1、随着抗生素的广泛大量的滥用随着抗生素的广泛大量的滥用、介入性治疗介入性治疗、免免疫抑制剂应用及某些基础疾病的发生疫抑制剂应用及某些基础疾病的发生。细菌性感细菌性感染已是临床重要的常见病染已是临床重要的常见病，且耐药性和耐药水平且耐药性和耐药水平越来越高越来越高，给疾病的治疗及临床用药造成诸多困给疾病的治疗及临床用药造成诸多困难难。病原菌对常用抗生素病原菌对常用抗生素，如如-内酰胺类内酰胺类、氨基氨基糖甙类和喹诺酮类药物的耐药性尤为突出糖甙类和喹诺酮类药物的耐药性尤为突出，及时及时了解细菌的耐药机制和抗生素的发展及应用对策了解细菌的耐药机制和抗生素的发展及应用对策，对我们预防和治疗细菌性感染对我
2、们预防和治疗细菌性感染、制备新的抗菌药制备新的抗菌药物及控制耐药性的蔓延是非常重要的物及控制耐药性的蔓延是非常重要的。药物作用机制落后于细菌对抗生素耐药性传播的药物作用机制落后于细菌对抗生素耐药性传播的发展发展，药物作用机理主要是通过干扰细菌核酸的药物作用机理主要是通过干扰细菌核酸的合成合成、抑制核糖体的功能抑制核糖体的功能、抑制胞壁的合成及叶抑制胞壁的合成及叶酸盐的代谢等酸盐的代谢等。细菌对抗生素的耐药机制包括遗细菌对抗生素的耐药机制包括遗传和生化两种方式：传和生化两种方式：遗传方式包括固有耐药遗传方式包括固有耐药（天然性天然性）和染色体突变产生的耐药或获得新的和染色体突变产生的耐药或获得新
3、的DNA分子；分子；生化方式是指细菌获得性耐药或生化方式是指细菌获得性耐药或质粒介导的耐药质粒介导的耐药，主要包括：产生主要包括：产生B-内酰胺酶内酰胺酶、乙酰基转移酶乙酰基转移酶、腺甘酸酶腺甘酸酶、磷酸化酶磷酸化酶、拓扑异构拓扑异构酶等对药物的灭活作用；依靠菌膜的特性降低药酶等对药物的灭活作用；依靠菌膜的特性降低药物的通透性；改变抗生素作用的靶位物的通透性；改变抗生素作用的靶位，缩短与药缩短与药物结合的时间；产生药物代谢的旁路；大量产生物结合的时间；产生药物代谢的旁路；大量产生青霉素结合蛋白青霉素结合蛋白（PBPS），降低抗生素的新生力；降低抗生素的新生力；发展产生耐受；产生抗生素导出泵发展
4、产生耐受；产生抗生素导出泵。遗传方式遗传方式 固有耐药固有耐药 固有耐药具有种属特异性固有耐药具有种属特异性，来源于该细来源于该细菌固有的自然特性菌固有的自然特性，即本身具有耐药基因存在染即本身具有耐药基因存在染色体上色体上，非发酵的非发酵的G-杆菌如绿脓秆菌杆菌如绿脓秆菌、醋酸钙不醋酸钙不动杆菌动杆菌、假单胞菌属及大多数假单胞菌属及大多数G-杆菌耐万古霉素杆菌耐万古霉素和甲氧西林和甲氧西林，肠球菌耐头孢菌素肠球菌耐头孢菌素，厌氧菌耐氨基厌氧菌耐氨基糖甙类药物等糖甙类药物等，这些菌的高度固有耐药性是由于这些菌的高度固有耐药性是由于菌体外膜的通透性低与继发的双重耐药机理菌体外膜的通透性低与继发的
5、双重耐药机理（诱诱导产生头孢菌素酶和抗生素导出泵导产生头孢菌素酶和抗生素导出泵）导致的导致的。染色体突变或获得新的染色体突变或获得新的DNA分子分子 突变可发生于突变可发生于DNA分子分子，如结核杆菌的点突变可导致对利福平如结核杆菌的点突变可导致对利福平的耐药的耐药，淋球菌的点突变可导致对苯唑西林的耐淋球菌的点突变可导致对苯唑西林的耐药；也可发生于质粒和转座子的基因上药；也可发生于质粒和转座子的基因上，如质粒如质粒编码产生的超广谱编码产生的超广谱B-内酰胺酶内酰胺酶（ESBL）可能由于可能由于TEM和和SHV酶基因的点突变导致的酶基因的点突变导致的，这些点突变这些点突变集中于基因的集中于基因的
6、5个区域内个区域内，残基的突变能改变残基的突变能改变B-内内酰胺酶与头孢菌素的结合形成酰胺酶与头孢菌素的结合形成，消除阻遏作用消除阻遏作用，导致抑制和水解三代头孢菌素导致抑制和水解三代头孢菌素，如果酶基因的连如果酶基因的连续突变可从本质上增强酶的活力续突变可从本质上增强酶的活力，使新一代头孢使新一代头孢菌素灭活；某些菌素灭活；某些DNA调节区基因的突变可产生头调节区基因的突变可产生头孢菌素酶导致对第三代头孢菌素耐药孢菌素酶导致对第三代头孢菌素耐药。耐药性可通过接合耐药性可通过接合、转导和转化在微生物间传递转导和转化在微生物间传递，外源性相关的外源性相关的DNA小片段组合为内源性基因几乎小片段组
7、合为内源性基因几乎都通过自然转化和重组形成都通过自然转化和重组形成，质粒接合传播的方质粒接合传播的方式最普遍式最普遍，但宿主范围局限但宿主范围局限，尚未发生可在尚未发生可在G+和和G-菌中都能复制的质粒菌中都能复制的质粒，而转座子的宿主范围较而转座子的宿主范围较广广，可在可在G+和和G-菌间转移菌间转移，如染色体内的如染色体内的AmpC基因可通过转座子越位至质粒中基因可通过转座子越位至质粒中，使某些细菌获使某些细菌获得诱导产生能力极强的得诱导产生能力极强的I型酶型酶，称之为称之为AmpC型型ESBLS株株（如肠球菌如肠球菌、克雷伯氏菌克雷伯氏菌、某些肠杆菌某些肠杆菌科的细菌科的细菌），是耐药性
8、传播的重要原因之一是耐药性传播的重要原因之一。生化方式生化方式 细菌获得性耐药的生化机理主要有以下几种细菌获得性耐药的生化机理主要有以下几种。1.酶的灭活作用酶的灭活作用 通过水解或修饰作用破坏抗生素的通过水解或修饰作用破坏抗生素的活性活性。（1）-内酰胺酶内酰胺酶 质粒介导或染色体突变使细菌产质粒介导或染色体突变使细菌产生生-内酰胺酶内酰胺酶，可水解破坏可水解破坏-内酰胺酶内酰胺酶，使使B-内内酰胺类抗生素失活酰胺类抗生素失活，这是大多数致病菌对此类抗这是大多数致病菌对此类抗生素产生耐药性的主要机制生素产生耐药性的主要机制。目前目前B-内酶胺酶已内酶胺酶已有有230余种余种，包括包括TEM系
9、列酶系列酶、SHV系列酶系列酶、OXA系列酶系列酶、PSE系列酶系列酶、头孢菌素酶等头孢菌素酶等，质粒质粒介导的酶在介导的酶在G-菌中分布较广菌中分布较广，以以TEM-1最普遍最普遍，其次为其次为OXA-1。根据分子量根据分子量、等电点等电点、被抑制谱被抑制谱、对底物的水解对底物的水解谱等将谱等将B-内酰胺酶又分为内酰胺酶又分为4类类，类酶由染色体的类酶由染色体的AmpC基因诱导产生基因诱导产生，多种需氧多种需氧G-杆菌杆菌（如大肠如大肠杆菌杆菌、弗氏枸橼酸杆菌弗氏枸橼酸杆菌、阴沟杆菌等阴沟杆菌等）可产生此可产生此酶；酶；类酶临床上最为重要类酶临床上最为重要，分分5个亚类个亚类（2a、2b-2
10、b、2c、2d、2e），大多数大多数G+菌产生的酶菌产生的酶（如如pc1）属于属于2a亚类亚类，2b亚类亚类（如如SHV-1、TEM-1），2b亚类亚类（如如TEM-3、SHV-2），2c亚亚类类（如如PSE-1，PSE-4）,2d亚类亚类（如如OXA-1和和PSE-2），2e亚类亚类（如如FEC-1）少见少见，由大部分由大部分G-菌产生菌产生。随着新的随着新的-内酶胺类抗生素的临床应用内酶胺类抗生素的临床应用，由大部分由大部分G-菌产生菌产生。随着新的随着新的-内酶胺类抗生素的临床应用内酶胺类抗生素的临床应用，新的酶新的酶类不断产生类不断产生，近年报道的近年报道的ESBL可能来源于可能来源于
11、TEM和和SHV酶酶，由于其有有序列的基因点突变导致的由于其有有序列的基因点突变导致的，该酶最早发现于肺炎克雷伯氏菌中该酶最早发现于肺炎克雷伯氏菌中，仅局限于少仅局限于少数肠杆菌和肠球菌中数肠杆菌和肠球菌中，可水解头孢菌素及单酰胺可水解头孢菌素及单酰胺类抗生素类抗生素，特别表现为相应的产酶菌对头孢噻肟特别表现为相应的产酶菌对头孢噻肟、头孢他啶和氨曲南的耐药头孢他啶和氨曲南的耐药，并可引起对其氨基糖并可引起对其氨基糖甙类抗生素的耐药甙类抗生素的耐药。新近研究发现新近研究发现，过量产过量产TEM和和SHV型酶的的细菌型酶的的细菌具有含锌的具有含锌的-内酶胺金属酶内酶胺金属酶，此酶的催化效率极此酶的
12、催化效率极高高，不仅存在于窄食假单胞菌中不仅存在于窄食假单胞菌中，也偶见于其它也偶见于其它细菌细菌，此酶对碳青霉烯类抗生素也有耐药性此酶对碳青霉烯类抗生素也有耐药性，且且不易受酶抑制剂的影响不易受酶抑制剂的影响。内酰胺酶阳性的嗜血杆内酰胺酶阳性的嗜血杆菌属菌属、淋球菌和卡他莫拉菌对青霉素淋球菌和卡他莫拉菌对青霉素、氨苄西林氨苄西林和阿莫西林耐药；和阿莫西林耐药；-内酰胺酶阳性的葡萄球菌和内酰胺酶阳性的葡萄球菌和肠球菌对青霉素和乙酰氨基青霉素肠球菌对青霉素和乙酰氨基青霉素、羧基青霉素羧基青霉素和脲基青霉素耐药和脲基青霉素耐药。注：只对嗜血杆菌属注：只对嗜血杆菌属，淋球淋球菌菌，卡那莫拉菌卡那莫拉
13、菌、葡萄球菌和肠球菌测定葡萄球菌和肠球菌测定-内酶内酶胺酶胺酶，不要对肠杆菌科不要对肠杆菌科，假单胞菌属及其他需氧假单胞菌属及其他需氧G-杆菌进行此试验杆菌进行此试验。（2）ESBLs 1983年由年由khothe在德国发现在德国发现，1985年年正式报道正式报道，该酶为丝氨酸蛋白酶的衍生物该酶为丝氨酸蛋白酶的衍生物，它是它是由于由于-内酰胺酶上内酰胺酶上14位点氨基酸发生了突变位点氨基酸发生了突变，并可以通过质粒传播并可以通过质粒传播，由质粒介导的耐药比由染由质粒介导的耐药比由染色体介导的耐药多色体介导的耐药多，它可在不同菌株它可在不同菌株、菌种或菌菌种或菌属间转移扩散属间转移扩散。突变产生
14、的突变产生的ESBLs抗药性广抗药性广，且且在在ESBLS的质粒上常携带对其它抗生素如氨基糖的质粒上常携带对其它抗生素如氨基糖苷类及氟喹诺酮类的耐药基因苷类及氟喹诺酮类的耐药基因，呈多重耐药性呈多重耐药性。ESBLS的分类：根据酶的来源可分为的分类：根据酶的来源可分为TEM系列：为系列：为TEM1、TEM2的突变酶的突变酶，此系列酶等电点一般介于此系列酶等电点一般介于5.16.5，绝大多数酶分子量绝大多数酶分子量（MW）为为29KD，从从TEM3起已发现有起已发现有TEM-70，而且还在增加；而且还在增加；SHV系系列：此系列酶的等电点较高列：此系列酶的等电点较高，介于介于7.08.2，分子量
15、分子量主要为主要为29KD，从从SHV-2起起，现已发现现已发现SHV-12；非；非TEM和和SHV系列系列。如确认为如确认为ESBLs菌株菌株，不管体外不管体外药敏试验的结果如何药敏试验的结果如何，对所有青霉素类对所有青霉素类、头孢菌素头孢菌素类和氨曲南均应报告耐药类和氨曲南均应报告耐药。此酶对酶的抑制剂如克此酶对酶的抑制剂如克拉维酸拉维酸、舒巴坦舒巴坦、他唑巴坦抑制他唑巴坦抑制。（3）AmpC酶：酶：1976年开始研究年开始研究，但直到但直到1990年由年由PaPani Colaoll等才首先证实了此酶的存在等才首先证实了此酶的存在。由染色由染色体介导的体介导的AmpC酶已发现酶已发现50
16、多种多种，基因带有调控序基因带有调控序列列，呈诱导型表达呈诱导型表达，酶的活性不被克拉维酸酶的活性不被克拉维酸、EDTA抑制抑制，可被邻氯西林可被邻氯西林、头孢西丁头孢西丁、BRL-42715、RO47、RO48等抑制剂抑制等抑制剂抑制。携带染色体型携带染色体型AmPC基因的细菌主要有肠杆菌科基因的细菌主要有肠杆菌科、不动杆菌属不动杆菌属、绿脓杆菌等绿脓杆菌等，根据产酶水平的高低和表达方式可分根据产酶水平的高低和表达方式可分为：野生型为：野生型，通常所定义的通常所定义的AmpC酶属于此型；基酶属于此型；基础型础型、低水平非诱导型表达低水平非诱导型表达，临床定义不大临床定义不大，如如E.Coli的染色体型的染色体型AmpC酶；高诱导型酶；高诱导型，诱导后的产诱导后的产酶水平远高于野生型；去阻遏突变型酶水平远高于野生型；去阻遏突变型，持续或半持持续或半持续高水平产酶续高水平产酶。由质粒介导的酶可分由质粒介导的酶可分56组：弗氏枸橼酸杆菌组有组：弗氏枸橼酸杆菌组有LAT型和某些型和某些CMY型型，肠杆菌属有肠杆菌属有MIR-1型和型和ACT-1型型，摩根摩根组有摩根摩根组有DHA-1型和型和
