耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的耐藥機(jī)制及研究現(xiàn)狀

黃曉莉，劉嬌嬌，趙 奇，黃阿莉

（1．北華大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部 機(jī)能實(shí)驗(yàn)室，吉林 吉林132013；2．北華大學(xué)附屬醫(yī)院 檢驗(yàn)科，吉林 吉林132011）

金黃色葡萄球菌（SA）是引起人類感染性疾病最常見(jiàn)的病原菌之一，可引起多種化膿性感染及毒性綜合征等，常見(jiàn)的感染有皮膚的軟組織感染如癤、癰和外科切口、創(chuàng)傷等局部化膿性感染以及肺炎、骨髓炎、腦膜炎、化膿性關(guān)節(jié)炎、偽膜性腸炎及膿毒癥、敗血癥等全身性感染。由于該菌對(duì)抗生素極易產(chǎn)生耐藥性，耐藥范圍廣泛，該菌的耐藥性已成為醫(yī)院感染和臨床治療的棘手問(wèn)題。該菌部分菌株對(duì)青霉素、甲氧西林，所有頭孢菌素，碳青霉烯炎藥手均有一定的耐藥性，我們稱之為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）［1］。從Jevons發(fā)現(xiàn)首例 MRSA感染患者以來(lái)［2］，MRSA的感染已成為全球性快速發(fā)展，故而備受各國(guó)研究學(xué)者的關(guān)注。

1 MRSA的流行特點(diǎn)

自從1961年英國(guó)的Jevons在首次發(fā)現(xiàn)MRSA后MRSA的感染迅速蔓延。60年代中期歐洲許多國(guó)家相繼報(bào)導(dǎo)了MRSA的感染病例。到80年代，MRSA感染已經(jīng)幾乎遍及全球，成為院內(nèi)感染最常見(jiàn)、最重要的致病菌之一。70年代，我國(guó)發(fā)現(xiàn)首例MRSA感染病例。近幾年，MRSAR的檢出率逐年上升，其中在大型教學(xué)醫(yī)院和中心醫(yī)院，其分離率可達(dá)60%－80%。尤其是氟喹諾酮類藥物應(yīng)用于臨床后，MRSA在SA耐藥株中的比例迅速超過(guò)90%，到1993年發(fā)現(xiàn)幾乎所有的MRSA均對(duì)環(huán)丙沙星耐藥，給臨床治療造成困難。MRSA呈多重耐藥性，不僅對(duì)β－內(nèi)酰胺類抗生素耐藥，而且對(duì)氨基糖苷類、喹諾酮類和大環(huán)內(nèi)酯類等抗菌藥物也具有耐藥性。全身感染的病死率高達(dá)50%以上，已成為當(dāng)前臨床和社區(qū)抗感染治療的世界性難題，治療棘手［3］。同時(shí)，醫(yī)院ICU為MRSA的主要聚集地，易引起爆發(fā)流行［4］。

2 金黃色葡萄球菌生物性狀

金黃色葡萄球菌為革蘭陽(yáng)性球菌，呈圓形或橢圓形，葡萄狀排列。無(wú)鞭毛，無(wú)芽孢，體外培養(yǎng)時(shí)一般不形成莢膜。其細(xì)胞壁上有SPA，為重要的抗原。金黃色葡萄球菌侵襲力強(qiáng)，毒素主要為外毒素：凝固酶、殺白細(xì)胞素、腸毒素、表皮溶解毒素等。

3 金黃色葡萄球菌耐藥機(jī)制

3．1 耐藥相關(guān)基因

近年來(lái)，由于抗生素的廣泛使用，使得金黃色葡萄球菌耐藥的菌株逐年上升。耐藥性是指細(xì)菌對(duì)藥物所具有的相對(duì)抵抗性。耐藥性的程度以該藥對(duì)細(xì)菌的最小抑菌濃度表示。從遺傳學(xué)的角度，細(xì)菌耐藥性可分為固有耐藥性和獲得耐藥性。其中獲得耐藥性包括：染色體突變、質(zhì)粒介導(dǎo)及轉(zhuǎn)座因子介導(dǎo)。細(xì)菌對(duì)于藥物產(chǎn)生耐藥性的過(guò)程也就是染色體或質(zhì)粒上的基因的表達(dá)過(guò)程。介導(dǎo)MRSA耐藥的基因目前有mecA基因，主要存在于葡萄球菌盒式染色體（SCC－mec），fem 和aux系列，llm，erm，fmt和sigB基因［5］。

金黃色葡萄球菌由于獲得了攜帶mecA基因的葡萄球菌盒式染色體（SCCmec），并通過(guò)其不斷積累抗生素耐藥基因。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已從金黃色葡萄球菌中檢測(cè)出耐消毒劑的菌株。［6］

研究發(fā)現(xiàn)SCCmec可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型，SCCmec的分型可作為區(qū)分院內(nèi)感染和社區(qū)感染的重要指標(biāo)之一。院內(nèi)感染的MRSA常常攜帶Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ型SCCmec中的一種，而社區(qū)感染的MRSA則是Ⅳ、Ⅴ型SCCmec。此外，SCC－mec分型也是衡量MRSA耐藥性的一個(gè)重要指標(biāo)。攜帶Ⅰ型SCCmec的MRSA是原型株，所含耐藥基因最少，只對(duì)β－內(nèi)酰胺類抗生素耐藥，而對(duì)其他抗生素則敏感。Ⅱ型、Ⅲ型SCCmec所攜帶的抗藥基因比Ⅰ型多，其中Ⅲ型最多，多重耐藥率也最高。Ⅳ型和Ⅴ型除mecA基因外不帶其他耐藥基因。不同的SCCmec分布于不同的環(huán)境背景中，而且各國(guó)、各地區(qū)所流行的MRSA所含SCCmec也不盡相同，存在著地域性差異，其耐藥譜區(qū)別也很大。

3．2 細(xì)胞壁粘肽結(jié)構(gòu)的改變

金黃色葡萄球菌的致病性主要與各種浸襲性酶類，多種毒素和不同的細(xì)胞表面及細(xì)胞壁成分有關(guān)［7］。目前，治療金黃色葡萄球菌感染的主要藥物是β－內(nèi)酰胺類抗生素，它的作用機(jī)制是抑制細(xì)菌細(xì)胞壁中青霉素結(jié)合蛋白PBP，使其無(wú)法參與細(xì)胞壁的結(jié)合，從而達(dá)到抑菌目的。MRSA的耐藥性是由于其生成一種對(duì)β－內(nèi)酰胺類抗生素低親和力的PBP2a［8］。使藥物失去作用靶位，而無(wú)法抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，產(chǎn)生耐藥性。

PBP2a是由mecA基因編碼，mecA基因的表達(dá)量與細(xì)菌菌群耐藥水平并無(wú)相關(guān)性，攜帶mecA基因的不同菌株可表現(xiàn)不同的耐藥水平［9］。對(duì)于單個(gè)毒力基因的突變都不會(huì)減少菌株的毒性。這說(shuō)明各基因產(chǎn)物之間是相互作用，共同行使功能的［10］。研究認(rèn)為，細(xì)菌的耐藥性不僅與mecA基因的表達(dá)有關(guān)，還與某些輔助基因如fem、agr、sar等有關(guān)。在敲除mecA基因的菌株與未敲除mecA基因的菌株之間進(jìn)行的藥物敏感性分析實(shí)驗(yàn)表明，mecA基因的高表達(dá)可顯著增加細(xì)菌對(duì)抗β－內(nèi)酰胺類抗生素的抗藥性［11］。

3．3 酶系統(tǒng)

細(xì)菌獲得耐藥性可以通過(guò)產(chǎn)生鈍化酶、改變藥物的作用靶位、改變細(xì)胞壁的屏蔽功能或主動(dòng)外排機(jī)制等來(lái)實(shí)現(xiàn)［12］。其中β－內(nèi)酰胺酶為 MRSA產(chǎn)生的主要酶類。β－內(nèi)酰胺酶可以特異性的的打開(kāi)藥物分子結(jié)構(gòu)中的β－內(nèi)酰胺環(huán)，使其完全失去抗菌活性；也可與某些抗β－內(nèi)酰胺酶青霉素結(jié)合，使藥物停在漿膜外隙，從而體現(xiàn)耐藥性。MRSA的主要耐藥機(jī)制是由產(chǎn)生低親和力的PBP2a，代替了其他SA菌株產(chǎn)生的PBP。PBP2a很少或不與β－內(nèi)酰胺類抗生素結(jié)合，并且通過(guò)其所產(chǎn)生的β－內(nèi)酰胺酶水解藥物，即使在β－內(nèi)酰胺類抗生素存在的情況下，細(xì)菌仍能存活，從而表現(xiàn)為耐藥。此外，MRSA對(duì)其他多種抗生素也具有一定的耐藥性，表現(xiàn)為多重耐藥，如大環(huán)內(nèi)酯類、喹諾酮類、復(fù)方新諾明等。還可通過(guò)其他機(jī)制，如改變抗生素作用靶位，產(chǎn)生修飾酶，主動(dòng)外排作用等，對(duì)四環(huán)素類、磺胺類、氨基糖甙類等藥物產(chǎn)生一定的耐藥性［13］。

3．4 主動(dòng)外排系統(tǒng)

在某些細(xì)菌的外膜上，有特殊的藥物外排系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是由Ball和McMurry于1980年在研究大腸埃希菌對(duì)四環(huán)素的耐藥性時(shí)同時(shí)發(fā)現(xiàn)的［14］。之后相繼有學(xué)者對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)耐藥菌株的主動(dòng)外排系統(tǒng)會(huì)降低細(xì)菌內(nèi)的藥物濃度，使菌體內(nèi)藥物濃度不足以發(fā)揮抑菌作用，從而導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。這一過(guò)程需要消耗能量。由于MRSA的主動(dòng)外排系統(tǒng)作用底物比較廣泛，可以對(duì)多種抗生素發(fā)生作用［15］，因此，MRSA對(duì)多種藥物存在耐藥性。MRSA還可通過(guò)PNE24質(zhì)粒產(chǎn)生能量依賴性的主動(dòng)外排系統(tǒng)，使大環(huán)內(nèi)酯類抗生素排除菌體，產(chǎn)生耐藥性。Kristiansen等［16］的實(shí)驗(yàn)，也證明在MRSA的耐藥機(jī)制中，主動(dòng)外排系統(tǒng)發(fā)揮著一定的作用。

4 抗生素的應(yīng)用對(duì)MRSA的影響

自從抗生素被人們發(fā)現(xiàn)并大量使用，許許多多的患者擺脫病痛的折磨與死亡的威脅。但凡事都有利弊，抗生素的應(yīng)用也對(duì)細(xì)菌起著重要的選擇作用，由于耐藥菌株日益增多，治療金葡萄菌感染時(shí)，應(yīng)根據(jù)體外藥敏試驗(yàn)選擇抗生素，如是危、急、重癥感染，應(yīng)首選藥物如萬(wàn)古霉素等，尤其是濫用及不合理使用抗生素更能加速這一選擇作用。

可是自從1961年出現(xiàn)MRSA到目前為止，糖肽類抗生素（萬(wàn)古霉素和替考拉寧）仍是治療MRSA感染最常用，也是療效最為肯定的藥物，然而，萬(wàn)古霉素有著很強(qiáng)的副作用，如腎毒性。新發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)古霉素替代藥物如替加環(huán)素、達(dá)福普丁、利奈唑胺、頭孢吡普丁等以及新的糖肽類抗生素被證實(shí)針對(duì)MRSA有很好的活性［17］。

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［2］Jevons MP．Celbenin resistant staphylococci［J］．British Medical Journal，1961，242：124．

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［5］黃支密，仵 蕾．MRSA對(duì)消毒劑盒常用抗菌藥的耐藥性及相關(guān)基因的研究［J］．中華微生物和免疫雜志，2006，26（12）：1116．

［6］歐陽(yáng)范獻(xiàn)，鮑時(shí)翔．MRSA全基因結(jié)構(gòu)及SCCmec分型的意義［J］．中華微生物和免疫雜志，2006，26（12）：1118．

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［11］李宗泰．2002～2003中國(guó)醫(yī)院和社區(qū)獲得性格蘭陽(yáng)性球菌耐藥檢測(cè)研究［J］．中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2005，28（3）：254．

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