大肠杆菌耐药性研究进展

大肠杆菌耐药性研究进展刘蔚雯11动科类丁颖班【摘要】大肠埃希氏菌（E．coli）俗称大肠杆菌，是一种常见致病菌。由于抗生素的广泛持续的不当使用，导致大肠杆菌耐药株的大量出现，使人医临床和兽医临床对大肠杆菌病的治疗变得十分困难，有时甚至找不到可治之药。近年来，大肠杆菌的耐药性问题已经引起了国内外医药界的广泛重视。本文对大肠杆菌耐药现状、产生耐药性机制的研究以及减少大肠杆菌耐药性的措施综述如下。【关键字】大肠杆菌细菌耐药性抗生素大肠杆菌寄生在人和动物的肠道内，大多是肠道的正常菌群。人和动物出生后数小时即可经口进入消化道后段，大量繁殖而定居，终身伴随，并经粪便不断散播于周围环境。但在特定条件下可致病。随着抗菌药物长期的大量的应用，特别是近年来抗菌药物的盲目滥用，大肠杆菌耐药株引起的感染在临床上不但有增多趋势，而且其耐药性还通过质粒在细菌间传递耐药基因而不断蔓延、变迁。大肠杆菌的多重交叉耐药株的出现使大肠杆菌的治疗变得十分困难，而且还造成了动物源性食品的安全问题。因此，大肠杆菌耐药性问题引起了师姐的广泛关注。各国学者对大肠杆菌耐药性的探索也从未停止，并从多方面阐述了细菌产生耐药性的机制以及提出了一些建设性的措施。1．大肠杆菌耐药性现状1.1家畜源大肠杆菌耐药性现状自1929年弗来明发现青霉素以来，伴随着养殖业的发展，抗生素在动物疾病防控过程中发挥着重要的作用。但由于抗生素和抗菌药被广泛、长期使用，细菌的耐药情况也逐渐凸显出来。世界各地均有分离得到耐药家畜源性大肠杆菌的报道。目前病原细菌对青霉素的耐药率达70％以上，对大多数喹诺酮类药的耐药率也达50％以上。瑞普公司研发中心药敏实验发现，近几年在临床上常用抗菌药物有80％大肠杆菌已对其产生严重的耐药性，处于被淘汰的境地。在试验中同时发现，家禽大肠杆菌多重耐药菌株普遍，占所有耐药菌株的50％以上，且仍呈现上升趋势。二重、三重耐药菌株所占比例下降，而五重、六重、七重耐药菌株占主导优势。在实验中发现一株对12种抗菌药都产生耐药性的超级大肠杆菌。由此表明大肠杆菌的耐药性日益严重，其药敏谱越来越窄，可选择药物的余地也越来越小，随着多重耐药增加，联合用药的效果必然也会越来越差。由于养殖规模、养殖历史、饲养水平和用药习惯的不同，不同地区大肠杆菌的耐药性差异也比较大。1.2野生动物源大肠杆菌耐药性现状野生动物与抗生素的接触机会较少，但国内外多个报道表明野生动物写到耐药大肠杆菌，说明耐药大肠杆菌已经向环境扩散，因为野生动物流动性较大，尤其是野生鸟类，又易于将耐药大肠杆菌传递给家畜，在一定程度上加速了耐药大肠杆菌和耐药基因的扩散。2．大肠杆菌的耐药机制2.1细菌耐药性分类固有耐药（intrinsicresistance），又称天然耐药，由细菌染色体基因决定，代代相传，如肠道阴性杆菌对青霉素的耐药；绿脓杆菌对氨苄西林的耐药；链球菌对庆大霉素的耐药等。获得耐药（acquiredresistance），是指细菌在接触抗生素后，改变代谢途径，使自身不被抗菌药物杀灭的抵抗力。这种耐药可通过耐药基因的传代、转移、传播、扩散、变异形成高度和多重耐药。2.2大肠杆菌的耐药机制2.2.1减少药物的摄入量细菌可通过各种途径阻止药物进入菌体，提高细菌的耐药程度。生物被膜和细菌外膜构成药物进入菌体的一道屏障，细菌可通过增加生物被膜的生成量、改变细菌外膜的通透性减少药物的摄入量。2.2.1.1细菌生成生物被膜细菌生物被膜是指细菌粘附于固体或有机腔道表面，形成微菌落，并粉笔细胞外多糖蛋白复合物将自身包裹其中而形成的膜状物。细菌间的多糖蛋白复合物形成孔道维持细菌物质代谢。细菌生物被摸生成后，往往对抗菌药物产生耐药性。生物被摸具有以下功能：①减少抗菌药物渗透。②吸附抗菌药物钝化酶，促进抗菌药物水解。③细菌生物被摸下细菌代谢低下，对抗菌药物不敏感。④生物被膜的存在阻止了机体对细菌的免疫力。大肠杆菌可通过提高与生物被膜产生相关的基因的表达量，提高生物被膜的生成量。如acrA、agn43、csgD和pgnA基因的表达量与细菌生物被膜的生成量直接相关，而抗生素的浓度可以影响大肠杆菌相关基因的表达量。一定浓度的抗生素可提高细菌生物被膜的生成量。2.2.1.2细菌外膜通透性的改变药物进入菌体必须通过菌体外膜，因而菌体外膜的通透性直接影响药物通过菌体外膜。LPS(lipopolysaccharide)由脂质A、1分子核心多糖和O抗原构成，是构成大肠杆菌细胞细胞壁的脂多糖，能降低脂质双分子层对疏水分子的通透性。青霉素、氯霉素、氟喹诺类抗生素进入革兰氏阴性菌菌体需通过细菌外膜上的孔蛋白OmpA、OmpF、OmpC，而大肠杆菌通过改变外膜上孔蛋白的数量、大小和选择性减少抗菌药物的摄入，提高菌体耐药性。OmpF在保持细菌外膜正常通透性中起重要作用，OmpF数量减少可以使细胞膜对抗生素的通透性下降，造成细菌对多种抗生素的敏感性下降；OmpC的增多（有时下降）致使某些药物失去抗菌作用。显然这些膜孔蛋白的表达水平的变化可对细菌的耐药性产生影响。2.2.2增加药物的外排量外排泵系统是细菌增加药物外排的一种主要途径，有针对一种或几种药物的具有选择性的外排泵，也有没有药物选择性的外排泵系统超家族。目前，将外排泵分为5个家族：SMR（smallmultidrugresistanceprotein）家族、MFS（majorfacilitatorsuperfamily）超家族、ABC（ATP-bindingcassette）超家族、RND（resistance-nodulation-celldivision）超家族、MATE（multidrugandtoxiccompoundextrusion）家族，其中RND、MFS、SMR为H+/药转运，MATE为Na+/药转运。在大肠杆菌中RND家族的成员起到较为重要的作用。大肠杆菌具有AcrA/AcrB/TolC三重外排泵系统及MexAB-OprM，可以排除多种抗生素，使大肠杆菌可以同时对多种抗生素的抵抗力增强。其中，AcrA、AcrB、MexAB都为RND家族成员。上述5个外排泵家族的底物种类很多，可以排出多种抗生素，与大肠杆菌的多重耐药机制有关。2.2.3产生灭活酶大肠杆菌可以产生酶加工修饰进入菌体内的抗生素，使抗生素识货，提高菌体的耐药性。如可以灭活β-内酰胺类药物的β-内酰胺酶、超广谱β内酰胺酶、可以使氨基糖苷类药物失活的氨基糖苷修饰酶等。3.减少大肠杆菌耐药性的措施3.1加强环境管理从饲养管理做起，因为大肠杆菌是条件致病菌，若密度过大、通风不良、转群应激、突然变换饲料等均会引起大肠杆菌的暴发。所以只有良好的环境卫生，才可以减少疾病的产生。因此制定科学的饲料管理制度，加强饲养管理，至关重要。做好消毒工作必然首当其冲。消毒工作应当依据养殖场自身情况进行计划，做到定期消毒。而消毒剂也应科学选择，做到真正有效。研究表明：消除环境诱因，是减少大肠杆菌病发生的有效措施。3.2新药和疫苗的应用为了减少药物在预防工作中的大量应用，现在主要采取的办法是应用疫苗。疫苗的使用虽然在大肠杆菌的控制上起较大的作用，且国内外研制了各种类型的基因工程菌苗与多价灭活菌苗，但由于大肠杆菌的血清型复杂，各个地方的流行菌株各不相同，免疫效果并不理想，一般以自制的灭活菌苗效果更好。研制新药是以变质变来对耐药性产生后的一种弥补措施，它能为药物抵抗细菌注入新的血液。3.3提高药物生产应用的科学化药物生产的规范化是避免因假冒伪劣药品成分不足所产生耐药性的根本解决办法。而科学的使用抗生素，包括合理的疗程、适宜的剂量、轮换交替用药、针对性用药。这样不但能有效地控制和预防疾病，避免损失，而且也是减少大肠杆菌耐药性产生的有效措施。3.4耐药性质粒的消除在防止耐药性产生的同时，人们也在积极寻找耐药性消除剂，希望通过一些方式消除细菌的耐药性，其中针对耐药性质粒的消除和阻止传递方面国内外的一些实验室已经取得了一定进展。目前质粒消除剂分为二类：一类是作用于细菌细胞表面，包括大分霉素、SDS、EDTA等能特异性地杀死带有质粒的菌株，从菌群中除去耐药菌；另一类是吖啶类染料和丝裂霉素C等DNA抑制剂，可一直质粒的复制。4．小结大肠杆菌作为环境常在菌，在公共卫生学上具有重大的意义。有助于我们对耐药性传播问题进行更多更深入的探讨。以及提示医用、饲用、农用抗生素对环境微生态所造成的影响。这些抗菌药作为环境外源性化学物对环境生物及生态产生广泛而深远的影响，并与耐药菌株一起对环境中的敏感细菌进行耐药性“改造”。而这些耐药菌株出现后，猪场隔离、消毒是否得力，将会影响耐药菌株的传播与增长速度。大肠杆菌耐药性的产生和发展无疑给畜牧业带来无穷无尽的烦恼，而大肠杆菌耐药性的监测工作给抵制这些烦恼指引了道路。耐药性机制的研究已经审图到生化和分子生物学等科学领域，这就是对我们今后研究工作指引了方向。相信在不远的将来耐药性不再是难题。参考文献：[1]朱力军．动物大肠杆菌耐药性的变化趋势．中国兽药杂志,2001,35(2):16-18[2]王波云,李立安,顾亚夫．细菌耐药性研究进展与对策．解放军药学学报出版社,200117(5):259-261,287[3]金升藻，金巍，叶微．大肠杆菌耐药性研究进展．上海畜牧兽医通讯,2008,6:17-18[4]程龙，程明等．控制细菌耐药性发展与抗生素的合理使用．中国医药导报,2008,5(25):101-102[5]张凤珍．大肠杆菌耐药机制和消除耐药性方法概述．内蒙古民族大学学报（自然科学版）,2009,24(2):84-87[6]杨微．大肠杆菌耐药性的研究进展．畜牧与饲料科学,2011,6(32):116-118[7]王瑞庆．禽类大肠杆菌产生耐药性的原因分析及防治对策．中国动物保健,2010,(3):64-65[8]常维山，王应文，孙金华等．我国部分地区鸡源大肠杆菌耐药性分析．山东畜牧兽医，2009,30(1)[9]夏利宁，赵红琼，苏艳等．新疆某猪场分离和大肠杆菌对抗生素耐药性调查．新疆农业科学,2012,49(12):2299-2303[10]刘坤友．耐药性大肠杆菌研究进展．中外健康文摘．2011,31