蔡輝儒
(四川省綿陽中學 621000)
耐藥性又稱抗藥性,是由于抗微生物藥物的廣泛使用,微生物通過改變自身代謝途徑或者產生相應的滅活物質,抵御藥物的侵害,從而使微生物對藥物的敏感性降低甚至消失的現象。尤其是抗生素的濫用,造成耐藥菌甚至超級細菌的產生。基于此,我國在2012年頒布了史上最嚴限抗令——“抗菌藥物臨床應用管理辦法”,以規范抗生素的合理使用。
根據遺傳特性,可將細菌耐藥性分為兩類:固有耐藥性和獲得性耐藥性。也就是說,一方面,細菌本身就存在著耐藥性,藥物只是進行了選擇,加速了這一過程;另一方面,藥物可促使細菌產生耐藥性。
固有耐藥性又稱天然耐藥性,其來源于該細菌本身擬核DNA上的耐藥基因, 一般是由于遺傳基因DNA自發突變的結果,具有典型的種屬特異性,能夠代代相傳。也就是人教版高中生物學的教參所闡述的“細菌在繁殖過程中會產生各種可遺傳的變異,其中就有耐藥性強的變異……使用抗生素后,耐藥性弱的個體大量死亡,耐藥性強的個體有機會產生更多的后代”。細菌的這類耐藥性,一般是對一種或兩種相類似的藥物耐藥,且比較穩定,耐藥性的產生與消失與藥物接觸無關,在自然界中這類耐藥菌占次要地位。腸道陰性桿菌對青霉素耐藥、銅綠假單胞菌對氨芐西林耐藥就屬于這類型。
在自然界中大多數的耐藥性卻是由細菌獲得外源新基因而產生的獲得性耐藥[1]。研究發現,這類耐藥性往往是細菌與抗生素接觸后產生的,也可因不再接觸抗生素而消失,也可由質粒等將耐藥基因轉移給擬核DNA而代代相傳,成為固有耐藥性[2]。這種耐藥菌可以通過質粒和轉座子的介導,將耐藥基因傳遞給其他菌株。
細菌耐藥性的傳播方式主要有4種:①轉化。主要指耐藥菌溶解后釋放出的DNA進入敏感菌體內,其耐藥基因與敏感菌的同種基因重新組合,使敏感菌成為耐藥菌。教材中肺炎雙球菌的轉化實驗便是一個例子,S菌的DNA可以把R菌轉化為S菌,原因就在于S菌編碼莢膜多糖的基因進入了R菌。②轉導。主要是借助于噬菌體將耐藥基因轉移給敏感菌,由于噬菌體有特異性,且通過噬菌體傳播的DNA量很少,因此耐藥性的轉導現象僅能發生在同種細菌內,通常僅能傳遞對一種抗菌藥的耐藥性。③接合。由接合傳遞的耐藥性也叫做感染性耐藥,主要是通過耐藥菌與敏感菌菌體的直接接觸,由耐藥菌將耐藥因子轉移給敏感菌。接合轉移不僅可在同種菌之間進行,也可在屬間不同種菌之間進行,通過接合方式,一次可完成對多種抗菌藥耐藥性的轉移。④轉座子。它是一種比質粒更小的DNA片段,能夠隨意地插入或躍出其他DNA分子中,將耐藥性的遺傳信息進行傳遞。轉座子不能進行自身復制,必須依賴于細菌的DNA、質粒或噬菌體得以復制和繁殖。轉座子的宿主范圍廣,它可在革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌之間轉移,可以在不同種、屬間的細菌間進行,從而使耐藥基因的宿主范圍也擴大,是耐藥性傳播的一個重要原因。
此外,耐藥基因的轉移和傳播還可以通過整合子類可移動的遺傳元件介導。細菌的整合子系統是近年來發現的新的可移動基因元件,是捕獲外源基因并使之轉變為功能性基因的表達單位,以增強細菌生存的適應性。整合子在許多細菌中均存在,可通過轉座子或接合性質粒,使多重耐藥基因在細菌中進行水平傳播。
上述的多種耐藥機制都是細菌長期進化的結果,是部分細菌在生存壓力下獲得生存優勢的手段。總之,藥物的使用不僅僅是對耐藥菌進行篩選,還可以通過施加生存壓力,使細菌產生或者從外界獲得耐藥性。