专题四、微生物的耐药性课件

1、专题四、微生物的耐药性主要内容微生物耐药的现状微生物耐药的机制微生物的耐药应对策略微生物耐药的现状微生物耐药性是日益严重的全球性问题大肠杆菌对氟诺喹酮的耐药性全球正在进入后抗生素时代耐药时代细菌感染风险的逐渐升级，将使目前看来极为普通的小手术再次成为人类的致命杀手预测：2050年，全球由抗生素耐药性增强而引发的死亡人数将达到一千万，是所有由癌症造成的死亡人数的总和全球经济将因抗生素耐药性的爆发而损失100万亿美元吉姆奥尼尔耐药性细菌的概况1、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA，1961年）2、耐青霉素肺炎球菌（PRP）3、耐万古霉素肠球菌（VRE，1988年）4、产生超广谱-内酰胺酶耐药细菌

2、（ESBL）5、耐万古霉素的金黄色葡萄球菌（VISA，1996年）沿海地区细菌耐药性高于内陆地区细菌对青霉素类、磺胺类、四环素类和喹诺酮类耐药情况最为严重大肠杆菌对头孢类抗生素的耐药性以平均每年20%速率递增中国微生物耐药性状况目前我国地表水中含有68种抗生素；磺胺类、喹诺酮和头孢菌素在珠江、黄浦江等地的检出频率高达100%畜牧业、水产养殖业滥用抗生素；未达标处理的医疗废水滥用的抗生素转移到人体的可能路径有两种：一是直接食用肉类；二是排泄物污染水体后，经生态循环传递到人体中国抗生素污染状况你的身体里有1014个细胞人的身体里有3万个基因你的身体里有1015个细菌细胞你的身体里的细菌有300万个

3、基因细胞水平 人：细菌=1:10基因水平 人：细菌=1:100人是与微生物共生的超级生物体微生物耐药的机制主要内容微生物特异性的耐药机制微生物非特异性的耐药机制微生物特异性的耐药机制细菌对-内酰胺类抗生素的耐药性细菌对糖肽类抗生素耐药性细菌对氨基糖苷类抗生素耐药性细菌对MLS类抗生素耐药性-内酰胺类抗生素的作用机制青霉素结合蛋白细菌的细胞膜上有特殊的蛋白质分子，能与-内酰胺类抗生素结合，被称之为青霉素结合蛋白(Penicillin Bonding Protein，PBP)，它具有很高的转肽酶和羧肽酶活力，是这类抗生素抑制作用的靶蛋白不同细菌细胞膜上PBP数目、分子量和对-内酰胺类抗生素的敏感性

4、不同细菌对-内酰胺类抗生素产生耐药性的作用机制1、破坏-内酰胺类抗生素分子的-内酰胺酶2、抗生素作用靶位PBPs亲和力发生改变3、药物渗透改变，外排增加克服细菌对-内酰胺类抗生素产生耐药性的对策1、有好的渗透性，使药物能达到作用部位2、对靶酶，即对青霉素结合蛋白有高的亲和力，从而抑制PBP的酶活力，使细菌生长抑制或死亡3、对-内酰胺酶稳定，使-内酰胺环不被酶解-内酰胺酶抑制剂的研究开发20世纪40年代中期抑制-内酰胺酶，提高效力20世纪60年代发现某些青霉素有酶抑制剂作用20世纪70年代初橄榄酸发现（橄榄色链霉菌）20世纪70年代中后期分离到克拉维酸（棒状链霉菌）20世纪80年代：临床应用微生

5、物特异性的耐药机制细菌对-内酰胺类抗生素的耐药性细菌对糖肽类抗生素耐药性细菌对氨基糖苷类抗生素耐药性细菌对MLS类抗生素耐药性糖肽类抗生素的作用机制（1）在细胞水平上，通过干扰细菌细胞壁的合成最终使细菌细胞发生溶解在分子水平上，抑制细胞壁合成第二阶段（类脂结合）中一个关键的转化反应与肽聚糖链中N-酰基-D-Ala4-D-Ala5中末端D,D-二肽形成氢键二、糖肽类抗生素的作用机制（2）-直接抑制转葡基酶细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制敏感菌：肽聚糖前体五肽中的末端二肽为D-Ala-D-Ala耐药菌：肽聚糖前体末端二肽，D-丙氨酰-D-乳酸、D-丙氨酰-D-丝氨酸，或D-丙氨酸与敏感菌中的

6、D-Ala-D-Ala结合 与耐药菌中的D-Ala-D-Lac结合细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制VanS和VanR的调节机制具有抗耐药菌作用的新糖肽类抗生素达托霉素雷莫拉宁具有抗耐药菌作用的新糖肽类抗生素半合成糖肽类抗生素-第二代糖肽类抗生素1、对糖肽类抗生素中的结合域进行改造2、改造和增加功能团3、改变糖肽类抗生素结构中的糖具有抗耐药菌作用的新糖肽类抗生素万古霉素耐药基因产物抑制剂的研究（P82-85）1、VanS/VanR抑制剂2、D-丙氨酸-D-乳酸连接酶（VanA）抑制剂3、VanX 抑制剂4、VanYD抑制剂微生物特异性的耐药机制细菌对-内酰胺类抗生素的耐药性细菌对糖肽类抗生

7、素耐药性细菌对氨基糖苷类抗生素耐药性细菌对MLS类抗生素耐药性抑制30S合成起始复合体的形成（春日霉素等）；抑制70S合成起始复合体的形成和使fMet-tRNA从70S起始复合体上脱离（链霉素、卡那霉素、庆大霉素等）；抑制70S合成起始复合体的抗生素也能引起密码错读（庆大霉素等）抑制蛋白质合成起始过程12参见网址（30S起始复合物和70S起始复合物形成）/webcourse/t000020/files/bjjx/bjjx13.htm细菌对氨基糖苷类抗生素产生耐药性的机制各种钝化酶介导的耐药性酰基转移酶(acetyltransferases, AAC)腺苷转移酶(adenylytransfera

8、ses, ANT)磷酸转移酶(phosphotransferases, APH)对进入胞内的活性分子进行修饰使之失去生物活性酰基转移酶(AAC)：在乙酰酶A存在下和AM分子中的2-脱氧链霉胺的氨基发生乙酰化腺苷转移酶(ANT)：在ATP辅酶存在下通过AM分子中羟基腺苷化进行修饰磷酸转移酶(APH)：在ATP辅酶存在下，以羟基磷酸化方式修饰AM的钝化酶细菌对氨基糖苷类抗生素产生耐药性的机制2.氨基糖苷类抗生素作用靶位16SrRNA和S16核蛋白发生变异的耐药机制 链霉素作用靶位：细菌的核糖体作用实现：使tRNA阅读错误结核分枝杆菌耐药机制：由于链霉素的作用靶位16SrRNA的某些碱基发生了突变（

9、rrs）与核糖体结合的核蛋白S16的某些氨基酸发生突变（rpsL）具有抗耐药菌作用的新氨基糖苷类抗生素的研究开发1、克服磷酸转移酶钝化作用的新药开发2、克服酰基转移酶钝化作用的新药开发3、克服核苷转移酶钝化的1-N-取代的新药开发4、制备改变手性结构的衍生物5、1-C取代衍生物6、卤代衍生物7、其他衍生物微生物特异性的耐药机制细菌对-内酰胺类抗生素的耐药性细菌对糖肽类抗生素耐药性细菌对氨基糖苷类抗生素耐药性细菌对MLS类抗生素耐药性MLS类抗生素为第类型的蛋白质合成抑制剂，即阻断50S中肽酰转移酶中心的功能，使P位上的肽酰tRNA不能与A位上的氨基酰tRNA结合形成肽键MLS类抗生素的作用机制

10、MLSB类抗生素对50S核糖体亚基结合位点的拓模式 药物作用靶位分子发生了变异抗生素活性分子被钝化细菌产生药物主动转运细菌对MLS类抗生素产生耐药性的作用机制 影响红霉素在胞内的积累（大环内酯的外排机制） 破坏红霉素的结构使其失去抗菌作用 改造或修饰红霉素在核糖体上的结合作用位点细菌对MLS类抗生素产生耐药性的作用机制 -以红霉素为例1、外排机制介导2、钝化酶介导细菌名称被钝化的抗生素钝化酶名称基因定位基因名称金黄色葡萄球菌SASBLLSA O-酰基转移酶SB 水解酶ND -L O-核苷酰转移酶 pIP524pIP524NDpIP856saasbhLinA人葡萄球菌MND pIP860溶血葡萄

11、球菌L-L O-核苷酰转移酶pIP855LinA乳房链球菌L-L O-核苷酰转移酶NDLinA屎链球菌SANDpIP815乳酸杆菌属MSAML MSMLSNDNDND产气荚膜梭状芽孢杆菌SNDND 链霉菌MLLND3-L O-磷酸转移酶3-L O-核苷酰转移酶NDNDND假单孢菌MNDND大肠艾希氏菌MMM红霉素I型酯酶红霉素II型酯酶大环内酯2-磷酸转移酶pIP1100pIP1527NDereAereB3、核糖体改变或修饰机制介导通过突变作用位点的碱基及蛋白来完成通过产生一种抗性短肽直接将红霉素从核糖体的结合位点上替代下来微生物非特异性的耐药机制1、细胞外膜渗透性发生改变微生物非特异性的耐药

12、机制大肠杆菌孔蛋白ompF与不同-内酰胺类药物结合的情况氨苄青霉素羧苄青霉素厄他培南2、主动药物外排的耐药机制主动外排泵系统是由质粒和染色体编码膜主动外排系统一般由三部分组成：外膜通道蛋白(outer membrane protein ,OMP)、膜融合蛋白(membrane fusion protein , MFP)、胞质膜外排蛋白微生物非特异性的耐药机制3、细菌菌膜形成与细菌耐药微生物非特异性的耐药机制微生物的耐药应对策略基 本 原 则1、合理使用抗生素：车轮用药计划2、严格执行消毒隔离制度3、加强药政管理4、研发新型抗菌药物5、破坏耐药基因建立全球性创新研究基金，用于鼓励新种类的抗生素研发并向制药企业一次性支付大额研发资金，改变其以药品销售额为主要利润来源的传统盈利模式人类与病原菌之间漫长的军备竞赛“道高一尺，魔高一丈”医院感染的耐药