细菌耐药机制研究

细菌耐药可分为固有耐药与获得性耐药两类。固有耐药是细菌染色体基因决定，代代相传的天然耐药性。获得性耐药是指细菌在接触抗菌药物后，改变代谢途径，使本身具有抵抗抗菌药物而不被其杀灭的能力。获得性耐药具有更重要的临床意义。

导致细菌耐药的主要机制有：抗生素进入细菌体之前或之后，细菌产生特殊的钝化酶使抗生素失活或结构改变产生耐药；抗生素作用的靶位点（如核糖体和蛋白）发生突变或被修饰，使之与抗生素的结合不紧密，亲和力下降；细菌细胞膜发生改变，致使其对抗生素的通透性降低，以及抗生素被主动排除到菌体外；细菌菌膜的形成，使抗生素无法进入胞内。

（一）细菌产生钝化酶

1．β－内酰胺酶 β－内酰胺酶是临床最常见的抗生素钝化酶，大多数细菌在接触β－内酰胺类抗生素后能产生β－内酰胺酶。细菌通过产生β－内酰胺酶（钝化酶）破坏进入胞内的抗生素。这些酶通常通过活性丝氨酸位点与β－内酰胺类抗生素结合，β－内酰胺环内的环形胺键被丝氨酸的羟基水解，β－内酰胺环的开环形式不能与其靶位点结合，因此失去抗生素活性。目前最重要的β－内酰胺酶有超广谱β－内酰胺酶（extended spectrum beta－lactamases，ESBLs）、高产头孢菌素酶（AmpC酶）和碳青霉烯类金属酶及2f组β－内酰胺酶。值得强调的是，一种细菌的同一质粒可携带多类抗生素的耐药基因，即同时可产生多种酶，如大肠埃希菌和肺炎克雷伯杆菌可同时产生ESBLs和AmpC，被称为超广谱酶（SSBLs），发生率前者为2．0%，后者为17．1%。

2．氨基糖苷类 革兰阴性杆菌和革兰阳性球菌对氨基糖苷类抗生素的耐药性，主要是通过改变氨基糖苷类抗生素分子氨基或羟基的可转录质粒介导的酶，使氨基糖苷类抗生素分子不能结合于核糖体的靶蛋白，降低了靶位核糖体的亲和力而导致耐药。氨基糖苷类抗生素钝化酶通常由质粒和染色体所编码，同时与可动遗传因子（整合子、转座子）也有关，质粒的交换和转座子的转座作用都有利于耐药基因掺入敏感菌的遗传物质中去。

3．大环内酯类－林可霉素－链阳菌素类（MLS）林可霉素类钝化酶在葡萄球菌和乳酸杆菌中可使4位羟基磷酸化或核苷酰化而失活。红霉素酯酶专一性地水解14元环如红霉素和竹桃霉素的大环内酯部分，链阳性菌素耐金葡菌有2个耐药基因：一个是编码链阳性菌素A的O－酰基转移酶基因saa；另一个编码链阳性菌素B水解酶基因sbh。

4．氯霉素类 氯霉素乙酰转移酶基因广泛存在于革兰阳性、阴性细菌中。革兰阳性菌和阴性菌对氯霉素产生耐药性主要是细菌产生的O－酰化酶即氯霉素乙酰转移酶（chloramphenicol acetyltrasterase，CAT），能将氯霉素分子中的游离羟基酰化转化成单乙酸盐或双乙酸盐，这些衍生物不能与细菌的50s核糖体亚单位结合，因此不能产生正常情况下氯霉素抑制细菌转肽酶活性的作用。

5．金属酶（metalβ－lactamases） 需氧菌与厌氧菌可产生一些金属酶，这种酶能很快灭活亚胺培南、美洛培南等碳青霉烯类抗生素，能灭活青霉素类、头孢菌素类及β－内酰胺酶抑制药；可被EDTA所抑制。由于金属酶而导致对这些抗生素的广泛耐药性，是使用抗菌药物中难于突破的难点，也是对细菌耐药机制研究的挑战。

（二）改变靶位蛋白

细菌通过突变形成一个不能结合抗生素的靶蛋白，或者形成的突变体即使在与抗生素结合后仍保持其功能。临床常见而重要的靶位改变耐药，有如PBPs变异（MRSA、肺炎链球菌），对β－内酰胺类耐药；DNA旋转酶改变，对喹诺酮类耐药；肠球菌细胞壁变异对万古酶素耐药；核糖体S12蛋白改变导致对链霉素的耐药；核糖体50s亚基L4蛋白改变导致对红霉素的耐药；依赖DNA的RNA聚合酶改变导致对利福平的耐药等。

（三）改变细胞膜渗透性和膜泵外排

1．改变细菌胞质膜通透性 细菌可通过各种途径使抗菌药物不易进入菌体，如革兰阴性杆菌的细胞外膜对青霉素G等有天然屏障作用；铜绿假单胞菌和其他革兰阴性杆菌细胞壁水孔或外膜非特异性通道功能改变引起细菌对一些广谱青霉素类、头孢菌素类包括某些第三代头孢菌素的耐药；细菌对四环素耐药主要由于所带的耐药质粒可诱导产生三种新的蛋白，阻塞了细胞壁水孔，使药物无法进入。革兰阴性杆菌对氨基糖苷类耐药除前述产生钝化酶外，也可由于细胞壁水孔改变，使药物不易渗透至细菌体内。

2．药物的外排泵 四环素、氯霉素、喹诺酮类等最常见的耐药原因是膜泵外排，目前已知有5个家族、20多种外排泵，也是细菌产生MDR的主要原因。