病原生物學(xué)出版教材-文字教材:高級(jí)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)(主編)第5章 細(xì)菌耐藥性

圖5-4  人類(lèi)致病菌耐藥性的出現(xiàn)

一、醫(yī)院獲得的耐藥菌

（一)金黃色葡萄球菌

20世紀(jì)50年代最早出現(xiàn)耐青霉素金黃色葡萄球菌（以下簡(jiǎn)稱(chēng)金葡菌)，目前該菌青霉素敏感株已很少。70年代耐酶青霉素和頭孢菌素的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致耐甲氧西林（或苯唑西林)金葡菌（MRSA)感染暴發(fā)流行，80年代波及全球。據(jù)美國(guó)疾病控制中心報(bào)道,1975年在美國(guó)MRSA檢出率為2.4%,1991年高達(dá)29%，目前MRSA檢出率占全部金葡菌的20%～50%。MRSA對(duì)各種抗生素的耐藥率明顯高于甲氧西林敏感金葡菌。

1993年北京地區(qū)金葡菌臨床分離株中MRSA占12.2%，1998年上升為29.4%，增長(zhǎng)速度居于中等水平，但重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU)MRSA分離率高達(dá)90%。1999年廣州地區(qū)MRSA檢出率為53%。所檢出的MRSA均呈多重耐藥，以耐四環(huán)素、氯霉素、紅霉素、克林霉素、氨基糖苷類(lèi)為多，2000年，從全國(guó)51家醫(yī)院分離的2191株金黃色葡萄球菌中，MRSA占29.8%。

1984年，喹諾酮類(lèi)抗菌藥物進(jìn)入臨床，北京地區(qū)幾乎所有金葡菌分離株對(duì)喹諾酮類(lèi)敏感，到1994年該菌對(duì)喹諾酮類(lèi)的耐藥率為9.5%，1995年竟高達(dá)49%，其中MRSA對(duì)喹諾酮類(lèi)的耐藥率可達(dá)91%（158/174)。1999年廣州地區(qū)MRSA對(duì)環(huán)丙沙星耐藥率高達(dá)84%。

有些MRSA菌株對(duì)幾乎所有常用β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素耐藥，僅萬(wàn)古霉素有效。1997年，在日本和美國(guó)等相繼發(fā)現(xiàn)萬(wàn)古霉素敏感性降低的金黃色葡萄球菌（VISA，MIC為8μg/ml)。VISA感染者患有嚴(yán)重基礎(chǔ)性疾病，免疫力低下，因感染MRSA而服用萬(wàn)古霉素已達(dá)半年之久；在病房物品和與患者接觸的醫(yī)務(wù)人員中未檢出VISA，表明VISA產(chǎn)生于抗菌治療過(guò)程中。VISA的出現(xiàn)給臨床醫(yī)生敲響了警鐘。目前，我國(guó)尚未檢出萬(wàn)古霉素耐藥金黃色葡萄球菌。

甲氧西林耐藥凝固酶陰性葡萄球菌（MRCNS)檢出率更高。在美國(guó)，60%～79%表皮葡萄球菌耐甲氧西林。1999年廣州地區(qū)凝固酶陰性葡萄球菌對(duì)甲氧西林的耐藥率高達(dá)86%，并呈多重耐藥性。2000年對(duì)我國(guó)51家醫(yī)院共3 619株凝固酶陰性葡萄球菌耐藥性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，MRCNS檢出率高達(dá)71.7%。靜脈導(dǎo)管插管的大量使用大大增加了患者感染凝固酶陰性葡萄球菌的機(jī)會(huì)。

（二)革蘭陰性桿菌

主要是腸桿菌科和假單胞菌屬，包括大腸埃希菌、肺炎克氏菌、陰溝腸桿菌、粘質(zhì)沙雷菌、鮑氏不動(dòng)桿菌、銅綠假單胞菌、嗜麥芽黃單胞菌和脆弱類(lèi)桿菌等，其中最為重要的是產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（extended-spectrum β-lactamase，ESBL)、AmpC β-內(nèi)酰胺酶和多重耐藥性的革蘭陰性桿菌。在ICU，革蘭陰性桿菌耐藥性問(wèn)題尤為突出，給臨床抗感染治療帶來(lái)很大困難。

產(chǎn)ESBL菌株  隨著第三代頭孢菌素的問(wèn)世和在臨床上日益廣泛的應(yīng)用，細(xì)菌β-內(nèi)酰胺酶編碼基因發(fā)生突變，產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺酶。1982年首先在德國(guó)發(fā)現(xiàn)臭鼻克氏菌產(chǎn)生ESBL，它能滅活超廣譜頭孢菌素，包括第一、二代和第三代頭孢菌素（頭孢噻肟、頭孢他啶、頭孢曲松)，以及單環(huán)β-內(nèi)酰胺類(lèi)（氨曲南)，但對(duì)頭霉素和碳青霉烯類(lèi)敏感。之后，全世界許多地區(qū)不斷有新的ESBL檢出，它可分為T(mén)EM/SHV型和非TEM/SHV型二大類(lèi)，產(chǎn)生菌主要是肺炎克氏菌、大腸埃希菌和銅綠假單胞菌。尚未發(fā)現(xiàn)革蘭陽(yáng)性菌產(chǎn)生ESBL。

1996年，法國(guó)某教學(xué)醫(yī)院檢出51%肺炎克氏菌產(chǎn)生ESBL。1998年在美國(guó)對(duì)9777株革蘭陰性桿菌進(jìn)行藥敏檢測(cè)，大腸埃希菌和肺炎克氏菌對(duì)頭孢他啶耐藥率分別為10.3%和23.8%。1999年上海地區(qū)產(chǎn)ESBL腸桿菌科菌檢出率為34.3%，其中以溝腸桿菌、肺炎克氏菌和大腸埃希菌為主，僅對(duì)碳青霉烯類(lèi)（亞胺培南)和頭霉素類(lèi)（頭孢美唑)高度敏感。同年，廣州地區(qū)產(chǎn)ESBL革蘭陰性桿菌檢出率為38%，其中以大腸埃希菌和肺炎克氏菌多見(jiàn)。目前革蘭陰性桿菌ESBL的攜帶率呈不斷上升趨勢(shì)。產(chǎn)ESBL菌常常具有多重耐藥性，包括對(duì)氨基糖苷類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、四環(huán)素、氯霉素等耐藥。

產(chǎn)AmpC酶和碳青霉烯酶菌株  隨著新一代β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的廣泛應(yīng)用，陰溝腸桿菌、粘質(zhì)沙雷菌、銅綠假單胞菌、不動(dòng)桿菌容易在染色體ampC基因調(diào)控下，產(chǎn)生新的β-內(nèi)酰胺酶─AmpC酶。該酶能水解絕大多數(shù)類(lèi)型的β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素，克拉維酸亦不能抑制其活性，優(yōu)先選擇的底物是第三代頭孢菌素，僅對(duì)碳青霉烯類(lèi)（亞胺培南)和第四代頭孢菌素（頭孢吡肟、頭孢匹羅)敏感。尤其是因完全去抑制突變而高產(chǎn)AmpCβ-內(nèi)酰胺酶的菌株，臨床上可供選擇的β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素更少。

陰溝腸桿菌因能產(chǎn)生AmpC酶，已迅速成為越來(lái)越重要的醫(yī)院嚴(yán)重感染的病原菌，難治性日益突出，尤其是對(duì)免疫力低下的患者。

1988年，從銅綠假單胞菌中分離到含鋅金屬β-內(nèi)酰胺酶，即碳青霉烯酶，能賦予碳青霉烯類(lèi)、第三代和第四代頭孢菌素耐藥性，但不能滅活氨曲南。近年相繼在嗜麥芽黃單胞菌和脆弱類(lèi)桿菌中發(fā)現(xiàn)該酶。陰溝腸桿菌和粘質(zhì)沙雷菌亦能產(chǎn)生碳青霉烯酶，但其活性部位不含鋅原子，而是Ser殘基。

多重耐藥菌株  近年來(lái)，因外膜蛋白改變和/或主動(dòng)外排系統(tǒng)作用而呈多重耐藥的革蘭陰性桿菌問(wèn)題尤為突出。我國(guó)學(xué)者在1996～1997年進(jìn)行了一次為期2年下呼吸道革蘭陰性桿菌（共841株)耐藥性檢測(cè)，多重耐藥性發(fā)生率為17%，對(duì)4種主要抗生素（第三代頭孢菌素、氨基糖苷類(lèi)、喹諾酮類(lèi)和亞胺培南)中的2類(lèi)產(chǎn)生耐藥性為10%，3類(lèi)產(chǎn)生耐藥性為6%。大腸埃希菌、銅綠假單胞菌和鮑氏不動(dòng)桿菌甚至出現(xiàn)耐“全部”抗菌藥物的菌株。近年不動(dòng)桿菌感染迅速增加，特別是在ICU因使用呼吸機(jī)而導(dǎo)致肺炎。該菌對(duì)第三代頭孢菌素呈高度耐藥，僅對(duì)亞胺培南仍保持較高的敏感性。

近年來(lái)，由于氟喹諾酮類(lèi)藥物廣泛應(yīng)用，大腸埃希菌和銅綠假單胞菌對(duì)環(huán)丙沙星的耐藥性發(fā)展速度驚人。據(jù)上海某燒傷研究所報(bào)道，銅綠假單胞菌對(duì)氧氟沙星的耐藥率從1990～1993年的20.7%上升到1993～1995年的51.5%。2000年，在我國(guó)大腸埃希菌對(duì)環(huán)丙沙星的耐藥率已升至50%以上。

嗜麥芽黃單胞菌已成為呼吸ICU下呼吸道感染的常見(jiàn)病原菌，感染率有時(shí)高于銅綠假單胞菌。嗜麥芽黃單胞菌外膜通透性低，往往呈高度多重耐藥性，對(duì)第三代頭孢菌素、氨基糖苷類(lèi)、環(huán)丙沙星和亞氨培南呈高度耐藥率，對(duì)氨曲南無(wú)一敏感，對(duì)酶抑制劑無(wú)效。目前可選用的抗生素有磺胺類(lèi)（SMZ/TMP)、多西環(huán)素、替卡西林/克拉維酸。

（三)腸球菌

主要包括糞腸球菌和屎腸球菌，對(duì)常用抗菌藥物青霉素、頭孢菌素、克林霉素等具有天然耐性，對(duì)氨基糖苷類(lèi)、紅霉素、氯霉素、四環(huán)素、磺胺甲噁唑/甲氧芐啶、環(huán)丙沙星等呈獲得性耐藥，多重耐藥腸球菌僅萬(wàn)古霉素惟一有效藥。1987年，在英國(guó)最先發(fā)現(xiàn)耐萬(wàn)古霉素腸球菌（VRE)。1989年在美國(guó)VRE臨床分離株檢出率不到0.5%，而到1994年上升為14%，短短幾年增加了20多倍，目前，VRE占所有腸球菌分離株的23%。VRE已在全球蔓延，主要引起醫(yī)院感染，暴發(fā)流行多發(fā)生在ICU，病死率高。VRE常呈多重耐藥性。

上海地區(qū)在1996～1998年期間共檢測(cè)769株腸球菌，其中VRE占3%。1999年廣州地區(qū)VRE檢出率為9.5%。1999～2001年從我國(guó)79家醫(yī)院收集的102株腸球菌臨床分離株對(duì)萬(wàn)古霉素的耐藥率為3.78%�？梢�(jiàn)，目前在我國(guó)VRE檢出率不高。但隨著萬(wàn)古霉素和去甲萬(wàn)古霉素的廣泛應(yīng)用，VRE感染可能將日趨嚴(yán)重。因此，必須從現(xiàn)在起嚴(yán)格控制萬(wàn)古霉素的適應(yīng)證，以延緩耐藥性的產(chǎn)生。

VRE的最大危害是可將萬(wàn)古霉素耐藥基因傳遞給金黃色葡萄球菌、鏈球菌和產(chǎn)單核細(xì)胞李氏菌等。由于腸球菌對(duì)大多數(shù)抗生素具有耐性，第三代頭孢菌素和抗厭氧菌藥物 (如甲硝唑)的大量應(yīng)用將成為VRE感染的危險(xiǎn)因素。

1997年在美國(guó)發(fā)生一起萬(wàn)古霉素依賴(lài)型VRE（vancomycin-dependententerococci，VDE)醫(yī)院感染暴發(fā)流行，VDE在不含萬(wàn)古霉素的培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)。

（四)抗酸桿菌

包括結(jié)核分枝桿菌和鳥(niǎo)分枝桿菌。20世紀(jì)80年代后期，結(jié)核病呈再次回升趨勢(shì)，目前已成為傳染病中的第一殺手和最大死因，全球每年新增1000萬(wàn)患者，已有5000萬(wàn)人攜帶耐藥性結(jié)核分枝桿菌。據(jù)WHO1997年公布的35個(gè)國(guó)家調(diào)查結(jié)果，結(jié)核分枝桿菌的原發(fā)性耐藥率平均為10.4%，獲得性耐藥率高達(dá)36%，以耐異煙肼、利福平、鏈霉素等一線(xiàn)藥物為主；多重耐藥結(jié)核分枝桿菌（MDR-TB，通常指至少耐異煙肼和利福平)檢出率高，其中，原發(fā)MDR-TB發(fā)生率平均為1.4%，獲得性MDR-TB發(fā)生率平均為13%。但在過(guò)去20年里，多重耐藥結(jié)核分枝桿菌檢出率在英國(guó)增長(zhǎng)緩慢，1997年僅為1%～2%，原因不清。

1990年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)結(jié)核分枝桿菌原發(fā)耐藥率為28%，獲得性耐藥率為41%，屬高耐藥國(guó)家，其中MDR-TB較為嚴(yán)重。廣東省1998年對(duì)40個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分離的1648株結(jié)核分枝桿菌耐藥性分析表明，原發(fā)耐藥率為18%，原發(fā)多重耐藥率為5.3%，獲得性耐藥率為33.7%，獲得性多重耐藥率為15.7%。

隨著艾滋病病毒感染的蔓延和流動(dòng)人口的增加，多重耐藥結(jié)核分枝桿菌的發(fā)生及傳播將更為嚴(yán)重。

二、社區(qū)獲得的耐藥菌

經(jīng)呼吸道傳播的主要有肺炎鏈球菌、腦膜炎奈瑟菌、流感嗜血桿菌和結(jié)核分枝桿菌；經(jīng)糞—口途徑傳播的有志賀菌和沙門(mén)菌；通過(guò)性接觸傳播的主要是淋病奈瑟菌。

（一)肺炎鏈球菌

肺炎鏈球菌能引起嚴(yán)重的危及生命的疾病，全球每年死亡300～500萬(wàn)人，其中主要是兒童和老年人。20世紀(jì)40年代，肺炎鏈球菌對(duì)最常用的青霉素高度敏感（MIC，＜0.1μg /ml)。60年代在澳大利亞出現(xiàn)青霉素中度敏感株（MIC，0.1～1μg/ml)。70年代末在南非和80年代初在西班牙發(fā)現(xiàn)高水平青霉素耐藥株（penicillinresistant S.pneumoniae，PRSP)（MIC，4～8μg/ml)。90年代耐藥水平繼續(xù)攀升，有的耐藥株MIC竟高出殺死敏感株所需濃度的1000倍。

近年來(lái)，PRSP（包括中度敏感菌株)檢出率呈明顯上升趨勢(shì)，在多個(gè)國(guó)家已超過(guò)10%。在美國(guó)，1989年P(guān)RSP檢出率＜5%；到1996～1997年該菌對(duì)青霉素的耐藥率高達(dá)34%，其中9%～14%為青霉素高度耐藥株；1998年為29.5%。2001年據(jù)報(bào)道我國(guó)13家醫(yī)院分離的肺炎鏈球菌中PRSP檢出率為22.5%，其中高度耐藥菌株為2.5%，但對(duì)四環(huán)素、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、磺胺甲噁唑/甲氧芐啶等耐藥情況非常嚴(yán)重。隨著青霉素口服制劑的廣泛應(yīng)用，與PRSP檢出率高達(dá)50%～60%大周邊國(guó)家和地區(qū)頻繁交往，我國(guó)PRSP檢出率將迅速增長(zhǎng)。

目前，肺炎鏈球菌流行菌株起源于西班牙，其中MMSp23F株對(duì)青霉素、四環(huán)素、氯霉素等呈多重耐藥，MMSp23F變異株對(duì)紅霉素及第三代頭孢菌素耐藥。2001年，廣州、北京、上海、西安四地肺炎鏈球菌對(duì)紅霉素呈高度耐藥（＞80%)，明顯高于國(guó)外大多數(shù)國(guó)家。1998年在美國(guó)，肺炎鏈球菌對(duì)紅霉素、磺胺甲噁唑/甲氧芐啶的耐藥率分別為19.3%和31%。然而，在加拿大肺炎鏈球菌對(duì)以上藥物仍維持較高敏感率。近年來(lái)，肺炎鏈球菌對(duì)喹諾酮類(lèi)的耐藥率不斷上升。

尚未發(fā)現(xiàn)耐萬(wàn)古霉素肺炎鏈球菌。1999年，在116株肺炎鏈球菌臨床分離株中發(fā)現(xiàn)3株萬(wàn)古霉素耐受株（被10倍MIC濃度藥物抑制而不被殺死)，有可能進(jìn)一步演變?yōu)槿f(wàn)古霉素耐藥菌株。

（二)流感嗜血桿菌

20世紀(jì)70年代初，氨芐西林取代氯霉素和四環(huán)素成為治療流感嗜血桿菌感染的首選藥物。1974年首次分離到產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶的氨芐西林耐藥株。1980年發(fā)現(xiàn)不產(chǎn)酶的耐氨芐西林菌株。近20多年來(lái)，氨芐西林耐藥流感嗜血桿菌檢出率逐年增加，遍布全球。

2000年，我國(guó)4家醫(yī)院氨芐西林耐藥流感嗜血桿菌檢出率為10.3%（94/916)，與東南亞地區(qū)相當(dāng)。所有耐藥株對(duì)第二代頭孢菌素頭孢克洛和第三代頭孢菌素頭孢曲松高度敏感。1995～1997年上海某綜合性醫(yī)院對(duì)100多株流感嗜血桿菌檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，氨芐西林耐藥率為25.5%，較歐美國(guó)家的耐藥率高，可能與氨芐西林應(yīng)用頻率較高有關(guān)。此外，流感嗜血桿菌對(duì)磺胺甲噁唑/甲氧芐啶、紅霉素亦產(chǎn)生耐藥。

（三)淋病奈瑟菌

青霉素一直是治療淋病的首選藥物，但到20世紀(jì)70年代中期，出現(xiàn)產(chǎn)青霉素酶的淋病奈瑟菌（penicillinase-producing N.gonorrhoeae,PPNG)。80年代又出現(xiàn)不產(chǎn)青霉素酶的染色體介導(dǎo)的青霉素和四環(huán)素耐藥菌株。PPNG流行率最高的是東南亞，1994年在菲律賓PPNG檢出率高達(dá)70.7%，四環(huán)素耐藥率為6.5%。同年在美國(guó)PPNG檢出率為15.6%，四環(huán)素耐藥率為21.7%，但對(duì)廣譜頭孢菌素大多敏感。2000年，在菲律賓和泰國(guó)淋病奈瑟菌分離株對(duì)青霉素的耐藥率高達(dá)90%，在美國(guó)為42%。

我國(guó)20世紀(jì)80年代PPNG的檢出率較低。1996～2001年期間，我國(guó)學(xué)者分離到794株淋病奈瑟菌，該菌對(duì)青霉素的耐藥率由1996年的57.2%上升到2001年的81.8%，對(duì)四環(huán)素的耐藥率變化不大，維持在80%左右，并出現(xiàn)同時(shí)耐青霉素和四環(huán)素菌株。

由于淋病奈瑟菌對(duì)青霉素和四環(huán)素出現(xiàn)耐藥性，使得在治療不復(fù)雜的淋病時(shí)不得不首選廣譜頭孢菌素和喹諾酮類(lèi)等。正因?yàn)槿绱�，近年�?lái)各地報(bào)道的PPNG雖呈下降趨勢(shì)，但喹諾酮類(lèi)耐藥淋病奈瑟菌分離株明顯增多。廣東地區(qū)檢測(cè)了1996～1999年期間收集的622株淋病奈瑟菌，對(duì)環(huán)丙沙星耐藥率從1996年的17.3%猛增到1999年的78.4%，但對(duì)大觀霉素和頭孢曲松的耐藥率較低，因此，這二種藥物仍是目前治療淋病的首選藥物。

（四)志賀菌屬

1959年在日本發(fā)現(xiàn)多重耐藥痢疾志賀菌感染暴發(fā)。1990年布隆迪暴發(fā)流行的痢疾志賀菌對(duì)該國(guó)所有口服抗生素均呈耐藥。北京地區(qū)在1994～2001年期間共檢測(cè)327株志賀菌，1994年該菌對(duì)常用抗生素諾氟沙星和環(huán)丙沙星高度敏感，1999～2001年耐藥檢出率分別為6.4%和12.8%，雖低于1997～1998年，但中度敏感菌株檢出率高達(dá)29.8%和76.6%，提示志賀菌對(duì)喹諾酮類(lèi)的耐藥性將呈迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)。志賀菌對(duì)以前常用的四環(huán)素、氨芐西林、氯霉素、磺胺甲噁唑/甲氧芐啶等耐藥率高，但對(duì)氨基糖苷類(lèi)、頭孢菌素

類(lèi)呈高敏感性。2001年，上海地區(qū)檢出的60株志賀菌對(duì)磺胺甲噁唑/甲氧芐啶和氨芐西林耐藥率呈上升趨勢(shì)，但對(duì)氧氟沙星、第三代頭孢菌素的敏感率一直保持較高水平�？梢�(jiàn)，志賀菌對(duì)喹諾酮類(lèi)的耐藥率與各地使用該類(lèi)藥物的頻率有關(guān)。

（五)沙門(mén)菌

由于抗菌藥物作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑在食源性動(dòng)物中廣泛應(yīng)用，沙門(mén)菌耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)重。例如，1998～2000年，國(guó)家細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)中心從45家醫(yī)院共收集傷寒和副傷寒沙門(mén)菌237株，除磺胺甲噁唑/甲氧芐啶外，該菌對(duì)常用抗菌藥物如氯霉素、氨芐西林、環(huán)丙沙星和第三代頭孢菌素仍呈高度敏感。而122株非傷寒沙門(mén)菌對(duì)氨芐西林、四環(huán)素、磺胺甲噁唑/甲氧芐啶的耐藥率高，對(duì)環(huán)丙沙星和第三代頭孢菌素的耐藥率呈上升趨勢(shì)。不同地區(qū)傷寒沙門(mén)菌有其不同耐藥譜。多重耐藥的傷寒沙門(mén)菌在部分地區(qū)檢出率較高，最多可耐8種抗生素，使得臨床治療變得極為棘手。

需要特別強(qiáng)調(diào)的是，耐藥菌的出現(xiàn)和變遷與抗生素廣泛應(yīng)用密切相關(guān)（表5-1)。

表5-1  臨床常見(jiàn)耐藥菌及其變遷

第四節(jié)  耐藥性產(chǎn)生的生化機(jī)制

抗生素抑制細(xì)菌生長(zhǎng)或殺死細(xì)菌，必須能夠：①穿過(guò)細(xì)菌外膜或肽聚糖層或細(xì)胞膜，到達(dá)作用部位；②經(jīng)受各種滅活酶的攻擊；③與參與細(xì)菌基本功能的結(jié)構(gòu)相互作用，并充分地抑制該功能。細(xì)菌對(duì)抗生素耐藥正是在這幾個(gè)環(huán)節(jié)上構(gòu)成防御體系的結(jié)果。

一、滅活作用

滅活作用(i醫(yī)學(xué)全.在線(xiàn)nactivation of drug)是細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的最重要方式。細(xì)菌被誘導(dǎo)產(chǎn)生滅活酶，通過(guò)修飾或水解作用破壞抗生素，使之轉(zhuǎn)化成為無(wú)活性的衍生物。常見(jiàn)的滅活酶有β-內(nèi)酰胺酶（如青霉素酶、頭孢菌素酶)、氨基糖苷類(lèi)修飾酶（乙酰轉(zhuǎn)移酶、磷酸轉(zhuǎn)移酶、核苷酸轉(zhuǎn)移酶)、紅霉素酯酶和氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶等。

氨基糖苷類(lèi)修飾酶能將氨基糖甙類(lèi)抗生素的游離氨基乙�；�，將游離羥基磷酸化、核苷化，使藥物不易進(jìn)入菌體內(nèi)，也不易與細(xì)菌內(nèi)靶位（核糖體30S亞基)結(jié)合，從而失去抑制蛋白質(zhì)合成的能力。

β-內(nèi)酰胺酶可破壞β-內(nèi)酰胺環(huán)而使β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素活性失去或減低，這是大多數(shù)病原菌耐β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的主要機(jī)制。G^＋菌中只有葡萄球菌產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶，可有效地水解天然和半合成的青霉素類(lèi)抗生素（苯唑西林和甲氧西林除外)，但對(duì)頭孢菌素不起作用。

革蘭陰性桿菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶種類(lèi)很多，不僅在結(jié)構(gòu)上，而且在底物特異性上各不相同（表5-2)。在活性部位大多數(shù)是Ser殘基，少數(shù)是含鋅金屬酶。其中以TEM-1最普遍，分離陽(yáng)性率達(dá)90%以上。除A類(lèi)碳青霉烯酶外，均可由質(zhì)粒介導(dǎo)，由染色體介導(dǎo)的有窄譜β-內(nèi)酰胺酶和A類(lèi)碳青霉烯酶。

表5-2  β-內(nèi)酰胺酶的分類(lèi)和特性

20世紀(jì)80年代，發(fā)現(xiàn)肺炎克氏菌和大腸埃希菌能產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBL)，ESBL屬于窄譜β-內(nèi)酰胺酶TEM-1/TEM-2和SHV-1的衍生物，其中SHV-2呈國(guó)際性分布。90年代，法國(guó)最先報(bào)道銅綠假單胞菌能產(chǎn)生非TEM和非SHV型ESBL，命名為PER-1，之后，相繼在多個(gè)國(guó)家不同菌種中發(fā)現(xiàn)。非TEM/SHV型ESBL與TEM/SHV型酶僅有25%～38%氨基酸具有同源性。目前ESBL至少有140多種，已在世界各地流行，其中TEM/SHV型ESBL在臨床上檢出率較高。產(chǎn)ESBL細(xì)菌對(duì)大多數(shù)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素耐藥（除頭霉素和碳青霉烯類(lèi)外)。

二、靶位改變

細(xì)菌通過(guò)產(chǎn)生誘導(dǎo)酶對(duì)抗生素的作用靶位進(jìn)行化學(xué)修飾，或通過(guò)基因突變?cè)斐砂形蛔儺悾╝lteration of target site)，使抗菌藥物不能與靶位結(jié)合或親和力下降，失去殺菌作用，但細(xì)菌生理功能正常（表5-3)。

表5-3  靶位改變與耐藥性

青霉素結(jié)合蛋白（PBP)  β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素與其作用靶位PBP結(jié)合后，可干擾肽聚糖的正常合成，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。但是，某些G^＋菌（如肺炎鏈球菌)和G^－菌（如淋球菌、銅綠假單胞菌)能改變其PBP的結(jié)構(gòu)，使之與β-內(nèi)酰胺類(lèi)的親和力降低而導(dǎo)致耐藥。肺炎鏈球菌不產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶，PBP發(fā)生改變?cè)谀退幮孕纬缮暇哂蟹浅Ｖ匾�的作用�?/p>

甲氧西林耐藥金葡菌（MRSA)能產(chǎn)生一種新的低分子量PBP-2＇或PBP2a（76kDa)，對(duì)所有β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素具有低親和性，因而在β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素存在的條件下，雖然細(xì)菌表面正常的5種PBP被抑制，不能發(fā)揮正常生理功能，但PBB-2＇不被抑制，可作為轉(zhuǎn)肽酶完成細(xì)胞壁的合成，使細(xì)菌對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)耐藥。萬(wàn)古霉素中度耐藥金葡菌（VISA)耐藥機(jī)制尚不清楚，VISA日本分離株產(chǎn)生3～5倍的PBP2和PBP2a，具有2倍厚的細(xì)胞壁，同時(shí)削弱了肽鏈之間的連接，提示耐藥性可能與細(xì)胞壁的合成有關(guān)。

核糖體  核糖體30S亞基S12蛋白發(fā)生構(gòu)象變化，鏈霉素失去結(jié)合受體而不能發(fā)揮抑菌作用。肺炎鏈球菌能產(chǎn)生甲基化酶，使23SrRNA上的一個(gè)關(guān)鍵性的腺嘌呤殘基甲基化，使大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素與靶位即核糖體50S亞基結(jié)合力下降而導(dǎo)致耐藥。

二氫葉酸代謝酶  甲氧芐啶（TMP)通過(guò)抑制二氫葉酸還原酶（Mr21000)而殺菌，但耐藥菌能產(chǎn)生大量的功能相同的新蛋白（Mr21000)，不被TMP抑制。細(xì)菌改變二氫葉酸合成酶構(gòu)型，與磺胺藥的親和力下降100倍，敏感菌轉(zhuǎn)為耐藥菌。

三、藥物累積不足

減少藥物吸收(reduced drug uptake)  由于細(xì)胞壁的有效屏障或細(xì)胞膜通透性的改變，阻止藥物吸收，使抗生素?zé)o法進(jìn)入菌體內(nèi)發(fā)揮作用。例如，分枝桿菌的細(xì)胞壁存在異常緊密的結(jié)構(gòu)，通透性極低；銅綠假單胞菌外膜上由孔蛋白構(gòu)成的蛋白通道較特殊，通透能力比大腸埃希菌低100多倍，加之生物膜（biofilm)的形成而使抗菌藥物不易進(jìn)入菌體，故結(jié)核分枝桿菌和銅綠假單胞菌對(duì)眾多的抗菌藥物呈現(xiàn)明顯的天然耐藥性。

革蘭陰性菌具有選擇性低通透性的外膜屏障（圖5-6)，微孔蛋白通道對(duì)一些抗菌藥物的進(jìn)入具有阻礙作用，故對(duì)許多抗菌藥物產(chǎn)生抗性；而G^＋菌無(wú)外膜屏障，對(duì)許多疏水性抗生素（如β-內(nèi)酰胺類(lèi))更為敏感。在接觸抗生素后，細(xì)菌可改變外膜孔蛋白的組成或減少其數(shù)量（如OmpF和OmpC的表達(dá)減少)，降低外膜通透性，產(chǎn)生獲得性耐藥，如鼠傷寒沙門(mén)菌對(duì)多種抗生素耐藥，即為其缺乏蛋白通道。亞氨培南通過(guò)特殊通道OprD₂擴(kuò)散，銅綠假單胞菌因缺乏OprD₂而呈耐藥。

外膜屏障與β-內(nèi)酰胺酶具有明顯的協(xié)同作用，即通透性降低可使有效的酶滅活系統(tǒng)作用加強(qiáng)。

圖5-6  革蘭陽(yáng)性菌（右)和陰性菌（左)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)圖

增加藥物排出(enhanced drug efflux)  近年研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌產(chǎn)生多重耐藥性的主要原因是，具有能量依賴(lài)性的主動(dòng)外排系統(tǒng)，可將不同結(jié)構(gòu)的抗生素（如氯霉素、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、氟喹諾酮類(lèi)、β-內(nèi)酰胺類(lèi)等)同時(shí)泵出體外，使菌體內(nèi)的抗生素濃度明顯降低，不足以殺死細(xì)菌。細(xì)菌還具有僅排出一種或一類(lèi)抗菌藥物的“單”耐藥系統(tǒng)，如最早發(fā)現(xiàn)的大腸埃希菌四環(huán)素主動(dòng)外排泵，能通過(guò)質(zhì)膜蛋白TetA利用跨膜氫離子梯度，即質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力（protonmotive force，PMF)作為能量，將累積到一定濃度的四環(huán)素泵出胞外，阻止它作用于靶位核糖體。

根據(jù)組成和外排機(jī)制，主動(dòng)外排系統(tǒng)可分為主要易化家族、腫瘤耐藥性調(diào)節(jié)分化家族、葡萄球菌多重耐藥家族和ATP結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)器；按能量依賴(lài)形式，可分為二類(lèi)：①具有2個(gè)跨膜單位和2個(gè)ATP結(jié)合單位，利用ATP-Na^＋-K^＋泵作動(dòng)力；②單跨膜單位，利用質(zhì)子泵作動(dòng)力進(jìn)行反向轉(zhuǎn)運(yùn)。

主動(dòng)外排系統(tǒng)通常由外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、外膜通道蛋白和連接蛋白（或輔助蛋白)三部分組成。例如，銅綠假單胞菌MexAB-OprM外排系統(tǒng)包括（圖5-7)：①M(fèi)exB：具有主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)功能，鑲嵌在細(xì)胞膜；②OprM：位于細(xì)胞外膜，具有孔蛋白的作用；③MexA：為輔助蛋白，存在于外膜和膜之間，起連接MexB和OprM的作用。

圖5-7  多重耐藥菌主動(dòng)外排泵模式圖

β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素經(jīng)外膜孔蛋白進(jìn)入膜間隙，結(jié)合于細(xì)胞膜外側(cè)，可被MexB捕獲，借助MexA輔助蛋白的橋聯(lián)作用，經(jīng)OprM排出菌體。非β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素經(jīng)外膜孔蛋白進(jìn)入膜間隙后，通過(guò)擴(kuò)散等過(guò)程穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入菌體，MexB可以在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)捕獲這些抗生素，經(jīng)過(guò)MexA和OprM排到協(xié)同作用細(xì)胞外。

MexAB-OprM等主動(dòng)外排系統(tǒng)與外膜通透性降低的協(xié)同作用，使得銅綠假單胞菌對(duì)多種類(lèi)型的抗菌藥物耐藥，

具有抗菌藥物主動(dòng)外排系統(tǒng)的病原菌主要是：大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、肺炎克氏菌、流感嗜血桿菌、空腸彎曲菌、金黃色葡萄球菌和結(jié)核分枝桿菌等，常見(jiàn)的細(xì)菌主動(dòng)外排系統(tǒng)有大腸埃希菌TetA、AcrAB，金黃色葡萄球菌NorA，銅綠假單胞菌MexAB-OprM，淋球菌MtrCDE等。但傷寒沙門(mén)菌、志賀菌未見(jiàn)主動(dòng)外排系統(tǒng)，這可能是這兩種病原菌耐藥性上升較為緩慢的原因。目前尚未發(fā)現(xiàn)能夠泵出氨基糖苷類(lèi)抗生素的主動(dòng)外排系統(tǒng)，可能與其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。

四、其他

細(xì)菌可通過(guò)增加抗菌藥物作用靶位的產(chǎn)量而耐藥，如磺胺類(lèi)耐藥金黃色葡萄球菌對(duì)氨基苯甲酸產(chǎn)量可為敏感株的20倍。

值得注意的是，細(xì)菌對(duì)某一抗菌藥物可能存在多種耐藥機(jī)制（表5-4)。

表5-4  細(xì)菌對(duì)常用抗生素的耐藥機(jī)制

第五節(jié)  耐藥性產(chǎn)生的遺傳（分子)機(jī)制

細(xì)菌耐藥性可分為固有耐藥和獲得性耐藥，前者是由細(xì)菌染色體基因決定的，可代代相傳；后者是通過(guò)染色體基因突變或耐藥基因轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生，其中，質(zhì)粒介導(dǎo)的耐藥性遠(yuǎn)比染色體介導(dǎo)的耐藥性普遍，主要原因是：

（1)當(dāng)細(xì)菌在無(wú)抗生素環(huán)境中生長(zhǎng)時(shí)，耐藥基因顯然是不重要的。為減少遺傳和生理負(fù)荷，耐藥基因保持在質(zhì)粒上是明智的，這樣并不需要某一菌種的所有成員都保持一個(gè)特定的R質(zhì)粒，只需少數(shù)細(xì)菌攜帶R質(zhì)粒，在抗生素應(yīng)用選擇壓力下，可確保攜帶R質(zhì)粒的菌株存活，維持繁衍。

（2)質(zhì)粒除了垂直傳播外，易在同一菌種和不同種屬之間發(fā)生水平轉(zhuǎn)移，因此，耐藥基因在質(zhì)粒上比在染色體上更易于快速轉(zhuǎn)移。

（3)質(zhì)粒通常是轉(zhuǎn)座子和整合子的載體，而轉(zhuǎn)座子和整合子常常攜帶耐藥基因。

一、固有耐藥

細(xì)菌染色體上帶有編碼耐藥性的基因。細(xì)菌耐藥基因可能起源于產(chǎn)生抗生素的微生物，但不是唯一來(lái)源。細(xì)菌看家基因（housekeeping gene)編碼產(chǎn)物如糖激酶、蛋白激酶和乙酰轉(zhuǎn)移酶在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中演變?yōu)榘被�糖苷�?lèi)修飾酶等。固有耐藥具有種屬特異性，如多數(shù)革蘭陰性菌耐萬(wàn)古霉素和甲氧西林，腸球菌耐頭孢菌素，厭氧菌耐氨基糖苷類(lèi)藥物等。

二、基因突變

染色體發(fā)生基因突變（gene mutation)可使細(xì)菌獲得耐藥性。細(xì)菌耐藥性自發(fā)突變的頻率通常為10^-10～10^-7，即當(dāng)一個(gè)細(xì)菌分裂成10⁷～10¹⁰子代才有一次突變出現(xiàn)，可能產(chǎn)生對(duì)某一抗生素的耐藥現(xiàn)象。由突變產(chǎn)生的耐藥性一般只對(duì)一種或兩種相類(lèi)似的藥物耐藥，且比較穩(wěn)定。細(xì)菌耐藥性基因突變是隨機(jī)發(fā)生的。發(fā)生突變的細(xì)菌事實(shí)上只是大量菌群中的極個(gè)別菌，并且耐藥菌生長(zhǎng)較慢，因此，在自然界中耐藥菌僅居次要地位。

基因突變?cè)谀退幮园l(fā)展上起有非常重要作用，如產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的革蘭陰性菌、耐多藥結(jié)核分枝桿菌等均與基因突變密切相關(guān)，將在本節(jié)末詳述，現(xiàn)以氟喹諾酮類(lèi)和大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗菌藥物耐藥加以說(shuō)明。

DNA解旋酶  革蘭陰性菌（如大腸埃希菌、淋球菌)對(duì)氟喹諾酮類(lèi)抗菌藥物耐藥主要與DNA旋轉(zhuǎn)酶A亞基（GyrA)的基因突變有關(guān)。gyrA基因位于染色體上。采用PCR─直接測(cè)序法研究發(fā)現(xiàn)，在gyrA基因5＇端存在一個(gè)基因突變熱區(qū),即喹諾酮耐藥決定區(qū)(quinoloneresistance determing region,QRDR)，與氟喹諾酮類(lèi)耐藥性的產(chǎn)生密切相關(guān)。QRDR負(fù)責(zé)編碼GyrA N端靠近催化活性部位122位Tyr的一段氨基酸。QRDR發(fā)生基因突變，則不能產(chǎn)生完整的GyrA亞基，或GyrA亞基發(fā)生氨基酸替換。

比較不同的氟喹諾酮類(lèi)耐藥病原菌QRDR編碼的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致細(xì)菌對(duì)喹諾酮類(lèi)敏感性下降或完全耐藥的最為關(guān)鍵的突變熱點(diǎn)是，對(duì)應(yīng)于大腸埃希菌GyrA的第83位Ser和第87位Asp。大多數(shù)引起耐藥性的突變發(fā)生在DNA旋轉(zhuǎn)酶二聚體界面和與抗菌藥物的結(jié)合位點(diǎn)。第83、87等位點(diǎn)的氨基酸替換導(dǎo)致GyrA構(gòu)型的改變，進(jìn)而影響到與氟喹諾酮類(lèi)藥物的結(jié)合，或干擾藥物-GyrA酶-DNA相互作用，產(chǎn)生耐藥性。

近年發(fā)現(xiàn)，革蘭陽(yáng)性球菌（如金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌)對(duì)氟喹諾酮類(lèi)耐藥主要與DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ基因突變密切相關(guān)。金黃色葡萄球菌（GrlA) 第80位Ser和84位Glu的密碼子的突變，對(duì)喹諾酮類(lèi)耐藥性的形成最為重要。

核糖體50S亞基  細(xì)菌核糖體50S亞基發(fā)生基因突變，使大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)藥物不能與之結(jié)合，因而不能發(fā)揮抗菌作用。例如，目前臨床上常用含克拉霉素的短程三聯(lián)療法根除幽門(mén)螺桿菌，但克拉霉素耐藥菌株的出現(xiàn)將導(dǎo)致療效降低或治療失敗。應(yīng)用基因分型法，比較治療前從患者體內(nèi)分離的克拉霉素敏感株與治療后的克拉霉素耐藥株，結(jié)果二者DNA指紋相同，提示突變株來(lái)自同一個(gè)克隆，并非感染新的菌株。用PCR擴(kuò)增幽門(mén)螺桿菌23SrRNA基因，再進(jìn)行限制性酶切片段長(zhǎng)度多態(tài)性（RFLP)分析或直接測(cè)序，發(fā)現(xiàn)在耐藥株23SrRNA基因2143和2144殘基上存在A→G點(diǎn)突變，2143上還存在A→C點(diǎn)突變，表明幽門(mén)螺桿菌對(duì)克拉霉素的耐藥性與23SrRNA基因點(diǎn)突變密切相關(guān)。

三、基因轉(zhuǎn)移

耐藥菌株（供體菌)可將耐藥基因轉(zhuǎn)移至敏感菌株（受體菌)中，使后者獲得耐藥性。基因轉(zhuǎn)移(gene transfer)是細(xì)菌耐藥性迅速擴(kuò)散的主要原因。攜帶耐藥基因的基因轉(zhuǎn)移元件主要有質(zhì)粒（plasmid)、接合型轉(zhuǎn)座子（transposon，Tn)和整合子（integron)。耐藥基因在細(xì)菌間可通過(guò)接合（conjugation)、轉(zhuǎn)化(transformation)、轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)和轉(zhuǎn)座(transposition)方式轉(zhuǎn)移。

（一)接合

質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移  質(zhì)粒是細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，大多由閉合環(huán)狀的雙鏈DNA組成。質(zhì)粒具有自我復(fù)制的能力，所攜帶的基因往往賦予宿主菌新的生物學(xué)性狀，增加細(xì)菌在不利環(huán)境下的存活機(jī)會(huì)。

兩個(gè)細(xì)菌通過(guò)性菌毛直接接觸，供體菌將質(zhì)粒（或染色體)DNA轉(zhuǎn)移給受體菌內(nèi)，使受體菌獲得新的遺傳性狀，這一現(xiàn)象稱(chēng)為接合（conjugation)。G^＋菌之間亦可發(fā)生接合轉(zhuǎn)移，但與菌毛無(wú)關(guān)，而是受體菌首先分泌一些物質(zhì)，誘導(dǎo)供體菌產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)（凝集因子)，將兩個(gè)細(xì)菌聚集在一起，然后形成DNA轉(zhuǎn)移所需的小孔。

圖5-8  R質(zhì)粒及其接合轉(zhuǎn)移示意圖

耐藥性質(zhì)粒  亦稱(chēng)R質(zhì)粒（resistanceplasmid)，可存在于G^－菌和G^＋菌中，最先在志賀菌中發(fā)現(xiàn)。R質(zhì)粒至少由兩部分構(gòu)成（圖5-8)：① 耐藥傳遞因子（resistancetransfer factor)，能編碼性菌毛，決定自主復(fù)制與接合轉(zhuǎn)移；② 耐藥決定因子(resistance determinats)，含耐藥基因，能賦予宿主菌的耐藥性。

r決定子可有多個(gè)轉(zhuǎn)座子（Tn)或耐藥基因盒（resistancegene cassetts)連接相鄰排列，構(gòu)成一個(gè)多耐藥基因的復(fù)合體，這是造成多重耐藥的原因。例如，陰溝腸桿菌攜帶一個(gè)69kb多重耐藥性質(zhì)粒pBWH301，包含4個(gè)耐藥基因，其中aacA和aadB編碼氨基糖苷類(lèi)抗生素（如阿米卡星、慶大霉素等)耐性，sull和chl分別決定磺胺藥物和氯霉素耐性。目前，多重耐藥（氯霉素、四環(huán)素、鏈霉素、磺胺藥物)的沙門(mén)菌、志賀菌、變形桿菌等革蘭陰性桿菌已大量存在于人及動(dòng)物腸道中。

R質(zhì)粒從耐藥菌傳遞給敏感菌，使后者變?yōu)槟退幘�。R質(zhì)粒不僅在同一種屬細(xì)菌間轉(zhuǎn)移，而且可在不同種屬細(xì)菌間互相傳遞，從而造成耐藥性的廣泛傳播。R質(zhì)粒以接合方式傳遞耐藥性在G^－菌尤其是腸道桿菌中比較普遍。研究發(fā)現(xiàn)，不同大腸埃希菌菌株之間能發(fā)生R質(zhì)粒轉(zhuǎn)移；傷寒沙門(mén)菌能將R質(zhì)粒傳遞給大腸埃希菌，反過(guò)來(lái)，大腸埃希菌也可將不同來(lái)源的R質(zhì)粒轉(zhuǎn)移給傷寒沙門(mén)菌和痢疾桿菌。大腸埃希菌比其它致病菌更易接受R質(zhì)粒，已成為人和動(dòng)物體內(nèi)耐藥基因儲(chǔ)存庫(kù)。動(dòng)物間的腸道細(xì)菌亦存在廣泛的耐藥基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，且動(dòng)物的耐藥菌又有可能傳遞給人。帶有多個(gè)耐藥基因的R質(zhì)粒轉(zhuǎn)移導(dǎo)致多重耐藥的腸道桿菌日益增加，給臨床治療帶來(lái)很大困難。

    （二)轉(zhuǎn)化

耐藥菌（供體菌)死亡溶解后釋放出的DNA片段進(jìn)入敏感菌（受體菌)體內(nèi)，其耐藥基因與敏感菌中的同源基因重組，使敏感菌轉(zhuǎn)呈耐藥。由于進(jìn)入敏感菌體內(nèi)的DNA量很少，因此很少有2種或2種以上耐藥基因同時(shí)轉(zhuǎn)移。

直接的DNA轉(zhuǎn)化可發(fā)生在抗感染治療的過(guò)程中。有研究表明，釋放到環(huán)境中的DNA很穩(wěn)定，具有穿透細(xì)胞膜而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的能力。

（三)轉(zhuǎn)導(dǎo)

轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction)是指以溫和噬菌體為媒介，將供體菌DNA片段轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)。溫和噬菌體感染細(xì)菌后不增殖，不裂解細(xì)菌，但核酸整合到細(xì)菌染色體DNA上，成為細(xì)菌DNA的一部分，與細(xì)菌染色體一起復(fù)制，當(dāng)細(xì)菌分裂時(shí)又能傳至子代細(xì)菌（圖5-9)。整合到細(xì)菌染色體上的噬菌體核酸稱(chēng)為前噬菌體(prophage)，帶有前噬菌體的細(xì)菌稱(chēng)為溶原性細(xì)菌(lysogenicbacterium)。

少數(shù)溶原性細(xì)菌的前噬菌體可從染色體上脫離，進(jìn)行增殖，裝配成新的子代噬菌體，使細(xì)菌裂解，轉(zhuǎn)變成溶菌周期。大約在10⁵～10⁷次裝配中發(fā)生一次錯(cuò)誤，將大小合適的供體菌DNA片段誤裝入噬菌體頭部蛋白質(zhì)外殼中，成為“假噬菌體”或轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體。當(dāng)再度感染受體菌時(shí)，可將供體菌DNA帶入受體菌內(nèi)（圖5-9)。

圖5-9  普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制

與轉(zhuǎn)化方式相比，轉(zhuǎn)導(dǎo)可轉(zhuǎn)移更大片段DNA，而且由于包裝在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中，可免受DNA酶降解，故DNA轉(zhuǎn)移效率高。由于噬菌體有特異性，故耐藥性轉(zhuǎn)導(dǎo)的現(xiàn)象僅能發(fā)生在同種細(xì)菌內(nèi)。

轉(zhuǎn)導(dǎo)是金黃色葡萄球菌轉(zhuǎn)移耐藥性的重要方式。例如，金葡菌對(duì)芐星青霉素耐藥的主要機(jī)制是質(zhì)粒介導(dǎo)的青霉素酶，但這類(lèi)質(zhì)粒不像革蘭陰性菌的R質(zhì)粒是由RTF傳遞的，而是通過(guò)噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)方式將耐藥性轉(zhuǎn)移到敏感菌。金葡菌對(duì)其他β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素、氯霉素、四環(huán)素和紅霉素等的耐藥基因，也可以噬菌體為媒介傳遞給敏感菌。

此外，轉(zhuǎn)座子和整合子也可經(jīng)溫和噬菌體這一載體轉(zhuǎn)移。

（四)轉(zhuǎn)座

轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制難以解釋耐藥基因的可移動(dòng)性及染色體基因插入質(zhì)粒的頻率，因?yàn)榛�因重組常常僅在具有高度同源性的DNA區(qū)域之間發(fā)生，這提示還存在其他的基因轉(zhuǎn)移元件，即轉(zhuǎn)座子和整合子。

轉(zhuǎn)座子  是一個(gè)DNA片段，可在質(zhì)粒之間或質(zhì)粒與染色體之間隨機(jī)轉(zhuǎn)移（即插入或切離)，故稱(chēng)之為“跳躍基因元件”。轉(zhuǎn)座子在質(zhì)粒之間或質(zhì)粒與染色體之間的自行轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，稱(chēng)之為轉(zhuǎn)座。

最早發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)座子（Tn)是在R質(zhì)粒上帶有抗藥基因的Tn。與質(zhì)粒不同，轉(zhuǎn)座子不能獨(dú)立復(fù)制，必須依附在染色體、質(zhì)�；蚴删�體上與之同時(shí)復(fù)制。轉(zhuǎn)座子大小為2000～8 000bp，在結(jié)構(gòu)上分為二個(gè)部分（圖5-13)：中心序列和2個(gè)末端反向重復(fù)序列。中心序列帶有遺傳信息，包含3個(gè)主要的功能基因，即：①tnpA基因：負(fù)責(zé)編碼轉(zhuǎn)座酶（整合酶)。該酶能特異識(shí)別Tn及其受體靶位點(diǎn)兩端的DNA序列，使Tn與靶點(diǎn)序列交錯(cuò)接合；②tnpR基因：編碼產(chǎn)物具有解離酶和抑制tnpA與tnpR轉(zhuǎn)錄的阻遏蛋白的功能；③結(jié)構(gòu)基因：決定細(xì)菌的耐藥性和某些毒力因子，通常帶有一種或多種耐藥基因。

轉(zhuǎn)座子通常整合在細(xì)菌基因組中。轉(zhuǎn)移時(shí)，首先自行剪切形成一個(gè)不能復(fù)制的環(huán)狀中間體，整合到載體質(zhì)粒或噬菌體上，然后經(jīng)接合或轉(zhuǎn)導(dǎo)方式轉(zhuǎn)移至受體菌。如果載體在新宿主中不能復(fù)制和生存，轉(zhuǎn)座子則可能整合到受體菌基因組中。

轉(zhuǎn)座子插入某一基因時(shí)，一方面可引起插入基因失活產(chǎn)生基因突變，另一方面在插入部位又引入一個(gè)或多個(gè)耐藥基因，使細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性或多重耐藥性。轉(zhuǎn)座子可在質(zhì)粒之間或質(zhì)粒與染色體之間容易發(fā)生自行轉(zhuǎn)移，不需要核苷酸堿基對(duì)同源就能插入；宿主范圍很廣，可在G^－菌和G^＋菌之間轉(zhuǎn)移，故而促進(jìn)耐藥性的產(chǎn)生和迅速擴(kuò)散。

整合子  是大小為800～3 900bp的可移動(dòng)的基因元件，含有位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)決定子，能捕獲外源基因，尤其是抗生素耐藥基因。整合子由5＇端高度保守的核心區(qū)和3＇端高度可變的結(jié)構(gòu)基因區(qū)組成，前者編碼DNA整合酶，并包括attI重組位點(diǎn)，后者包括1個(gè)或多個(gè)基因盒（genecassetts)的中心序列（圖5-9)。許多耐藥基因，如編碼氨基糖苷類(lèi)、β-內(nèi)酰胺類(lèi)、氯霉素、TMP等耐性的基因，以插入形式存在于整合子中，這些耐藥基因包含在可移動(dòng)的基因盒中。

圖5-9 整合子結(jié)構(gòu)圖

基因盒含有耐藥基因和位于3＇末端的59堿基單元（59base element,59be)（圖5-9)59be亦稱(chēng)為重組位點(diǎn)，是不完全的反向重復(fù)序列。不同基因盒的重組位點(diǎn)在序列和長(zhǎng)度上不盡相同，但都具有末端重復(fù)序列，能被整合子編碼的DNA整合酶所識(shí)別，在基因捕獲過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。通過(guò)位點(diǎn)特異性重組，基因盒能插入到整合子的DNA整合酶基因鄰近的attI（Int特異重組)位點(diǎn)，成為整合子的組成部分，因此，耐藥基因盒可從一個(gè)整合子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)整合子，使整合子中耐藥基因不斷積累，成為多重耐藥整合子。

基因盒的起始密碼子位于盒的一端，通常不含啟動(dòng)子，但可從整合子的一個(gè)共同啟動(dòng)子P_ant開(kāi)始表達(dá)。P_ant在整合子的保守區(qū)內(nèi)，大小為214bp，位于基因盒5＇端。耐藥基因的表達(dá)受啟動(dòng)子變異和基因盒插入部位的影響。

自然界存在的整合子對(duì)所插入基因盒的數(shù)量和次序沒(méi)有任何限制，而基因盒又是分散的遺傳單位，能被整合酶單獨(dú)移動(dòng)，因此，整合子插入?yún)^(qū)域的基因盒排列能通過(guò)剪接、重組或插入而發(fā)生改變。正是由于堿基序列的重新組合，導(dǎo)致耐藥基因擴(kuò)大，細(xì)菌的耐藥水平不斷提升。通過(guò)轉(zhuǎn)座方式，整合子和轉(zhuǎn)座子可導(dǎo)致在單個(gè)質(zhì)粒中多個(gè)耐藥基因聚集成簇，這是多重耐藥菌株產(chǎn)生的重要原因，

目前已鑒定出40多種抗生素耐藥基因盒，可以整合到整合子中。研究表明，許多臨床分離菌株都帶有整合子，如整合子可介導(dǎo)傳播超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBL)編碼基因。整合子常存在于臨床耐藥菌株質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座子上，能在不同細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移，近年來(lái)已經(jīng)在醫(yī)院蔓延，它們的出現(xiàn)已削弱許多抗生素的有效性。

總之，自然界（包括人體正常菌群)肯定存在一個(gè)相當(dāng)大的抗生素耐藥基因（或與之密切相關(guān)的基因)庫(kù)，細(xì)菌復(fù)制子及其宿主菌之間的“基因流”很可能是經(jīng)常性的而不是偶然的，以便對(duì)外界環(huán)境變化作出快速反應(yīng)。當(dāng)病原菌暴露于強(qiáng)大的抗生素選擇壓力下，即處于生死關(guān)頭，這一基因庫(kù)隨時(shí)對(duì)細(xì)菌開(kāi)放，使細(xì)菌迅速攝取耐藥基因獲得耐藥性，渡過(guò)不良環(huán)境。不難想象，在微生物王國(guó)，耐藥基因的水平傳播（耐藥基因轉(zhuǎn)移)和垂直傳播（耐藥菌克隆擴(kuò)散)十分頻繁。

四、耐藥基因轉(zhuǎn)移元件的穩(wěn)定性

盡管獲得新的耐藥基因是耐藥菌株增多的一個(gè)重要因素，但關(guān)鍵的是耐藥基因轉(zhuǎn)移元件的穩(wěn)定性。耐藥基因轉(zhuǎn)移元件能迅速適應(yīng)新的宿主，甚至在無(wú)抗生素選擇壓力時(shí)也不易丟失，這或許能解釋耐藥性日益增多而難以逆轉(zhuǎn)的原因之一。

在抗生素選擇壓力不存在時(shí)，R質(zhì)粒保持穩(wěn)定的策略之一是，同時(shí)攜帶能賦予另一選擇優(yōu)勢(shì)的基因（如編碼能增強(qiáng)定植能力的酶)，從而為耐藥基因的穩(wěn)定提供一個(gè)長(zhǎng)期選擇壓力。整合子的存在對(duì)質(zhì)粒穩(wěn)定也十分重要。整合子含有參與基因位點(diǎn)特異性整合的整合酶和啟動(dòng)子，為外來(lái)基因盒提供一個(gè)整合位點(diǎn)，以捕獲外源耐藥基因，產(chǎn)生多重耐藥性。整合子的中心序列不僅有抗生素耐藥基因，而且常常有重金屬耐性基因，因此，重金屬污染或牙科填充物汞合金也能提供選擇壓力，在無(wú)抗生素應(yīng)用時(shí)得以保持質(zhì)粒及其基因簇的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)座子在大多數(shù)宿主中相當(dāng)穩(wěn)定，原因可能是，轉(zhuǎn)座子不能自我復(fù)制，而是整合到宿主基因組中，并可進(jìn)行基因重排。

自然界中分離獲得的耐藥菌株耐藥性的穩(wěn)定性似乎已成定論，微生物產(chǎn)生的耐藥突變很可能在進(jìn)化歷程中很難回復(fù)成為敏感菌株，如肺炎鏈球菌在無(wú)抗生素選擇性培養(yǎng)基傳代培養(yǎng)數(shù)百代后，仍然保持多重耐藥性，這提示阻止耐藥性最好時(shí)機(jī)是細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性之前，即第一時(shí)間阻止耐藥基因的獲得。采取措施越早，細(xì)菌耐藥性發(fā)展越慢。

五、一些重要病原菌的耐藥分子機(jī)制

（一)結(jié)核分枝桿菌

迄今未發(fā)現(xiàn)結(jié)核分枝桿菌由質(zhì)�；蜣D(zhuǎn)座子介導(dǎo)耐藥的報(bào)道，故染色體介導(dǎo)的耐藥性顯得十分重要。結(jié)核分枝桿菌對(duì)不同藥物耐藥突變的染色體位點(diǎn)互不相連，不會(huì)因某位點(diǎn)突變而產(chǎn)生多重耐藥菌株，因此，染色體多個(gè)耐藥基因突變的逐步累加是多重耐藥結(jié)核分枝桿菌產(chǎn)生的分子基礎(chǔ)。由于單藥治療、藥物劑量不足及不規(guī)則用藥，可使結(jié)核分枝桿菌敏感菌株在幾個(gè)月內(nèi)對(duì)多個(gè)藥物轉(zhuǎn)呈耐藥。

對(duì)異煙肼（INH)耐藥  與一個(gè)或多個(gè)基因的突變有關(guān)，包括katG（編碼過(guò)氧化氫-過(guò)氧化物酶)、inhA（編碼烯�；鵨noyl-ACP還原酶)和kasA（編碼β-酮�；�載體蛋白合成酶)等。KatG、InhA和KasA與分枝菌酸生物合成有關(guān)。結(jié)核分枝桿菌攝取INH后，KatG氧化INH，形成活性中間產(chǎn)物，后者可抑制enoyl-ACP還原酶的活性，導(dǎo)致細(xì)胞壁中分枝菌酸合成減少；INH亦可通過(guò)與KasA結(jié)合，干擾分枝菌酸的合成，引起細(xì)菌死亡。

katG基因大小為4 795bp。采用PCR-SSCP法研究發(fā)現(xiàn)，部分INH高耐藥菌株的katG基因完全缺失，但大部分INH耐藥菌株在katG的中心部位有突變，從而導(dǎo)致在酶活性上起關(guān)鍵作用的氨基酸殘基發(fā)生改變（主要是羧基端Arg⁴⁶³→Leu和氨基端Ser³¹⁵→Thr)，KatG的活性降低或喪失，INH不能轉(zhuǎn)化為活性形式�？梢�(jiàn)，katG基因完全缺失和突變是結(jié)核分枝桿菌INH耐藥的分子機(jī)制之一。

在約25%IHN耐藥菌株中，發(fā)現(xiàn)inhA調(diào)節(jié)基因序列突變，可能使enoyl-ACP還原酶過(guò)度表達(dá)，其數(shù)量超過(guò)了INH抑制作用，故產(chǎn)生耐藥。

在KatG和inhA基因均未發(fā)生突變的INH耐藥菌株中，kasA基因存在突變，干擾INH與KasA的結(jié)合，分枝菌酸得以合成，導(dǎo)致耐藥性產(chǎn)生。

KatG、醫(yī)學(xué)三基inhA和kasA基因突變可解釋80%結(jié)核分枝桿菌臨床分離株耐INH機(jī)制，但仍有20%耐INH菌株這三個(gè)基因均未發(fā)生變異。

對(duì)利福平耐藥  與幾乎所有耐利福平細(xì)菌一樣，97%結(jié)核分枝桿菌臨床分離株也是由于編碼RNA聚合酶β亞單位的rpoB基因突變，使該酶不再與利福平結(jié)合而耐藥。在rpoB基因中央附近69bp的高變區(qū)域內(nèi)，存在35種以上不同的錯(cuò)義突變，其中以Ser⁵³¹→Leu和His⁵²⁶→Tyr的2種突變最為常見(jiàn)，約占總突變65%以上。

對(duì)鏈霉素耐藥  鏈霉素不可逆地結(jié)合在核糖體30S亞基（包括16SrRNA和核糖體蛋白S12某個(gè)位點(diǎn))，從而阻止細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的起始。結(jié)核分枝桿菌對(duì)鏈霉素耐藥大多是由于rrs（編碼16SrRNA)和rpsL（編碼S12蛋白)基因發(fā)生突變所致。這二個(gè)基因突變使16SrRNA和S12蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，前者多發(fā)生在530環(huán)區(qū)和第904位堿基，后者主要是Lys^43/88→Arg，從而破壞了鏈霉素與16SrRNA和S12的相互作用，導(dǎo)致耐藥。

對(duì)吡嗪酰胺耐藥  吡嗪酰胺在細(xì)胞內(nèi)酸性環(huán)境中經(jīng)吡嗪酰胺酶作用轉(zhuǎn)變成吡嗪酸而發(fā)揮殺菌作用。大多數(shù)吡嗪酰胺耐藥株吡嗪酰胺酶編碼基因pncA發(fā)生改變，包括核苷酸丟失、插入、轉(zhuǎn)換或顛換，使酶活性喪失或降低。pncA基因突變的位點(diǎn)高達(dá)100多個(gè)，且呈彌散分布。

（二)產(chǎn)ESBL腸桿菌科

超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBL)產(chǎn)生的分子機(jī)制仍不十分明確，可能涉及：

（1)基因突變：某些窄譜β-內(nèi)酰胺酶可通過(guò)耐藥結(jié)構(gòu)基因或其側(cè)翼調(diào)控序列的突變，產(chǎn)生ESBL。TEM/SHV型ESBL來(lái)源于母體酶TEM-1和SHV-1。比較大腸埃希菌ESBL和70%青霉素耐藥菌株野生型β-內(nèi)酰胺酶的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)在活性部位（或與之相鄰部位)通常僅存在1～3處差異（表5-5)，如β-內(nèi)酰胺酶SHV-1活性部位1個(gè)氨基酸的置換后即變?yōu)槌瑥V譜β-內(nèi)酰胺酶SHV-2，能滅活第三代頭孢菌素。ESBL基因克隆和測(cè)序結(jié)果表明，氨基酸改變是β-內(nèi)酰胺酶基因發(fā)生點(diǎn)突變的結(jié)果。因此，編碼β-內(nèi)酰胺酶基因的1個(gè)堿基變化，往往使得價(jià)值超億美元的醫(yī)學(xué)研究成果化為烏有。

β-內(nèi)酰胺酶容易發(fā)生基因突變的可能原因是，β-內(nèi)酰胺酶只有1個(gè)活性部位，不需要與任何輔助因子相互作用，而其他的抗生素修飾酶通常有2個(gè)活性結(jié)合部位。

表5-5  超廣譜β－內(nèi)酰胺酶活性部位的氨基酸改變

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

氨基酸所處位置

   β－內(nèi)酰胺酶  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  39 104   164   205   237   238   240   265  

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

   TEM-1*  Gln   Glu   Arg   Gln   Ala   Gly   Glu   Thr

   TEM-2*     Lys  

  TEM-3   Lys   Lys  Ser  

   TEM-4   Lys  Ser  Met

   TEM-6   Lys   His

   TEM-17  Lys

   TEM-19 Thr

   SHV-1*  Gln   Asp   Arg   Arg   Ala   Gly   Gla   Leu

  SHV-2  Ser

    SHV-3  Leu  Ser

   SHV-4  Leu  Ser   Lys 

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  *：親本型，缺乏超廣譜酶活性

（2)基因轉(zhuǎn)移：絕大多數(shù)ESBL由轉(zhuǎn)座子編碼產(chǎn)生，少數(shù)由整合子編碼。該轉(zhuǎn)座子定位于一個(gè)可自行移動(dòng)的R質(zhì)粒上。轉(zhuǎn)座子能以轉(zhuǎn)座方式插入到不同質(zhì)粒中，之后，通過(guò)質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移，ESBL編碼基因容易在同種或不同種屬的G^－菌之間傳播。從同時(shí)期不同感染個(gè)體、不同種屬或不同基因型菌株中可分離到相同耐藥質(zhì)粒，臨床上常見(jiàn)的腸桿菌科致病菌均可攜帶編碼ESBL的R質(zhì)粒，提示接合性質(zhì)粒在介導(dǎo)ESBL的傳播中發(fā)揮重要作用。但亦有少數(shù)攜帶ESBL基因的質(zhì)粒為非接合性質(zhì)粒。

ESBL產(chǎn)生菌存活時(shí)間較長(zhǎng)，可籍人類(lèi)活動(dòng)在同一醫(yī)院或不同醫(yī)院傳播，甚至造成更遠(yuǎn)距離傳播。產(chǎn)ESBL菌曾在歐洲引起暴發(fā)感染，因缺乏有效藥物難以控制。

（三)耐青霉素肺炎鏈球菌

肺炎鏈球菌對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)耐藥不由質(zhì)粒介導(dǎo)，亦不產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶，主要是由于青霉素結(jié)合蛋白（PBP)發(fā)生改變，導(dǎo)致PBP與抗生素的親和力下降所致。肺炎鏈球菌含有6種PBP，即PBP1a、PBP1b、PBP2a、PBP2b、PBP2x和PBP3，在青霉素耐藥菌株（PRSP)中，至少有3種PBP與青霉素的親和力下降，即PBP1a、PBP2b和PBP2x，對(duì)超廣譜頭孢菌素耐藥主要涉及PBP1a和PBP2x。突變主要發(fā)生在PBP的青霉素結(jié)合區(qū)，PBP結(jié)構(gòu)和種類(lèi)變化越大，耐藥水平越高。

低親和力的PBP是由變異的pbp基因編碼。DNA序列分析顯示，所有青霉素敏感株的pbp1a、pbp2b和pbp2x基因序列完全相同，而耐藥菌株則各不相同，例如，不同的PRSP南非分離株的pbp2b基因有多個(gè)DNA片段發(fā)生替換（圖5-10)，DNA序列差異高達(dá)25%。變異的pbp基因呈“鑲嵌（mosaic)”結(jié)構(gòu)。這些高度變異區(qū)與青霉素耐藥草綠色鏈球菌pbp基因相對(duì)應(yīng)區(qū)具有高度同源性。

圖5-10  鑲嵌型和野生型pbp2b基因的比較

［注：陰影區(qū)域：供體菌耐藥基因；空心區(qū)域：野生型DNA；a：肺炎鏈球菌青霉素敏感株pbp2b基因；b：草綠色鏈球菌pbp基因（陰影區(qū)域)；c～h：PRSP菌株鑲嵌型pbp2b基因］

pbp基因改變的廣泛性用獨(dú)立的基因突變累積難以解釋?zhuān)�提示肺炎鏈球菌可能通過(guò)自然轉(zhuǎn)化方式，從親源關(guān)系近的青霉素耐藥的口腔血鏈球菌、緩癥鏈球菌和草綠色鏈球菌中直接攝取突變的pbp基因片段，通過(guò)基因重組，形成鑲嵌pbp基因，即青霉素敏感株的部分pbp基因被來(lái)自耐藥株同源序列所代替。草綠色鏈球菌pbp基因在轉(zhuǎn)化到青霉素敏感肺炎鏈球菌之前，可能通過(guò)發(fā)生點(diǎn)突變而產(chǎn)生耐藥性。

可以推斷，鑲嵌型耐藥基因僅見(jiàn)于對(duì)轉(zhuǎn)化具有自然能力的菌種，如肺炎鏈球菌和奈瑟球菌。鏈球菌具有高度的自溶性，溶解后釋放的DNA進(jìn)入周?chē)�環(huán)境。另外，在鼻咽部鏈球菌混合感染現(xiàn)象相當(dāng)普遍，為肺炎鏈球菌pbp耐藥基因多樣性的產(chǎn)生提供了可能性。由于鑲嵌基因可能含有不同供體的DNA，所編碼的PBP不同于耐甲氧西林金黃色葡萄球菌PBP2a。

肺炎鏈球菌對(duì)青霉素呈高水平耐藥，原因就在于形成鑲嵌pbp基因，編碼多種與青霉素親和力下降的PBP，需要更高濃度的青霉素才能有效抑制PBP的功能。在青霉素廣泛應(yīng)用選擇壓力下，鑲嵌pbp基因能通過(guò)轉(zhuǎn)化方式水平轉(zhuǎn)移到敏感菌株中（水平傳播)，或耐藥菌株的克隆傳播（垂直傳播)，加速PRSP菌株在全球流行。

（四)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌

耐藥基因  MRSA對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素耐藥機(jī)制主要是產(chǎn)生PBP2a。研究發(fā)現(xiàn)，MRSA臨床分離株染色體上均帶有甲氧西林耐藥基因mec。mec大小為30～50kb，是一段非金葡菌DNA，可能是通過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)或轉(zhuǎn)座方式整合到金葡菌染色體上。mec基因的整合具有位置和方向的特異性，均插入在SmaI-G段上編碼A蛋白的spa基因和嘌呤生物合成所必須的purA基因之間（圖5-11)。

mec基因主要由調(diào)節(jié)基因和結(jié)構(gòu)基因組成（圖5-11)，其中結(jié)構(gòu)基因mecA長(zhǎng)2130bp，為高度保守DNA片段，負(fù)責(zé)編碼PBP2a。完整的mecA為表達(dá)高水平甲氧西林耐藥性所必需。當(dāng)Tn551插入mecA時(shí)，甲氧西林耐藥株則轉(zhuǎn)變成敏感株。

圖5-11  mec基因結(jié)構(gòu)及染色體定位

mecA基因表達(dá)受調(diào)節(jié)基因mecR1-mecI、blaR1-blaI等共同控制。blaR1-blaI基因定位于β-內(nèi)酰胺酶基因（bla)的上游區(qū)，調(diào)節(jié)bla基因和mecA基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，這與MRSA對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)高度耐藥及多重耐藥有關(guān)。mecR1-mecI基因定位于mecA基因上游區(qū)，mecR1負(fù)責(zé)編碼誘導(dǎo)因子MecR1，mecI則編碼抑制因子MecI。MecI蛋白結(jié)合到mecA基因的啟動(dòng)子部位，使mecA基因不被轉(zhuǎn)錄。MecR1蛋白可被b-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素結(jié)合誘導(dǎo)而活化，從而解除MecI蛋白對(duì)mecA的阻遏作用，啟動(dòng)合成更多的PBP2a，產(chǎn)生耐藥。mecI基因缺失、突變或失活后，mecA基因的轉(zhuǎn)錄及PBP2a的產(chǎn)量將成倍增加，對(duì)甲氧西林表現(xiàn)為高度耐藥。

研究發(fā)現(xiàn)，mec基因序列的核心還包含至少一類(lèi)整合子（IS431 /IS257)。IS431能捕獲其他耐藥決定因子，整合到mec片段中，如可作為轉(zhuǎn)座子Tn554（編碼大觀霉素和紅霉素耐藥性)整合位點(diǎn)。因此，mec整合子在MRSA的進(jìn)化和多重耐藥的發(fā)展中具有重要作用。

mecA基因來(lái)源尚不清楚，可能是pbp基因和bla基因在一種未知微生物中進(jìn)行基因重組的產(chǎn)物，也可能是從耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌通過(guò)水平傳播獲得的。

耐藥輔助基因  除了mecA基因的調(diào)節(jié)系統(tǒng)外，金黃色葡萄球菌染色體上一些輔助基因fem也參與肽聚糖合成代謝（圖5-11，圖5-12)，共同負(fù)責(zé)甲氧西林耐藥性的最適表達(dá)。到目前為止，已分離出10多種fem基因的新家族，其中femA是高度保守的看家基因，幾乎存在所有的金葡菌中，為MRSA表達(dá)對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素高水平耐藥性所必需的。femA、femB或femX基因滅活后，可使β-內(nèi)酰胺類(lèi)耐藥株轉(zhuǎn)變成敏感株，因此，F(xiàn)emA、FemB和FemX有可能成為抗菌藥物的新的潛在的作用靶位。

圖5-12  fem基因產(chǎn)物作用的部位

（FemA：負(fù)責(zé)將第2、3個(gè)甘氨酸連接到五肽交聯(lián)橋之中；FemB：負(fù)責(zé)將第4、5個(gè)甘氨酸連接到五肽交聯(lián)橋之中；FemC：負(fù)責(zé)異谷氨酰胺的氨酰化作用；FemF：負(fù)責(zé)L-賴(lài)氨酸與UDP-N-乙酰胞壁酰二肽鏈之間的連接；FemD：負(fù)責(zé)將D-丙氨酰-D-丙氨酸加入到N-乙酰胞壁酰三肽鏈中；FemX：可能涉及第1個(gè)甘氨酸的連接)

（五)耐萬(wàn)古霉素腸球菌（VRE)

VRE至少有VanA、VanB、VanC、VanD4種表型（表5-6)，其中VanA型VRE已在全球范圍內(nèi)蔓延。

表5-6  耐萬(wàn)古霉素腸球菌耐藥情況

VanA型萬(wàn)古霉素耐藥基因位于接合性R質(zhì)粒攜帶的轉(zhuǎn)座子Tn1546上。該轉(zhuǎn)座子大小為10 851bp，包含9個(gè)基因，分為4個(gè)功能區(qū)（圖5-13)：①轉(zhuǎn)座基因：開(kāi)放讀碼框ORF1和ORF2，分別編碼轉(zhuǎn)座酶和解離酶；②耐藥調(diào)節(jié)基因：vanR和vanS；③耐藥結(jié)構(gòu)基因：vanH、vanA和vanX；④輔助蛋白基因：vanY和vanZ。

圖5-13  轉(zhuǎn)座子Tn1546上糖肽類(lèi)抗生素耐藥基因及其編碼產(chǎn)物

IR_L和IR_R：反向重復(fù)序列

VanS為組胺酸蛋白激酶，可作為一個(gè)感受器，檢測(cè)環(huán)境中萬(wàn)古霉素的存在，特別是萬(wàn)古霉素對(duì)細(xì)胞壁合成的早期影響，然后向反應(yīng)調(diào)節(jié)器VanR傳遞信號(hào)。活化的VanR的DNA結(jié)合域（DNAbinding domain)與耐藥基因VanH的啟動(dòng)子調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)合，從而激活耐藥結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄活性，大量表達(dá)與耐藥性有關(guān)的蛋白質(zhì)（VanH、VanA、VanX)。

VanH具有脫氫酶活性，可將丙酮酸還原成D-乳酸（D-Lac)，為VanA提供底物。VanA具有連接酶活性，催化由D-Lac與丙氨酸合成縮肽：D-Ala-D-Lac。細(xì)菌的加合酶能利用該縮肽與UDP-N-乙酰胞壁酰-三肽連接成相應(yīng)的UDP-乙酰胞壁酰-五肽側(cè)鏈，后者在轉(zhuǎn)肽酶作用下與鄰近五肽交聯(lián)，形成肽聚糖（圖5-2)。

VanX是二肽酶，不能水解D-Ala-D-Lac，但可水解D-Ala-D-Ala，減少用于合成正常前體五肽的D-Ala-D-Ala數(shù)量。如果一些D-Ala-D-Ala避開(kāi)了VanX水解，結(jié)合到前體三肽上，VanY則作為羧肽酶水解前體五肽末端的殘基D-Ala，形成一個(gè)前體四肽，使萬(wàn)古霉素不能與之結(jié)合。VanZ功能不清，并非萬(wàn)古霉素耐藥性產(chǎn)生所必需，可能與替考拉寧耐藥性有關(guān)。

萬(wàn)古霉素的作用靶位是N-乙酰胞壁酰五肽側(cè)鏈末端的D-Ala-D-Ala（圖5-2)，二者結(jié)合后可抑制轉(zhuǎn)肽酶和羧肽酶的作用，阻斷四（五)肽側(cè)鏈的形成或側(cè)鏈交聯(lián)，從而阻止細(xì)胞壁的合成，導(dǎo)致細(xì)菌死亡（圖5-2)。在萬(wàn)古霉素耐藥菌株中，合成的D-Ala-D-Lac（或D-Ala-D-Hbut)代替D-Ala-D-Ala，用于肽聚糖合成。由于D-Ala-D-Lac酯鍵中的氧取代了D-Ala-D-Ala酯鍵中的NH基，破壞了萬(wàn)古霉素與靶位之間的氫鍵，對(duì)藥物的親和力下降至1/1000以下，從而導(dǎo)致萬(wàn)古霉素不能阻斷側(cè)鏈交聯(lián)，細(xì)菌得以生存。

Tn1546以轉(zhuǎn)座方式整合到可自行移動(dòng)的質(zhì)粒上，后者以接合方式在不同腸球菌臨床分離株中頻繁地轉(zhuǎn)移，引起萬(wàn)古霉素耐藥基因擴(kuò)散。近期發(fā)現(xiàn)，由Tn1546和插入序列IS1251組成的轉(zhuǎn)座子Tn5482能將VanA型耐藥基因從腸球菌轉(zhuǎn)移到不同種屬的細(xì)菌，如金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌。

對(duì)于大多數(shù)萬(wàn)古霉素非依賴(lài)型VRE，僅僅只有在萬(wàn)古霉素存在時(shí)，才會(huì)誘導(dǎo)合成相關(guān)的脫氫酶（VanH)和連接酶（VanA)，以產(chǎn)生D-Ala-D-Lac取代D-Ala-D-Ala。萬(wàn)古霉素依賴(lài)型VRE（VDE)菌株生長(zhǎng)時(shí)，需要萬(wàn)古霉素存在，最可能的解釋是，VDE菌株關(guān)閉了正常的D-Ala-D-Ala的合成途徑，即缺乏D-Ala-D-Ala連接酶，或被VanX作用所水解。只要萬(wàn)古霉素存在（如患者接受萬(wàn)古霉素治療時(shí))，D-Ala-D-Ala不為VRE細(xì)胞壁合成所必需，而是誘導(dǎo)形成一個(gè)替代的二肽樣結(jié)構(gòu)，參與肽聚糖合成，VRE得以生長(zhǎng)繁殖。一旦萬(wàn)古霉素去掉，VDE菌株中D-Ala-D-Lac不再合成，沒(méi)有D-Ala-D-Lac和D-Ala-D-Ala，細(xì)菌則不能繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖。

第六節(jié)  抗生素應(yīng)用選擇壓力與耐藥性的產(chǎn)生

耐藥菌株出現(xiàn)和擴(kuò)散的因素繁多，但起關(guān)鍵作用的是：①耐藥基因發(fā)生突變使耐藥譜增大；②細(xì)菌間遺傳物質(zhì)交換，將耐藥基因轉(zhuǎn)移到新宿主；③醫(yī)院及社區(qū)抗生素的廣泛應(yīng)用，為耐藥菌產(chǎn)生和長(zhǎng)期存在于體內(nèi)，或更為廣泛地?cái)U(kuò)散，以及引起疾病提供了重要的選擇壓力（selective pressure)。前兩個(gè)為細(xì)菌本身生物學(xué)特性的因素，是耐藥性產(chǎn)生的客觀依據(jù)，后一個(gè)是人為因素，是抗生素耐藥性迅速傳播的主要推動(dòng)力。此外，還與感染控制措施應(yīng)用不當(dāng)，各種先進(jìn)的侵襲性診治手段的廣泛應(yīng)用，以及免疫忍容性宿主(immuno-compromised host)增多等因素有關(guān)。

一、抗生素的誘導(dǎo)作用

近年研究表明，抗生素能誘導(dǎo)某些細(xì)菌耐藥基因的表達(dá)。

AmpC β-內(nèi)酰胺酶基因表達(dá)的誘導(dǎo)  AmpC β-內(nèi)酰胺酶具有很強(qiáng)的可誘導(dǎo)性。通常情況下，AmpC酶不表達(dá)或低水平表達(dá)，但在β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素存在時(shí)，該酶產(chǎn)量顯著上升，如陰溝腸桿菌AmpC酶活性比誘導(dǎo)前提高100倍左右，甚至1000倍，達(dá)到完全去抑制型水平。通常在強(qiáng)誘導(dǎo)劑（特別是亞胺培南、頭孢孟多、頭孢西丁)誘導(dǎo)后，AmpC酶的活性可以滅活第一、二、三代頭孢菌素和單環(huán)內(nèi)酰胺類(lèi)。

目前對(duì)革蘭陰性菌染色體編碼的誘導(dǎo)性AmpC酶的調(diào)控機(jī)制已基本闡明（圖5-14)。研究發(fā)現(xiàn)，AmpC酶的表達(dá)受amp復(fù)合操縱子調(diào)控，amp操縱子由4個(gè)不連鎖的基因ampC、ampR、ampD和ampG組成。ampC是結(jié)構(gòu)基因，編碼AmpC酶。ampR編碼誘導(dǎo)性反式轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子（AmpR)。ampD編碼N-乙酰葡糖胺-L-丙氨酸酰胺酶（AmpD)，ampG編碼膜結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（AmpG)，參與肽聚糖的合成。

圖5-14  AmpC的表達(dá)調(diào)控

位于細(xì)胞膜上的AmpG將正常代謝中細(xì)胞壁降解物（UDP-N-乙酰葡糖胺-N-乙酰胞壁酰三肽)從周漿間隙轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，胞內(nèi)AmpD能水解細(xì)胞壁降解物（包括UDP-N-乙酰葡糖胺-N-乙酰胞壁酰三肽，UDP-N-乙酰胞壁酰三肽)，釋放糖和小肽（L-Ala-D-Glu-DAP)，重新參與細(xì)胞壁合成的再循環(huán)。

當(dāng)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素不存在時(shí)，AmpR為負(fù)調(diào)控因子（抑制子)，主要與一個(gè)抑制性配體-細(xì)胞壁前體UDP-N-乙酰胞壁酰五肽結(jié)合，以失活狀態(tài)結(jié)合在ampR-ampC之間區(qū)域，使ampC基因的轉(zhuǎn)錄處于受抑制狀態(tài)。但當(dāng)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素存在時(shí)，細(xì)胞壁合成受阻，細(xì)胞壁降解產(chǎn)物UDP-N-乙酰胞壁酰三肽水平升高，UDP-N-乙酰胞壁酰五肽水平降低，N-乙酰胞壁酰三肽與抑制性配體競(jìng)爭(zhēng)AmpR上的結(jié)合位點(diǎn)，從而解除抑制性配體的抑制作用。此時(shí)，AmpR為正調(diào)控因子（激活子)。AmpR激活ampC基因的轉(zhuǎn)錄，過(guò)量表達(dá)AmpC酶。

AmpD維持UDP-N-乙酰胞壁酰五肽與UDP-N-乙酰胞壁酰三肽在數(shù)量上的平衡，控制著ampC轉(zhuǎn)錄信號(hào)的強(qiáng)弱。AmpD基因突變產(chǎn)生有功能缺陷的AmpD時(shí)，AmpR即以激活子狀態(tài)發(fā)揮作用，引起大量的β-內(nèi)酰胺酶表達(dá)，成為穩(wěn)定去抑制表型。在使用某些第三代頭孢菌素期間，可誘導(dǎo)選擇出穩(wěn)定的去抑制的突變株，使AmpC酶高水平表達(dá)。

金黃色葡萄球菌mecA基因表達(dá)的誘導(dǎo)  臨床實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，一些攜帶mecA基因的金黃色葡萄球菌仍然顯示對(duì)甲氧西林敏感，被稱(chēng)為“準(zhǔn)MRSA”，這是由于其mecA基因被強(qiáng)烈抑制所致。當(dāng)它們接觸β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素誘導(dǎo)劑后，即迅速激活MecR1，產(chǎn)生PBP2a，對(duì)甲氧西林轉(zhuǎn)呈耐藥。

此外，長(zhǎng)期使用抗生素可誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥水平提高，增加耐藥基因如R質(zhì)粒在細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移的頻率。

二、抗生素的篩選作用

通過(guò)自發(fā)突變或“耐藥基因”轉(zhuǎn)移而成為耐藥性的菌株，具備了適應(yīng)外界環(huán)境改變的能力，但是，耐藥菌株在菌群中僅占極少部分，并且需消耗能量保持耐藥基因（如R質(zhì)粒)或泵出抗菌藥物，外膜通透性降低雖能阻止抗生素進(jìn)入，但同時(shí)亦影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，因此，在自然環(huán)境下，耐藥菌難以與占有壓倒優(yōu)勢(shì)的敏感菌競(jìng)爭(zhēng)，其生長(zhǎng)規(guī)模必然受到正常菌群的拮抗。然而，抗生素的廣泛應(yīng)用提供了對(duì)耐藥突變株的選擇環(huán)境。

研究發(fā)現(xiàn)，許多很少服用抗生素的病人剛住院時(shí)，其腸道及其他部位分離的菌株大部分是敏感菌株。當(dāng)給病人長(zhǎng)期使用抗生素，尤其是廣譜抗生素時(shí)，敏感菌株（包括拮抗耐藥菌的部分正常菌群)將迅速被抑制或“淘汰”，使得病人對(duì)醫(yī)院流行的耐藥菌株變得更加易感，耐藥性細(xì)菌（主要來(lái)自醫(yī)護(hù)人員或住院已久的病人，或自身耐藥突變株)乘機(jī)侵入并大量繁殖，成為新的優(yōu)勢(shì)菌，最終取代敏感菌株的地位�？梢�(jiàn)，抗生素在耐藥菌產(chǎn)生過(guò)程中起到篩選作用。例如，在日本，1993～1994年淋球菌對(duì)青霉素耐藥率為20.5%，對(duì)環(huán)丙沙星耐藥率為6.6%。由于第三代頭孢菌素和環(huán)丙沙星取代青霉素，成為治療淋病一線(xiàn)藥，到1997～1998年，青霉素耐藥率下降為12.7%，而環(huán)丙沙星則上升到24.4%。

現(xiàn)今大多數(shù)質(zhì)粒與前青霉素時(shí)代菌株中的質(zhì)粒唯一不同之處是，攜帶了耐藥基因，提示耐藥菌大多產(chǎn)生于抗生素發(fā)現(xiàn)之后。在抗生素使用不受限制的國(guó)家，細(xì)菌（特別是腸桿菌科)攜帶R質(zhì)粒的頻率通常較高。

G^－桿菌R質(zhì)粒的產(chǎn)生和擴(kuò)散伴隨著β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的發(fā)展和應(yīng)用。20世紀(jì)50年代，青霉素耐藥腸桿菌科菌迅速增長(zhǎng)，大多攜帶編碼青霉素酶的質(zhì)粒。耐酶青霉素和頭孢菌素問(wèn)世后，隨之出現(xiàn)產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶的菌株，尤其是超廣譜頭孢菌素的泛用和濫用，導(dǎo)致β-內(nèi)酰胺酶基因發(fā)生點(diǎn)突變，編碼ESBL的質(zhì)粒迅速出現(xiàn)和傳播。目前，ESBL的種類(lèi)和數(shù)量正以驚人的速度在發(fā)展。

近年來(lái)，在臨床廣泛應(yīng)用β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素/克拉維酸和頭霉素的選擇壓力下，AmpCβ-內(nèi)酰胺酶由原來(lái)局限于染色體編碼逐漸向質(zhì)粒編碼轉(zhuǎn)移，每年發(fā)現(xiàn)1～2個(gè)新質(zhì)粒，這大大提高了AmpCβ-內(nèi)酰胺酶的水平傳播能力�？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，各種編碼AmpCβ-內(nèi)酰胺酶的質(zhì)粒將在全球范圍內(nèi)流行。

抗生素的篩選作用從總體上導(dǎo)致耐藥基因庫(kù)擴(kuò)充，病原菌獲得耐藥性機(jī)會(huì)增加，一些耐藥菌本身也可成為條件致病菌。例如，萬(wàn)古霉素投入臨床使用30多年后，一直沒(méi)有出現(xiàn)明顯耐藥現(xiàn)象。隨著MRSA、耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌和艱難梭菌感染暴發(fā)流行，萬(wàn)古霉素用量急劇上升，20世紀(jì)80年代出現(xiàn)VRE，并迅速波及全球，糞腸球菌已成為萬(wàn)古霉素耐藥性貯存宿主，進(jìn)而可能傳播到金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌。又如，腸道正常菌群糞腸球菌對(duì)頭孢菌素呈現(xiàn)固有耐藥，頭孢菌素的廣泛應(yīng)用促進(jìn)糞腸球菌大量繁殖，已成為醫(yī)院感染重要病原菌。

三、抗生素在臨床和臨床之外的應(yīng)用

（一)在臨床方面的應(yīng)用

細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生與變遷與臨床上抗生素廣泛或過(guò)度應(yīng)用有絕對(duì)關(guān)系。醫(yī)院環(huán)境中抗生素選擇壓力的長(zhǎng)期存在，一方面篩選出毒力弱，但對(duì)許多抗生素呈固有耐藥的條件致病菌；另一方面篩選出毒力強(qiáng)，原來(lái)對(duì)抗生素敏感轉(zhuǎn)呈耐藥的致病菌。

醫(yī)院是抗生素使用集中的地方，院內(nèi)的細(xì)菌耐藥率明顯高于社區(qū)，同一種細(xì)菌，院內(nèi)分離株耐藥性較強(qiáng)和較廣譜。對(duì)某一特定藥物耐藥率的波動(dòng)與醫(yī)院抗生素使用規(guī)定的變化有關(guān)。大醫(yī)院在高價(jià)位抗生素上用藥比例和數(shù)量較多，院內(nèi)多重耐藥菌比例和量也較大。

在ICU，耐藥菌檢出率遠(yuǎn)高于其他病房，常見(jiàn)的MRSA、凝固酶陰性葡萄球菌、VRE、革蘭陰性桿菌等均呈多重耐藥性。產(chǎn)ESBL菌在ICU、血液病科、腫瘤病房、燒傷病房、新生兒房分離率較高，這與抗菌藥物使用頻率密切相關(guān)。一些原本無(wú)害的不動(dòng)桿菌和黃單胞菌屬數(shù)年前幾乎未聽(tīng)說(shuō)過(guò)，因抗生素的濫用出現(xiàn)多重耐藥性，已成為住院患者致命的血源性感染的重要病原菌。以上反映了ICU抗生素選擇壓力的水平，已形成抗生素大量使用與耐藥菌株頑強(qiáng)遞增的惡性循環(huán)。

那么，人類(lèi)是如何陷入細(xì)菌耐藥性的困境呢？調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在絕大多數(shù)病歷，在病原菌及其藥敏結(jié)果出來(lái)前已開(kāi)始憑經(jīng)驗(yàn)選擇用藥，待藥敏報(bào)告再作調(diào)整，而有的可能始終無(wú)藥敏結(jié)果，從某種意義上講，這是細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的主要原因。一些醫(yī)生不顧抗菌藥物使用限制的有關(guān)規(guī)定，繼續(xù)開(kāi)出過(guò)量或不適當(dāng)?shù)目咕�藥物，例如�?/p>

（1)用于無(wú)細(xì)菌感染并發(fā)征的病毒感染。全球抗生素處方中用于呼吸系統(tǒng)感染治療占3/4。實(shí)際上，90%以上的感冒和呼吸道感染是由各類(lèi)病毒而非細(xì)菌引起，抗生素對(duì)病毒性感染不起作用，反而會(huì)因過(guò)度使用引起菌群失調(diào)，加速細(xì)菌抗藥性的產(chǎn)生和擴(kuò)散，使原本容易治愈的病癥變得難以治療。

（2)選用對(duì)病原菌無(wú)效或療效不強(qiáng)的藥物。病原體產(chǎn)生耐藥后繼續(xù)用以往藥物，產(chǎn)生耐藥菌二重感染時(shí)未改用其他藥物。有的人為了追求經(jīng)濟(jì)效益，總喜歡使用昂貴的新型廣譜抗生素，或多種抗生素聯(lián)用。對(duì)高危重病患者，越來(lái)越依賴(lài)最新的更廣譜的抗菌藥物。

（3)劑量不足或過(guò)大，過(guò)早停藥或感染已控制多日而不及時(shí)停藥，尤其是外科手術(shù)無(wú)感染指征的預(yù)防性使用抗生素，術(shù)前應(yīng)用過(guò)早，術(shù)后停藥過(guò)晚。目前一般采用術(shù)前2～3d、術(shù)后5～7d的給藥方法，但現(xiàn)在認(rèn)為這種方法不很恰當(dāng)，需用抗生素加以覆蓋的感染危險(xiǎn)期一般不超過(guò)24～48h。

在美國(guó)超過(guò)1/2的住院病人和1/3門(mén)診病人屬于不該使用抗生素或使用不當(dāng)。在很多發(fā)展中國(guó)家，許多抗生素不需處方隨便可以買(mǎi)到，無(wú)指征濫用現(xiàn)象嚴(yán)重……。據(jù)報(bào)道，我國(guó)抗生素的合理使用率只有40%，例如，某部隊(duì)大醫(yī)院對(duì)7800份住院病例調(diào)查發(fā)現(xiàn)，臨床無(wú)感染及預(yù)防指征使用第三代頭孢菌素占23.5%，治療首選第三代頭孢菌素占64%，依據(jù)病原學(xué)檢查結(jié)果治療的病例只占12.5%，參考藥敏結(jié)果選藥者僅占7.8%，顯然存在不合理用藥現(xiàn)象。

（二)在獸醫(yī)與畜牧業(yè)方面的應(yīng)用

耐藥菌株產(chǎn)生和擴(kuò)散速度不僅僅是臨床上廣泛使用抗菌藥物的結(jié)果，還與獸醫(yī)學(xué)、畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖泛用抗生素有密切關(guān)系。例如，美國(guó)生產(chǎn)的40%以上抗生素用于畜牧業(yè)，其中80%混入飼料作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑（growth promoter)，因?yàn)檫M(jìn)食含亞治療劑量抗生素飼料的動(dòng)物能增重4%～5%。1992～1996年澳大利亞每年進(jìn)口近600公斤萬(wàn)古霉素用于臨床，而用于畜牧業(yè)的另一糖肽類(lèi)抗生素阿伏帕星（avoparcin)超過(guò)6000公斤。畜牧業(yè)長(zhǎng)期大量非治療性應(yīng)用抗生素必然導(dǎo)致耐藥性細(xì)菌的出現(xiàn)，主要是動(dòng)物源性病原菌，如引起腹瀉的沙門(mén)菌和空腸彎曲菌，以及人畜共患病原菌，如大腸埃希菌和腸球菌。

由于人和動(dòng)物微生態(tài)系關(guān)系密切，抗生素耐藥性容易突破物種界線(xiàn)，即通過(guò)進(jìn)食和直接與感染動(dòng)物（或動(dòng)物糞便)接觸，動(dòng)物體內(nèi)耐藥菌進(jìn)入人體消化道，然后將耐藥基因轉(zhuǎn)移到人體致病菌中，導(dǎo)致耐藥基因擴(kuò)散，抗生素耐藥性細(xì)菌庫(kù)不斷增大。例如，阿伏帕星是非人用抗生素，但由于交叉耐藥，動(dòng)物飼料中添加阿伏帕星明顯促進(jìn)耐萬(wàn)古霉素腸球菌的出現(xiàn)。萬(wàn)古霉素耐藥基因vanA整合在接合性質(zhì)粒上，可在動(dòng)物腸球菌菌株之間擴(kuò)散，并傳遞給人體腸球菌�？梢�(jiàn)，畜牧業(yè)應(yīng)用抗生素是某些病原菌耐藥性發(fā)展的重要推動(dòng)力。

四、耐藥菌的擴(kuò)散

雖然抗菌藥物使用和濫用是耐藥性迅速產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，但醫(yī)務(wù)人員感染控制基本技術(shù)的應(yīng)用不當(dāng)是造成耐藥菌株在醫(yī)院內(nèi)擴(kuò)散的主要原因。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，醫(yī)護(hù)人員的手是耐藥菌的主要傳播途徑。例如，醫(yī)務(wù)人員與病人大量接觸前后忽視洗手；未按規(guī)定戴手套；脫去手套后沒(méi)有充分洗手。在擁擠不堪、嚴(yán)重缺員，以及抵抗力極差的重癥患者集中的單位，耐藥菌經(jīng)醫(yī)務(wù)人員污染的手為媒介的人─人傳播的危險(xiǎn)性最大。這些患者呼吸道和消化道正常（敏感)菌群能迅速被醫(yī)院流行的耐藥菌株所取代，通常數(shù)天之內(nèi)，每毫升呼吸道分泌物或每毫克糞便中耐藥菌的數(shù)量達(dá)到數(shù)萬(wàn)億個(gè)。如操作不嚴(yán)格，機(jī)械通風(fēng)或患者大小便失禁將大大增加醫(yī)務(wù)人員污染手的可能性。

最新研究表明，如果不用含抗菌藥物的肥皂洗手，耐藥的G^＋球菌和G^－桿菌仍然存活，如萬(wàn)古霉素耐藥腸球菌（VRE)在手上能存活約30min。

分子流行病學(xué)研究表明，耐藥菌可以在同一病房或醫(yī)院內(nèi)、醫(yī)院之間、一個(gè)地區(qū)引起暴發(fā)流行，有時(shí)甚至跨越國(guó)界擴(kuò)散，其中最突出的是，青霉素耐藥肺炎鏈球菌MMSp23F血清型首先在西班牙報(bào)道，之后傳播到美國(guó)、南非、歐洲和香港等地。美國(guó)曾發(fā)生多次VRE暴發(fā)，在同一醫(yī)院不同患者體內(nèi)常常鑒定出相同的VRE菌株。在美國(guó)洛杉磯從5所不同醫(yī)院分離的VanB型VRE，91%菌株為同一克隆，不僅在患者和醫(yī)務(wù)人員體內(nèi)檢出，而且存在于許多醫(yī)療器械和病人所用物品上，提示存在醫(yī)源性交叉感染。

全球化貿(mào)易大幅度增加了人員流動(dòng)，進(jìn)而加速病原微生物包括耐藥菌株的傳播和蔓延。

第七節(jié)  細(xì)菌耐藥性的控制策略

如果說(shuō)抗菌藥物的出現(xiàn)是人類(lèi)第一次征服細(xì)菌，細(xì)菌耐藥性則是對(duì)人類(lèi)智慧的又一次嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

一、強(qiáng)細(xì)菌耐藥性監(jiān)控

這是了解細(xì)菌耐藥性趨勢(shì)、正確制定治療指南和恰當(dāng)評(píng)定措施有效性的關(guān)鍵因素。應(yīng)加強(qiáng)國(guó)際間交流與合作，構(gòu)建細(xì)菌耐藥性全球監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)現(xiàn)有的耐藥性監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)，大力培訓(xùn)監(jiān)測(cè)人員，以保證結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)化、有效性、可靠性，為耐藥細(xì)菌流行的監(jiān)控提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，共同制定對(duì)策，遏制耐藥細(xì)菌的發(fā)生和擴(kuò)散。

臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)利用計(jì)算機(jī)軟件，對(duì)臨床各種標(biāo)本的病原菌分離率和耐藥譜，以及抗菌藥物應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，定期報(bào)告給醫(yī)院感染科，再反饋給臨床各科室，以便讓臨床醫(yī)生及時(shí)掌握所在醫(yī)院病原菌及其耐藥性變化的最新動(dòng)態(tài)，有計(jì)劃地交替使用高敏感性的抗生素。

目前對(duì)耐藥菌的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)是MRSA、VRE、PRSP和產(chǎn)ESBL革蘭陰性桿菌。應(yīng)對(duì)各科室治療室、換藥室和ICU的空氣和物品，以及醫(yī)護(hù)人員的手，尤其是癌癥患者，ICU監(jiān)護(hù)患者，器官移植患者和燒傷患者等易感人群進(jìn)行耐藥菌監(jiān)測(cè)。

二、少選擇壓力，逆轉(zhuǎn)耐藥性

早在1960年就有學(xué)者指出，應(yīng)通過(guò)減少抗生素應(yīng)用選擇壓力，讓那些產(chǎn)生耐藥突變的微生物群體失去與野生型敏感菌的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而逐漸減少或消失，從而阻止耐藥性的發(fā)生與蔓延。近年來(lái)，根據(jù)耐藥性變遷特點(diǎn)，通過(guò)限制某些抗生素的應(yīng)用或改變抗生素的應(yīng)用種類(lèi)，有計(jì)劃地定期或劃區(qū)停用某種抗生素，或循環(huán)使用抗生素，對(duì)恢復(fù)細(xì)菌對(duì)抗生素的敏感性和遏制細(xì)菌耐藥性已顯示出良好的前景。

在芬蘭，1990年從咽部和膿汁中分離的紅霉素耐藥A族鏈球菌為13.2%，1993年上升為19%。隨著紅霉素和其他大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素的用量減少，到1998年該菌紅霉素耐藥檢出率下降了50%。又如，1996年，為對(duì)付VRE和艱難梭菌假膜性腸炎暴發(fā)流行，美國(guó)某醫(yī)院減少了第三代頭孢菌素用量，改用氨芐西林/舒巴坦或哌拉西林/他唑巴坦，結(jié)果一年后患者糞便中VRE定植率從47%下降到15%，艱難梭菌感染率亦下降了50%。

可見(jiàn)，只要堅(jiān)持正確引導(dǎo)合理使用抗生素，停止藥店無(wú)處方出售抗生素，限制抗生素的使用，鼓勵(lì)農(nóng)場(chǎng)主在食用動(dòng)物中使用非人用和不會(huì)選擇交叉耐藥的抗生素，或用微生態(tài)制劑替代抗菌藥物，高耐藥率是完全可以逆轉(zhuǎn)的。

三、速準(zhǔn)確檢測(cè)耐藥性

在處理細(xì)菌感染時(shí)，速度極為重要。在病原菌及其藥敏鑒定結(jié)果出來(lái)之前（通常為48h)，病人已經(jīng)開(kāi)始接受經(jīng)驗(yàn)性治療，抗菌藥物的選擇是基于感染的臨床特征。當(dāng)疑為嚴(yán)重感染或醫(yī)院感染時(shí)，常采用廣譜抗生素治療，尤其是對(duì)ICU住院病人或急診室病人使用更為頻繁，這就難免不出現(xiàn)不合理用藥現(xiàn)象。因此，快速檢測(cè)病原菌及其耐藥性，將會(huì)大大減少誤用的抗生素處方率，幫助醫(yī)生選用針對(duì)性更強(qiáng)的抗生素，縮短療程，減輕細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生和擴(kuò)散的選擇壓力，延緩耐藥菌株的出現(xiàn)。

常規(guī)藥敏試驗(yàn)（如平板擴(kuò)散法、E試驗(yàn)法)是以“菌”為中心，首先從臨床標(biāo)本中分離出病原菌，再作藥敏試驗(yàn)，至少需要2d才能得到結(jié)果，對(duì)于生長(zhǎng)緩慢和營(yíng)養(yǎng)要求苛刻的細(xì)菌所需時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)于耐藥株與敏感株混合感染難以保證結(jié)果的可靠性。因此，建立快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)耐藥性的分子藥敏試驗(yàn)法十分重要。

分子藥敏試驗(yàn)是以耐藥性檢測(cè)代替敏感性檢測(cè)。通常先通過(guò)PCR擴(kuò)增耐藥（突變)基因，擴(kuò)增產(chǎn)物再通過(guò)以下方法檢測(cè)：瓊脂糖凝膠電泳、探針雜交、微板雜交-ELISA法、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析（RFLP)、單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析（SSCP)、直接測(cè)序。例如，葡萄球菌對(duì)甲氧西林的耐藥機(jī)制是由于產(chǎn)生新的青霉素結(jié)合蛋白，其編碼基因mecA的存在和甲氧西林耐藥性之間有很好的相關(guān)性，因此PCR檢測(cè)mecA基因可能成為甲氧西林耐藥性的“金標(biāo)準(zhǔn)”。又如，幽門(mén)螺桿菌耐克拉霉素的分子機(jī)制是，23SrRNA基因2143和2144位點(diǎn)發(fā)生了A→G點(diǎn)突變，2143位點(diǎn)還存在A→C點(diǎn)突變，可采用PCR-微板雜交（圖10-6)或PCR-RFLP法直接檢測(cè)胃粘膜或胃液中幽門(mén)螺桿菌及其對(duì)克拉霉素的耐藥性。

近年發(fā)展的基因芯片技術(shù)在檢測(cè)耐藥基因上具有很大潛力，特別適合于檢測(cè)多個(gè)基因和/或多重突變引起的某種微生物的耐藥，如結(jié)核分枝桿菌對(duì)異煙肼的耐藥和艾滋病病毒對(duì)逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑的耐藥。美國(guó)已研制出同時(shí)檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌對(duì)利福平、異煙肼、乙氨丁醇3種藥物的耐藥性，檢出率分別達(dá)到75%、50%和70%，并能區(qū)分人型結(jié)核分枝桿菌和牛型結(jié)核分枝桿菌。

與常規(guī)藥敏方法相比，分子藥敏試驗(yàn)法具有特異性強(qiáng)、敏感度高、快速等優(yōu)點(diǎn)，能直接檢測(cè)臨床標(biāo)本中病原菌的耐藥性，尤其適于難以培養(yǎng)或培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)的病原菌，可減少細(xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中耐藥性的擴(kuò)散，應(yīng)在大多數(shù)臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室推廣。但是，目前尚需不斷完善與發(fā)展，特別是在確定細(xì)菌耐藥基因與耐藥性的關(guān)系上。

四、學(xué)合理用藥，防止耐藥菌株的產(chǎn)生

耐藥菌株非正常增加，往往伴隨著抗菌藥物的非正常使用。由于人類(lèi)開(kāi)發(fā)新型抗生素的速度已落后于細(xì)菌耐藥性的發(fā)展速度，因而細(xì)菌耐藥性不可能根除，只能對(duì)抗或延緩耐藥性的發(fā)生，為此，應(yīng)有組織、有計(jì)劃、有目的合理控制使用抗菌藥物，以延長(zhǎng)抗菌藥物使用壽命。然而，這一最重要的防治措施尚未受到應(yīng)有的重視。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)醫(yī)生進(jìn)行合理使用抗生素教育，規(guī)范醫(yī)生處方，賦予藥師監(jiān)督處方的權(quán)利，讓病人和公眾了解細(xì)菌的耐藥現(xiàn)狀及其危害。合理用藥包括以下幾個(gè)方面：

嚴(yán)格掌握抗菌藥物應(yīng)用的適應(yīng)證  病毒性感染和發(fā)熱原因不明者，除并發(fā)細(xì)菌感染外，不宜輕易采用抗菌藥物。因?yàn)橐坏┯盟幹�后，使臨床表現(xiàn)不典型，難以確診，延誤正確治療。但對(duì)病情危重者，抗生素的使用可適當(dāng)放寬。盡量避免使用抗生素作預(yù)防性治療和皮膚、粘膜等局部用藥，以防誘導(dǎo)耐藥菌產(chǎn)生。例如，萬(wàn)古霉素的應(yīng)用僅限于下列適應(yīng)征：由耐β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的革蘭陽(yáng)性菌所致的嚴(yán)重感染；對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素嚴(yán)重過(guò)敏患者；因抗生素應(yīng)用引起艱難梭菌假膜性腸炎，使用甲硝唑治療失敗患者；外科手術(shù)后感染和MRSA感染高�；颊�，可預(yù)防性采用亞劑量萬(wàn)古霉素。

正確選擇抗菌藥物和配伍  在使用抗生素前，原則上除危重患者外應(yīng)先從患者體內(nèi)分離致病菌，并做細(xì)菌藥物敏感試驗(yàn)，以便選擇敏感的抗生素治療，盡可能使用窄譜、價(jià)廉抗生素，保留廣譜、新型和價(jià)昂抗生素作備用。按病情階梯性選藥，不任意跨代用藥。病情危重者或培養(yǎng)失敗者或受各種條件限制不能培養(yǎng)者，可根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)和感染部位選用抗生素，但可靠性差。

聯(lián)合用藥可降低耐藥性突變頻率，從不同環(huán)節(jié)控制產(chǎn)生耐藥性，但必須有明確的指征，如：①病原菌未明或單一藥物不能控制的嚴(yán)重感染；②多種細(xì)菌引起的混合感染；③較長(zhǎng)期用藥有可能產(chǎn)生耐藥者，如結(jié)核病往往同時(shí)使用利福平、異煙肼和吡嗪酰胺。但一種藥物可以控制的感染，不可任意采用多種藥物聯(lián)合�？捎谜�譜者就不用廣譜。

正確掌握劑量、療程和給藥方法  用藥量應(yīng)保證血液或感染組織達(dá)到有效抑菌或殺菌濃度，及時(shí)殺滅病原菌。避免劑量過(guò)大或療程過(guò)長(zhǎng)而造成藥物浪費(fèi)和加劇副作用；又要注意由于劑量不足而致病情遷延，轉(zhuǎn)為慢性、復(fù)發(fā)，誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。療程應(yīng)盡量縮短，及時(shí)停藥。

五、格執(zhí)行消毒隔離制度，防止耐藥菌的交叉感染

醫(yī)院應(yīng)建立一支感染控制隊(duì)伍，加強(qiáng)醫(yī)院感染控制措施，預(yù)防耐藥菌的暴發(fā)流行。醫(yī)務(wù)人員檢查病人時(shí)必須正確及時(shí)洗手，對(duì)與病人接觸較多的醫(yī)生、護(hù)士和護(hù)工，應(yīng)定期檢查帶菌情況；發(fā)現(xiàn)帶菌時(shí)應(yīng)暫時(shí)調(diào)離病房，以免傳播耐藥菌感染。

對(duì)耐藥菌感染的患者，尤其是VISA、VRE和MRSA定植或感染者，應(yīng)予隔離，主要措施包括：①VRE感染患者住單獨(dú)病房或與其他VRE感染者合住，教育患者防止交叉感染；②進(jìn)入VRE感染患者病房戴上手套，離開(kāi)時(shí)用含抗菌藥物的肥皂洗手；③當(dāng)需要與患者身體或病房物品接觸時(shí)，應(yīng)穿上隔離衣。

需要隔離保護(hù)的易感人群包括：①有嚴(yán)重的基礎(chǔ)疾病，如骨髓移植、糖尿病等；②曾接受多種抗生素（特別是第三代頭孢菌素或萬(wàn)古霉素)治療；③ICU、腫瘤科和外科長(zhǎng)期住院；④接受侵襲性診治；⑤與VISA、VRE和MRSA患者接觸者。

應(yīng)大力改善社區(qū)衛(wèi)生條件，通過(guò)減少細(xì)菌感染來(lái)阻止耐藥性從動(dòng)物傳播到人類(lèi)。

六、找新型抗菌藥物和新的抗感染方法

一種新的抗生素從發(fā)現(xiàn)到臨床應(yīng)用，通常需要6～7年。因此，尚難預(yù)料人類(lèi)發(fā)明新的抗生素的速度能否跟上細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的速度。

改良現(xiàn)有抗生素  保留其原有細(xì)菌靶位的作用，但避免現(xiàn)有耐藥機(jī)制。例如，

1．發(fā)展耐酶抗生素或滅活酶抑制劑 針對(duì)細(xì)菌對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的耐藥機(jī)制，可考慮開(kāi)發(fā)具有對(duì)酶的失活作用穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)的藥物，如碳青霉烯類(lèi)（亞胺培南)、青霉烯類(lèi)（呋羅培南fropenem)等，亦可篩選β-內(nèi)酰胺酶的抑制劑，如克拉維酸、舒巴坦、他唑巴坦和硼酸類(lèi)化合物，與抗菌藥物聯(lián)合應(yīng)用，如阿莫西林/克拉維酸、氨芐西林/舒巴坦，可阻止對(duì)酶不太穩(wěn)定的抗生素被降解。大多數(shù)產(chǎn)ESBL細(xì)菌對(duì)β-內(nèi)酰胺酶抑制劑敏感，但上述β-內(nèi)酰胺酶抑制劑對(duì)染色體介導(dǎo)的C組β-內(nèi)酰胺酶和金屬β-內(nèi)酰胺酶的抑制作用很弱或無(wú)。近年已篩選出一些新的β-內(nèi)酰胺酶抑制劑（如CL-186195、J-110441)，對(duì)金屬β-內(nèi)酰胺酶和C組β-內(nèi)酰胺酶顯示強(qiáng)力抑制作用。迄今為止，尚未開(kāi)發(fā)出除β-內(nèi)酰胺酶抑制劑外的酶抑制劑。

對(duì)氨基糖苷類(lèi)抗生素進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，使之不被修飾酶滅活。例如，阿米卡星是在卡那霉素分子中引入保護(hù)基團(tuán)而成，可避免修飾酶鈍化，地貝卡星則是通過(guò)剔除卡那霉素中易被修飾酶修飾的基團(tuán)而成。

2．抑制外排系統(tǒng) 細(xì)菌對(duì)四環(huán)素耐藥主要是通過(guò)外排系統(tǒng)不斷將進(jìn)入菌體內(nèi)藥物排出體外。可設(shè)計(jì)與排出泵親和力更強(qiáng)的四環(huán)素結(jié)構(gòu)類(lèi)似物，阻止排出泵有效地排出四環(huán)素；或?qū)λ沫h(huán)素加以改造，抑制泵出蛋白的活性，或降低與外排泵親和力。如經(jīng)化學(xué)改造的新一類(lèi)四環(huán)素甘氨環(huán)素（glycylcycline)具有廣譜的抗菌活性。

3．增加與靶位親和力 萬(wàn)古霉素的分子結(jié)構(gòu)加上一個(gè)疏水性環(huán)狀支鏈后，對(duì)萬(wàn)古霉素敏感的革蘭陽(yáng)性菌和VRE顯示很好的活性，如LY333328的藥效高出萬(wàn)古霉素1000多倍。針對(duì)MRSA，可研制與PBP2a有強(qiáng)親和力的β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素（如新型碳青霉烯類(lèi)L-695256和SM-17466)或fem基因抑制劑。三環(huán)類(lèi)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素sanfetrinem對(duì)PRSP的PBP1a和PBP2b有很強(qiáng)的親和力，對(duì)許多常見(jiàn)的β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定。

尋找細(xì)菌內(nèi)抗菌作用的新靶子  修補(bǔ)現(xiàn)有抗生素只是權(quán)宜之計(jì)，并不能贏得太多時(shí)間來(lái)對(duì)付聰明的細(xì)菌，因?yàn)檫@類(lèi)藥物從基本結(jié)構(gòu)上沒(méi)有避開(kāi)現(xiàn)有的耐藥機(jī)制，細(xì)菌稍加突變，能很快形成新的耐藥機(jī)制，因而針對(duì)耐藥菌設(shè)計(jì)全新作用機(jī)制的抗菌藥物迫在眉睫。

要以病原菌為目標(biāo)，利用細(xì)菌基因組學(xué)、生物信息學(xué)和體內(nèi)基因表達(dá)技術(shù)，確定感染過(guò)程中被特異誘導(dǎo)的重要疾病基因及其功能，闡明細(xì)菌的耐藥機(jī)制及其與宿主之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)哪些對(duì)病原菌生存必不可少，感染過(guò)程又常常優(yōu)先表達(dá)的因子，如病原菌在活體內(nèi)感染時(shí)才表達(dá)的基因和基因產(chǎn)物（如毒力)，而不是體外培養(yǎng)皿環(huán)境中生長(zhǎng)時(shí)所表達(dá)的產(chǎn)物。有效的靶位可能是基因或基因產(chǎn)物（如涉及細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)合成、代謝物轉(zhuǎn)運(yùn)、毒力，以及宿主細(xì)胞凋亡等)。選擇這些因子作為藥物篩選的新靶標(biāo)，采用超高通量藥物篩選系統(tǒng)，發(fā)展新的治療藥物（或治療性疫苗)，可以減少耐藥基因選擇和擴(kuò)散的機(jī)會(huì)。不過(guò)，對(duì)這些高度特異靶位的藥物比傳統(tǒng)的抗生素具有更窄的作用譜，要求有相應(yīng)的快速診斷系統(tǒng)與之相匹配。

開(kāi)發(fā)抗菌中藥復(fù)方和天然抗微生物肽  研究表明，中藥復(fù)方成份復(fù)雜，作用機(jī)制和環(huán)節(jié)多，既有直接的抗菌作用，又有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的作用，不易產(chǎn)生耐藥性，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)中藥復(fù)方抗菌的研究與開(kāi)發(fā)。來(lái)源于動(dòng)物的抗微生物肽正在開(kāi)發(fā)之中，包括protegrin、爪蟾抗菌肽（magainin)、防御素（defensin)、鯊胺（qualamine)等。此外，將抗藥性好的抗生素與最有效的細(xì)胞因子合二為一，具有抗菌和調(diào)節(jié)抗感染免疫的雙重作用。

引入“以菌制菌”的微生態(tài)調(diào)整療法  抗生素耐藥性的發(fā)展，忍容性宿主中機(jī)會(huì)性感染的增加，新的致病菌的出現(xiàn)，導(dǎo)致臨床上大量使用抗生素，進(jìn)而加劇耐藥菌株的出現(xiàn)和擴(kuò)散，需要不斷換用新的抗生素。因此，需要尋找新的策略來(lái)防治感染性疾病。源于自然、回歸自然的微生態(tài)制劑（probiotic)能通過(guò)生物拮抗、營(yíng)養(yǎng)爭(zhēng)奪、占位性保護(hù)等多種機(jī)制拮抗某些致病菌，從而調(diào)整微生態(tài)平衡，提高宿主防御功能。病原菌通過(guò)基因突變產(chǎn)生耐藥性的危險(xiǎn)性減少。微生態(tài)制劑將為感染性疾病的治療提供新途徑。

在某些局部感染時(shí)可用噬菌體作為一種輔助治療，如應(yīng)用銅綠假單胞菌噬菌體治療創(chuàng)口感染�？赏ㄟ^(guò)基因工程技術(shù)改造噬菌體，使其進(jìn)入人體后能攻擊多種類(lèi)的病原菌，突破噬菌體對(duì)其宿主裂解的專(zhuān)一性。

發(fā)展疫苗  這是解決難以治療的耐藥性細(xì)菌的最好辦法。疫苗接種可降低細(xì)菌感染發(fā)生率，從而減少抗生素用量，延緩耐藥性的出現(xiàn)，應(yīng)大力發(fā)展較難治療的常見(jiàn)耐藥菌的有效疫苗。

展望21世紀(jì)，人類(lèi)將有可能有效地控制耐藥性細(xì)菌的感染。

（龍北國(guó)  第一軍醫(yī)大學(xué))