耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的耐藥機制及研究現狀

黃曉莉，劉嬌嬌，趙 奇，黃阿莉

（1．北華大學醫學院基礎醫學部 機能實驗室，吉林 吉林132013；2．北華大學附屬醫院 檢驗科，吉林 吉林132011）

金黃色葡萄球菌（SA）是引起人類感染性疾病最常見的病原菌之一，可引起多種化膿性感染及毒性綜合征等，常見的感染有皮膚的軟組織感染如癤、癰和外科切口、創傷等局部化膿性感染以及肺炎、骨髓炎、腦膜炎、化膿性關節炎、偽膜性腸炎及膿毒癥、敗血癥等全身性感染。由于該菌對抗生素極易產生耐藥性，耐藥范圍廣泛，該菌的耐藥性已成為醫院感染和臨床治療的棘手問題。該菌部分菌株對青霉素、甲氧西林，所有頭孢菌素，碳青霉烯炎藥手均有一定的耐藥性，我們稱之為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）［1］。從Jevons發現首例 MRSA感染患者以來［2］，MRSA的感染已成為全球性快速發展，故而備受各國研究學者的關注。

1 MRSA的流行特點

自從1961年英國的Jevons在首次發現MRSA后MRSA的感染迅速蔓延。60年代中期歐洲許多國家相繼報導了MRSA的感染病例。到80年代，MRSA感染已經幾乎遍及全球，成為院內感染最常見、最重要的致病菌之一。70年代，我國發現首例MRSA感染病例。近幾年，MRSAR的檢出率逐年上升，其中在大型教學醫院和中心醫院，其分離率可達60%－80%。尤其是氟喹諾酮類藥物應用于臨床后，MRSA在SA耐藥株中的比例迅速超過90%，到1993年發現幾乎所有的MRSA均對環丙沙星耐藥，給臨床治療造成困難。MRSA呈多重耐藥性，不僅對β－內酰胺類抗生素耐藥，而且對氨基糖苷類、喹諾酮類和大環內酯類等抗菌藥物也具有耐藥性。全身感染的病死率高達50%以上，已成為當前臨床和社區抗感染治療的世界性難題，治療棘手［3］。同時，醫院ICU為MRSA的主要聚集地，易引起爆發流行［4］。

2 金黃色葡萄球菌生物性狀

金黃色葡萄球菌為革蘭陽性球菌，呈圓形或橢圓形，葡萄狀排列。無鞭毛，無芽孢，體外培養時一般不形成莢膜。其細胞壁上有SPA，為重要的抗原。金黃色葡萄球菌侵襲力強，毒素主要為外毒素：凝固酶、殺白細胞素、腸毒素、表皮溶解毒素等。

3 金黃色葡萄球菌耐藥機制

3．1 耐藥相關基因

近年來，由于抗生素的廣泛使用，使得金黃色葡萄球菌耐藥的菌株逐年上升。耐藥性是指細菌對藥物所具有的相對抵抗性。耐藥性的程度以該藥對細菌的最小抑菌濃度表示。從遺傳學的角度，細菌耐藥性可分為固有耐藥性和獲得耐藥性。其中獲得耐藥性包括：染色體突變、質粒介導及轉座因子介導。細菌對于藥物產生耐藥性的過程也就是染色體或質粒上的基因的表達過程。介導MRSA耐藥的基因目前有mecA基因，主要存在于葡萄球菌盒式染色體（SCC－mec），fem 和aux系列，llm，erm，fmt和sigB基因［5］。

金黃色葡萄球菌由于獲得了攜帶mecA基因的葡萄球菌盒式染色體（SCCmec），并通過其不斷積累抗生素耐藥基因。近年來，國內外學者已從金黃色葡萄球菌中檢測出耐消毒劑的菌株。［6］

研究發現SCCmec可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型，SCCmec的分型可作為區分院內感染和社區感染的重要指標之一。院內感染的MRSA常常攜帶Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ型SCCmec中的一種，而社區感染的MRSA則是Ⅳ、Ⅴ型SCCmec。此外，SCC－mec分型也是衡量MRSA耐藥性的一個重要指標。攜帶Ⅰ型SCCmec的MRSA是原型株，所含耐藥基因最少，只對β－內酰胺類抗生素耐藥，而對其他抗生素則敏感。Ⅱ型、Ⅲ型SCCmec所攜帶的抗藥基因比Ⅰ型多，其中Ⅲ型最多，多重耐藥率也最高。Ⅳ型和Ⅴ型除mecA基因外不帶其他耐藥基因。不同的SCCmec分布于不同的環境背景中，而且各國、各地區所流行的MRSA所含SCCmec也不盡相同，存在著地域性差異，其耐藥譜區別也很大。

3．2 細胞壁粘肽結構的改變

金黃色葡萄球菌的致病性主要與各種浸襲性酶類，多種毒素和不同的細胞表面及細胞壁成分有關［7］。目前，治療金黃色葡萄球菌感染的主要藥物是β－內酰胺類抗生素，它的作用機制是抑制細菌細胞壁中青霉素結合蛋白PBP，使其無法參與細胞壁的結合，從而達到抑菌目的。MRSA的耐藥性是由于其生成一種對β－內酰胺類抗生素低親和力的PBP2a［8］。使藥物失去作用靶位，而無法抑制細菌細胞壁的合成，產生耐藥性。

PBP2a是由mecA基因編碼，mecA基因的表達量與細菌菌群耐藥水平并無相關性，攜帶mecA基因的不同菌株可表現不同的耐藥水平［9］。對于單個毒力基因的突變都不會減少菌株的毒性。這說明各基因產物之間是相互作用，共同行使功能的［10］。研究認為，細菌的耐藥性不僅與mecA基因的表達有關，還與某些輔助基因如fem、agr、sar等有關。在敲除mecA基因的菌株與未敲除mecA基因的菌株之間進行的藥物敏感性分析實驗表明，mecA基因的高表達可顯著增加細菌對抗β－內酰胺類抗生素的抗藥性［11］。

3．3 酶系統

細菌獲得耐藥性可以通過產生鈍化酶、改變藥物的作用靶位、改變細胞壁的屏蔽功能或主動外排機制等來實現［12］。其中β－內酰胺酶為 MRSA產生的主要酶類。β－內酰胺酶可以特異性的的打開藥物分子結構中的β－內酰胺環，使其完全失去抗菌活性；也可與某些抗β－內酰胺酶青霉素結合，使藥物停在漿膜外隙，從而體現耐藥性。MRSA的主要耐藥機制是由產生低親和力的PBP2a，代替了其他SA菌株產生的PBP。PBP2a很少或不與β－內酰胺類抗生素結合，并且通過其所產生的β－內酰胺酶水解藥物，即使在β－內酰胺類抗生素存在的情況下，細菌仍能存活，從而表現為耐藥。此外，MRSA對其他多種抗生素也具有一定的耐藥性，表現為多重耐藥，如大環內酯類、喹諾酮類、復方新諾明等。還可通過其他機制，如改變抗生素作用靶位，產生修飾酶，主動外排作用等，對四環素類、磺胺類、氨基糖甙類等藥物產生一定的耐藥性［13］。

3．4 主動外排系統

在某些細菌的外膜上，有特殊的藥物外排系統。這一系統是由Ball和McMurry于1980年在研究大腸埃希菌對四環素的耐藥性時同時發現的［14］。之后相繼有學者對該系統進行了深入研究，發現耐藥菌株的主動外排系統會降低細菌內的藥物濃度，使菌體內藥物濃度不足以發揮抑菌作用，從而導致細菌產生耐藥性。這一過程需要消耗能量。由于MRSA的主動外排系統作用底物比較廣泛，可以對多種抗生素發生作用［15］，因此，MRSA對多種藥物存在耐藥性。MRSA還可通過PNE24質粒產生能量依賴性的主動外排系統，使大環內酯類抗生素排除菌體，產生耐藥性。Kristiansen等［16］的實驗，也證明在MRSA的耐藥機制中，主動外排系統發揮著一定的作用。

4 抗生素的應用對MRSA的影響

自從抗生素被人們發現并大量使用，許許多多的患者擺脫病痛的折磨與死亡的威脅。但凡事都有利弊，抗生素的應用也對細菌起著重要的選擇作用，由于耐藥菌株日益增多，治療金葡萄菌感染時，應根據體外藥敏試驗選擇抗生素，如是危、急、重癥感染，應首選藥物如萬古霉素等，尤其是濫用及不合理使用抗生素更能加速這一選擇作用。

可是自從1961年出現MRSA到目前為止，糖肽類抗生素（萬古霉素和替考拉寧）仍是治療MRSA感染最常用，也是療效最為肯定的藥物，然而，萬古霉素有著很強的副作用，如腎毒性。新發現的萬古霉素替代藥物如替加環素、達福普丁、利奈唑胺、頭孢吡普丁等以及新的糖肽類抗生素被證實針對MRSA有很好的活性［17］。

［1］劉 琦．姜春雷．金黃色葡萄球菌蛋白質相互作用網絡及功能［J］．微生物學報，2006，49（1）：56．

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［3］Chambers HF．The changing epidemiology of staphylococcus aureus［J］？Emerg Infect Dis，2001，7：178．

［4］連鍵奇，崔龍洙．金葡菌調節基因mecA高表達對苯銼西林耐藥性的影響［J］．中華微生物和免疫雜志，2006，26（7）：603．

［5］黃支密，仵 蕾．MRSA對消毒劑盒常用抗菌藥的耐藥性及相關基因的研究［J］．中華微生物和免疫雜志，2006，26（12）：1116．

［6］歐陽范獻，鮑時翔．MRSA全基因結構及SCCmec分型的意義［J］．中華微生物和免疫雜志，2006，26（12）：1118．

［7］CDC．Staphylococcus aureus with reduced susceptibility to vancomycin－Illinois，1999［J］．Morb Mortal Wkly Rep，2000，48（51）：1165．

［8］CDC．Vancomycin resistant Staphylococcus aureus Pennsyl－vania，2002［J］．Morb Mortal Wkly Rep，2002，51（41）：931．

［9］Kristiansen MM，Leandro C，Ordway D，et al．Phenothia zines alter resistance of methicillin resistant strains of Staphylococcus aureus（MRSA）to oxacillininvitro［J］．Int J Anti microb Agents，2003，22：250．

［10］CDC．Staphylococcus aureus resistant to van comycin－United States，2002［J］．Morb Mortal Wkly Rep，2002，51（26）：565．

［11］李宗泰．2002～2003中國醫院和社區獲得性格蘭陽性球菌耐藥檢測研究［J］．中華檢驗醫學雜志，2005，28（3）：254．

［12］朱培瓊．耐甲氧西林金黃色葡萄球菌耐藥機制的研究近況［J］．國外醫學流行病學傳染病學分冊，2004，31（5）：

［13］羅少峰，彭少華，顧 劍，等．湖北地區金色葡萄球菌耐藥性變遷［J］．中華醫院感染學雜志，2007，17（8）：996．

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［17］陳宏斌，王 輝．萬古霉素敏感性下降的金黃色葡萄球菌研究進展［J］．中華檢驗醫學雜志，2009，32（11）：1216．