1、第五章,細(xì)菌耐藥性,贛南醫(yī)學(xué)院病原生物學(xué)教研室 曹鎬祿 TELQQ：330223876,1.抗菌藥物（antibacterial agents） 指對(duì)病原菌具有抑制或殺滅作用、用于預(yù)防和治療細(xì)菌性感染的藥物，包括抗生素（antibiotics）和化學(xué)合成的藥物。 2.抗生素（antibiotic agents）： 微生物在其代謝過程中產(chǎn)生的能殺滅或抑制其它特異病原微生物的產(chǎn)物?？股胤肿恿啃?，低濃度就能發(fā)揮其生物活性，有天然和人工半合成兩類。,第一節(jié) 抗菌藥物的種類及其作用機(jī)制,一、抗菌藥物的種類 （一）按抗菌藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類 1.-內(nèi)酰胺類（-lactam）

2、化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有-內(nèi)酰胺環(huán)的抗生素。-內(nèi)酰胺抗生素分子側(cè)鏈的組成形式多樣，形成了抗菌譜不同、臨床藥理學(xué)特性各異的多種不同-內(nèi)酰胺抗生素。,青霉素（penicillin）類：青霉素G、甲氧西林等。 頭孢菌素（cephalosporin）類：頭孢唑啉等。 頭霉素：如頭孢西丁。 單環(huán)-內(nèi)酰胺類：如氨曲南。 碳青霉素烯類：亞胺培南與西司他丁合用稱泰能。 -內(nèi)酰胺酶抑制劑：如舒巴坦棒酸使酶失活。,2.大環(huán)內(nèi)酯類（macrolides） 紅霉素、螺旋霉素等。 3.氨基糖苷類（aminoglycosides） 鏈霉素、慶大霉素 4.四環(huán)素類（tetracycline） 四環(huán)素、強(qiáng)力霉素等。 5.氯霉素類（ch

3、loramphenic） 包括氯霉素、甲砜霉素。,6.化學(xué)合成的抗菌藥物 磺胺類：磺胺嘧啶（SD）、復(fù)方新諾明 （SMZco）等。 喹諾酮類：包括氟哌酸、環(huán)丙沙星等。 7.其他 抗結(jié)核藥物：利福平、異煙肼、乙胺丁醇、 吡嗪酰胺等。 多肽類抗生素：多粘菌素類、萬古霉素、 桿菌肽、林可霉素和克林霉素等。,（二）按生物來源分類 1.細(xì)菌產(chǎn)生的抗生素 如多粘菌素和桿菌肽。 2.真菌產(chǎn)生的抗生素 如青霉素及頭孢菌素，現(xiàn) 在多用其半合成產(chǎn)物。 3.放線菌產(chǎn)生的抗生素 放線菌是生產(chǎn)抗生素的主要來源。其中鏈霉菌和小單孢菌產(chǎn)生的抗生素最多。常見的抗生素包括鏈霉素、卡那霉素、四環(huán)素、紅霉素、兩性霉素B等。,根據(jù)對(duì)

4、病原菌的作用靶位，將抗生素的作用機(jī)制分為四類（表6-1）。 1.抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成 2.影響胞漿膜通透性（多粘菌素） 3.抑制蛋白質(zhì)合成（大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖甙類） 4.抑制核酸代謝：葉酸代謝；核酸合成（喹諾酮 、磺胺類）,三、抗菌藥物的作用機(jī)制,表5-1 抗菌藥物的主要作用部位,細(xì)菌結(jié)構(gòu)與抗菌藥物 莢膜：保護(hù)層，增強(qiáng)致病力，抵抗吞噬。 細(xì)胞壁：特殊保護(hù)層 鞭毛：細(xì)胞運(yùn)動(dòng)器官 性菌毛和質(zhì)粒：形成遺傳耐藥和變異的部分。 核糖體：合成蛋白質(zhì),G-菌與G+菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比較圖,抑制胞漿外交叉聯(lián)接過程（青霉素、頭孢菌素） 抑制胞漿膜階段粘肽合成（萬古霉素、桿菌肽） 抑制胞漿內(nèi)粘肽前體的形成(磷霉素、環(huán)絲氨

5、酸）,1.抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,-內(nèi)酰胺類抗生素主要抑制肽聚糖合成所需的轉(zhuǎn)肽酶反應(yīng)，阻止肽聚糖鏈的交叉連結(jié)，使細(xì)菌無法形成堅(jiān)韌的細(xì)胞壁。 -內(nèi)酰胺抗生素可與細(xì)胞膜上的青霉素結(jié)合蛋白（penicillin-binding protein, PBP）共價(jià)結(jié)合。該蛋白質(zhì)是青霉素作用的主要靶位，當(dāng)PBPs與青霉素結(jié)合后，導(dǎo)致了肽聚糖合成受阻。可以抑制轉(zhuǎn)肽酶活性，使細(xì)菌的細(xì)胞壁形成受阻。 細(xì)菌一旦失去細(xì)胞壁的保護(hù)作用，在相對(duì)低滲環(huán)境中會(huì)變形、裂解而死亡。,有兩種機(jī)制： 某些抗生素分子（如多粘菌素類）呈兩極性 ，親水端與細(xì)胞膜蛋白質(zhì)部分結(jié)合，親脂端與細(xì)胞 膜內(nèi)磷脂結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)菌胞膜裂開，胞內(nèi)成分外漏 ，細(xì)

6、菌死亡。 兩性霉素B和制霉菌素能與真菌胞膜上固醇 類結(jié)合，酮康唑抑制真菌胞膜中固醇類的生物合成 ，均致細(xì)胞膜通透性增加。細(xì)菌胞膜缺乏固醇類， 故作用于真菌的藥物對(duì)細(xì)菌無效。,2.損傷細(xì)胞膜的功能,增加細(xì)胞膜的通透性,氨基糖苷類蛋白質(zhì)合成全過程抑制藥 四環(huán)素類30S亞基抑制藥 氯霉素 林可霉素類 50S亞基抑制藥 大環(huán)內(nèi)酯類,3.抑制蛋白質(zhì)的合成,抗生素可影響細(xì)菌蛋白質(zhì)合成，作用部位及 作用時(shí)段各不相同。,結(jié)果細(xì)菌蛋白質(zhì)合成受到干擾。,4.抑制核酸（DNA/RNA）合成,喹諾酮類：作用于DNA回旋酶，抑制細(xì)菌繁殖。 利福平（RFP）：與依賴DNA的RNA多聚酶結(jié) 合，抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄。 磺胺類

7、藥物：與對(duì)氨基苯甲酸（PABA）的化學(xué) 結(jié)構(gòu)相似，競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶，使二氫葉 酸合成減少，影響核酸的合成，抑制細(xì)菌繁 殖。,抗生素可通過影響細(xì)菌核酸合成發(fā)揮抗菌作用。,影響葉酸代謝,(TMP),TMP與磺胺藥合用(復(fù)方新諾明)有協(xié)同作用,抗菌藥物作用機(jī)制總結(jié)圖示,第二節(jié) 細(xì)菌的耐藥機(jī)制,一、細(xì)菌耐藥性的概念 二、細(xì)菌耐藥性的遺傳機(jī)制 三、細(xì)菌耐藥性的生化機(jī)制 四、細(xì)菌耐藥性的防治原則,一、細(xì)菌耐藥性的概念,細(xì)菌耐藥性（drug resistance） 亦稱抗藥性，是指細(xì)菌對(duì)某抗菌藥物（抗生素或消毒劑）的相對(duì)抵抗性。 抵抗性指病原體或腫瘤細(xì)胞對(duì)反復(fù)應(yīng)用的化學(xué)治療藥物敏感性降低或消失的現(xiàn)象。 耐

8、藥性的程度 用某藥物對(duì)細(xì)菌的最小抑菌濃度（MIC）表示。臨床上有效藥物治療劑量在血清中濃度大于最小抑菌濃度稱為敏感，反之稱為耐藥。,據(jù)遺傳學(xué) 固有耐藥性和獲得耐藥性。 (一)固有耐藥（intrinsic resistance） 固有耐藥性指細(xì)菌對(duì)某些抗菌藥物的天然不敏 感。其耐藥基因來自親代，由細(xì)菌染色體基因決定而代代相傳的耐藥性，存在于其染色體上，具有種屬特異性。 如腸道桿菌對(duì)青霉素的耐藥，固有耐藥性始終如一并可預(yù)測(cè)。,二、細(xì)菌耐藥性的遺傳機(jī)制,獲得耐藥性指細(xì)菌DNA的改變導(dǎo)致其獲得耐藥性表型。耐藥性細(xì)菌的耐藥基因來源于基因突變或獲得新基因,作用方式為接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)或轉(zhuǎn)化?？砂l(fā)生于染色體DNA、

9、質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子等結(jié)構(gòu)基因,也可發(fā)生于某些調(diào)節(jié)基因。 在原先對(duì)藥物敏感的細(xì)菌群體中出現(xiàn)了對(duì)抗菌藥物的耐藥性，這是獲得耐藥性與固有耐藥性的重要區(qū)別。,（二）獲得耐藥（acquired resistance） 1.獲得耐藥性概念,獲得耐藥性大多由質(zhì)粒介導(dǎo)，但亦可由染色體介導(dǎo)的耐藥性，如金葡菌對(duì)青霉素的耐藥。 影響獲得耐藥性發(fā)生率有三個(gè)因素：藥物使用的劑量、細(xì)菌耐藥的自發(fā)突變率和耐藥基因的轉(zhuǎn)移狀況。,(1)染色體突變：所有的細(xì)菌群體都會(huì)發(fā)生自發(fā)的隨機(jī)突變，頻率很低，其中有些突變賦予細(xì)菌耐藥性。 (2)可傳遞的耐藥性（突變基因水平轉(zhuǎn)移方式：接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化）,2.獲得耐藥性基因突變類型,接合：細(xì)胞間通過性

10、菌毛相互溝通，將遺傳物 質(zhì)如質(zhì)?；蛉旧|(zhì)DNA從供體菌轉(zhuǎn)移給受 體菌。 轉(zhuǎn)導(dǎo)：以噬菌體及其含有的質(zhì)粒DNA為媒介， 介導(dǎo)供體菌耐藥基因轉(zhuǎn)移給受體菌內(nèi)。 金葡菌、鏈球菌獲得耐藥。 轉(zhuǎn)化：少數(shù)細(xì)菌可從周圍環(huán)境中攝入裸DNA， 并摻入到細(xì)菌染色體中。,可傳遞耐藥性傳播的三種結(jié)構(gòu)形式：R質(zhì)粒、 轉(zhuǎn)座子和整合子。 R質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移：細(xì)菌中廣泛存耐藥質(zhì)粒，質(zhì) 粒介導(dǎo)的耐藥性傳播在臨床上占有非常重要的地 位。多數(shù)細(xì)菌的質(zhì)粒具有傳遞和遺傳交換能力,細(xì) 菌質(zhì)粒能在細(xì)胞中自我復(fù)制,并隨細(xì)菌分裂穩(wěn)定地 傳遞給后代，能在不同細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。,耐藥基因轉(zhuǎn)移能依靠質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子和整合子等可移動(dòng)的遺傳元件介導(dǎo)下，進(jìn)行傳播。,轉(zhuǎn)座子介

11、導(dǎo)的耐藥性： 轉(zhuǎn)座子（Tn），是比質(zhì)粒更小的DNA片段，可在染色體中跳躍，實(shí)現(xiàn)菌間基因轉(zhuǎn)移或交換，使結(jié)構(gòu)基因的產(chǎn)物大量增加，使宿主細(xì)胞失去對(duì)抗菌藥物的敏感性。 整合子（integron）與多重耐藥： 整合子是移動(dòng)性DNA序列，可捕獲外源基因并 使之轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄曰虻谋磉_(dá)單位。整合子在細(xì)菌 耐藥性的傳播和擴(kuò)散中起到重要的作用。同一類整 合子可攜帶不同的耐藥基因盒，同一個(gè)耐藥基因又 可出現(xiàn)在不同的整合子上，介導(dǎo)多重耐藥。,三、細(xì)菌耐藥性的生化機(jī)制,細(xì)菌耐藥的生化機(jī)制包括： 鈍化酶的產(chǎn)生 藥物作用靶位的改變 抗菌藥物的滲透障礙 主動(dòng)外排機(jī)制 細(xì)菌自身代謝狀態(tài)改變等,（一）產(chǎn)生鈍化酶使抗菌藥物失效,鈍

12、化酶（modified enzyme）是耐藥 菌株產(chǎn)生的、具有破壞或滅活抗菌藥物 活性的某種酶，它通過水解或修飾作用 破壞抗生素的結(jié)構(gòu)使其失去活性，如分 解青霉素的酶或改變氨基糖苷類抗生素 結(jié)構(gòu)的酶。,-內(nèi)酰胺酶： 特異性水解打開藥物分子結(jié)構(gòu)中的-內(nèi)酰胺 環(huán)，使其完全失去抗菌活性，又稱滅活酶 （inactivated enzyme），由染色體和質(zhì)粒介導(dǎo) 。分青霉素型水解青霉素類；頭孢菌素型水解頭孢 類和青霉素類。 在G桿菌中有兩種：超廣譜-內(nèi)酰胺酶 （extended spectrum -lactamase, ESBL）和 AmpC -內(nèi)酰胺酶。,重要的鈍化酶有以下幾種：,氨基糖苷類鈍化酶：

13、由質(zhì)粒介導(dǎo)，其機(jī)制是通過羥基磷酸化、氨基乙?；螋然佘挣；饔茫瑢⑾鄳?yīng)的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合到藥物分子上，使藥物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，失去抗菌作用。 氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶： 由質(zhì)粒編碼產(chǎn)生該酶，使氯霉素乙酰化而失去抗菌活性。,導(dǎo)致與抗生素結(jié)合的有效部位發(fā)生變異，影 響藥物的結(jié)合，對(duì)抗生素不再敏感，這種改變使 抗生素失去作用位點(diǎn)和親和力降低，但細(xì)菌的生 理功能卻正常。 如青霉素結(jié)合蛋白改變導(dǎo)致對(duì)-內(nèi)酰胺類 抗生素親和力極低導(dǎo)致耐藥。,（二）藥物作用靶位的結(jié)構(gòu)和數(shù)量改變 抗菌藥不易與細(xì)菌結(jié)合,（三）抗菌藥物的滲透障礙 藥物不易進(jìn)入菌體內(nèi) 細(xì)菌細(xì)胞壁的障礙和/或外膜通透性的改變將嚴(yán) 重影響抗生素進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部到達(dá)

14、作用靶位發(fā)揮抗菌 效能，耐藥屏蔽也是耐藥的一種機(jī)制。 如細(xì)菌生物被膜是細(xì)菌為適應(yīng)環(huán)境而形成的， 可保護(hù)細(xì)菌逃逸抗菌藥物的殺傷作用。又如細(xì)胞膜 上微孔缺失時(shí)，亞胺培南不能進(jìn)入胞內(nèi)而失去抗菌 作用。銅綠假單胞菌對(duì)抗生素的通透性比其他G菌 差是該菌對(duì)多種抗生素固有耐藥的主要原因之一。,（四）主動(dòng)外排機(jī)制 藥物被泵出菌體外 已發(fā)現(xiàn)數(shù)十種細(xì)菌外膜上有特殊的藥物主動(dòng) 外排系統(tǒng)，藥物主動(dòng)外排使菌體內(nèi)抗菌藥濃度 下降，難以發(fā)揮抗菌作用導(dǎo)致耐藥，主動(dòng)外排 耐藥機(jī)制與細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。,1.改變代謝途徑 細(xì)菌可通過改變代謝途徑逃避抗菌藥物作用， 如呈休眠狀態(tài)的細(xì)菌或細(xì)菌營養(yǎng)缺陷菌均可出現(xiàn)對(duì) 多種抗生素耐藥。耐

15、磺胺藥的細(xì)菌自身產(chǎn)生PABA 或直接利用葉酸轉(zhuǎn)化為二氫葉酸。 2.產(chǎn)生拮抗劑 細(xì)菌可以通過增加生產(chǎn)代謝拮抗劑來抑制抗生 ，從而獲得耐藥性。耐藥金黃色葡萄球菌通過增對(duì) 氨基苯甲酸產(chǎn)量，從而耐受磺胺類藥物的作用。,（五）其他,1.合理使用抗菌藥物 制定抗生素用藥常規(guī)，教育醫(yī)務(wù)工作者和病人規(guī)范化用藥，供臨床選用抗菌藥物參考。 嚴(yán)格根據(jù)適應(yīng)證選用藥物 病人用藥前應(yīng)盡可能進(jìn)行病原學(xué)檢測(cè)，并進(jìn)行藥敏試驗(yàn)，作為調(diào)整用藥的參考。 按藥物的藥動(dòng)學(xué)特性，制定合理的用藥方案。 用藥療程應(yīng)盡量縮短，一種抗菌藥物可以控制的感染則不任意采用多種藥物聯(lián)合。 嚴(yán)格掌握抗菌藥物的局部應(yīng)用、預(yù)防應(yīng)用和聯(lián)合用藥，避免濫用。,第三節(jié)細(xì)菌耐藥性的防治,2.嚴(yán)格執(zhí)行消毒隔離制度 對(duì)耐藥菌感染的患者應(yīng)予隔離，防止耐藥菌的交叉感染。醫(yī)務(wù)人員應(yīng)定期檢查帶菌情況，以免傳播醫(yī)院內(nèi)感染。,加強(qiáng)細(xì)菌耐藥性的檢測(cè)，建立細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)，掌 握本地區(qū)、本單位重要致病菌和抗菌藥物的耐藥性變遷 資料，及時(shí)提為臨床供信息。 必須規(guī)定抗菌藥物憑處方供應(yīng)。 農(nóng)牧業(yè)應(yīng)盡量避免供臨床應(yīng)用的抗菌藥物作為動(dòng)物 生長促進(jìn)劑或用于牲畜的治療，以避免對(duì)醫(yī)用抗菌藥物 產(chǎn)生耐藥性。 細(xì)菌耐藥性一旦產(chǎn)生后，在停用有關(guān)藥物一段時(shí)期 后敏感性有可能逐步恢復(fù)。,3.加強(qiáng)藥政管理,根據(jù)細(xì)菌耐藥性的機(jī)制及其與抗菌藥物結(jié) 構(gòu)的關(guān)系，改造化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其具有耐酶