LED芯片工艺介绍

细菌耐药性机制细菌耐药性机制1LED芯片工艺介绍2LED芯片工艺介绍3耐药出现抗菌药物滥用使用怪圈抗菌药物应用与耐药新抗菌药物Post-antibacterialEra耐药出现抗菌药物滥用使用怪圈抗菌药物应用与耐药新抗菌药物P4关于食源性致病菌耐药性问题

抗生素作为食用动物促生长剂在农业、畜牧业特别是食源性动物中的广泛使用提供了微生物耐药性变异的选择性压力，促进了微生物耐药性的出现和传播，并且通过食物链传播给人类。关于食源性致病菌耐药性问题抗生素作为食5根据2001年世界卫生组织(WHO)统计报道每年约有1万2千吨和900吨抗生素用于食用动物分别作为饲料添加剂和治疗用，而仅1300吨抗生素用于人类健康的治疗，因此抗生素在食用动物中的使用量是人用量的10倍，且90%都是为了提高饲料转化率作为饲料添加剂。a.全球每年消耗的抗生素总量中90%被用在食用动物身上根据2001年世界卫生组织(WHO)统计报道每年约有1万2千6b.国内抗生素在食用动物中的使用状况不容忽视1）2001年11月出口到香港的螃蟹因含有土霉素和氯霉素而被退回；2）2002年1～５月中国出口到欧洲的800吨蜂蜜因含有超过0.1PPB的氯霉素而被退回损失70多万美元；3）牛奶中青霉素、渔塘中诺氟沙星屡见不鲜b.国内抗生素在食用动物中的使用状况不容忽视1）2001年17国内氟喹诺酮在食用动物中用量比较表（1997年）名称生产总量（吨）兽用量（吨）诺氟沙星1100400环丙沙星20085氧氟沙星5015国内氟喹诺酮在食用动物中用量比较表8食源性动物和人之间耐药菌株的传播环境直接接触食源性动物和人之间耐药菌株的传播9知识回顾：耐药性固有耐药性获得性耐药性染色体介导的耐药性质粒介导的耐药性知识回顾：耐药性固有耐药性获得性耐药性染色体介导的耐药性质粒10固有耐药：是指某一病原微生物对某种抗微生物药物的天然耐药性，此耐药性由大多数细菌染色体基因决定。

获得性耐药性：是指某一病原微生物接触抗微生物药物以后，通过多种方式使自己具有抵抗微生物药物抑杀作用的能力耐药性(drugresistance)：是指细菌对抗菌药物所具有的相对抵抗性，是细菌的一种抗生现象。固有耐药：是指某一病原微生物对某种抗微生物药物的天然耐药性，11获得性耐药产生类型：1.染色体介导的耐药性2.质粒介导的耐药性获得性耐药产生类型：12染色体介导的耐药：一般是由于遗传基因DNA自发变化的结果，具有典型的种属特异性，能够代代相传。细菌的这类耐药性，一般对一种或两种相类似的药物耐药，且比较稳定，耐药性的产生与消失与药物接触无关，在自然界中这类耐药菌占次要地位。染色体介导的耐药：13质粒介导的耐药：这类耐药性是由于细菌获得外源新基因而产生的。细菌外源耐药性基因既可以通过染色体垂直传播而获得，又可以通过质粒或转座子水平传播而获得。因此，细菌耐药性的传播方式主要有转化(transformation)、转导(transduction)、接合(conjugation)和转座(transposion)4种。质粒介导的耐药：141.转化主要指耐药菌溶解后释放出的DNA进入敏感菌体内，其耐药基因与敏感菌的同种基因重新组合，使敏感菌成为耐药菌。转化过程常限于革兰氏阴性菌。1.转化152.转导主要是借助于噬菌体将耐药基因转移给敏感菌，由于噬菌体有特异性，且通过噬菌体传播的DNA量很少，因此耐药性的转导现象仅能发生在同种细菌内，通常仅能传递对一种抗菌药的耐药性。临床上是金黄色葡萄球菌耐药性转移的惟一的方式。2.转导163.接合由接合传递的耐药性也叫感染性耐药，主要是通过耐药菌与敏感菌菌体的直接接触，由耐药菌将耐药因子转移给敏感菌。接合转移不仅可在同种菌之间进行，也可在属间不同种菌之间进行，通过接合方式，一次可完成对多种抗菌药耐药性的转移。这种方式主要出现在革兰氏阴性细菌中，特别是在肠道菌中。3.接合174.转座子它是一种比质粒更小的DNA片段，它能够随意地插入或跃出其它DNA分子中，将耐药性的遗传信息进行传递，转座子不能进行自身复制，必须依赖于细菌的染色体、噬菌体或质粒中而得以复制和繁殖。转座子的宿主范围广，它可在革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌之间转移，从而使耐药基因的宿主范围也扩大，是耐药性传播的一个重要原因。4.转座子18耐药菌株极少xx耐药菌株为主抗生素暴露xxxxxxxxxx耐药菌株极少xx耐药菌株为主抗生素暴露xxxxxxxxxx19细菌耐药性产生的机制（一）、细菌产生灭活酶(二)作用靶位改变(三)细菌细胞膜通透性改变(四)细菌主动药物外排机制（五）细菌生物被膜的形成1.β一内酰胺酶(β-lactamase)

2.氨基糖苷类杭菌药物钝化酶

3.MLS(macrolide-lincosamide-streptogramins)类钝化酶

4氯霉素乙化酶(chloramphenicolacetyltransferase，CAT)

1、β-内酰胺类杭菌药物的作用靶位改变2、万古霉素的作用靶位改变

3、大环内酯类林可霉素链阳菌素四环素类氨基糖替类药物的作用靶位改

4.、利福霉素类的作用靶位改变5、喹诺类杭菌药物的作用靶位改变

6、磺胺类药物的作用靶位改变细菌耐药性产生的机制（一）、细菌产生灭活酶(二)作用靶位改20抗菌药物作用靶位

抗菌药物作用部位作用靶分子青霉素类细胞壁cellwall转肽酶，内肽酶头孢菌素类转肽酶，内肽酶糖肽类D-丙氨酸-D-丙氨酸，多聚酶磷霉素类丙酮酸UDP-NAG转移酶环丝氨酸丙氨酸消旋酶/合成酶杆菌肽异丙基磷酸盐核糖体氯霉素类核糖体ribosome肽链转移酶大环内酯类转位酶林可霉素类肽链转移酶四环素类核糖体亚基A位氨基糖苷类初始合成阶段和转运过程喹诺酮类核酸nucleicacidDNA旋转酶，拓扑异构酶Ⅳ利福霉素类（DNA、RNA）RNA聚合酶硝基咪唑类nitroimidazoles

DNA支架结构呋喃类furaneDNA支架结构多黏菌素polymyxin细胞膜cellmembrane磷脂磺胺类sulfonamides叶酸合成二氢叶酸合成酶甲氧苄氨嘧啶trimethoprim二氢叶酸还原酶抗菌药物作用靶位抗菌药物21抗生素作用示意图：抗生素作用示意图：22（一）细菌产生灭活酶灭活酶

1.β一内酰胺酶

2.氨基糖苷类抗菌药物钝化酶3.MLS(macrolide-lincosamide-streptogramins)类钝化酶4氯霉素乙酰化酶(chloramphenicolacetyltransferase，CAT)（一）细菌产生灭活酶灭活酶1.β一内酰胺酶2.氨基糖231、产生β内酰胺酶

β内酰胺酶抗菌药活性部位水解β内酰胺酶基本机制细菌对β内酰胺酶的耐药约80%都是通过产生β内酰胺酶实现的。β内酰胺酶通过与β一内酰胺酶上的羰基共价结合，水解活性中心而使β内酰胺酶抗菌药失活。1、产生β内酰胺酶

β内酰胺酶抗菌药活性部位水解β内酰胺酶24LED芯片工艺介绍252、氨基糖苷类产生钝化酶抗菌药物氨基糖苷类钝化酶修饰使其破坏抗生素的不同和作用点，从而耐药①乙酰基转移酶(AAC)，使游离氨基乙酰化

②磷酸转移酶(APH)，使游离羟基磷酸化;

③核苷转移酶(AAD或ANT)，使游离羟基核苷化2、氨基糖苷类产生钝化酶抗菌药物氨基糖苷类钝化酶修饰使其破坏263.MLS(macrolide-lincosamide-streptogramins)类钝化酶MLS类抗生素即为大环内酯类一林可霉素类一链阳霉素类抗生素，这类抗生素尽管在化学结构上的差异很大，但其对细菌的作用机制基本相同可使林可霉素类分子的羟基磷酸化或核苷酰化4氯霉素乙化酶(chloramphenicolacetyltransferase，CAT)氯霉素钝化酶是酰基转移酶，该酶存在于葡萄球菌、D组链球菌、肺炎链球菌、肠杆菌属和奈瑟菌中，其编码基因可以定位在染色体上，也可以定位在质粒上。该酶除了能够酰化氯霉素外，对具有羟基的不同结构的化合物都具有酰化作用。其他两类钝化酶：3.MLS(macrolide-lincosami27（二）作用靶位的改变①通过改变靶蛋白结构使药物不能与靶蛋白结合②增加靶蛋白的表达

③生成新的对抗生素亲和力低的耐药靶蛋白

（二）作用靶位的改变①通过改变靶蛋白②增加靶蛋白的表达③生281、β-内酰胺类杭菌药物的作用靶

青霉素结合蛋白.PBPs是一组位于细菌的细胞膜具有催化作用的酶，参与细菌细胞壁的合成、形态维持和细菌糖肽结构调整等功能。β-内酰胺类抗生素通过抑制PBPs而干扰细菌细胞壁的合成，使细菌变为球形体、丝状体以及分裂障碍，从而达到杀灭细菌的作用。1、β-内酰胺类杭菌药物的作用靶青霉素结合蛋白.PBP292、万古霉素的作用位点改变原因：万古霉素抗药性肠球菌(vancomycin-resistantEnterococcus，简称VRE)可通过DNA获得质粒或转座子以及突变株的发生，而产生耐药性。将已出现的VRE分为VanA,VanB,VanC,VanD,VanE基因型VanC为固有耐药性，VanA,VanB,VanD,VanE为获得耐药型，其耐药机制主要与万古霉素结合靶位改变有关

2、万古霉素的作用位点改变原因：万古霉素抗药性肠球菌(van30万古霉素作用点万古霉素作用点万古霉素作用点万古霉素作用点31①大环内酯耐药菌合成甲基化酶，使位于核糖体50S亚单位的23SrRNA的腺嘌呤甲基化，导致抗菌药物不能与结合部位合。3、大环内酯类、林可霉素、链阳菌素、四环素类、氨基糖苷类药物的作用靶位改：①大环内酯耐药菌合成甲基化酶，使位于核糖体50S亚单位的2332②大环内酯类抗菌药物、林可霉素及链阳菌素的作用部位相仿，所以耐药菌对上述3类抗菌药物常同时耐药，称MLS(macRolide,lincosamide，Steptogramins)耐药。此类耐药菌的耐药基因为位于质粒或染色体上的erm(erythromycinresistancemethylase)基因，目前已发现多种erm基因，常见的有ermA、ermC(葡萄球菌属耐药基因)、ermAM(链球菌属耐药基因)③细菌对四环素耐药的主要原因之一是产生基因tetM编码的6.8×10³‘及7.5×10³的可溶性蛋白，该蛋白与核糖体结合，保护核糖体或其他决定簇，从而阻止四环素对蛋白合成的抑制作用。该基因亦与多西环素、米诺环素耐药有关。④细菌对氨基糖苷类耐药的主要原因是细菌产生钝化酶，而有些细菌也可通过编码核糖体蛋白的基因突变导致核糖体结构改变，从而阻止细菌与抗菌药物的结合，如抗药结核分枝杆菌、金葡菌、大肠埃希菌等对链霉素的耐药②大环内酯类抗菌药物、林可霉素及链阳菌素的作用部位相仿，所以334喹诺类杭菌药物的作用靶位改变：

喹诺酮类药物的主要作用靶位是DNA拓扑异构酶Ⅱ和拓扑异构酶Ⅳ。革兰阴性菌中DNA拓扑异构酶Ⅱ是.喹诺酮类的第一靶位，而革兰阳性菌拓扑异构酶Ⅳ是第一靶位。喹诺酮类抗菌药物通过抑制DNA拓扑异构酶活性而发挥杀菌作用。DNA拓扑异构酶Ⅱ基因突变可引起细菌耐药，常见于大肠埃希菌:大肠埃希菌的突变发生于gyrA基因序列残基67-106区域。另外，因DNA拓扑异构酶Ⅱ改变而对喹诺酮类抗菌药物产生耐药的细菌还有金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肠杆菌属和假单胞菌等。gyrA蛋白的变异.是DNA旋转酶变异的主要表现。gyrB蛋白的变异引起的耐药程度低于gyrA蛋白的变异，临床分离菌中也不常见。DNA拓扑异构酶Ⅳ一的改变，产生低水平耐药。当拓扑异构酶Ⅱ,Ⅳ均发生变化时则产生高水平耐药。4喹诺类杭菌药物的作用靶位改变：喹诺酮类药物的主要作用靶位34切断环状结构在对侧连接切口（A）DNA回旋酶作用机制正超螺旋DNA负超螺旋DNA喹诺酮类药物（-）（-）（B）拓扑异构酶Ⅳ作用机制环链体（-）异环体切断环状结构在对侧连接切口（A）DNA回旋酶作用机制正超螺旋355、利福霉素类的作用靶位改变：利福霉素类通过与RNA聚合酶结合，抑制细菌转录过程而达到抗菌效果。耐利福霉素细菌如大肠埃希菌、结核分枝杆菌，编码RNA聚合酶β亚基的基因(rpoB)可产生突变，导致其不易与利福霉素类药物相结合而产生耐药性6、磺胺类药物的作用靶位改变由于细菌不能使用外源性叶酸，磺胺类药物可通过抑制二氢叶酸合成酶或二氢叶酸还原酶·使细菌发生叶酸代谢障碍，而发挥抑菌作用。耐磺按类药物的细菌的二氢叶酸合成酶或二氢叶酸还原酶与磺胺类药物亲和力降低，从而产生耐药。5、利福霉素类的作用靶位改变：利福霉素类通过与RNA聚合酶36

格兰阴性菌细胞壁的外膜上有脂多糖，孔蛋白等通透性低，是一种有效的屏障，不仅使细菌不易受到机体杀菌物质的作用，还可阻止某些抗菌药的进入，是细菌耐药的机制之一这种耐药是非特异性的，主要见于阴性细菌中非特异性耐药机制

一、细胞外膜渗透性降低格兰阴性菌细胞壁的外膜上有脂多糖，孔蛋白等通透性低，是37

而在革兰氏阳性菌中细胞膜被一层厚厚的肽聚糖细胞壁所包裹。尽管细胞壁具有很强的机械强度，但由于其结构比较粗糙，几乎不影响抗菌药物这样的小分子物质扩散至细胞内。而在革兰氏阳性菌中细胞膜被一层厚厚的肽聚糖细胞壁所包裹38原来膜的通透性后来膜的通透性基因突变药物摄取的减少主要是由于膜的通透性减低引起的。原来膜的通透性后来膜的通透性基因突变药物摄取的减少主要是由于39细胞外膜渗透性降低抗菌类药胞外胞内细菌但一些具有高渗透性外膜的对抗菌药物敏感的细菌，可以通过降低外膜的渗透性产生耐药性。如原来允许某种抗菌药通过的孔蛋白通道，由于细菌发生突变而使该孔通道关闭或消失。外膜孔蛋白(OmpF和OmpC)细胞外膜渗透性降低抗菌类药胞外胞内细菌但一些具有高渗透性外膜40二、主动外排细菌体内体外抗生素能量依赖性主动转运降低了抗生素的吸收速率或改变了转运途径，导致耐药性的产生。主要易化家族耐药小节分裂家族葡萄球菌多重耐药家族转运器铬

钴镍

泵出二、主动外排细菌体内体外抗生素能量依赖性主动转运降低了抗生素41主动外排系统有三种蛋白质组成，包括位于细菌质膜起泵作用的内膜转运子（Mex），位于G-菌外膜或G+菌细胞壁的类似于孔蛋白的外膜通道（Opr）及位于运输子和外膜蛋白间起桥梁作用的周质辅助蛋白，共同构成三联外排系统。主动外排系统有三种蛋白质组成，包括位于细菌质膜起泵作用42使抗菌药物外排，降低细菌细胞内的药物浓度而耐药，而且是导致多重耐药的重要机制目前研究表明主要有两大类外排系统：特异性（单一性）外排系统和多种药物耐药性（multidrugresistance，MDR）外排系统。使抗菌药物外排，降低细菌细胞内的药物浓度而耐药，而且是导致多43一般来说，两个外排系统的作用都各不相同,其中特异性外排系统一般只作用于单一的底物（药物），常常是某一类的抗生素，如四环素、氯霉素、链霉素等。而多种药物耐药性外排系统可以作用于多种抗菌药或者一些结构和功能不相关的复合物。一般来说，两个外排系统的作用都各不相同,其中特异性外排44喹诺酮大环内酯类亚胺培南喹诺酮大环内酯类亚胺培南外排泵排出通道(OprM)外膜外周胞质细胞质膜外排泵(MexB)膜孔蛋白Drug4.增强药物外排细菌多重耐药的重要机制喹诺酮外排泵外膜外周胞质细胞质膜外排泵(MexB)膜孔45

耐药性特点

多重耐药（Multi-drugresistance，MDR）

对不同作用机制的抗菌药物同时耐药如：青霉素类、氨基糖苷类、氟喹诺酮类耐药

交叉耐药（Crossresistance）

对作用机制相同的各品种药物同时耐药如：青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类耐药性特点多重耐药（Multi-drugresis46三、细菌生物被膜的形成细菌生物被膜(bacterialbioflin)是指细菌粘附于固体或有机腔道表面,形成微菌落,并分泌细胞外多糖蛋白复合物将自身包裹其中而形成的膜状物。三、细菌生物被膜的形成细菌生物被膜(bacterial47“Inapap