得了重要进展，随着研究的不断深入，生物测定、生理生化，尤其是分子生物学技术在杂草抗药性研究中得到广泛应用。
1杂草抗药性现状
自20世纪50年代在加拿大和美国分别发现抗2,4-D的野胡萝卜（Daucus carota）和铺散鸭趾草（Commelina
diffusa）以来，全球已有188种（112种双子叶，76种单子叶）杂草的324个生物型在各类农田系统对19类化学除草剂产生了抗药性。尤其是20世纪80年代中期后，全球抗药性杂草的发展在这些抗药性杂草中，抗乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂类除草剂杂草的发生速度十分惊人。磺酰脲类除草剂是20世纪80年代初期才商业化的高活性除草剂，1982年澳大利亚就发现了抗磺酰脲类除草剂的瑞士黑麦草（Lolium rigidum），其后抗ALS抑制剂除草剂杂草生物型数量迅速超过抗三氮苯类除草剂的杂草生物型。抗三氮苯类除草剂的杂草生物型发生较早，20世纪80年代中后期以来一直呈上升趋势，目前在25个国家已有67种抗三氮苯类除草剂的杂草生物型。自第一例抗乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂类除草剂禾草灵（Diclofop）的瑞士黑麦草在澳大利亚出现后，智利、南非、西班牙、英国和美国也出现了多种抗乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂类除草剂的杂草，至今在26个国家已有35种抗此类除草剂的杂草生物型。1996年在澳大利亚出现的抗草甘膦瑞士黑麦草打破了杂草不会对有机磷类除草剂产生抗药性的神话，而且在马来西亚、美国、法国、南非、智利、巴西、阿根廷、哥伦比亚和西班牙等国相继发现牛筋草（Eleusineindica）、小蓬草（加拿大蓬）（Conyza canadensis）、瑞士黑麦草（Lolium rigidum）、多花黑麦草（Loliummultiflorum）、野塘蒿（Conyza bonariensis）、长叶车前（Plantago lanceolata）、豚草（Ambrosiaartemisiifolia）、三裂叶豚草（Ambrosia
trifida）、具瘤苋（Amaranthus rudis）、长芒苋（Amaranthuspalmeri）、假高粱（Sorghum halepense）、马唐属（Digitaria insularis）、猩猩草（Euphorbiaheterophylla）、芒稷（Echinochloa colona）和类黍尾稃草（Urochloa panicoides）等15种杂草对草甘膦产生了抗药性。
从除草剂种类和抗性发生频率看，不同除草剂种类的抗性风险不同。合成激素类除草剂和三氮苯类除草剂在使用了10余年后就产生了抗药性杂草，长期广泛大量使用的有机磷类除草剂草甘膦在使用了近30年后才出现了几种对它具有抗药性的杂草生物型。而乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂类，在使用了短短3～5年后就出现了对其具有抗药性的杂草，而且，抗性杂草生物型数量持续急剧攀升，成为抗性最为严重的一类除草剂。三氮苯类除草剂在生产上使用的年数少于激素类除草剂，然而，抗三氮苯类除草剂的杂草生物型数量却远多于抗激素类除草剂杂草生物型的数量。可见，由于除草剂作用机制、靶标位点、应用面积、年数和程度不同，杂草以不同的速率对除草剂形成抗药性。从抗药性杂草在全球59个国家的分布看，绝大多数抗性杂草生物型都分布在除草剂应用水平较高的发达国家。如在美国分布的抗药性杂草生物型有123种，澳大利亚53种，加拿大44种，法国32种，西班牙31种，英国24种，以色列23种，巴西20种，德国、意大利各19种，比利时18种，捷克、日本和马来西亚各16种，南非和瑞典各14种，其它43个国家共有137种。可见，
抗药性杂草的发生与除草剂使用技术水平和应用强度密切相关。
然而，抗药性杂草并不是发达国家的“专利”，20世纪70年代发展中国家就已有抗药性杂草的记载。自1980年在台湾省发现第一例抗联吡啶类除草剂百草枯的苏门白酒草（Conyza sumatrensis）以来，中国已报道了抗杀草丹、丁草胺的稗草（Echinochloa crusgalli）、抗氯磺隆的日本看麦娘（Alopecuru japonicus）、菵草（Bachmannia syzigachne）。近年来中国农田化学除草面积迅猛扩大，目前已超过7300万hm2（次），其中水稻田化学除草面积占播种面积的75%、小麦田占播种面积的55%、玉米田占播种面积的444。随着化学除草的快速发展，中国杂草抗药性问题已开始凸现。一些水稻主产区农民使用苄嘧磺隆、吡嘧磺隆等除草剂时，单位面积用药量超过推荐剂量的30倍以上，才能收到较好的效果，部分稻区杂草对草达灭、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆和二氯喹琳酸的抗药性明显增加；在连续6年使用氯磺隆的麦田菵草、猪殃殃（Galium aparine）、麦家公（Lithospermum arvense）、播娘蒿（Descurainia sophia）等麦田主要阔叶杂草对2,4-D、苯磺隆的抗药性也已出现；在长期使用阿特拉津的玉米田，马唐（Digitaria sanguinalis）的抗药性上升；豆田和油菜田的日本看麦娘对高效盖草能、精禾草克的敏感性也逐年降低；在长期使用百草枯的地块，通泉草（Mazus japonicus）表现出明显抗性现象。
2.杂草抗药性形成原因与作用机理
抗药性杂草的形成既有其本身生物学方面的原因,也与外界因素,诸如除草剂种类、使用方式、种植制度以及农业生产条件等有密切关系。
2．1杂草抗药性形成的因素
杂草种群内,个体的多实性、易变性、多型性及对环境的高度适应性和遗传多样性是产生抗药性的内在因素,而除草剂的长期和单一使用起了诱发抗性个体产生和筛选抗性的作用。总结导致杂草形成抗药性的因素,大致有6个方面:①抗性基因型在接触除草剂之前就可能是变异的,②除草剂的单一靶标位臵和特殊的作用方式;③连续重复应用某单一除草剂;④使用除草活性强且具有长效期的除草剂;⑤抗除草剂活性基因过分活跃;⑥单一作物栽培模式。
2．2杂草抗性形成的途径
一般来说,在田间情况下,杂草抗药性群体的形成有两种途径:一种是在除草剂的选择压力下,自然群体中一些耐药性的个体或具有抗药性的遗传变异类型被保留,并能繁殖而发展成一个较大的群体。在田间表现形式上来看,是由于一类或一种除草剂的大面积和长期连续使用,使原来敏感的杂草对除草剂的敏感性下降,以致于用同一种药剂的常规剂量难以防除。而在正常情况下,不用除草剂,由于杂草群体效应及竞争作用,抗性的个体数量极少,难以发展起来。另一种可能是由于除草剂的诱导作用,使杂草体内基因发生突变或基因表达发生改变,结果提高了对除草剂解毒能力或使除草
剂与作用位点的亲合力下降,而产生抗药性的突变体,然后在除草剂的选择压力下,抗药性个体逐步增加,而发展成为抗药性生物型群体。
2．3抗药性杂草的作用机理
杂草抗药性的形成受多方面因素的影响,因此它的抗药性机理也是复杂化的、多样性的。不同类型除草剂具有不同的作用机理,不同类型的杂草也具有不同的抗药性机理。目前已研究和阐明的抗药性杂草形成的机理主要包括3个方面。
2．3．1作用部位的改变
除草剂作用于杂草必须到达一定的生理部位,在那里发挥毒性,而且作用位点可能在一个以上。但是,在除草剂的选择压力下,个别杂草的除草剂的作用位点发生了遗传修饰的改变,使除草剂的活性大大降低,出现了抗药性杂草生物型。这种现象在大多数磺酰脲类、咪唑啉酮类、三氮苯类以及二硝基苯胺类除草剂的抗性研究中已得到证实。现在较普遍的是,即磺酰脲类、咪唑琳酮类等的作用位点发生突变,而使这些除草剂的药效降低。研究结果表明:胡萝卜、拟南芥、地肤、烟草、毛蔓陀罗等除草剂的抗性突变体都是由乙酰乳酸合酶改变引起的,该位点突变或修饰是对磺酰脲类等除草剂产生抗性的根本原因。杂草对三氮苯类的抗性是由于杂草中叶绿体上类囊体膜上的除草剂的固着部位发生了突变,因此,抗药性杂草能抵抗多次(100次以上)常规有效剂量的除草剂。在抗二硝基苯胺类的牛筋草中也发现因作用位点改变而
产生抗性,其产生抗药性的原因是细胞内微管的组装不受此类药剂的阻碍,微管的形成和正常功能不再受影响。
2．3．2代谢作用的增强
除草剂在植物体内的代谢,主要是关于除草剂在植物体内过渡性或最终性的结果,即关于除草剂降解或解毒作用的过程和产物等方面的问题。多数获得抗药性的生物型都表现出对参与选择的除草剂代谢作用的增强,同时伴有解毒过程的发生水解作用、扼合作用和区隔化作用。如苘麻(Abutilon theophrasti)对莠去津产生的抗性是通过谷胱甘肽的共扼作用而增强解毒。鼠尾看麦娘对绿黄隆产生抗性是通过N-脱烃基作用和与细胞色素P450(Cytp450)有联系的环烷基氧化过程,使除草剂迅速降解。
2．3．3对除草剂的屏蔽作用或作用位点隔离作用
很多研究结果表明分离作用在某些抗药生物型杂草中起重要作用。这种分离是通过除草剂在杂草体内的贮存或在液泡的代谢来完成的,如在个别植物中,均三氮苯类随蒸腾流移动并贮存到溶腺体中去,以这种独特的隔离方法阻止了均三氮苯对杂草的毒害作用。例如植物对百草枯的屏蔽作用,是因为百草枯与叶绿体中一种未知的细胞组分结合或者由于在液泡中的累积,使百草枯与叶绿体中的作用位点相隔离。且研究表明,在抗药性生物型中,叶绿体的功能如CO2固定和叶绿素荧光猝灭可以迅速恢复。这些说均说明除草剂在其作用位点的结合可能被阻止。但是这一过程导致除草剂产生抗药性的研究还需深入。
3．杂草抗药性的生物测定
当前,农作物的杂草治理仍然以使用除草剂为主,然而抗药性杂草种群产生并迅猛发展对除草剂的使用和新化合物的研发提出了严峻挑战,因此建立一套抗药性杂草的检测技术极为必要。
3.1整株水平测定整株植物测定法
具体方法为:首先从怀疑有抗药性杂草生物型和从未使用过除草剂的田块采集杂草种子,按小区大田播种或温室盆栽,在播后芽前或苗后进行常规施药处理。药剂设臵不同浓度梯度,通过测定不同剂量下杂草的出苗率、死亡率、叶面积、鲜重、干重等指标,与对照比较,以确定抗药性水平。盆栽试验能够提供杂草交互抗性或多抗性方面的信息,可以指导轮换用药,但是这种方法无法确定抗药性产生的原因和机理等问题,且费时长,但技术简单易行,大批量植株可同时进行,且重复性较好,因而是抗药性检测的常用方法。
3．2幼苗检测法
具体方法是:在玻璃试管中放臵湿润的滤纸,把种子摆放在滤纸上,然后将试管放到盛有营养液(不含药剂)的培养皿中,通过滤纸吸取营养液,种子在滤纸上发芽,一段时间后,把带根(长3～5mm)的种子转移到封闭的瓶中滤纸上,将不同浓度的药剂溶液加到瓶中,在一定条件下培养,通过测量芽长或胚芽鞘的长度测定杂草的抗药性水平。
3．3器官或组织水平测定
根据杂草对除草剂产生的局部反应,抗药性杂草往往会
在组织或器官的形态结构上表现出差异性,测定这种差异便可以鉴定抗药性。培养皿种子检测法。这种方法是把催芽的杂草种子放在加入药剂的琼脂平面或浸药的滤纸上培养,通过测定发芽率、主根长、鲜重或干重等指标鉴定抗药性。此法相对快速、廉价、可靠,尤其是对大量杂草种群的常规抗药性检测非常重要。
3．4细胞或细胞器水平测定叶片叶绿素荧光测定法荧光反应被称为光合作用的探针。当用光合作用抑制剂,如取代脲类、三氮苯类或脲嘧啶类,处理植物叶片时,光合作用抑制剂阻断电子由QA到QB的传递,光系统II的还原端被中断,捕获的光能不能往下传递,叶绿素a处于激发态,以荧光的方式释放能量,通过测定叶绿素a发射荧光的强弱可以检测抗药性。方法有Tucruet、Gasguea氏法和Ahrens法。Tucruet、Gasguea氏法是在清晨采取植物幼叶,黑暗条件下浸于除草剂水溶液中,2h后取出,用短波光照射叶片背面,测定叶片发出的荧光强度;Ahrens法是从清晨采取的幼叶上切取叶圆片,光照的条件下悬浮于去离子水20～60min,取出并吸干上面的水,正面朝上放在黑布上,黑暗条件下测定其荧光强度,后将叶圆片面朝下,放入含有表面活性剂和除草剂的溶液中,照光后测定荧光强度。
此外,还可以通过测定叶绿素含量的变化检测抗药性。
3.5分子水平测定
对于作用靶标已明确的除草剂,可通过测定靶标酶或与靶标酶催化的反应存在密切关联的酶的活性差异或某些代
谢物质量的差异判断杂草抗药性;对于已经获知编码基因的除草剂靶标酶,可使用DNA分析技术判断杂草的抗药性。4．杂草抗药性的预防
针对农田杂草群落的多样性和杂草的耐药性与抗药性，采取综合性治理措施，即把使用除草剂与耕作栽培措施及其它有效的防治措施有机结合，发挥其最大的防治效果外，在大面积使用除草剂时，还要采取以下措施:
（1）不同种类型的除草剂混合使用科学合理地轮流使用不同种类型的除草剂，动用多种不同除草原理的除草，提高除草效果，减少除草剂的使用次数。
（2）使用对杂草作用点复杂及突变性除草剂优先选用对杂草作用点复杂的除草剂及突变性除草剂，通过多种作用点来杀灭杂草，提高除草剂的除草效果。
（3）轮换使用作用原理不同的除草剂科学合理的使用不同作用原理的不同除草剂和同一种除草剂品种的不同剂型，防止杂草产生耐药性与抗药性，提高除草效果。
（5）迟效性与速效性除草剂混合使用科学合理地混合及搭配使用速效性除草剂和迟效性除草剂，延长除草剂的有效除草作用期，减少除草剂的使用次数。
参考文献：
[1]张朝贤,倪汉文,魏守辉等,杂草抗药性研究进展.中国
农业科学,2009,42(40：1274-1289.
[2]彭学岗,段敏,郇志博等.杂草抗药性生物测定方法概
述,农药科学与管理,2008,29(6):41-45。
[3]韩庆莉,沈嘉祥.杂草抗药性的形成、作用机理研究进
展.云南农业大学学报,2004,19(5):556-561.
[4]马红,陈亿兵,陶波.影响抗药性杂草发生的因素.东北
农业大学学报,2007,38(2):275-278.
[5]陈忠新,陈培昶,池杏珍.影响除草剂药效的因子分析.
中国园林，2000,16(70):69-71.
[6]张泽溥.浅议我国化学除草面临的挑战与未来发展.农
药科学与管理,2010,31(12):14-18.
[7]张武.抗药性杂草产生原因及治理策略.黑龙江农业科
学,2011,（5）:52-54.
[8]付仲文,张朝贤,钱益新等.几种抗药性杂草的检测方
法.植物保护,1999,(4):40-42.
杂草的抗药性研究进展与形成机理 摘要：近10年来，全球杂草抗药性研究取得了重要进展。由于过度依赖和长期使用相对有限的化学除草剂，导致了抗药性杂草的发生和发展，且杂草抗药性问题越来越突出。抗药性杂草的形成既有其本身生物学方面的原因,也与外界因素,诸如除草剂种类、使用方式、种植制度以及农业生产条件等有密切关系。抗药性杂草种群产生并迅猛发展对除草剂的使用和新化合物的研发提出了严峻挑战,因此建立一套抗药性杂草的检测技术极为必要。 关键词：杂草抗药性机理 众所周知，杂草是严重威胁作物生产的一大类生物灾害。为了克服杂草对作物的危害，在过去的50多年里，农田化学除草已成为全球现代农业生产的重要组成部分。然而，由于过度依赖和长期使用相对有限的化学除草剂，导致了抗药性杂草的发生和发展，且杂草抗药性问题越来越突出。近10年来，全球杂草抗药性研究取得了重要进展，随着研究的不断深入，生物测定、生理生化，尤其是分子生物学技术在杂草抗药性研究中得到广泛应用。 1杂草抗药性现状 自20世纪50年代在加拿大和美国分别发现抗2,4-D的野胡萝卜（Daucus carota）和铺散鸭趾草（Commelina
diffusa）以来，全球已有188种（112种双子叶，76种单子叶）杂草的324个生物型在各类农田系统对19类化学除草剂产生了抗药性。尤其是20世纪80年代中期后，全球抗药性杂草的发展在这些抗药性杂草中，抗乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂类除草剂杂草的发生速度十分惊人。磺酰脲类除草剂是20世纪80年代初期才商业化的高活性除草剂，1982年澳大利亚就发现了抗磺酰脲类除草剂的瑞士黑麦草（Lolium rigidum），其后抗ALS抑制剂除草剂杂草生物型数量迅速超过抗三氮苯类除草剂的杂草生物型。抗三氮苯类除草剂的杂草生物型发生较早，20世纪80年代中后期以来一直呈上升趋势，目前在25个国家已有67种抗三氮苯类除草剂的杂草生物型。自第一例抗乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂类除草剂禾草灵（Diclofop）的瑞士黑麦草在澳大利亚出现后，智利、南非、西班牙、英国和美国也出现了多种抗乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂类除草剂的杂草，至今在26个国家已有35种抗此类除草剂的杂草生物型。1996年在澳大利亚出现的抗草甘膦瑞士黑麦草打破了杂草不会对有机磷类除草剂产生抗药性的神话，而且在马来西亚、美国、法国、南非、智利、巴西、阿根廷、哥伦比亚和西班牙等国相继发现牛筋草（Eleusineindica）、小蓬草（加拿大蓬）（Conyza canadensis）、瑞士黑麦草（Lolium rigidum）、多花黑麦草（Loliummultiflorum）、野塘蒿（Conyza bonariensis）、长叶车前（Plantago lanceolata）、豚草（Ambrosiaartemisiifolia）、三裂叶豚草（Ambrosia
细菌对抗生素耐药性的研 究进展 班级：09药剂4班 组长：11-何燕珊：分配工作、选题、摘要、关键词和整理全篇文章 找资料：09-何炳俊：细菌耐药性产生的机理 10-何根铭：耐药性产生的因素及预防措施 12-洪春庆：抗生素的抑菌机理
细菌对抗生素耐药性的研究进展 摘要：抗生素作为治疗细菌感染性疾病的主要药物，在全世界上是应用最广、发展最快、品种最多的一类药物。但随着抗生素的广泛使用，其耐药性亦不断增长，并已迅速发展至十分严重的程度。耐药性的大量出现与广泛传播会给人们的健康造成很大的危害，给临床治疗带来很大困难，甚至造成治疗失败，目前已是全球关注的公共卫生问题。本文通过对抗生素的抑菌机理、细菌的耐药机制、耐药性产生因素以及预防等方面内容作简要综述，以示预防抗生素耐药性产生的重要性。 关键词：抗生素、细菌、耐药性 抗生素是能抑制细菌生长或杀死细菌的一类化学物质，绝大多数由微生物合成，临床上对控制、预防和治疗各种感染性疾病具有重要作用。近年来，由于人类对抗生素的滥用，导致感染性细菌对抗生素不敏感，产生了耐药性，并开始对人类展开致命的反击，严重地威胁着人类的健康。中国工程院院士许文思也感叹：“可以毫不夸张的说，细菌耐药性是21世纪全球关注的热点，它对人类生命健康所构成的威胁绝不亚于艾滋病、癌症和心血管疾病。”可见，预防抗生素耐药性的产生是十分重要的。 一、抗生素的抑菌机理 依据抑菌作用方式的不同,可将抗生素分为三类:一类抗生素通过阻止糖肽交联来阻止细菌细胞壁合成,使细菌失去保护,并因渗透压或自溶酶作用最终导致死亡(如青霉素) ;第二类主要是通过与细菌细胞膜内磷脂结合(如粘菌素) ,或者合成异常蛋白质而导致病菌细胞膜透性增加(如氨基糖苷) ;第三类则是通过阻止细菌DNA (如喹诺酮类)、RNA (如利福平类)、蛋白质(如林可霉素类)的合成而抑菌或杀菌。[1]因此，根据主要作用靶位的不同，抗生素的抑菌机理可分为以下几种。 1）抑制细菌细胞壁合成，细胞壁缺损细菌在低渗条件下常因细胞吸水过多破裂而死亡，而对人和动物无毒害作用，因人和动物不具有细胞壁，如青霉素、头孢菌素、杆菌肽等。 2)破坏细胞模的通透性。主要通过下面 3 种途径：①多肽类抗生素，如多粘菌素E，能降低细菌细胞膜表面张力，因而改变了细胞膜的通透性，甚至破坏膜的结构，结果使氨基酸、单糖、核苷酸、无机盐离子等外漏，影响细胞正常代谢，致使细菌死亡。②多烯类抗生素，如制霉菌素与固醇具有亲和力，因此能与微生物的膜（含固醇物质）结合后形成膜- 多烯化合物，引起细胞膜的通透性能改变，导致胞内代谢物的泄漏。这类抗生素对真菌细胞膜起作用，而对细菌不起作用，因细菌细胞膜不含固醇类物质。③离子载体类抗生素，这类抗生素是脂溶性的，能结合并运载特定阳离子通过双脂层膜。如缬氨霉素、短杆菌肽A 等能增加线粒体膜对H+、K+或 Na+的通透性，为维持线粒体内正常的K+浓度就必须使泵入K+的速度与流出速度平衡，这样使得线粒体消耗能量用于泵入K+，而不是用来形成ATP，因此抑制了氧化磷酸化作用，从而起杀菌作用。 3）抑制蛋白质的合成。能抑制蛋白质合成的抗生素很多，其作用机理也较复杂，主要有下面 4 个方面：①抑制氨酰-tRNA 的形成。如吲哚霉素的抑菌作用是在氨基酸活化反应中和色氨酸竞争与色氨酸激活酶结合，从而抑制氨酰-tRNA的形成。②抑制蛋白质合成的起始。如链霉素、庆大霉素等能抑制 70S 合成起始复合体的形成以及引起 N-甲酰-甲硫氨酰-tRNA从70S合成起始复合体上的解离，因此阻碍蛋白质合成的起始。③抑制肽链的延长。如四环素族抗生素
福建金谷科技专栏 由福建金谷科技开发有限公司供搞细菌耐药性的产生机制 梅景良福建农林大学动物科学学院%"$$$# 随着磺胺药和抗生素等抗菌药物在临床上的广泛应用和长期使用，细菌等病原微生物的耐药株已逐年增多，导致抗菌药物的疗效越来越差。如对青霉素的耐药菌株，开始使用时仅有+,，近年来已达--,，有的报道认为在.$,以上。因此，细菌的耐药性问题已经成为细菌性疾病化学治疗中非常严重的一个问题，对细菌耐药性产生机制的研究在临床兽医学上具有极其重要的意义。本文简要地介绍了细菌耐药性的产生机制。 大家知道，自然界中存在的致病菌种类繁多，人们所使用的抗菌药物种类也很多，即使是同一种致病菌，对不同抗菌药其产生耐药性的机制也有可能存在很大的差别，因此，细菌耐药性的产生机制级为复杂。但是，通过大量的研究结果，人们发现细菌耐药性的生成只不过是细菌在生存中发挥其对药物的适应性或细菌偶然发生遗传基因突变所产生的后果。具体地说，细菌有可能是自发的，也有可能是在外界药物等因素的作用下发生了遗传基因的改变，产生了耐药基因，然后在耐药基因的介导下，进行/0*1的转录和蛋白质及酶的转译，从而导致细菌的形态结构和生理生化机能等发生了变化，使细菌获得了耐受抗菌药的能力。由此可见，遗传基因发生改变并产生耐药基因是细菌产生耐药性的第一步骤，在耐药基因介导下转录/0*1是细菌产生耐药性的第二步骤，以/0*1为模板转译合成蛋白质或酶，并最终导致细菌的形态结构和生理生化机能发生改变是细菌产生耐药性的第三步骤。当然，这三个步骤的划分是为了阐述的方便而人为界定的，其实这三个步骤是不可分的，因为细菌耐药性的产生是一个统一而完整的过程。 2细菌遗传基因发生变化细菌的遗传物质包括3*1和0*1两种，其中3*1主要存在于染色体上，也有少量3*1存在于质粒当中。不管是染色体中的3*1，还是质粒3*1，都能单独地进行准确地复制，将其遗传信息稳定地传给下一代。但是，细菌在生长繁殖过程中，也有可能受到一些外界因素影响或自发突变，使遗传物质发生改变，并有可能出现耐药基因，导致细菌的某些性状发生了改变，使细菌产生了耐药性。 根据引起细菌3*1遗传基因发生变化的原因不同，可将之分为三种情况：!天然存在耐药基因；"突变产生耐药基因；#质粒传递产生耐药基因。 2)2天然存在耐药基因这是在细菌与任何抗菌药接触之前就已经存在于染色体3*1或质粒3*1之种的遗传基因，它是细菌的遗传特征，由细菌的遗传信息所决定，一般是不会改变的。天然耐药基因的出现和存在与外界因素的影响无关，因此，天然存在的耐药基因所介导产生的细菌耐药性我们称之为先天耐药性。如对许多抗生素具有屏障作用的细菌细胞壁，就是先天耐药性的表现形式之一。 2)#突变产生耐药基因各种理化因素，如各种超短波辐射、高温诱变效应、低浓度诱变物质及细菌自身的代谢产物，尤其是过氧化氢的长时期综合作用，都可诱发细菌发生基因突变。除此之外，突变也可为细菌3*1在没有任何人为因素干扰条件下自发变化所产生。突变以后，新形成的突变基因中就有可能出现耐药基因。有人认为，自发突变是产生突变耐药基因的主要方式。2)%质粒传递耐药基因质粒是存在于染色体外的3*1。质粒常带有多种耐药基因而成为耐药质粒，它广泛存在于革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌中，并可通过转化、转导、接合、转座等方式将耐药基因从耐药菌转移到敏感菌体内，由此而使敏感菌产生了耐药基因。 一般来说，先天存在的耐药基因所介导产生的先天耐药性是造成抗菌药具有不同抗菌谱最主要的原因，对细菌而言也是一种最重要的耐药性。由耐药质粒传递的耐药基因介导产生的耐药性由于具有横向传播性，可在短期内造成耐药菌的大量出现，因此，这种耐药性是人们在进行临床化学治疗中最为重要的一种耐药性。由突变耐药基因介导的耐药菌的生长和细胞分裂变慢，对其它细菌包括未发生突变的细菌的竞争力也变弱，因而突变产生的耐药性仅居次要地位。 #细菌/0*1发生变化细菌3*1遗传基因因变化而产生了耐药基因后，就可以耐药基因为模板进行转录，并形成相应的/0*1，这是细菌体内原先所没有的新的/0*1。新的/0*1是细菌产生耐药性所必需的，它是连接耐药基因和最终耐药性之间的桥梁。 这里需要说明的一点是，不同的耐药基因其转录/0*1的状态是不相同。有些细菌虽然具有耐药基因，但因其尚未进入转录状态，不能合成相应的/0*1，因此，细菌就不具备抵抗抗菌药的能力，即不具有耐药性。有些细菌从一开始，其耐药基因就处于不断转录之中，从而导致细菌产生了天然耐药性。另外，有些细菌则必需要有抗菌药的存在，其耐药基因才进入转录状态而产生耐药性，一旦抗菌药不再存在，其耐药基因的转录就停止，从而导致耐药性消失而恢复敏感性。因此，根据研究结果，现在一般认为，当细菌处于生长状态下，在任何特定时刻仅有大约",的基因组是处在高活性和转录之中，其它基因组或者沉默，或者以十分低
·实验技术及其应用·细菌耐药机制的国内外最新研究进展 丁元廷 （贵阳中医学院第一附属医院检验科，贵州贵阳550001） 摘要：全球性的细菌抗生素耐药是近年来感染性疾病治疗所面临的一大难题，细菌可对某类抗菌药物产生耐药性，也可 同时对多种化学结构各异的抗菌药物耐药。随着各种新型抗生素在临床的应用，细菌的耐药也越来越广。本文对细菌耐 药机制近年来国内外的研究进展进行简要综述，并探索有效的防治措施。 关键词：细菌耐药性；耐药机制；进展 中图分类号：R446.5文献标志码：A文章编号：1003-8507（2013）06-1109-03 The research progress on mechanism of bacterial resistance at home and aboad DING Yuan-ting. Department of Clinical Laboratory，The First Affiliated Hospital，Traditional Chinese Medical College of Guiyang， Guiyang550001，China Abstract：A big problem we meet during the treatment of infectious diseases is the global antibiotic resistance of baceria.Bacte- ria can develop resistance to not only a certain kind of antimicrobial agent，but also a variety of different chemical structure of the antimicrobial drugs.With a variety of new antibiotics applied in clinical practice，more and more extensive drug-resistant bacteria appear.The aim of this paper was to give a brief overview of the progress of bacterial resistance at home and abroad in recent years，and also to explore effective control measures. Key words：Bacterial resistance；Mechanisms of resistance；Progress 随着抗菌药物的大量使用，尤其抗生素的滥用导致细菌在抗生素及环境压力下，细菌群体中的敏感株被灭杀，耐药株被选择或诱导出来并繁殖生长而成为优势菌群，通过多种形式获得了对抗生素耐药性。细菌耐药性不仅可通过基因水平在相同或不同种属细菌中传播，而且结构完整的耐药菌株还可以在医院之间乃至全球播散，所致感染治疗棘手，病死率高，严重威胁人类健康，已成为全球关注的热点［1］。而临床在应用抗生素过程中，不适当治疗和滥用更加速和扩大了细菌对抗生素产生耐药性。据报道，一种新抗生素从研制到临床应用一般需要5～10年，而产生细菌耐药仅需要2年［2］。因此，在临床上减缓耐药性产生与追求抗菌疗效同等重要。了解细菌耐药发生机制的研究状况对于指导合理应用抗生素、预防菌株耐药和有效抗感染治疗具有重要的意义，本文就有关细菌耐药机制主要从基因水平、蛋白质水平及细菌多重耐药性角度对近年来研究进展进行综述。 1细菌耐药性概况 细菌在接触过抗菌药物后，就会千方百计地制造出能灭活抗菌药物的物质，例如各种灭活酶，或通过改变自身代谢规律来使抗菌药物失效，这样就形成了细菌的耐药性。早期细菌的耐药性主要表现在某种细菌对某类药物的耐药，20世纪30年代末磺胺药上市，40年代临床广泛使用磺胺药后，1950年日 作者简介：丁元廷（1975-），男，硕士，副主任检验技师，研究方向：分子生物学本报道80%～90%的志贺痢疾杆菌对磺胺药耐药了；1940年青霉素问世，1951年发现金黄色葡萄球菌能产生β－内酰胺酶灭活青霉素；60～70年代，细菌耐药性主要表现为金黄色葡萄球菌和一般肠道阴性杆菌由于能产生β-内酰胺酶使青霉素类和一代头孢菌素抗菌作用下降；80～90年代，阴性杆菌产生的超广谱β－内酰胺酶和染色体介导的I类酶，三代头孢菌素在内的多种抗生素耐药的多重耐药革兰阴性杆菌，阳性球菌中出现了非常难治的多重耐药菌感染。近年来由于出现了万古霉素中介金葡菌，关注对耐万古霉素MRSA的监测。近年来还开始注意红霉素耐药β－溶血性化脓性链球菌的发展，特别是耐大环内酯类－林可霉素类－链阳霉素B的β－溶血性化脓性链球菌的耐药性发展。 2细菌耐药机制 2.1基因水平（耐药性产生的遗传方式）遗传学机制 细菌可通过自身基因的突变产生耐药性，也可以通过染色体垂直传播和通过质粒或转座子水平传播而获得外源耐药性基因，还可通过整合子捕获外源基因并使之转变为功能性基因来传播耐药性基因。包括细菌先天固有耐药和染色体突变或获得新的脱氧核糖核酸分子。 2.1.1固有耐药天然或基因突变产生的是细菌染色体基因决定的代代相传的天然耐药性，亦称突变耐药。通过染色体遗传基因DNA发生突变，细菌经突变后的变异株对抗生素耐药。一般突变率很低，由突变产生的耐药菌生长和分裂缓慢，故由突变造成的耐药菌在自然界中不占主要地位，但染色体介导的
2014年第二季度细菌耐药监测结果预警与应对策略由于抗菌药物的广泛不合理应用。细菌耐药现象日益严峻，临床出现大量多耐药和泛耐药菌株，给医院感染预防控制带来挑战。细菌耐药有一定的区域性和时间性，及时了解和掌握本院常见多耐药菌的流行现状及耐药特征，有利于临床医师合理选择抗菌药物，提高治疗效果，以达到减少为耐药菌的产生。现对2014年第二季度病原菌分布情况和耐药率进行公布，并向临床科室提供细菌耐药应对措施。
物，提示“慎用抗菌药物”；耐药率超过50%的抗菌药物，提示“参照药敏试验结果用药”；耐药率超过75%的抗菌药物，提示“暂停该类抗菌药物的临床应用”。 2细菌产生耐药性机制 2.1铜绿假单胞菌耐药机制
铜绿假单胞菌对生存环境和营养条件要求很低，在自然界分布广泛，甚至在医院内环境经常可见，其具有多药耐药性及耐药机制：（1）该菌能够产生破坏抗菌药物活性的多种灭活酶、钝化酶和修饰酶。（2）基因突变，作用靶位变异。（3）细胞膜通透性降低。（4）主动泵出机制将进入的药物排到体外。（5）产生生物膜，阻隔白细胞、多种抗体及抗菌药物进入细菌细胞内吞噬细菌。由于铜绿假单胞菌复杂的耐药机制导致其感染具有难治性和迁延性。 2.2大肠埃希氏菌耐药机制 大肠埃希菌是G－杆菌中分离率较高的机会致病菌，可引起人体所有部位的感染并且呈多重耐药性。 （1）β-内酰胺酶的产生 ①大肠埃希菌对β-内酰胺类抗菌药物耐药主要是由超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）引起的，对头霉素类及碳青霉烯类药物敏感。ESBLs可分为五大类：TEM型、SHV型、CTX-M 型、OXA型和其他型，大肠埃希菌ESBLs酶以TEM型最常见。TEM型ESBLs呈酸性，可水解头孢他啶、头孢噻肟。SHV型ESBLs呈碱性，有水解头孢噻吩的巯基。CTX-M 型ESBLs呈碱性，对头孢噻肟水解能力强于头孢他啶。OXA型ESBLs呈弱酸性或弱碱性，主要水解底物是苯唑西林，OXA型酶主要见于铜绿假单胞菌中，在大肠埃希菌中的分离率较低。 ②AmpCβ-内酰胺酶AmpC酶主要作用于头孢菌素类抗菌药物，且不能被克拉维酸抑制。它是水解酶，与β-内酰胺环羧基部分共价结合，在水分子作用下导致β-内酰胺环开环，破坏β-内酰胺类抗菌药物抗菌活性。 ③对酶抑制剂药的耐药的β-内酰胺酶对酶抑制剂药的耐药的β-内酰胺酶（IRT）主要有TEM系列衍变而来，又称为耐酶抑制剂TEM系列酶。 （2）药物作用靶位的改变 （3）主动外排 （4）外膜通透性的下降 2.3肺炎克雷伯杆菌耐药机制 肺炎克雷伯杆菌属于阴性杆菌，通常存在于人类肠道、呼吸道，是除大肠埃希氏菌外导致医源性感染的最重要的条件致病菌。由于抗菌药物的大量使用，在选择性压力下多药耐药肺炎克雷伯杆菌（KPN）菌株不断出现，耐药率日益上升，KPN耐药机制包括：（1）产抗菌药物灭活酶 ①β-内酰胺酶包括产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）、AmpC酶、耐酶抑制剂β-内酰胺酶、碳青霉烯酶(KPC酶)及金属β-内酰胺酶（MBLs）等。
细菌耐药机制研究进展 发表时间：2013-01-08T13:58:09.640Z 来源：《中外健康文摘》2012年第42期供稿作者：黄碧娇 [导读] 药物作用靶位的改变，菌体类有许多抗生素结合的靶位，细菌可以通过靶位的改变使抗生素不易结合是耐药发生的重要机制 黄碧娇 (井冈山大学附属医院江西吉安 343000) 【中图分类号】R915 【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）42-0085-02 【摘要】了解细菌对β—内酰胺类，喹诺酮类及大环内酯类等临床常用抗菌药物耐药机制的研究进展，有助于抗菌药物的正确使用，尽量减少抗菌药物的耐药出现，为新的抗菌药物的开发及利用打下坚实的基础。 【关键词】细菌耐药性抗菌药物 细菌耐药，为人类战胜病原菌提出了一个严峻的挑战，细菌耐药机制非常复杂，通常认为涉及到以下几个方面： 1 细菌对抗菌药物产生耐药性的可能性机制 主要有四种：①产生灭活酶和钝化酶，细菌能产生破坏抗生素或使之失去抗菌作用的酶，使药物在作用于菌体前即被破坏或失效；②抗菌药物渗透障碍，细菌外层的细胞膜和细胞壁结构对阻碍抗生素进入菌体有着重要的作用，膜上有亲水性的药物通过蛋白，称外膜蛋白，主要有两种分子较大的为ompf和分子较小ompc，最近又发现了第三种蛋白phoe，外膜蛋白的缺失可导致细菌耐药性的发生，在某些药物的外膜上含有特殊药物泵出系统，使菌体药物的浓度不足以发挥抗菌作用而导致耐药；③药物作用靶位的改变，菌体类有许多抗生素结合的靶位，细菌可以通过靶位的改变使抗生素不易结合是耐药发生的重要机制；④代谢途径的改变绝大多数细菌不能利用已有叶酸及其衍生物必须自行合成四氢叶酸，肠球菌属等某些营养缺陷细菌能用外源性胸苷或胸腺嘧啶，表现对磺胺和甲氧嘧啶等药物的耐药。 从分子生物学角度认识细菌的耐药机制过去主要集中在基因突变的研究中，认为基因突变的积累使细菌产生耐药性的重要机制，但近来研究发现，没有接触过抗生素的病原菌，对抗生素也有抗药性，耐药性具有转移的特点，螯分子被认为是抗性基因在水平传播的重要因子，由两部分组成，5’与3’端保守区域（简称cs）以及中间的基因簇，选择性的整合到螯分子上面获得耐药性，通过螯合子的螯合作用，抗性基因之间能够互相转换，再借助于转化，转导与结合作用，使得耐药性在畜禽与畜禽，畜禽与人类，人类与人类之间的病原菌广泛传播，给人类健康造成严重威胁。 2 细菌对β—内酰胺类抗药性的耐药机制。 2.1产生β—内酰胺酶 β—内酰胺环为β—内酰胺类抗菌药物的活性部位，一旦被β—内酰胺酶水解就将失去其抗菌活性，细菌对β—内酰胺类抗菌药物的耐药性约80%通过产生β—内酰胺酶实现，β—内酰胺酶种类繁多，已经报道通过的就有200余种。具有不同特性的β—内酰胺酶的细胞对不同的β—内酰胺酶抗菌药物的耐受性不同。G+菌、G-菌、分枝杆菌和诺卡菌种都发现有各种不同特性的β—内酰胺酶。 针对这一耐药机制，临床上目前应用的药物有2类：①具有对β—内酰胺酶稳定的化学结构的药物，包括苯唑西林、双氯西林、甲氧西林、异口恶唑青霉素等半合成青霉素以及亚胺培南、美罗培南等碳青霉烯类药物等。②β—内酰胺酶抑制剂，包括克拉维酸，舒巴坦、他唑巴坦等，它们与β—内酰胺类药物联用，对产酶菌有很强的增效作用。其复合制剂有：由阿莫西林与克拉维酸组成的奥格门汀，由羧苄西林与克拉维酸组成的替门汀，由氨苄西林与舒巴坦组成的优立新及由哌拉西林与他唑巴坦组成的他唑辛等。 2.2药物作用的靶蛋白改变 β—内酰胺类抗菌药物的作用靶位为青霉结合蛋白（PBP），对β—内酰胺类抗菌药物耐药的细菌除了由于产生大量β—内酰胺酶破坏进入胞内的抗菌药物外，还由于PBP发生了改变使之与这类抗菌药物（如青霉素类、头孢菌素类、单环β—内酰胺类和碳青霉烯类等）的亲和力降低，或是出现了新的PBP所致，这种耐药机制在金萄球菌、表皮葡萄球菌、皮炎链球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和流感嗜血杆菌等耐药菌种均已证实。 2.3细胞外膜渗透性降低细菌的细胞膜使细菌与环境离开。细胞外膜上的某些特殊蛋白即孔蛋白是一种非特异性的、跨越细胞膜的水溶物质扩散通道。一些半合成的β—内酰胺类抗菌药物很容易透过肠细菌的孔蛋白通道；但一些具有高渗透性外膜的对抗菌药物敏感的细菌可以通过降低外膜的渗透性产生耐药性，如原来允许某种抗菌药物通过的孔蛋白通道由于细菌发生突变而使该孔蛋白通道关闭或消失，则细菌就会对该抗菌药物产生很高的耐药性。亚胺培南是一种非典型的β—内酰胺类抗菌药物，其对铜绿假单胞菌的活性，主要是通过一个特殊的孔蛋白通道OprD的扩散而实现的，这就意味着一旦这一简单的孔蛋白通道消失，则铜绿假单胞菌对亚胺培南就会产生耐药性。事实上，最近已经分离到许多具有这种耐药机制的耐亚胺培南的铜绿假单胞菌。 3 细菌喹诺酮类抗菌药物的耐药机制 3.1喹诺酮类药物的作用机制是通过抑制DNA拓扑异构酶而抑制DNA的合成，从而发挥抑菌和杀菌作用，细菌DNA拓扑异构酶有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分2大类：第一类有拓扑异构酶Ⅰ、Ⅲ主要参与DNA的松解；第二类包括拓扑异构酶Ⅱ、Ⅳ，其中拓扑异构酶Ⅱ又称DNA促旋酶，参与DNA超螺旋的形成，拓扑异构酶Ⅳ则参与细菌子代染色质分配到子代细菌中，但拓扑异构酶Ⅰ和Ⅲ对喹诺酮类药物不敏感，喹诺酮类药物的主要作用靶位是DNA促旋酶和拓扑异构酶Ⅳ。革兰阴性菌中DNA促旋酶是喹诺酮类的第一靶位，而革兰阳性菌中拓扑异构酶Ⅳ是第一靶位。 DNA促旋酶是通过暂时切断DNA双链，促进DNA复制转导过程中形成的超螺旋松解，或使松弛DNA链形成超螺旋空间构型，喹诺酮类药物通过嵌入断裂DNA链中间，形成DNA—拓扑异构酶—喹诺酮类3者复合物，阻止DNA拓扑异异构变化，妨碍细菌的DNA复制转录，已达到杀菌的目的。 3.2作用靶位的改变，编码组成DNA促旋酶的A亚单位和B亚单位及组成拓扑异构酶Ⅳ和ParC和ParE亚单位中任一亚基的基因发生突变均可引起喹诺酮类药物的耐药性，在所有的突变型中，以gxyA的突变为主，主要为Thr—83→Ile，Ala和ASp—87→Asn，Gly、Thr两者均占75%以上，而其他的突变型罕见，GyrA双点突变仅发生在喹诺酮类高度耐药的菌株中，这是因为gyxA上的83和87位的氨基酸在提供喹诺酮类结合位点时具有重要的作用，而gyrB的突变株则较gyrA上突变少见，主要为Glu—470→Asp，Ala—477→val和ser—468→phe，Parc 的突变主要为Ser—87→Leu，Trp位值得注意的是所有存在parc改变的发生是在gyxA突变之后才发生的，在同时具有gyxA和parc突变的菌株中，以gxyA上的Thx—83→Ile和parc上的ser—87→leu类型为最多见，ParE的突变型为ASp—419→Asn、Ala—425→val但现在parE出现突变极为罕见3/150 3.3 膜通透性改变，喹诺酮类药物与其他抗菌药物一样，依靠革兰阴性菌的外膜蛋白（oMp）和脂多糖的扩散作用而进入细菌体内，
细菌主要耐药机制 1.产生灭活抗生素的各种酶 1.1 β—内酰胺酶(β-lactamase) β—内酰胺类抗生素都共同具有一个核心β—内酰胺环，其基本作用机制是与细菌的青霉素结合蛋白结合，从而抑制细菌细胞壁的合成。产生β—内酰胺酶是细菌对β-内酰胺类抗菌药物产生耐药的主要原因。细菌产生的β-内酰胺酶，可借助其分子中的丝氨酸活性位点，与β—内酰胺环结合并打开β—内酰胺环，导致药物失活。迄今为止报道的β—内酰胺酶已超过300种，1995年Bush等将其分为四型：第1型为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶；第2型为能被克拉维酸抑制的β-内酰胺酶；第3型为不被所有β—内酰胺酶抑制剂抑制的金属β-内酰胺酶(需Zn2+活化)。可被乙二胺四乙酸和P-chloromercuribenzate所抑制；第4型为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。临床常见的β—内酰胺酶有超广谱β—内酰胺酶、头孢菌素酶(AmpC酶)和金属酶。 1.1.1超广谱β-内酰胺酶(Extended-Spectrumβ-lactamases,ESBLs) ESBLs是一类能够水解青霉素类、头孢菌素类及单环类抗生素的β—内酰胺酶，属Bush分型中的2型β—内酰胺酶，其活性能被某些β—内酰胺酶抑制剂(棒酸、舒巴坦、他唑巴坦)所抑制。ESBLs主要由普通β-内酰胺酶基因(TEM—1，TEM—2和SHV—1等)突变而来，其耐药性多由质粒介导。自1983年在德国首次发现ESBLs以来，目前已报道的TEM类ESBIs已有90多种，SHV类ESBLs多于25种。TEM型和SHV型ESBLs主要发现于肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌，亦发现于变形杆菌属、普罗威登斯菌属和其他肠杆菌科细菌。 国内近年来随着三代头孢菌素的广泛使用，产ESBLs菌的检出率逐年增加。NCCLs规定，凡临床分离的大肠埃希氏菌和克雷伯氏菌均应监测是否为产ESBLs菌株；若产生，无论体外对第三代头抱菌素、氨曲南的药敏结果如何，均应报告对三代头孢菌素及氨曲南耐药。另外，ESBLs菌株不仅对β-内酰胺类抗生素有很高的耐药率，而且对氨基糖苷类、喹喏酮类耐药率也在60％左右，因此，临床遇到由ESBLs引起的感染时，建议首选含β—内酰胺酶抑制剂的复方抗生素制剂或亚胺培南；对于头孢吡肟等四代头孢，尚有争议。 1.1.2头孢菌素酶(AmpC酶)届Bush分类中的1型(Ⅰ型) β—内酰胺酶。 通常将其分为由染色体介导产生的AmpC β—内酰胺酶和由质粒介导产生的AmpC β—内酰胺酶，前者的产生菌有阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌等，后者主要由肺炎克雷伯氏菌和大肠埃希氏菌产生。AmpC酶可作用于大多数青霉素，第一、二、三代头孢菌素和单环类抗生素。而第四代头孢菌素、碳青霉烯类不受该酶作用。该酶不能被β—内酰胺酶抑制剂所抑制。AmpCβ—内酰胺酶的产生有2种可能：①在诱导剂存在时暂时高水平产生，当诱导剂不存在时，酶产量随之下降，三代头孢菌素、棒酸和碳青霉烯类抗生素是诱导型AmpC酶的强诱导剂；②染色体上控制酶表达的基因发生突变，导致AmpC酶持续稳定高水平表达。由高产AmpC酶耐药菌引起的感染死亡率很高。 实际上，所有的革兰氏阴性菌都能产生染色体介导的AmpC头孢菌素酶，在多数情况下为低水平表达；在肠杆菌、柠檬酸杆菌、沙雷氏菌、铜绿假单胞菌中可高频诱导产生，且常为高产突
大肠杆菌耐药性研究进展 教郁，高维凡，胡彩光 (沈阳农业大学，辽宁省沈阳市，110000) 摘要：大肠杆菌是典型的革兰氏阴性杆菌，其引起的大肠杆菌病是一种常见疾病，在治疗过程中 容易产生耐药性，且耐药谱广，耐药机制复杂，给养鸡业预防和治疗该病带来很大困难。大肠杆茵对抗生素的耐药问题是当前国内外研究的热点。本文对大肠杆菌耐药的现状以及产生耐药性机制的研究进行了综述，以便正确理解大肠杆菌耐药性的特点及其规律，从而为防治大肠杆菌耐药性的产生及合理用药提供理论依据。 关键词：大肠杆菌；耐药性；作用机制 The research progress on mechanism of Drg-resistance of Escherichia coli Abstract: E.coli is gram-negative bacteria, colibacillosis is a kind of common disease. Escherichia coli strains showed high levels of resistance, resistance spectrum to expand, and multiple drug resistance. The drug resistant gene is complex and diverse. So the prevention and treatment of the disease bring a lot of difficulties. Antibiotic resistance is the current domestic and international research hot spot. The advances on mechanism of resistance and the present situation of E coli resistance are summarized．Thus the trend of the drug-resistance on the E coli resistance can be understood better and the basis for preventing the production of the resistant stains and using drugs reasonablely can be furtherly provided． Keywords: Eescherichia coli; resistance; resistance mechanism 致病性大肠杆菌为医学和兽医学临床感染中最常见的病原菌之一。从发病情况看，大肠杆菌病发病率在细菌病引发的疾病中居世界首位。兽医临床上大肠杆菌造成的危害十分严重，它一年四季均可致病，一直是困扰养殖业发展的常见病、多发病，给养禽业造成了严重的经济损失；大肠杆菌病的主要防治措施是应用疫苗及抗生素。国内外已研制出多种疫苗对大肠杆菌病进行预防，但因大肠杆菌具有多种血清型，仅国内报导就有80余种，应用疫苗对大肠杆菌病进行防治尚不能满足对该病的防治要求。抗生素在大肠杆菌病预防及治疗方面有着不可替代的作用，但是随着抗生素的广泛、持续及不当使用，大肠杆菌耐药谱不断扩大和耐药水平不断提高，大肠杆菌耐药及多重耐药现象已十分严重。虽然新型抗生素不断问世，但抗生素的研制速度远远低于耐药菌的产生速度。因此了解大肠杆菌耐药状况，掌握大肠杆菌耐药趋势，研究大肠杆菌耐药机理，对控制耐药菌株的蔓延具有十分重要的意义。 1.大肠杆菌耐药性现状 近年来，随着抗生素及各种化学合成药物在我国畜牧业生产中的广泛应用，大量的抗生素、消毒剂等不断进入水、土壤、河流、沉积物等各种环境中。使得大肠杆菌耐药谱不断扩大和耐药水平不断提高，给我国畜牧业的持续发展和人类健康带来潜在的危害。国内外各地均分离得到耐药家畜源性大肠杆菌，并对这些病原菌进行了耐药谱系的检测。梅姝等[1]报道分离得到的长春地区127株鹿源大肠杆菌对5种抗菌药物呈现不同
2014年第二季度细菌耐药监测结果预警与应对策略 由于抗菌药物的广泛不合理应用。细菌耐药现象日益严峻，临床出现大量多耐药和泛耐药菌株，给医院感染预防控制带来挑战。细菌耐药有一定的区域性和时间性，及时了解和掌握本院常见多耐药菌的流行现状及耐药特征，有利于临床医师合理选择抗菌药物，提高治疗效果，以达到减少为耐药菌的产生。现对2014年第二季度病原菌分布情况和耐药率进行公布，并向临床科室提供细菌耐药应对措施。
备注：耐药率超过30%的抗菌药物，提示“预警抗菌药物”；耐药率超过40%的抗菌药物，提示“慎用抗菌药物”；耐药率超过50%的抗菌药物，提示“参照药敏试验结果用药”；耐药率超过75%的抗菌药物，提示“暂停该类抗菌药物的临床应用”。 2 细菌产生耐药性机制 2.1 铜绿假单胞菌耐药机制
铜绿假单胞菌对生存环境和营养条件要求很低，在自然界分布广泛，甚至在医院内环境经常可见，其具有多药耐药性及耐药机制：（1）该菌能够产生破坏抗菌药物活性的多种灭活酶、钝化酶和修饰酶。（2）基因突变，作用靶位变异。（3）细胞膜通透性降低。（4）主动泵出机制将进入的药物排到体外。（5）产生生物膜，阻隔白细胞、多种抗体及抗菌药物进入细菌细胞内吞噬细菌。由于铜绿假单胞菌复杂的耐药机制导致其感染具有难治性和迁延性。 2.2大肠埃希氏菌耐药机制 大肠埃希菌是G－杆菌中分离率较高的机会致病菌，可引起人体所有部位的感染并且呈多重耐药性。 （1）β-内酰胺酶的产生 ①大肠埃希菌对β-内酰胺类抗菌药物耐药主要是由超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）引起的，对头霉素类及碳青霉烯类药物敏感。ESBLs可分为五大类：TEM型、SHV型、CTX-M 型、OXA型和其他型，大肠埃希菌ESBLs酶以TEM型最常见。TEM型ESBLs呈酸性，可水解头孢他啶、头孢噻肟。SHV型ESBLs呈碱性，有水解头孢噻吩的巯基。CTX-M 型ESBLs呈碱性，对头孢噻肟水解能力强于头孢他啶。OXA型ESBLs呈弱酸性或弱碱性，主要水解底物是苯唑西林，OXA型酶主要见于铜绿假单胞菌中，在大肠埃希菌中的分离率较低。 ②AmpC β-内酰胺酶AmpC酶主要作用于头孢菌素类抗菌药物，且不能被克拉维酸抑制。它是水解酶，与β-内酰胺环羧基部分共价结合，在水分子作用下导致β-内酰胺环开环，破坏β-内酰胺类抗菌药物抗菌活性。 ③对酶抑制剂药的耐药的β-内酰胺酶对酶抑制剂药的耐药的β-内酰胺酶（IRT）主要有TEM系列衍变而来，又称为耐酶抑制剂TEM系列酶。 （2）药物作用靶位的改变 （3）主动外排 （4）外膜通透性的下降 2.3 肺炎克雷伯杆菌耐药机制 肺炎克雷伯杆菌属于阴性杆菌，通常存在于人类肠道、呼吸道，是除大肠埃希氏菌外导致医源性感染的最重要的条件致病菌。由于抗菌药物的大量使用，在选择性压力下多药耐药肺炎克雷伯杆菌（KPN）菌株不断出现，耐药率日益上升，KPN耐药机制包括：（1）产抗菌药物灭活酶 ①β-内酰胺酶包括产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）、AmpC酶、耐酶抑制剂β-内酰胺酶、碳青霉烯酶(KPC酶)及金属β-内酰胺酶（MBLs）等。
董立尧，吕 波，徐江艳，等．农田杂草抗药性检测方法研究进展［ J ］．杂草科学，2011，29（2）：1－4，9．农田杂草抗药性检测方法研究进展 董立尧1，2 ，吕 波2，徐江艳1 ，李 俊 1，2 （1．南京农业大学植物保护学院/农业部作物病虫害监测与防控重点开放实验室，江苏南京210095； 2．南京农业大学理学院/江苏省农药学重点实验室，江苏南京210095） 摘要：杂草抗药性问题备受全球关注。文章通过检索国内外已报道的有关杂草抗药性的文献，对实验室常用的杂草抗药性检测方法进行了概述，并将杂草抗药性检测方法归纳为整株水平、器官或组织水平、细胞或细胞器水平以及分子水平，并对这些方法进行了简要分析，可为研究人员或农技推广人员根据快速、准确、经济等不同需要提供相应的杂草抗药性检测方法。 关键词：杂草；抗药性；检测中图分类号：S451 文献标志码：A 文章编号：1003－935X （2011）02－0001－04 Research Advance on Detection Methods for Weed Herbicide-resistance DONG Li-yao 1，2，LüBo 2，XU Jiang-yan 1，LI Jun 1， 2 （1．College of Plant Protection ，Nanjing Agricultural University /Key Laboratory of Monitoring and Management of Crop Diseases and Pest Insects ，Ministry of Agriculture ，Nanjing 210095，China ；2．College of Science ，Nanjing Agricultural University /Jiangsu Key Laboratory of Pesticide Science ，Nanjing 210095，China ） Abstract ：The weed herbicide －resistance problem has become a global concern recently．In order to provide a rapid ，ac-curate and economic detection methods for agricultural research and extension workers ，documents concerning detection methods of weed herbicide －resistance reported at home and abroad were outlined and analyzed according to its research level on whole plant ，organ or tissue ， cells or organelles and molecular base respectively．Key words ：weed ；herbicide －resistance ；detection 收稿日期：2011－03－15 基金项目：国家自然科学基金（编号：30971928）；江苏省农药学重点实验室2010年度项目。 作者简介：董立尧（1960—），男，博士，教授，从事除草剂毒理及抗药性研究。Tel ：（025）84395672；E －mail ：dly@njau．edu．cn 。 1942年2，4－滴的发现揭开了近代化学除草的 新纪元。由于除草剂连续使用，很快导致了杂草抗药性的产生 ［1］ 。1950年在美国夏威夷的甘蔗田发 现了多年生杂草竹节花（又称铺散鸭跖草，Commeli-na diffusa ）对2，4－滴产生了抗药性。从20世纪80年代开始，世界范围内大量应用除草剂，全球抗药性杂草的发展几乎呈直线上升。根据Heap 统计，截至2010年10月，全球已有194种（114种双子叶，80种单子叶）杂草的348个生物型在各类农田系统 对19类化学除草剂产生了抗药性［2］ 。抗药性杂草 已成为杂草治理和农业生产的严重威胁，由其引发的严重经济和农业安全问题倍受全球关注。随着杂草抗药性研究的不断深入，杂草抗药性检测方法也不断创新。1970年美国学者Ryan 首次公开报道了欧洲千里光（Senecio vulgaris L．）对三氮苯类除草剂西玛津和莠去津产生了抗性，提出了整株植物测定方法，标志着杂草抗药性生物测定方法的诞生。随着科学研究的深入和科学技术的创新，杂草抗药性检测方法不断发展，出现了种子培养皿 测定法、叶片叶绿素荧光测定法、 DNA 分析法等不同水平的检测方法。为了便于研究人员或农技推广人员在具体操作过程中根据快速、准确、经济等不同的需要选择适宜的检测方法，本文通过检索文献，归纳分析了目前比较常用的杂草抗药性检测方法。 — 1—杂草科学2011年第29卷第2期
细菌对抗生素耐药性的研究进展 摘要：随着抗生素的广泛使用，细菌的耐药性问题正在变得日趋严重和突出。本文就细菌抗药性的认识进行了探讨，简要综述了抗生素的抑菌机理、细菌的耐药机制、耐药菌的检测、耐药性产生因素以及预防。 关键词：抗生素；细菌；耐药性。 抗生素是能抑制细菌生长或杀死细菌的一类化学物质，绝大多数由微生物合成,临床上对控制、预防和治疗各种感染性疾病具有重要作用。抗生素的不合理使用，导致了耐药性细菌的出现和蔓延,成为全球关注的重要公共卫生问题[1]。根据耐药性产生的途径，细菌耐药性分为环境介导的耐药性和微生物本身介导的耐药性，后者又可分为内在性耐药性和获得性耐药性。一般来说，在正常的遗传背景和生理条件下产生的耐药性为内在耐药性；改变遗传背景并导致细胞生理条件的改变而产生的耐药性为获得性耐药性。 1、抗生素抑菌机理 依据抑菌作用方式的不同，可将抗生素分为三类：一类抗生素通过阻止糖肽交联来阻止细菌细胞壁合成，使细菌失去保护，并因渗透压或自溶酶作用最终导致死亡（如青霉素）；第二类主要是通过与细菌细胞膜内磷脂结合（如粘菌素），或者合成异常蛋白质而导致病菌细胞膜透性增加（如氨基糖苷）；第三类则是通过阻止细菌DNA（如喹诺酮类）、RNA（如利福平类）、蛋白质（如林可霉素类）的合成而抑菌或杀菌[2]。 2、耐药性产生机制 细菌耐药性的发生是细菌适应不利环境而得以生存的一种防御性策略。细菌产生耐药性的主要机制有特异性耐药（包括酶对抗生素的修饰和灭活以及药物作用靶点的突变和过度表达）和非特异性耐药机制（包括改变膜的通透性、增强膜对抗生素的外排功能以及形成生物被膜）。细菌在复制过程中会不断地经历基因突变，通过改变或者取代那些正常情况下与抗生素结合的细胞内分子，从而消除药物的靶点或形成代谢拮抗剂与药物争夺靶点，细菌便有机会因基因突变而衍生出不受抗生素作用的抗药性后代[3]。也有人认为抗生素的耐药基因和合成基因在