大肠埃希菌耐药机制研究进展
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现代实用医学2019年3月第31卷第3期•421••讲座与综述•大肠埃希菌耐药机制研究进展袁佳慧,蔡培泉,糜祖煌doi:10.3969/j.issn,1671-0800.2019.03.066【中图分类号】R378.2+1 【文献标志码】C【文章编号】1671-0800(2019)03-0421-03大肠埃希菌是医院内常见的条件致 病菌,容易造成部分免疫力低下患者形 成腹腔感染、尿道炎及血流感染等。
近 年来,随着抗菌药物的使用日益增多,大 肠埃希菌的耐药性也在逐年上升。
2014 年CHINET耐药性监测网检测结果表 明:2005—2014年间临床分离大肠埃希 菌的数量增长十分明显,且其对很多常 见抗菌药物的耐药性也在逐年升高。
其 中2014年显示:大肠埃希菌对氨苄西林 的耐药率最高,达86%;哌拉西林其次,为71.6%;对头孢唑林、头孢呋辛的耐药 率均高于60%;而对临床上一些高档抗 菌药物如亚胺培南、美罗培南等,耐药率 较低,低于8%[1]。
因此,研究大肠埃希菌 的耐药机制从而指导临床上抗菌药物的 合理使用就显得十分关键,现本文将近 年来大肠埃希菌对于P-内酰胺类、氨基 糖苷类及喹诺酮类药物的耐药机制的研 究进展综述如下。
1P-内酿胺类耐药机制1.1产P-内酰胺酶这是对P-内酰胺药 物耐药最主要的抗菌机制,细菌产生的P"内酰胺酶可以水解P-内酸胺类药物。
目前对于P-内酰胺酶最常采用的两种分类 方法M,一种是基于酶分子的氨基酸序 列,可以将其分为Ambler A、B、C、D 4 种类型。
其中A、C、D三类都是利用1个活跃的丝氨酸位点,形成一个酰基酶以水解底物;而B类则凭借至少1个二 价锌离子以促进底物的水解。
而另一种分类方式是Bush等在1995年提出的,根据底物和抑制剂分为三类:1类是不作者单位:214023江苏省无锡,南京 医科大学附属无锡市人民医院(袁佳慧、蔡培 泉);无锡市克隆遗传技术研究所(糜祖煌)通信作者:蔡培泉,Email:cpq6868@ 被克拉维酸钾抑制的头孢菌素酶(AmpC酶);2类包括能够被P-内酰胺酶抑制剂特定的活性位点所抑制的青霉素酶以及广谱P-内酰胺酶;3类是可以水解青霉素类、头孢类、碳青霉烯类的金属P-内酰胺酶,此类酶基本上不会被抑制剂所抑制[3]。
大肠埃希菌耐药性研究进展摘要:综述了大肠埃希菌耐药性研究进展,分析其生物学特性、分布规律、实验研究进展、细菌耐药机制、药敏结果及抗菌药物使用情况。
总结细菌主要耐药机制:抗菌药物作用靶位改变;产生灭活酶使抗菌药物失活;降低细菌外膜通透性;影响主动外排系统;细菌生物被膜耐药屏障。
在抗菌药物的临床应用中,应以药敏实验结果为基础,结合相关抗菌药物的代谢动力学特点与PK/PD参数制定合理的给药方案,对防止耐药菌的产生,降低不良反应的发生率,减轻患者的医疗负担具有重要作用。
关键词:大肠埃希菌;细菌耐药;感染因素[Abstract]This is a review of research progress in STEC’s drug resistance and makes analysis of its biological characteristics,regularities of distribution,research progress of experiment,bacterial resistance mechanisms,drug susceptibility results,service condition of antibacterial agents,etc.The main resistance mechanism include following tips:Antibacterial drugs targeted to change,produce inactivated enzyme inactivation antimicrobial drugs,reduce bacterial outer membrane permeability,affect the active efflux system,bacterial biofilm resistance barrier.In the clinical application of antibacterial agents,the dosage regimen should be based on the drug sensitive experiment results and combined with the kinetics characteristics of related antibacterial agents and its PK/PD parameters.Then,the generation of drug-resistant bacteria could be well prevented,the incidence of adverse reactions could be reduced,and so does the medical burden of patients.[Keywords]STEC(Escherichia coli),Drug-resistance,Infection factors大肠埃希菌(EC0)是临床感染中最常见的革兰阴性杆菌,也是医院感染最常见病原菌,可引起人体各部位感染,以尿路感染为主。
大肠埃希菌耐药体制研究进展【摘要】大肠埃希菌是典型的革兰氏阴性杆菌,致病性大肠埃希菌更是临床上最常有的病原菌之一。
最近几年来,大肠埃希菌的耐药株不停增加,特别是多重耐药株的出现增加,使临床大肠埃希菌病的预防和治疗十分困难。
本文对大肠埃希菌耐药现状以及耐药性体制的研究进行了综述,为防治大肠埃希菌耐药性的产生及合理用药供给帮助。
【重点词】大肠埃希菌;耐药体制;细菌生物膜【文章编号】 1004-7484 〔 2021〕 05-2897-02大肠埃希菌是存在于人和动物肠道内的一类正常菌群,但当大肠埃希菌侵入到人体其余部位或器官时,那么会致使感染。
近些年,致病性大肠埃希菌特别是泛耐药大肠埃希菌临床监测率逐年高升,本文针对大肠埃希菌耐药性体制以及耐药现状的研究进行综述。
1大肠埃希菌的生物学特征1.1 大肠埃希菌概括大肠埃希菌〔 E. coli 〕是肠杆菌科埃希氏菌属的代表菌,于 1885 年被 Escherichia 初次发现并命名为大肠埃希菌,简称大肠埃希菌。
为兼性厌氧菌,生长温度范围为 15~ 45℃。
营养要求不高。
大部分大肠埃希菌能发酵多种糖类并产气。
一般大小为0.4-1 μ m,长μm。
无芽孢,多半菌株周身有鞭毛,能运动。
有菌毛。
大肠埃希菌有O、K 、H 、F 四种抗原,抗原结构比较复杂, O抗原为脂多糖,构成细胞壁的耐热成分;K 抗原位于O 抗原外层,与细菌的侵袭力有关,为酸性多糖;H 抗原是位于鞭毛上的蛋白质,氨基酸的含量及摆列次序决定其特异性; F 抗原与大肠埃希菌的粘附作用有关。
1.2 大肠埃希菌分类和致病机理大肠埃希菌是肠道内重要的正常菌群,在宿主免疫力下降或细菌侵入肠道外组织器官后就能够成为条件致病菌,引起肠道外感染。
依据惹起疾病的不一样可将病原性大肠埃希菌分为三个致病型:肠道感染/腹泻型、尿道感染型和化脓性/脑膜炎型。
致病性大肠埃希菌除拥有一般的毒力因子,如内毒素、荚膜、Ⅲ型分泌系统等还拥有自己一些特别的毒力因子如粘附素与外毒素,两者主要能惹起泌尿道感染和肠道感染。
大肠埃希菌耐药机制研究进展
【摘要】大肠埃希菌是临床最常分离到的致病菌之一,长期以来,人类对大肠埃希菌病防治的手段以药物控制为主,但是随着抗生素的长期大量使用,导致了大肠埃希菌耐药性的产生,给大肠埃希菌病的预防和治疗带来严重的障碍。
通过对大肠埃希菌耐药机制的研究,能为消除大肠埃希菌耐药性,更好地预防和治疗大肠埃希菌疾病提供科学的依据。
【关键词】大肠埃希菌耐药机制;β-内酰胺酶;外排系统
大肠埃希菌是临床最常分离到的致病菌之一,由于抗生素的广泛及不恰当使用,耐药菌株增多,耐药机制及形式也多种多样。
二十世纪五十年代至今,其耐药率大幅度上升,多重耐药剧增且耐药谱明显增宽,严重威胁着人类健康。
本文就大肠埃希菌耐药机制进行文献综述。
1产生灭活酶
产生灭活酶是大肠埃希菌耐药的重要原因之一。
它可使抗菌药物活性降低或完全失活而产生耐药。
大肠埃希菌产生的灭活酶主要是β-内酰胺酶,主要为超广谱β-内酰胺酶(esbls)和ampc酶两类1.1超广谱β-内酰胺酶(esbls)超广谱β-内酰胺酶是一类能水解青霉素,三代头孢及单环类抗生素的β-内酰胺酶,但其对头霉素,碳青霉烯类的抗生素及酶抑制剂敏感,它由β-内酰胺酶基因tem、shv突变而来。
现已发现的tem型esbls有90余种,shv型esbls有30余种及ctx系列esbls12种。
esbls是由质粒编码的,
易在肠杆菌科之间传播,可将耐药质粒以转化,整合,传导,易位,转座等方式传给其它菌株,造成耐药菌株感染的爆发流行。
1.2ampc酶ampc酶家族是革兰阴性菌产生的不受克拉维酸抑制的“丝氨酸”头孢菌素酶组成的一个家族。
最初在耐氨苄西林的大肠埃希菌中发现,分为染色体介导的ampc型β-内酰胺酶和质粒介导的ampc型β-内酰胺酶。
其与esbls最主要的区别是其不被克拉维酸所抑制。
染色体介导的ampc酶受amp复合操纵子的调控。
研究表明,野生型大肠埃希菌低水平表达ampc酶,并不造成对广谱β-内酰胺酶类抗生素的耐药。
但如果大肠埃希菌发生持续性的染色体突变,会形成高产ampc酶株,对三代头孢,头霉希类及β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂均耐药。
质粒介导的ampc酶,近年来在大肠埃希菌中持续高水平表达。
由于质粒的可转移性和快速复制,使其在不同的菌株,菌属之间广泛传播,造成严重耐药。
2主动外排
细菌的主动外排系统是阻止药物在细菌体内积聚,使细菌产生多重耐药的重要手段。
外排系统可分为质子依赖型多重耐药泵及atp依赖型多药耐药泵
两种类型。
其中质子依赖型的acrab-tolc系统是大肠埃希菌的最主要的多重耐药外排系统。
acrab-tolc系统主要由外排转运蛋白(acrb),膜融合蛋白(acra)
和外膜通道蛋白(tolc)三部分组成。
其中acra位于周浆间隙中,两端分别连接acrb和tolc。
acrb和tolc分别位于细菌细胞内膜和细胞外膜上。
2.1膜融合蛋白acraacra属于膜融合蛋白家族,是一类由acra基因编码的脂蛋白。
其形态高度不规则,能横跨固浆间隙,蛋白的n 端和c端不接触,分别位于两端。
c端与外膜的外排转运蛋白acrb 形成复合物,n端则在c端多肽的协助下,与外膜通道蛋白tolc相连,构成了直接将药物从细菌体内运入外界的三聚体药物外排泵。
2.2外排转运蛋白acrbacrb属rna家族,由arcb基因编码,主要功能是捕获有害物质并运转到细胞外,是acrab-tolc系统中的多重耐药泵。
2.3外膜通道蛋白tolctolc是一类由tolc基因编码的外膜蛋白。
其为大炮状结,圆柱体一端开放,内径2nm,另一端内径0.4nm。
tolc于acrb一样同为一三聚体的结构。
当内膜蛋白acrb捕获到细胞内的有害物质并与之结合时,tolc与acrab复合体连接,打开内在通道,将药物排除。
3细胞膜通透性的改变
革兰阴性菌的外膜是及其重要的保护屏障,大肠埃希菌的外膜通透能力较大,膜孔蛋白通道非常狭窄,可对大分子物质及疏水性化合物的穿透形成有效屏障,如果细菌的外膜蛋白改变引起膜通透性下降,便会减少对抗菌药物的吸收,形成耐药。
其次,生物膜的形成也可使细菌的细胞外膜通透性改变。
生物膜是指细菌吸附于惰性或
活性表面形成的,由细菌及其分泌物,胞外摄取物自然包绕形成的膜样物。
有保护细菌逃逸宿主免疫和抗菌药物的杀伤作用,使细菌对抗菌药物的敏感性下降,形成耐药。
4结合靶位改变
青霉素结合蛋白(pbps)是位于细菌细胞膜上的一些膜蛋白,因能和青霉素共价结合而得名。
它不仅是细菌细胞壁肽聚糖合成期所必须的一系列酶,同时也是β-内酰胺类抗生素的作用靶点。
5大肠埃希菌的耐药性传播与ⅰ类整合子的关系
整合子为一种可移动基因原件,通过整合酶的作用,捕获外来的耐药基因,并在位于整合子上游的基因下表达。
它可引起耐药基因高效,快速转移。
ⅰ类整合子在大肠埃希菌的存在非常普遍,在大肠埃希菌耐药中有非常明显的促进作用,它可以通过1个启动子启动多个基因的表达,且耐药基因可从一个整合子向另一个整合子传递,完成耐药基因盒的积累,重排和流动,最终使细菌产生多重耐药且耐药基因广泛传播。
6结语
抗生素的不断涌现,给感染性疾病带来了福音,然而由于抗生素的不恰当使用大肠埃希菌的耐药性不断增加,且耐药机制越加复杂.研究及正确掌握大肠埃希菌耐药机制,合理使用抗生素,必要时联合用药,保持现有抗菌药的有效性及开发新的抗生素,是目前人类抵抗耐药性细菌的重要手段。
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