細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生機(jī)制及防控措施

任 艷

（華北制藥集團(tuán)動物保健品有限責(zé)任公司 石家莊050041）

1 細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生及分類

1.1 細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生

細(xì)菌耐藥性（resistance to drug）又稱抗藥性，是指細(xì)菌與抗菌藥物多次接觸后，對藥物的敏感性下降或消失[1]，耐藥性一旦產(chǎn)生，藥物的化學(xué)治療作用就明顯下降。天然抗生素是細(xì)菌在生存過程中產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，可用于抵御其他微生物，從而保護(hù)自身安全。人們將細(xì)菌產(chǎn)生的這種化學(xué)物質(zhì)制成抗菌藥物來殺滅感染的微生物，當(dāng)微生物接觸到抗菌藥后也會通過改變代謝途徑或產(chǎn)生相對應(yīng)的滅活物質(zhì)來抵抗抗菌藥物。

1.2 細(xì)菌耐藥性的種類

耐藥性根據(jù)其發(fā)生原因可分為獲得耐藥性和天然耐藥性。固有耐藥性又稱天然耐藥性，是由染色體遺傳基因介導(dǎo)的耐藥性，它代代相傳不會改變。比如鏈球菌對氨基糖苷類抗生素天然耐藥；腸道革蘭氏陰性桿菌對青霉素天然耐藥；銅綠假單胞菌對多數(shù)抗生素均不敏感。獲得性耐藥性是由于細(xì)菌與抗生素接觸后，由質(zhì)粒介導(dǎo)，通過改變自身的代謝途徑，使其不被抗生素殺滅，而且質(zhì)粒所帶的耐藥基因易于傳播，耐藥菌迅速生長繁殖。比如金黃色葡萄球菌產(chǎn)生β- 內(nèi)酰胺酶類抗生素耐藥。細(xì)菌的獲得性耐藥可因不再接觸抗生素而消失，也可由質(zhì)粒將耐藥基因轉(zhuǎn)移至染色體而代代相傳，成為固有耐藥[2]。

2 細(xì)菌耐藥產(chǎn)生機(jī)制

自20 世紀(jì)40 年代以來，抗生素的品種幾乎是呈指數(shù)級上升，但是自20 世紀(jì)60 年代以來，新的抗生素種類已經(jīng)較少被發(fā)現(xiàn)或發(fā)明了，此后的數(shù)十年內(nèi)抗生素的發(fā)明種類只限于有限的幾個大類。單個耐藥菌株成克隆性廣泛傳播，交叉感染的廣泛存在等使當(dāng)前幾乎所有的細(xì)菌都能獲得各種不同的耐藥基因。細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生與生物化學(xué)和基因遺傳方面密不可分，同時(shí)兩者也相輔相成。

2.1 滅活酶或鈍化酶的產(chǎn)生

細(xì)菌產(chǎn)生的可以滅活抗菌藥物的酶使抗菌藥物失活是耐藥性產(chǎn)生的重要機(jī)制之一，使抗菌藥物作用于細(xì)菌之前即被酶破壞而失去抗菌作用。目前已分離出的鈍化酶有：β- 內(nèi)酰胺酶、氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶、氨基糖苷類鈍化酶和紅霉素酯化酶等[3]。

β- 內(nèi)酰胺酶為細(xì)菌產(chǎn)生破壞抗生素重要的一類酶，它能直接水解β- 內(nèi)酰胺環(huán)，使之失去抗菌活性。β- 內(nèi)酰胺酶分為A、B、C 和D 4 類。A 類為最重要、最多的一組，以水解青霉素的TEM-1 酶為代表，包括多數(shù)超廣譜酶。B 類為金屬β- 內(nèi)酰胺酶，代表酶為IMP-1 酶。C 類酶因染色體上含AmpC 基因，亦稱為AmpC 酶，主要存在于腸桿菌科細(xì)菌和假單胞菌。D 類即苯唑西林酶。

氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶是由某些金葡菌、表皮葡萄球菌（表葡菌）、D 組鏈球菌和革蘭陰性桿菌產(chǎn)生的，是一種胞內(nèi)酶，可以由染色體、質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)座子基因編碼，使氯霉素轉(zhuǎn)化為無抗菌活性的代謝物。

氨基糖苷類鈍化酶多由質(zhì)粒所控制，是細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素產(chǎn)生耐藥性的重要原因，基本均由革蘭氏陰性菌產(chǎn)生。這些酶通過磷酸化、腺苷酸化和乙酰化等途徑對抗生素進(jìn)行修飾從而使其滅活。由于氨基糖苷類抗生素結(jié)構(gòu)相似,故有明顯的交叉耐藥現(xiàn)象。目前，這類酶的共價(jià)修飾酶主要有腺苷酸轉(zhuǎn)移酶，磷酸轉(zhuǎn)移酶和N- 乙酰轉(zhuǎn)移酶等3 類。

紅霉素酯化酶是由質(zhì)粒介導(dǎo)的一種酶。它的主要作用是水解紅霉素及大環(huán)內(nèi)酯類抗生素結(jié)構(gòu)中的內(nèi)酯而使之失去抗菌活性[4]。

2.2 藥物作用的靶位發(fā)生改變

耐藥菌藥物作用點(diǎn)的結(jié)構(gòu)或位置發(fā)生變化，使藥物與細(xì)菌不能結(jié)合而喪失抗菌效能，或抗生素作用的靶位被細(xì)菌產(chǎn)生的某種酶修飾或發(fā)生突變而使抗菌藥物無法發(fā)揮作用。

鏈霉素的結(jié)合部位是30S 亞基上的S12 蛋白,若S12 蛋白的構(gòu)型改變,使鏈霉素不能與其結(jié)合而產(chǎn)生耐藥性；紅霉素的靶部位是50S 亞基的L4 或L12 蛋白,當(dāng)染色體上的ery 基因突變,使L4 或L12 蛋白構(gòu)型改變,便會出現(xiàn)對紅霉素的耐藥性；青霉素的靶部位是細(xì)胞膜上的青霉素結(jié)合蛋白(PBPs),PBPs 具有酶活性,參與細(xì)胞壁的合成,是β- 內(nèi)酰胺類抗生素的作用靶位,細(xì)菌改變了PBPs 的結(jié)構(gòu),可導(dǎo)致耐藥性；喹諾酮類藥物的靶部位是DNA 旋轉(zhuǎn)酶, 當(dāng)基因突變引起酶結(jié)構(gòu)的改變, 阻止喹諾酮類藥物進(jìn)入靶位,可造成喹諾酮類所有藥物的交叉耐藥。

2.3 細(xì)胞壁通透性的改變和主動外排機(jī)制

改變細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性,使抗菌藥物不能進(jìn)入菌體內(nèi)。細(xì)菌接觸抗生素后，可以通過改變通道蛋白性質(zhì)和數(shù)量來降低細(xì)菌的膜通透性而產(chǎn)生獲得性耐藥性。革蘭氏陽性菌對多黏菌素類耐藥系由于后者難以透過細(xì)菌的厚胞壁所致。氨基糖苷類不易穿透革蘭氏陽性菌，如腸球菌的細(xì)胞壁，需要較大量才能發(fā)揮抗菌作用。但與阻礙胞壁合成的青霉素、頭孢菌素類合用時(shí)即有協(xié)同作用，所需劑量也大為減少。某些細(xì)菌的細(xì)胞膜存在能量依賴性泵出系統(tǒng)，將進(jìn)入菌體內(nèi)藥物向外泵出。

通過主動外排作用,將藥物排出菌體外。它對抗菌藥物具有選擇性的特點(diǎn)，從而使大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、銅綠假單胞菌和空腸彎曲桿菌對四環(huán)素、氟喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、氯霉素和β- 內(nèi)酰胺類產(chǎn)生較強(qiáng)的耐藥性和多重耐藥。如銅綠假單胞菌對抗菌藥物耐藥性強(qiáng)的原因有以下3種：①對抗生素的通透性比其他革蘭陰性菌差；②菌體內(nèi)存在能將四環(huán)素、β- 內(nèi)酰胺抗生素和喹諾酮類藥物從胞內(nèi)排出胞外的主動外排機(jī)制；③該菌存在3種不同的外排系統(tǒng)，即naIB 型、nfxB 型和nfxC 型,各型的耐藥譜存在差異。

2.4 細(xì)菌耐藥性的變遷

細(xì)菌耐藥性隨著時(shí)代而變遷，其中重要的一個原因是抗菌藥物的濫用，篩選出耐藥株，并增加細(xì)菌突變的壓力。因此必須了解細(xì)菌耐藥狀況，選擇合理抗菌藥物進(jìn)行治療[5]。

2.5 細(xì)菌耐藥基因控制

2.5.1 自身基因突變導(dǎo)致耐藥性

耐藥基因存在于細(xì)菌染色體上，耐藥性是細(xì)菌固有特征，亦可以叫做染色體介導(dǎo)的耐藥性。這種耐藥性一般是遺傳基因的自發(fā)變化的結(jié)果，具有明顯的種屬特性和遺傳特性。無論藥物與菌體是否接觸，都不會影響耐藥性的產(chǎn)生。

2.5.2 獲得外源基因?qū)е碌哪退幮?/p>

細(xì)菌獲得外源耐藥性基因而產(chǎn)生耐藥性，這種外源耐藥基因可以由染色體的垂直傳播得到，也可以由質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)座子水平傳播得到。細(xì)菌耐藥性是以轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、結(jié)合和轉(zhuǎn)座為主要的傳播方式。

R 質(zhì)粒決定的耐藥性是最主要和最常見的。R 質(zhì)粒編碼細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性，可通過細(xì)菌間接合進(jìn)行傳遞，所以又稱接合性耐藥質(zhì)粒。R 質(zhì)粒決定耐藥的機(jī)制是：使細(xì)菌產(chǎn)生滅活抗生素的酶類；R 質(zhì)粒控制細(xì)菌改變藥物作用的靶部位；R 質(zhì)?？煽刂萍?xì)菌細(xì)胞對藥物的通透性。R 質(zhì)粒決定的耐藥性可從宿主菌中檢出，亦因?yàn)閬G失質(zhì)粒而成為敏感株，可以經(jīng)接合轉(zhuǎn)移，在多重耐藥性中常見。

3 對細(xì)菌耐藥性防治措施

自然界中的病原體，如細(xì)菌的某一菌株可能存在天然耐藥性。當(dāng)長期應(yīng)用抗生素類藥物時(shí)，敏感菌雖然占多數(shù)，但是不斷被殺滅，耐藥菌株大量繁殖，慢慢代替敏感菌株，而使細(xì)菌耐藥性不斷升高。

抗生素濫用是促進(jìn)耐藥性產(chǎn)生與傳播的主要原因。臨床醫(yī)療中廣泛存在抗生素的濫用，農(nóng)用和獸用抗生素使用不規(guī)范。為了促進(jìn)動物生長或是為了動物群體疾病的治療和預(yù)防而在飼料或水中加入抗生素。據(jù)報(bào)道美國年產(chǎn)5 000 萬t 抗菌藥物，40%用于動物，其中的80%用作促生長劑，20%用于治療[6]。免疫抑制治療的廣泛應(yīng)用也是造成耐藥的重要因素。在接受移植的病人中，必須應(yīng)用更強(qiáng)大的抗菌治療才能保護(hù)其因免疫抑制而面臨的感染危險(xiǎn)，從而導(dǎo)致耐甲氧西林金葡菌和耐萬古霉素腸球菌出現(xiàn)。

針對細(xì)菌耐藥性的特點(diǎn)應(yīng)該采取如下措施：①通過臨床癥狀、剖檢病理變化和細(xì)菌分離鑒定等方法，明確致病菌類型后，根據(jù)抗菌藥物的抗菌譜和適應(yīng)癥，有針對性地選用抗菌藥物；②根據(jù)藥物的代謝動力學(xué)特征選擇；③避免產(chǎn)生交叉耐藥性，應(yīng)用抗菌藥物時(shí)要明確藥物的分類，這樣更換藥物時(shí)才能更好地發(fā)揮藥物的效應(yīng)；④應(yīng)用適當(dāng)?shù)膭┝亢童煶?，抗菌藥物在患病動物體內(nèi)達(dá)到有效血藥濃度需要維持一定的時(shí)間，才能取得較好的療效和盡可能避免產(chǎn)生耐藥性；⑤聯(lián)合應(yīng)用抗菌藥物，目的是擴(kuò)大抗菌譜、增強(qiáng)療效、減少用量、降低或避免毒副作用，減少或延緩耐藥菌株的產(chǎn)生；⑥加強(qiáng)對抗菌藥物的研究，開發(fā)新的作用機(jī)制的抗菌藥物；⑦加強(qiáng)醫(yī)藥市場管理,打擊假藥、劣藥，加強(qiáng)消毒、隔離制度,防止耐藥菌的交叉感染。

[1]孫英杰，孫洪梅，鄒洪波.細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的原因及防制措施[J],養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2011:6.

[2]孫瑞元.藥理學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2001:268.

[3]王睿,柴棟.細(xì)菌耐藥機(jī)制[J].國外醫(yī)藥抗生素分冊,2003,6(3):100.

[4] 劉興旺.細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的生物化學(xué)和遺傳機(jī)理[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2011:5.

[5]Ralph Gonzales; John F Steiner; Merle A Sande. JAMA,1997,278,11;901-904.

[6]VanBambeke F .Tulkens PM. Macroides.pharmacokincs and pharmacodynamics[J].Int J Antimicrob Agents,2001,18(Suppl 1):17.