大腸埃希菌產超廣譜β-內酰胺酶基因型與其耐藥性＊

張志堅,張傅山,張欽憲

1)鄭州大學第三附屬醫院檢驗科鄭州 450052 2)鄭州大學第一附屬醫院檢驗科鄭州 450052 3)鄭州大學基礎醫學院組織學與胚胎學教研室鄭州 450001

大腸埃希菌產超廣譜β-內酰胺酶基因型與其耐藥性＊

張志堅1),張傅山2),張欽憲3)#

1)鄭州大學第三附屬醫院檢驗科鄭州 450052 2)鄭州大學第一附屬醫院檢驗科鄭州 450052 3)鄭州大學基礎醫學院組織學與胚胎學教研室鄭州 450001

#通訊作者,男,1953年 3月生,碩士,教授,研究方向:分子生物學,E-mail:qxz53@zzu.edu.cn

大腸埃希菌;超廣譜β-內酰胺酶;基因型;耐藥性

目的:明確產超廣譜β-內酰胺酶 (ESBLs)大腸埃希菌基因型與耐藥性的關系。方法:收集鄭州大學第一附屬醫院、第三附屬醫院檢驗科細菌室2007年至2008年分離的產酶大腸埃希菌138株,采用 PCR及 DNA測序分析明確 ESBLs型別及其分布模式,采用 E-test法測定菌株的最小抑菌質量濃度 (MIC)。結果:各菌株均含有 1～5 ESBLs基因型分布模式;不同模式菌株均對青霉素類、頭孢一代、二代及三代中頭孢噻肟和頭孢曲松耐藥 (MIC≥256 mg/L),對頭孢他啶表現為體外試驗敏感 (MIC≤4 mg/L),對四代頭孢菌素頭孢吡肟表現不一 (MIC值分別為32、48、48、16和 64 mg/L)。對阿米卡星、亞胺培南及碳青酶烯類抗菌素穩定敏感 (MIC分別為≤12和 0.25 mg/L)。攜帶不同 ESBLs型別菌株抗藥活性相同。結論:多種耐藥機制可存在于同一產酶菌株中。

產超廣譜β-內酰胺酶 (extended spectrumβ-lactamases,ESBLs)是腸桿菌科細菌,尤其是大腸埃希菌耐藥的主要機制。由于抗菌藥物的應用習慣不同,各地臨床分離大腸埃希菌菌株攜帶 ESBLs型別有所差異。資料[1]顯示,同一菌株可攜帶多種亞型ESBLs。目前,臨床針對產酶菌株耐藥表型的研究多集中于 ESBLs亞型的明確,但對于耐藥表型與宿主菌攜帶 ESBLs亞型的多寡關系,以及菌株中是否存在其他耐藥機制探究甚少。而此研究結果,對于臨床抗感染治療的藥物極為關鍵。為解決這一問題,作者收集了產酶大腸埃希菌進行研究,具體內容如下。

1 材料與方法

1.1 菌株來源、主要試劑與儀器 參考文獻[2]。

1.2 最小抑菌質量濃度(MIC)檢測 將各菌株分別接種于 LB液體培養基中,37℃、200 r/min振蕩培養 4 h,用肉湯將菌液稀釋至 0.5麥氏比濁管濁度后,均勻涂布于 90 mm M-H藥敏平板,稍干后,每一平板上貼放一種 E-test藥敏紙片。35℃培養 18 h,根據 CLSI判斷標準,明確菌株對各種抗菌藥物的抗藥活性,觀察MIC結果。

2 結果

菌株中存在 TEM、SHV、CTX-M-1、CTX-M-14、CTX-M-25、CTX-M-38、OXA-1和 OXA-20型 8種 ESBLs。MIC測定結果見表1。各菌株均對青霉素類、頭孢一、二代及三代中頭孢噻肟、頭孢曲松耐藥,對頭孢他啶、亞胺培南以及阿米卡星穩定敏感。攜帶不同 ESBLs型別的菌株具有相同的抗藥活性。

表1 攜帶不同 ESBL s基因型別菌株MIC檢測 mg/L

3 討論

作者的研究結果顯示,不同 ESBLs型別模式菌株具有以下特點:青霉素類抗菌藥物中,對哌拉西林和氨芐西林耐藥,MIC≥256 mg/L;對頭孢克羅、頭孢三嗪和頭孢噻肟耐藥,MIC≥256 mg/L,而對頭孢他啶表現為敏感,其MIC為 4 mg/L;對亞胺培南以及阿米卡星穩定敏感。此與酶誘導表達效果以及ESBLs型別分布有一定的關系[3]。此外,各菌株對頭孢吡肟的耐藥性不一,表明不同菌株所產 ESBLs對頭孢吡肟的水解能力有所差異,與耿燕等[4]報道相一致。各亞型 ESBLs的抗藥活性有所差異,故同時擁有多種型別 ESBLs,各型別間抗藥活性可相互補充,使得宿主菌耐藥活性更為廣泛。但從各組MIC檢測結果上看,攜帶不同 ESBLs型別的大腸埃希菌抗藥活性相同,表明各菌株耐藥性與所攜帶ESBLs型別分布相關性不強,攜帶單一 ESBLs型別的菌株同樣具有廣泛耐藥活性。提示臨床分離多重耐藥大腸埃希菌菌株,除了產生各型 ESBLs外,還具有其他的耐藥機制。

多型別 ESBLs賦予了宿主菌廣泛的抗藥活性,其他耐藥機制的存在,可擴大菌株抗藥譜,如菌體外膜通透性下降、存在主動外排系統以及藥物作用靶位的改變可介導菌株對喹諾酮類藥物的耐藥。而產生鈍化酶、修飾酶可介導菌株對氨基糖苷類藥物耐藥。多種耐藥機制共同發揮抗藥活性,造成野生菌株的多重耐藥[5-8]。

[1]袁正泉,朱劍君,張國富,等.產超廣譜β-內酰胺酶大腸埃希菌的基因型檢測及耐藥性分析[J].實用預防醫學,2006,13(3):579

[2]張志堅,閻志勇,張欽憲.鄭州地區大腸埃希菌產超廣譜β-內酰胺酶基因型分布[J].鄭州大學學報:醫學版,2010,45(5):730

[3]年華,褚云卓,王倩.醫院感染大腸埃希菌耐藥性變化分析[J].中華醫院感染學雜志,2007,17(4):452

[4]耿燕,張王剛,王香玲,等.泌尿系感染產超廣譜β內酰胺酶 (ESBLs)大腸埃希菌的耐藥表型和基因分型[J].第四軍醫大學學報,2005,26(7):622

[5]SeegerMA,Diederichs K,Eicher T,et al.The Acrb efflux pump:confoxmational cycling and peristalsis lead to multidrug resistance[J].CurrDrug Targets,2008,9(9):729

[6]方治平,徐煒,劉小康,等.大腸桿菌體內氟喹諾酮類藥物耐藥抑制的研究[J].四川大學學報:醫學版,2005,36(1):86

[7]Luzzaro F.Fluoroquinoloes and Gram-negatine bacteria:aut imicrobialActivity and mechanis ms of resistace[J].Infez Med,2008,160(Suppl 2):5

[8]張馨琢,黃永茂.大腸埃希菌產氨基糖苷類修飾酶的研究進展[J].西南軍醫,2008,10(6):105

(2010-04-13收稿 責任編輯趙秋民)

Analysis of producing extenaed spectrumβ-lactamases gene-type and drug resistence inE.coli

ZHANG Zhijian1),ZHANG Fushan2),ZHANG Q inxian3)
1)Departm ent of Clinical Laboratory,the Third Affiliated Hospital,Zhengzhou University,Zhengzhou 4500522)Departm ent of ClinicalLaboratory,the FirstAffiliated Hospital,Zhengzhou University,Zhengzhou 4500523)Departm ent of Histology and Em bryology,College of BasicM edical Sciences,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001

E.coli;extended spectrumβ-lactamases;genotype;drug resistence

A im:To research the relationship between extended spectrumβ-lactamases(ESBLs)gene-type and drug resistence of ESBLs producingE.coli.Methods:A total of 138 ESBLs producing strains ofE.coliwere collected from the first and third teaching hospitalsof Zhengzhou university.ESBLs genotypewas detected by PCR andDNA sequencing.MICs of ESBLs producerswere tested by E-test.Results:The resistant strains had 1～5 ESBLs genotype.Every strains was resistant to penicillins,the first and second generation cephalosporins,Cefotaxime and Ceftriaxone(MIC≥256 mg/L).All of them were sensitive to imipenem and amikacin(MIC≤12 and 0.25 mg/L),and every strain was sensitive to Ceftazidimein vitro(MIC≤4 mg/L).Different strain had a different result to cefepime(MIC was 32,48,48,16,and 64 mg/L),the drug resistence among 5 groups had no difference.Conclusion:Lots of drug-resistantmechanisms may exist in 1 ESBLs producing strains.

R446.5

＊河南省醫學科技攻關基金資助項目 200703071