浅述超广谱内酰胺酶

超光谱β内酰胺酶超光谱β内酰胺酶是一种重要的酶类，在医学、生物技术、环境治理等领域具有广泛的应用。

下面将对超光谱β内酰胺酶进行详细介绍。

一、定义超光谱β内酰胺酶（Hyperthermophilic β-lactamase）是一种极端嗜热的β内酰胺酶。

它能够催化β内酰胺类抗生素的水解，具有高度稳定性和广泛的底物适应性。

超光谱β内酰胺酶的分子量一般在25-30 kDa之间，具有单个活性中心。

二、特性1. 极端嗜热：超光谱β内酰胺酶的最适工作温度一般在70 ℃以上，最高能达到100 ℃左右。

这使得它具有良好的热稳定性和耐高温的特性，并能够在高温条件下进行反应。

2. 高度稳定：由于超光谱β内酰胺酶活性中心的结构稳定，使得它具有抗酸碱、酶解、凝固等多种性质。

3. 广泛的底物适应性：超光谱β内酰胺酶可以催化多种β内酰胺类抗生素，如头孢菌素、青霉素、氨苄西林等。

同时，它还能催化一些无法被其他β内酰胺酶所催化的底物，如环毒素、咪唑类抗生素等，具有较好的底物适应性。

三、应用1. 医学领域：超光谱β内酰胺酶可以协助细菌产生耐药性的治疗，提高抗生素的疗效，拓展了医生治疗细菌感染的选择范围。

2. 生物技术领域：超光谱β内酰胺酶可以作为分子生物学、基因工程等领域的研究工具，开发出更加高效的基因工程技术，对于生物制药等领域的研究具有很大的应用前景。

3. 环境治理领域：超光谱β内酰胺酶在处理废水、污染土壤、清洁工业废气等方面也具有很大的应用潜力，能够有效降解有毒有害物质，达到净化环境的目的。

综上所述，超光谱β内酰胺酶是一种具有广泛应用前景的重要酶类。

随着科技的不断进步和人们对于生命科学领域的不断探索，它的作用会越来越明显，带领人类打开更多生物学宝藏的大门。

超广谱β-内酰胺酶研究进展【摘要】超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases, esbls)是一类主要由革兰氏阴性杆菌产生，表现为对β-内酰胺类抗生素具有高度水解能力的特异性酶。

现阶段产esbls细菌引起的感染已趋于流行性，并且其耐药率逐年增高，为临床治疗带来极大的困难。

本文就近几年超广谱β-内酰胺酶及中药酶抑制作用的研究进展做一综述。

【关键词】esbls；细菌；研究进展【中图分类号】r446.5 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484（2012）08-0571-03the research progress on extended-spectrum β-lactamasesguo wei-hua,ma yong-bin,chen si-min（1. panzhihua central hospital of sichuan, panzhihua 610075, china,;617067）2.pharmacy college，chengdu university of traditional chinese medicine；the ministry of education key laboratory of standardization of chinese herbal medicine；state key laboratory breeding base of systematic research, development and utilization of chinese medicine resources, chengdu 610075, china）【abstract】extended-spectrum is a kind of composed mainlyof gram negative bacillus produces, for the performance of beta lactam antibiotics have a high degree of hydrolysis ability of the specificity of the enzyme, and the production of esbls infections caused by bacteria has become popular and its resistant rate increased year by year, brings great difficulties for clinical treatment. in recent years extended-spectrum review the progress in the research of.【key words】esbls；bacterium；research progreess超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrumβ-lactamases,esbls)是一类主要由革兰氏阴性杆菌产生，表现为对β-内酰胺类抗生素有高度水解能力的特异性酶。

什么是超广谱β内酰胺酶超广谱β-内酰胺酶（也称为ESBLs）是一类由质粒介导的2be类β-内酰胺酶，能水解氧亚氨基- β内酰胺抗生素，大多数能被β-内酰胺酶抑制剂如克拉维酸(CA)所抑制。

临床药师建议，根据加用甲基苯丙胺患者血友病感染指数增高情况，停用头孢菌素-舒巴坦和阿莫西林；根据痰培养结果，建议放弃糠醛，继续使用美洛戊烷；根据患者临床症状的改善，ESBLS引起的肺炎推荐继续使用头孢菌素舒巴坦治疗，同时停用醋曲沙明。

结果：医生遵循了临床药师的建议。

治疗后，患者体温、化验指标恢复正常，痰培养结果为阴性。

胸部CT显示感染源较之前明显吸收。

出院后，经随访发现患者预后良好。

什么是超广谱β内酰胺酶第一，超广谱β-内酰胺酶的耐药性特征：如果临床出现产ESBL菌株，则对第三代头孢菌素（如头孢他啶、头孢克肟、头孢曲松等）和单环酰胺类抗生素（铵盐）耐药。

实验室有专门的ESBL检测方法。

如果患者的药敏报告表明是产ESBL菌株，MIC>=2μg/ml，或CAZ=<22mm，ATM=<27mm，CTX=<27mm，Cro=<25mm，则说明该菌株产ESBL酶。

在这种情况下，即使是实验室报告“敏感”的第三代头孢菌素和单环酰胺类抗生素也不推荐用于临床。

第二，超广谱β内酰胺酶的传播：导致ESBL出现和传播的主要因素是第三代头孢菌素的过度使用。

如果ESBL产生的菌株出现在临床环境中，它们将在医院和不同病区之间传播，导致高临床死亡率和高可持续性培养，应引起应有的重视。

一旦ESBL产生菌株，应立即停止使用第三代头孢菌素和单环酰胺类抗生素治疗。

对于产ESBL菌株，碳青霉烯类如：亚胺培南西司他汀，是首选治疗方法。

其次是选用头霉素类，如头孢美唑等，再次，β内酰胺酶的抑制剂复方制剖，如头孢哌酮钠舒巴坦钠。

如何治疗超广谱β内酰胺酶由产生ESBL的细菌产生的诱导物被去除。

这些措施包括及时拔除各种侵入性导管、尽量缩短住院时间、严格使用抗生素以防止产生ESBL的细菌在医院内传播。

超广谱内酰胺酶(ESBLs)研究进展超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)是丝氨酸蛋白酶的衍生物,它能够水解青霉素、广谱及超广谱头孢菌素和单环β-内酰胺抗生素的β-内酰胺酶,且能被克拉维酸抑制。

ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生,以肺炎克雷伯杆菌和大肠埃希菌为代表。

ESBLs基因由质粒介导,可通过接合、转化和转导等形式在细菌间扩散,给临床抗感染治疗造成极大的困难。

目前,ESBLs已成为细菌对β-内酰胺类抗生素产生耐药性的主要原因。

1.ESBLs类型自1983年德国学者首次从臭鼻克雷伯菌中发现了超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)SHV-2[1]以来,ESBLs种类已超过200多种。

其类型可以分为TEM 型、SHV型、OXA 型、CTX-M 型、其它型等5类。

其中TEM 和SHV型酶是临床较常见的。

1.1 TEM 型ESBLs:最早发现的TEM-3型对头孢噻肟耐药[2]2005年发现的TEM-94[3]对头孢泊肟和头孢噻肟耐药。

还有小部分是抑制剂耐药性酶(IRT)。

2005年F.Robin等[6]报道了一种新型的抑制剂耐药性酶TEM-109(CMT-5),它同时具有TEM-6的特性和TEM-33(IRT-5)对抑制剂的耐药性它代表了一种新型ESBLs的出现。

1.2 SHV 型ESBLs:SHV家族中第一个SHV型ESBLs是SHV-2。

SHV-2发生了Gly-238-Ser位点的突变,增加了对氧亚氨基类抗生素的亲和力和水解能力。

卢月梅等[4]同对新型β-内酰胺酶SHV-59的研究发现,其发生了A1a 134-Val和Pro 269-ku位点的变化,携带SHV-59基因的菌株对氨苄西林／舒巴坦耐药,对头孢噻肟中介,对其他药物均敏感。

1.3 OXA 型ESBLs:对酶抑制剂均耐药或仅低度敏感,特别是对青酶烷类抗生素（包括苯唑西林及相关复合制剂）有高度水解活性[5],主要涉及铜绿假单胞菌[6]和鲍氏不动杆菌[7-8]。

细菌的耐药性与超广谱β—内酰胺酶细菌耐药性分为固有耐药（intrinsic resistance）与获得耐药（acquired resistance）。

固有耐药是由细菌染色体决定，代代相传的耐药性。

获得性耐药是指细菌在接触抗生素后，改变代谢途径，自身对抗生素或抗菌药物具有不被杀灭的抵抗力。

这种获得性耐药大多由质粒介导，少数由染色体介导[1]。

β—内酰胺酶可由质粒介导或染色体介导而产生，分别称之为质粒介导酶（plamid-mediatedβ-lactamase）和染色体介导酶（chromosome-mediatedβlactamase）。

超广酶β-内酰胺酶（ectended-spectrumβ-lactamases,ESBLs）是能水解第三代头孢菌素如头孢他啶、头孢噻肟及单氨类抗生素如氨曲南并介导细菌对这些抗生素耐药的β-内酰胺酶[2]。

目前临床分离产ESBLs菌不断增加，医院感染暴发流行也时有报道[3、4]，其难治性愈来愈引起临床医生重视。

所以，弄清产ESBLs细菌的种类、生物特性、了解产ESBLs细菌在医院内的易感因素及流行概况，对选择适当抗生素进行治疗以及探索新药研制途径均有重要意义。

1 β-内酰胺类抗生素的发展概况与β-内酰胺酶自1929年发现青霉素，1940年将其研制成功并用于临床至今，β-内酰胺类抗生素经历了半个多世纪的发展（见表1），为治疗人类感染性疾病起了重要作用。

目前，用于临床的各类抗生素近200种，其中仅β-内酰胺类抗生素就达130多种。

然而随着抗生素的应用，细菌的耐药性随之产生，细菌产生耐药性的原因很多，如产生各种各样的酶，水解、钝化相应抗生素；细胞壁通透性下降或排泄力提高；抗生素作用的靶位发生改变等等[1]，但是β-内酰胺酶仍是细菌对抗生素耐药的主要原因[5]。

β-内酰胺酶分类主要有Richmond &Sykes分类、Bush分类和分子分类三种[6、7]。

（1）Richmond &Sykes分类：1973年Richmond &Sykes对来源于革兰阴性菌β-内酰胺酶进行了分类。

两种筛选超广谱β-内酰胺酶方法的比较超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)是指由质粒介导产生的能赋予细菌对多类β-内酰胺类抗生素水解的一类酶，该酶能被棒酸等抑制剂抑制。

由于许多产生ESBLs菌株为革兰阴性杆菌，临床以肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌中检出ESBLs较高。

我们采用双纸片协同试验和E-test法对产生ESBLs大肠埃希菌进行了比较测定，现报告如下。

1．材料与方法1.1材料1.1.1 菌株实验用大肠埃希菌50株，其中产生ESBLs25株，ESBLs阴性25株。

菌株鉴定和药敏实验确认均采用 Vitek32系统，为生物梅里埃公司产品，大肠埃希菌(Ecoli)质控菌株为ATCC25922、产ESBLs酶Ecoli为ATCC35218。

1.1.2 药敏纸片头孢三嗪、舒普深、头孢他啶、阿莫西林/棒酸(20μg／10g)、氨曲南、头孢噻肟、头孢哌酮。

1.1.3 MH肉汤和MH琼脂1.2方法1.2.1 抗生素敏感性试验纸片扩散法按美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)推荐标准实施。

1.2.2 双纸片协同试验按常规氏片扩散法在MH上涂布好受试菌，先在平板中心贴上阿莫西林／棒酸纸片，而后在其上下左右贴30μg片头孢三嗪、头孢哌酮、头孢他啶和氨曲南纸片，各纸片中心距复合剂纸片中心为30mm或20mm，35℃卵育18～20h。

结果解释，如周围4个药敏纸片中有任何一个抑菌环在靠近复合剂纸片一侧的边缘出现扩大或加强，说明该菌产ESBLs。

1.2.3 E-test法E-test法试剂条含有两个梯度浓度，一端是头孢他啶(0．5～32μg/ml)，另一端是头孢他啶(0．125～8μg/ml)+4μg/ml棒酸。

如单独头孢他啶MIC与头孢他啶+棒酸MIC比值>提示菌株产ES- BLs。

4种方法检测结果菌株有差异，重复试验，仍是相同结果，才作为统计数据。

2．结果2.1双纸片协同试验25株中检出23株产ESBLs的菌株，有2株产ESBLs菌株未被检出，25株ESBLs阴性株中，有1株假阳性结果。

产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）细菌的抗感染治疗临床药师总结一什么是超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）？ESBLs是细菌在持续的各种β-内酰胺类抗菌药物的选择压力下，被诱导产生活跃的及不断变异的β-内酰胺酶，扩展了耐受第三代及四代头孢菌素如头孢他啶、头孢噻肟、头孢吡肟等，氨曲南等单环β-内酰胺类抗菌药物的能力。

常见的产ESBLs细菌有大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌等。

二耐药性及传播途径ESBLs是由质粒介导的一类β-内酰胺酶菌，能水解含氧亚氨基的β-内酰胺类的抗菌药物，并可被β-内酰胺酶抑制剂（如克拉维酸）所抑制，致使产ESBLs细菌对β-内酰胺类耐药。

产ESBLs细菌可以发生垂直传播(克隆传播)，也可以通过质粒或转座子将产酶基因水平传播给敏感的非产酶细菌，形成多重耐药。

ESBLs对β-内酰胺类及三代头孢高度耐药，达100%，并且对氨基糖苷类，喹诺酮类，四环素类和磺胺类药物也有较高的耐药率。

这可能与产ESBLs的菌株还携带氨基糖苷类，喹诺酮类的耐药基因有关。

三抗菌药物的选择对产ESBLs细菌，青霉素类和头孢菌素耐药。

即使体外试验对某些青霉素类、头孢菌素敏感，临床上也应视为耐药，原则上不选用。

1、碳青霉烯类对产ESBLs菌敏感性很高，是首选药物。

用于产ESBLs菌的社区感染，院内感染如重症监护病房的呼吸机相关肺炎（经验性治疗）。

药物包括亚胺培南/西司他丁、美罗培南、厄他培南、帕尼培南等（其中美罗培南和帕尼培南可用于中枢系统感染）2、头霉素类对产ESBLs菌具有良好的抗菌作用，是次选药物。

临床上常与氨基糖苷类抗菌药物联用。

代表药物：头孢西丁，头孢美唑。

3、β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂复方制剂用于产ESBLs菌所致的轻中度感染，对重度感染不作为首选药物。

代表药物：头孢哌酮舒巴坦，哌拉西林他唑巴坦。

4、其他氨基糖苷类：阿米卡星，庆大霉素。

作为产ESBLs菌严重感染的联合用药之一。

产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌的治疗进展β-内酰胺酶产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌（ESBL-EC）是一种对抗生素产生高度耐药性的细菌，对公共卫生造成严重威胁。

ESBL-EC的出现给感染性疾病的治疗带来了巨大挑战，因为它对目前常规抗生素的抗药性较高。

对ESBL-EC的治疗成为当前临床和科研领域的热点之一。

一、ESBL-EC的耐药机制ESBL-EC的耐药机制主要是通过分泌β-内酰胺酶导致的。

β-内酰胺酶能够水解β-内酰胺类抗生素，使细菌产生对这些抗生素的耐药性。

据研究表明，β-内酰胺酶编码基因主要存在于质粒中，细菌可通过质粒水平的水平转移来传递耐药性基因。

二、ESBL-EC感染的治疗现状目前针对ESBL-EC感染的治疗主要依靠抗生素的应用，但由于ESBL-EC对常规抗生素的抗药性很高，临床上常规抗生素治疗效果不佳。

更为严重的是，一些ESBL-EC已经出现对碳青霉烯类抗生素的耐药性，这使得对ESBL-EC感染的治疗更加困难。

三、新型抗生素的应用为了解决ESBL-EC的耐药问题，科研人员们在不断探索新型抗生素的应用。

目前，一些新型抗生素如头孢胺酶肟、碳青霉烯类抗生素等已经在临床上得到应用，对一部分ESBL-EC感染显示出了一定的疗效。

一些新型抗生素的研发也正在进行中，这为ESBL-EC 感染的治疗提供了希望。

四、联合用药策略除了开发新型抗生素，联合用药也是目前针对ESBL-EC感染的一种重要治疗策略。

一些研究表明，联合用药能够减缓抗生素的耐药性发展，提高治疗效果。

目前在临床上已经有一些联合用药方案被应用，且取得了一定的疗效。

联合用药策略对于ESBL-EC感染的治疗具有一定的临床意义。

五、生物治疗的研究随着生物技术的不断发展，生物治疗成为了解决ESBL-EC感染的另一种重要策略。

目前一些研究表明，利用噬菌体、CRISPR/Cas9等生物技术可以有效清除ESBL-EC感染，且对细菌的抗药性没有产生明显影响。