痔疮长期出血会癌变吗鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类抗生素耐药机制的研究进展

2021年1月17日发(作者：尤书)
鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类药物耐药机制的研究

路蓉
1
张烽
2
（
1
苏州卫生职业技术学院检验药学系
07
检三
3
班

303707155


2
无锡三院检验科）


摘要

目的

鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类抗生素耐药机制

关键词

耐药机制


鲍曼不动杆菌（
Acinetobacter baumannii
, Ab
）广泛分布于自然界，可从环境中及人类
血液、脓汁、唾 液、尿液、皮肤和粘膜中分离出来。由于鲍曼不动杆菌对湿热、紫外线、化
学消毒剂有较强抵抗力，在环境中的存活时间长，
它可在病人中播散并引起医院感染。
近些
年来，随着多重 耐药（
multidrug-resistant, MDR
）甚至泛耐药（
pan- resistant
）鲍曼不动杆菌
的不断涌现，
已使这种细菌对大部分抗生素产生耐 药，
甚至仅对多粘菌素敏感，
使其发病率
和致死率日益升高。

氨基 糖苷类
(aminoglycosides)
，是由链霉菌或小单胞菌等微生物产生或经半合成 制取的
一类由氨基糖
(
或中性糖
)
与氨基环醇以苷键相结合的易溶于 水的碱性抗生素。
具有浓度依赖
性快速杀菌作用、
耐药性低、
临床有效和价廉 等优点，
被广泛用于革兰阴性杆菌所致的败血
症、细菌性心内膜炎和其他严重感染的治疗。
鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类药物的耐药机制主要包括：
1.
细菌产氨基糖苷类修 饰酶钝化
药物；
2.
细菌产
16SrRNA
甲基化酶保护细菌之药物 作用靶位
16SrRNA
基因免受药物攻击；
3.
主动外排系统过度表达等。 而鲍曼不动杆菌对
β
-
内酰胺类等其他类型药物的另两种耐药机
制：
1.
细菌之氨基糖苷类药物作用靶位
16SrRNA
基因（
16SrDNA< br>）突变
[1,2]
；
2.
外膜蛋白改变
[3,4]
在 鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类抗生素耐药中是否发挥作用尚未见报道。

1.
产生氨基糖苷类修饰酶

研究表明，鲍氏不动杆菌对氨基糖苷类耐药的主要原因是产生 了氨基糖苷修饰酶。鲍
曼不动杆菌可通过乙酰化、
磷酸化、
核苷酸化等化学转变方法对 氨基糖苷类抗生素产生耐药。
已知的氨基糖苷类修饰酶有乙酰转移酶
(AAC)
﹑核苷转移酶
(ANT)
和磷酸转移酶
(APH)
三
类共
30
余种
[5]
。
氨基糖苷类修饰酶是基团转移酶。
这些酶共价修 饰抗菌药物导致其结构变化，
从而丧失与靶点的结合能力。
乙酰转移酶破坏氨基糖苷类抗菌药物 的羟基或酰胺基可以影响
其与
rRNA
结合，从而引起耐药。

< br>AAC
主要以乙酰辅酶
A
作为乙酰基的供体
,
分别作用于氨基 糖苷类抗生素的
2-
脱氧链
霉胺环的
1
位和
3
位以 及
6-
氨基己糖环的
2
′位和
6
′位。分
AAC( 2) , AAC (6
′
) ,AAC (9) ,
AAC (3) 4
种。
ANT
的作用机制是利用
A
TP
为第二底物
,
通过将
AMP
分别转移到
2
″
, 3
″
, 4
′
,
6 , 9
位的羟基上而修饰氨基糖苷类抗生素。分成
ANT(6) ,ANT(4
′
) ,
ANT(3
″
) ,ANT( 2
″
) ,ANT(9) 5< br>种。
APH
是能磷酸化所有氨基糖苷类抗生素的羟基酶
,
其作用
于典型的氨基糖苷类抗生素的
3-,2
′
-
及
6
′
-
位。包括
APH (3
′
) , APH (2
″
) ,APH (3
″
) ,
APH (6) ,APH ( 9 ) , APH ( 4 ) , APH ( 7
″
) 7
种
[6]
。

编码产生的酶底物特异性各不相同。如
AAC (3)-
Ⅰ作用底物主要为庆大霉素、紫苏霉
素、阿司米星等；
AAC ( 3) -
Ⅱ为庆大霉素、紫苏霉素、地贝卡星、奈替米星、妥布霉素等；
AAC (3)-
Ⅲ、
AAC (3)-
Ⅳ为庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、新霉素等；
AAC (6
′
) -
Ⅰ作用
底物为卡那霉素、
妥布霉素、
奈替米星、
阿米卡星、
新霉素等
; ANT(2
″
)-
Ⅰ为庆大霉素和妥
布霉素；
ANT (3
″
)-
Ⅰ介导链霉素及壮观霉素耐药；
APH (3
′
) -
Ⅵ可修饰大多数氨基糖苷类
药物
[6]
。

aac
(3)-I
、
aac
(6')-I
和
ant
(3'')- I
是在鲍曼不动杆菌中检出率最高的三种氨基糖苷类修饰酶
基因
[7-22]
。在多数情况下，这三种基因在鲍曼不动杆菌中同时存在，提示它们可能共同存在
于一个耐药基因盒中，
并在不同菌株间广泛传播。
由于这三种基因表达产物的作用底物几乎
涵盖了氨基糖苷类 抗生素，
危害很大，
值得引起大家的注意。
此外，
较为常见的基因有
ant
(2
和
aac
(3)-II
[8,21,22]
，而
aac
(6')-II[19,21]
、
aph
(3')-VI
[20,23]
各仅有 两篇文献报道，
aph
(3')-1
仅有一
篇文献报道
[22]。由于各类氨基糖苷类修饰酶所引起的耐药抗生素底物不尽相同，因此各地
鲍曼不动杆菌对各种氨基 糖苷类药物的耐药程度也不尽相同。

2.
产生
16SrRNA
甲基化酶

药物学家曾通过改造老的氨基糖苷类 药物的结构改善对产氨基糖苷类修饰酶细菌的抗
菌效能
[24]
,
如通过脱氧反应
, 3
′
-
脱氧卡那霉素
(
托普霉素
)
能拮抗
3
′位修饰酶的修饰
,
即
该药对仅产
3
′位修饰酶的细菌有效
; 3
′
, 4
′
-
双脱氧卡那霉素
(
地贝卡星
)
能拮抗
3
′和
/
或
4
′位修饰酶的修饰
,
即该药对产
3
′和
/
或
4
′位修饰酶的细菌仍有效 。通过烷酰基化
,
丁胺
双脱氧卡那霉素
(
阿贝卡星
) (
地贝卡星在
C1
位
NH
2
上接
L-AHB)
能拮抗
3
′、
4
′、
6
′、
2
位
修饰酶的修饰
,
阿贝卡星能拮抗大多数的修饰酶。

16S rRNA
甲基化酶能使药物作用靶位甲基化
,
导致甲基化后与氨基糖苷类药物亲和
力下降而高耐氨基糖苷类药物。
16S rRNA
甲基化酶在细菌间快速传播将堵住通过改造老的
氨基糖苷类药物的结构提高抗菌作用开发新药的 路子。

自
2002
年日本在一株铜绿假单胞菌中发现
16SrR NA
甲基化酶基因
rmt
A
以来
[23]
,
欧洲 和
日本学者先后在肠杆菌科细菌中发现
arm
A
、
rmt
B
基因
[26,27]
。
目前常见的
16S rRNA
甲基 化酶
编码基因主要有
rmt
A
、
rmt
B
、
rmt
C
、
rmt
D
、
arm
A
等。在 鲍曼不动杆菌中只发现存在
arm
A
这一种
16S rRNA
甲基 化酶编码基因
[9,28-33]
。
其中朱健铭
[9]
等在国内首次 发现和报告了多重耐
药鲍曼不动杆菌存在新的氨基糖苷类药物耐药机制
16SrRNA
甲基化酶基因，
并在国际上首次
发现了
armA
基因的新亚型，
以< br>arm
A-like
命名。
值得注意的是在裘莉佩
[28]
等 的研究中
arm
A
阳
性率竟达
100%
，这是一个非常严峻 的信号，给氨基糖苷类药物的新药开发提出了紧迫的要
求。

3.
主动外排系统过度表达

多药外排系统是引起细菌多药耐药的重要原因。目前国内外研 究比较深入的主要有铜
绿假单胞菌的
MexAB- OprM
等系统
[34]
、
嗜麦芽窄食单胞菌的
sme
DEF
系统
[35]
、
大肠埃希菌的
AcrAB- TolC
系统
[36]
。
目前在不动杆菌中发现的主动外排系统主要是法国学者在鲍曼不动杆
菌中发现的
adeABC< br>系统
[37]

和香港学者在不动杆菌
GDG3
中发现的
adeDE
系统
[38]
,
均属于
耐药结节化细胞分化族
(RND)
。

2001
年，
Magnet
在研究一株多重耐药鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类药物的耐药机制时发
现，
AdeB
基因编码的蛋白与这株菌对氨基糖苷类药物的敏感性降低有关
[ 37]
。
AdeABC
主动
外排系统，属
RND
超家族（< br>resistance-nodulation-division family
）
， 编码主动外排泵蛋白复合
体，
能非特异性地将结构不同的多种抗菌药物泵出细胞外，
引 起细菌耐药。
它由
3
部分构成：
AdeB
形成跨膜部分、
AdeA
形成内膜结合蛋白、
AdeC
形成外膜孔 蛋白。
AdeABC
为染色体
编码，正常情况下，受一个双成分系统调节，
A deS
及
AdeR
。
ade
R
或
ade
S
基因单点突变，导
致表达增加，使得外排作用增强，并证实使
AdeS
失活可 使鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类抗生
素的敏感性增加
[39]
。国内有研究利用泵抑制剂
CCCP
进行的外排抑制试验证明鲍曼不动杆菌
对阿米卡星的耐药与外排泵有关，进一 步检测
AdeB
的
mRNA
表达水平显示这种耐药性与
AdeB的
mRNA
表达水平降低有关
[40]
。
2007
年，
Nemec
[41]
等在对
116
株鲍曼不动杆菌对奈替米
星敏感性的研究时发现，
AdeABC
系统在大部分菌株尤其是在耐药菌株中呈阳性，其对奈替
米星敏感性的降低与
AdeABC
系统的存在及过表达有关。

4.
整合子、转座子基因

王睿
[42]
等的研究发现，Ⅰ类整合子基因 （
int
Ⅰ基因）阳性与整合子基因阴性的鲍曼不
动杆菌对氨基糖苷类抗生素最低抑菌 浓度存在着显著性差异。
Nemec
[43]
等在研究Ⅰ类整合子
与三株不同 克隆的鲍曼不动杆菌氨基糖苷类修饰酶基因之间的关联时，从整合子
-
基因盒结
构中同 种耐药基因的发生率、
耐药基因的组合方式以及整合子与这些基因的关系等多方面证
实整合子在 氨基糖苷类修饰酶基因在不同克隆中的传播中发挥了重要作用。台湾学者对
283
株多重耐药鲍 曼不动杆菌的Ⅰ类整合子进行了研究，发现大多数整合子
-
基因盒包含
aac
A4,
aac
C1,
aac
(6')-II,
aad
A1,
aad
A2,
aad
A4
和aad
DA1
等氨基糖苷类修饰酶基因，
并证实Ⅰ类整合
子与鲍曼不动杆 菌氨基糖苷类耐药基因的传播有着密切关系
[44]
。澳大利亚、韩国、法国等
国学者 也发现Ⅰ类整合子携带了多种氨基糖苷类修饰酶

[45,46]
。
2008
年，法国学者发现转座
子可携带含有氨基糖苷类耐药基因的Ⅰ类整合子基因，
还有转座 子基因可携带氨基糖苷类甲
基化酶基因。有趣的是，转座子和整合子还呈现出一种交叉的现象
[ 47]
。

可见，整合子及转座子等遗传元件可携带多种氨基糖苷类修饰酶基因或甲基 化酶基因
在鲍曼不动杆菌不同克隆间水平传播，并引起对氨基糖苷类严重的多重耐药性。
目前，鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类抗生素耐药机制研究已取得了诸多进展，但尚不能
完全解释其严重 的多重耐药性。
而且，
随着研究的深入，
人们发现细菌携带及传播耐药基因
的 效率非常高，
伴之而来的是多重耐药鲍曼不动杆菌的广泛传播及耐药性的进一步加重。
氨
基糖苷类抗生素是否已经走到了它的尽头，已成为临床微生物学家必须认真面对的问题了。


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