細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮類藥物耐藥機(jī)制的研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：R978.19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1533(2011)05-0227-02

喹諾酮類藥物是一類由萘啶酸發(fā)展起來的合成抗菌藥，其中氟喹諾酮類藥物于20世紀(jì)80年代起陸續(xù)上市，屬于第三代喹諾酮類藥物，具有抗菌譜廣、抗菌活性高、組織穿透性強(qiáng)等特點(diǎn)且可單藥使用，對(duì)革蘭陽性菌和革蘭陰性菌均顯示有良好的抗菌活性，廣泛應(yīng)用于臨床各種感染性疾病的治療。近年來，隨著氟喹諾酮類藥物在臨床中的廣泛使用，對(duì)其耐藥菌株也在世界各地頻繁出現(xiàn)。下面就細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮類藥物的耐藥機(jī)制研究進(jìn)展作一簡要介紹。

細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮類藥物耐藥的機(jī)制主要有——

1）靶點(diǎn)的改變。

喹諾酮類藥物的作用機(jī)制是針對(duì)細(xì)菌DNA復(fù)制過程中所需的拓?fù)洚悩?gòu)酶。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ和拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ是喹諾酮類藥物的主要作用靶點(diǎn)。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ是由2個(gè)A亞基和2個(gè)B亞基組成的四聚體，分別為gyrA和gyrB[1， 2]。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ是由2個(gè)C亞基和2個(gè)E亞基組成的四聚體，分別由parC和parE基因編碼[3]。在對(duì)喹諾酮類藥物耐藥的革蘭陰性菌中，gyrA的改變最常見，其次是gyrB。對(duì)喹諾酮類藥物耐藥的革蘭陽性菌，拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ的改變是主要的，且parC的改變比parE更常見[4]。研究發(fā)現(xiàn)，革蘭陰性菌對(duì)喹諾酮類藥物耐藥主要是由于gyrA和parC變異所致，其中變異位點(diǎn)最常見于gyrA的絲氨酸Ser83和天冬氨酸Asp87以及parC的絲氨酸Ser80和谷氨酸Glu84，其它位點(diǎn)的變異頻率較低[5， 6]。

2）耐藥性質(zhì)粒。

不同研究人員先后在世界各地不同種屬的細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了耐喹諾酮類藥物質(zhì)粒。該質(zhì)粒可在不同菌屬間廣泛傳播，從而引起了人們的高度重視。其中，整合子介導(dǎo)的多重耐藥機(jī)制因可引起耐藥基因高效、快速轉(zhuǎn)移而備受重視。質(zhì)粒作為一種可移動(dòng)基因元件，通過整合酶的作用捕獲外來的耐藥基因(包括對(duì)氨基糖苷類、喹喏酮類、磺胺類和消毒劑等藥物耐藥的基因)。整合子-基因盒系統(tǒng)是新的可移動(dòng)基因元件，能捕獲和整合細(xì)菌的耐藥基因，是細(xì)菌多重耐藥形成和傳播的主要內(nèi)在機(jī)制[7~9]。杜艷等[10]研究認(rèn)為，克雷伯菌的多重耐藥與I類整合子密切相關(guān)。I類整合子廣泛存在于產(chǎn)ESBLs肺炎克雷伯菌中，攜帶I類整合子的細(xì)菌更易表現(xiàn)出對(duì)氨基糖苷類、喹諾酮類及頭孢菌素類藥物的耐藥性，說明整合子對(duì)細(xì)菌耐藥性的傳播確實(shí)有一定作用。因此，整合子系統(tǒng)介導(dǎo)的細(xì)菌耐藥機(jī)制越來越引起研究者們的關(guān)注，尤其是對(duì)多重耐藥細(xì)菌的研究意義更大。

3）細(xì)菌細(xì)胞膜通透性改變。

對(duì)革蘭陰性菌，喹諾酮類藥物依靠細(xì)菌外膜蛋白和脂多糖的擴(kuò)散作用進(jìn)入菌體，外膜蛋白與脂多糖變異均可使菌體內(nèi)的藥量降低而對(duì)喹諾酮類藥物耐藥。革蘭陰性菌外膜上主要存在ompF和ompC兩組膜孔蛋白。親水性藥物主要通過ompF進(jìn)入菌體發(fā)揮抗菌作用，但這不是疏水性藥物如司氟沙星、培氟沙星等進(jìn)入菌體的主要途徑。在大多數(shù)情況下，膜孔蛋白的減少或缺少不是細(xì)菌耐藥的主要機(jī)制，但可降低細(xì)菌對(duì)藥物的敏感性；與其它耐藥機(jī)制同時(shí)存在時(shí)，則會(huì)顯著提高耐藥程度。細(xì)菌基因的突變也是革蘭陰性菌細(xì)胞膜通透性下降的重要原因，這些突變基因通常為非特異性基因，沒有直接表達(dá)產(chǎn)物，對(duì)鄰近的其它基因也沒有調(diào)控作用。不過，這些突變菌株有一個(gè)共同的表型，即外膜蛋白異常[11]。

4）主動(dòng)外排機(jī)制。

這是近年來研究較多的一種機(jī)制，是細(xì)菌對(duì)抗菌藥物耐藥的另一重要途徑。細(xì)菌細(xì)胞膜上存在一類蛋白質(zhì)，在能量支持下可將進(jìn)入胞內(nèi)的藥物選擇或非選擇地排出細(xì)胞外，此外排系統(tǒng)亢進(jìn)會(huì)使菌體內(nèi)藥物濃度降低而導(dǎo)致耐藥[12]。acrAB-tolC是喹諾酮類藥物最主要的多藥外排泵，包括藥物質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)子acrB、周質(zhì)融合蛋白acrA和外膜通道蛋白tolC，作用機(jī)制為內(nèi)膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)子acrB捕獲細(xì)胞的有害物質(zhì)，當(dāng)?shù)孜锱c轉(zhuǎn)運(yùn)子結(jié)合時(shí)，tolC與acrAB復(fù)合體結(jié)合并打開其內(nèi)在通道，將有害物質(zhì)泵出細(xì)胞外[13]。對(duì)這一機(jī)制研究較多的是大腸埃希菌和銅綠假單胞菌，但最近研究發(fā)現(xiàn)了大量能介導(dǎo)氟喹諾酮類藥物耐藥的主動(dòng)外排系統(tǒng)，如肺炎桿菌的ramA、淋球菌的mtrCDE、枯草桿菌的Blt和Bmr、肺炎鏈球菌的pmrA、流感桿菌的hmrM、金黃色葡萄球菌的norA、恥垢分支桿菌的lfrA、腸球菌的ameA和白色念珠菌的pdh1等。

5）細(xì)菌生物被膜（bacterial biofilm，BF）的產(chǎn)生。

近年來，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，植入和介入性操作逐漸增多，新型生物材料應(yīng)用于機(jī)體的治療手段也日益增多，故生物材料相關(guān)感染的發(fā)生率逐年上升。這些感染大多與BF的形成有關(guān)[14]。BF是近幾年來引起國內(nèi)、外許多學(xué)者高度重視的一種細(xì)菌群體性生物學(xué)特征，是指多個(gè)細(xì)菌不可逆地黏附于機(jī)體或物體表面并被自身細(xì)胞分泌的基質(zhì)所包被，會(huì)表達(dá)一套和浮游態(tài)細(xì)菌不同的基因即一個(gè)新的表型。BF中的細(xì)菌無論在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性還是致病特點(diǎn)等方面都與浮游生長的細(xì)菌顯著不同，如生長緩慢、代謝減弱、對(duì)外界刺激不敏感、對(duì)抗生素的通透性降低等。BF可以保護(hù)細(xì)菌逃避宿主免疫和抗菌藥物的殺傷作用，游離細(xì)菌的抗生素致死劑量往往對(duì)BF中的細(xì)菌無效，且易導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生高度耐藥。

目前，細(xì)菌的耐藥性問題已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的一個(gè)問題，抗菌藥物的選擇面臨愈來愈嚴(yán)峻的形勢(shì)。尤其是我國，因抗菌藥物的不合理應(yīng)用，耐藥菌株逐年增加，氟喹諾酮類藥物問世才僅僅30年，細(xì)菌耐藥形勢(shì)已經(jīng)不容樂觀。細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮類藥物的耐藥機(jī)制是一個(gè)多因素、多機(jī)制的過程，臨床上應(yīng)給予足夠的重視，要緊密結(jié)合實(shí)驗(yàn)室藥敏試驗(yàn)結(jié)果，合理選用抗生素。

參考文獻(xiàn)

[1]Giraud E，Baucheron S，Cloeckaert A. Resistance to fluoroquinolones in Salmonella：Emerging mechanisms and resistance prevention strategies［J］．Microbes Infection，2006，8(7)：1937-1944.

[2]Hop Kins KL，Davies RH，Threlfall EJ. Mechanisms of quinolone resistance in Escherichia coli and Salmonella：Rrecent developments［J］．Int J Antimicrob Agents，2005，25(5)：358-373.

[3]Bebear CM，Charrion A，Bove JM，et al. Cloning and nucleotide sequences of the ofthe topisometase Ⅳ parC and pare genes of Mycoplasma hominis［J］．Antimicrob Agents Chemother，1998，42(8)：2024-2031.

[4]王輝. 從細(xì)菌耐藥機(jī)制及其耐藥現(xiàn)狀來看新氟喹諾酮類藥物的優(yōu)勢(shì)［J］．中國實(shí)用內(nèi)科雜志，2005，25(9)：861-862.

[5]Hooper DC. New uses for new and old quinolones and the challenge of resistance［J］．Clin Infect Dis，2000，30(2)：243-254.

[6]Piddock LJ. Mechanisms of fluoroquinolone resistance：An update 1994-1998［J］．Drugs，1999，49(Suppl 2)：29-32.

[7]Kang SG，Lee DY，Shin ST，et al. Change in patterns of antimicrobiol susceptibility and class 1 integrons［J］．J Veterinary Sci，2005，6(3)：201-205.

[8]Gazew H，Abdouslam N，Hawkey PM，et al. Incidence of class 1 integrons in squatemary ammonium compound polluted environment［J］．Antimicrob Agents Chemother，2005，49(5)：1802-1807.

[9]Jonesm ME，Peters E，Weersink AM，et al. Widesp read occurrenceof integrons causing multiple antibiotic resistance in bacteria［J］．Lancet，1997，349(9067)：1742-1743.

[10]杜艷，陳玲玲，邵天波，等. 克雷伯菌臨床菌株中Ⅰ類整合子相關(guān)基因的分析［J］．昆明醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，26(1)：17-19.

[11]高山，普珍，孫曉明. 肺炎克雷伯桿菌對(duì)氟喹諾酮抗生素耐藥機(jī)制的研究［J］．華西藥學(xué)雜志，2006，21(1)：21-24.

[12]崔生輝，李景云，馬越. 細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮類藥物的耐藥機(jī)制［J］．中國藥房，2007，18(2)：148-150.

[13]韓菊梅，葉曉光. 氟喹諾酮體外誘導(dǎo)肺炎克雷伯菌外排蛋白表達(dá)差異的研究［J］．現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)生物工程學(xué)雜志，2006，12(1)：14-16.

[14]Hola V，Ruzicka F. Urinary catheter biofilm infections［J］．Epide moilMikrobiol Immunol，2008，7(2)：47-52.

（收稿日期：2010-09-07）