銅綠假單胞菌耐藥機制研究進展分析

【摘 要】 銅綠假單胞菌屬于一種非發(fā)酵革蘭陰性菌，不論是健康人皮膚、呼吸道、口腔黏膜中均有存在。一般多以抗生素治療為主，取得了較為顯著的療效。但是近年來，銅綠假單胞菌的耐藥性不斷增強，治療效果每況愈下。對銅綠假單胞菌耐藥機制進行深入研究，尋求切實有效的治療方式對臨床治療有著重要價值。

【關(guān)鍵詞】 銅綠假單胞菌；耐藥機制；整合酶；金屬蛋白酶

【中圖分類號】 R387.991 【文獻標(biāo)識碼】 B

銅綠假單胞菌又稱為綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa），臨床上致病力較低但是其抗藥性極強[1]。同時銅綠假單胞菌又是一種條件致病菌，即只能在特定條件下才會使宿主出現(xiàn)病變情況。一般發(fā)病原因是由于人體免疫力下降，諸如手術(shù)治療后、燒傷或代謝性疾病情況下較為容易感染該菌。本研究就銅綠假單胞菌耐藥機制進行深入研究，以期能夠?qū)εR床治療起到積極的促進作用。

1 外膜通透性

細菌的外膜能夠阻擋抗菌藥物進入其內(nèi)部細胞，避免抗菌藥物起效。銅綠假單胞菌細胞壁外層有兩層細胞膜。銅綠假單胞菌內(nèi)膜的基本結(jié)構(gòu)與真核細胞較為相似，屬于脂質(zhì)雙分子層，具有較強的流動性。外膜由外膜蛋白、脂蛋白與脂多糖構(gòu)成，而且脂多糖上脂肪酸鏈基本飽和，相互之間呈現(xiàn)共價連接，以致銅綠假單胞菌細胞外膜不具備較強的流動性，因此，大部分脂溶性的抗生素藥物無法通過該菌的細胞外膜。銅綠假單胞菌內(nèi)膜的基本結(jié)構(gòu)與真核細胞較為相似，屬于脂質(zhì)雙分子層，具有較強的流動性。部分水溶性物質(zhì)能夠通過銅綠假單胞菌細胞膜上的孔蛋白進入細菌內(nèi)部，孔蛋白屬于一種非特異性的、跨越細胞膜的孔道。相較于其他菌體，銅綠假單胞菌不具備其他菌體外膜較高的通透性特點，只有部分微孔蛋白能夠滲透而且滲透率極低。據(jù)相關(guān)研究表明，銅綠假單胞菌細胞外膜通透性僅有大腸埃希菌的1-8%[2]。因此，銅綠假單胞菌由于其獨特的細胞外膜結(jié)構(gòu)，使其具備較強的天然耐藥性，降低了抗生素治療的效果。

2 外膜蛋白D2

細菌外膜蛋白D2是重要的通道之一，能夠允許多種物質(zhì)（諸如糖類、氨基酸等）通過并進行非特異性擴散。不過細菌外膜蛋白D2僅對于碳青霉烯類抗菌藥物具有通透性，其他類抗菌藥物（例如β-內(nèi)酰胺類藥物）則無法通過。可以說，外膜蛋白D2是多數(shù)抗菌藥物通透的主要孔道蛋白。但是近年來的研究發(fā)現(xiàn)[3]，銅綠假單胞菌外膜蛋白D2基因缺失一直其外膜蛋白D2丟失，使抗菌藥物無法通過其外膜蛋白D2孔道進入菌體內(nèi)部達到滅殺細菌的效果。一般來說，外膜蛋白D2基因出現(xiàn)缺失是在兩段編碼區(qū)間內(nèi)，第一段是395-405基因片段小規(guī)模缺失，第二段是啟動子上游519-685基因片段大規(guī)模遺失。不論其中哪個基因片段出現(xiàn)缺失，均會使外膜蛋白D2丟失，以致抗菌藥物無法發(fā)揮效果，表現(xiàn)為銅綠假單胞菌耐藥性增強。

3 藥物外排系統(tǒng)

如果僅從銅綠假單胞菌細胞外膜結(jié)構(gòu)特殊以及通透性較低考慮，是無法詮釋其對于多種藥物均表現(xiàn)出較強耐藥性的結(jié)論。通過更為深入的研究，發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌細胞外膜上存在藥物外排系統(tǒng)。由于銅綠假單胞菌外膜通透性較低，只有少量的抗菌藥物能夠通過，這部分通過的抗菌藥物又會在其藥物外排系統(tǒng)的作用下分離出菌體，使銅綠假單胞菌呈現(xiàn)多藥耐藥性[4]。銅綠假單胞菌中外排泵系統(tǒng)基本上都屬于耐藥結(jié)節(jié)細胞分化家族，其結(jié)構(gòu)主要有3種，第一種是外膜通道蛋白，由外膜蛋白M、外膜蛋白J、外膜蛋白N組成的們通道，將進入菌體內(nèi)部的藥物外排。第二種是內(nèi)膜蛋白，主要成分有MEXB、MEXD與MEXF等，這部分蛋白屬于主要的外排蛋白，能夠根據(jù)不同的藥物進行識別并將其排出菌體，不過內(nèi)膜蛋白不具備較強的特異性。第三種是膜融合蛋白，膜融合蛋白能夠?qū)?nèi)外膜蛋白充分連接，形成整體外排系統(tǒng)。

4 藥物作用靶點

靶點對于藥物發(fā)揮效果有著重要意義，抗生素藥物作用于靶點能夠明顯的起到干擾細菌生長、復(fù)制的作用，而且可以降低細菌活性，起到抗菌治療的效果。在細菌細胞內(nèi)膜上分布有部分膜蛋白，這部分膜蛋白多為青霉素結(jié)合蛋白（penicillin-binding protein）。青霉素結(jié)合蛋白屬于β-內(nèi)酰胺類抗生素的專一性作用靶點，β-內(nèi)酰胺類抗生素能夠與其結(jié)合并形成共價鏈，進入細菌內(nèi)部起到滅殺細菌的作用[5]。青霉素結(jié)合蛋白參與銅綠假單胞菌細胞壁肽聚糖生物（包括轉(zhuǎn)肽酶、內(nèi)肽酶與羧肽酶）合成過程，是銅綠假單胞菌維持正常的菌形、具備基本功能的重要蛋白。β-內(nèi)酰胺類抗生素的起效機制便是針對銅綠假單胞菌對于青霉素結(jié)合蛋白的依賴性，使抗生素藥物與細菌膜蛋白青霉素結(jié)合蛋白合成，銅綠假單胞菌細胞膜上青霉素結(jié)合蛋白含量，使銅綠假單胞菌缺乏足夠的青霉素結(jié)合蛋白用于維持正常形態(tài)與功能，最終凋亡。

近年來研究表明[6]，銅綠假單胞菌細胞膜上青霉素結(jié)合蛋白數(shù)量明顯降低，而且部分青霉素結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，新結(jié)構(gòu)下的青霉素結(jié)合蛋白與β-內(nèi)酰胺類抗生素親和力明顯下降，無法充分形成穩(wěn)定的共價鏈結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為銅綠假單胞菌耐藥性增強。

結(jié)束語：

銅綠假單胞菌屬于多藥耐藥性菌體，其耐藥機制涉及范圍極廣，內(nèi)容極為復(fù)雜，不僅與其外膜通透性強弱、外膜蛋白D2丟失、藥物外排系統(tǒng)、藥物作用靶點改變有關(guān)，還與β-內(nèi)酰胺酶、氨基糖苷類鈍化酶、生物膜有著直接的聯(lián)系。本文就其主要的耐藥機制進行深入研究與分析，以供廣大同行參考與借鑒。

參考文獻

[1] 魏樹全，趙子文.泛耐藥銅綠假單胞菌耐藥機制研究進展[J].醫(yī)學(xué)綜述，2009，01（20）：325-326.

[2] 何萍，丁云芳.銅綠假單胞菌耐藥機制的研究進展[J].國際檢驗醫(yī)學(xué)雜志，2010，08（30）：521-522.

[3] 宋玉蘭，申子路，祁秀峰，等.銅綠假單胞菌耐藥機制研究現(xiàn)狀[J].中華醫(yī)學(xué)院感染學(xué)雜志，2010，03（20）：122-122.

[4] 孫青菊，梁冰.銅綠假單胞菌對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物耐藥及傳播機制的研究進展[J].微生物與感染，2013，06（25）：415-416.

[5] 葉英，程君，李家斌，等.耐亞胺培南銅綠假單胞菌的耐藥機制研究[J].中國抗生素雜志，2009，01（25）：847-848.

[6] 陸德勝.銅綠假單胞菌耐藥機制研究新進展[J].中國保健營養(yǎng)，2012，07（25）：274-275.