多重耐药铜绿假单胞菌感染现状及相关耐药机制研究

多重耐药铜绿假单胞菌感染现状及相关耐药机制研究

黄金丽王洁

徐州医科大学医学技术学院江苏徐州221004

【摘要】铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa，Pa）是主要的医院感染的革兰阴性条件致病菌之一。广谱抗生素的大量使用致其耐药情况日趋严重，特别是多重耐药菌株、耐氨基糖苷类菌株及耐亚胺培南菌株的相继出现，临床治疗十分困难。Pa的耐药机制极为复杂，主要包括产生β内酰胺酶和氨基糖苷类修饰酶；主动外排机制；作用靶位的改变；外膜通透性降低；生物被膜的形成；整合子等。

【关键词】铜绿假单胞菌；耐药机制

铜绿假单胞菌作为临床常见的条件致病菌，其致病力强，对多种抗菌药物既可固有耐药，又可获得性耐药，随着抗菌药物的广泛应用，细菌耐药性越来越严重，Pa甚至出现多重耐药。近年来，Pa对人的致病作用明显增加，引起呼吸机相关性肺炎，泌尿系统感染，烧伤感染，血行播散导致菌血症，败血症等疾病。Pa已经成为临床控制感染的难点，本文对Pa的耐药机制作一综述。

1.产生灭活酶或修饰酶

Pa对抗菌药物产生耐药主要通过产生两种酶：一种是β-内酰胺酶，一种是氨基糖苷类钝化酶，

1.1产生β-内酰胺酶β-内酰胺酶的产生是Pa对β-内酰胺类抗菌药物耐药的主要机制。β-内酰胺类抗菌药物通过与青霉素结合蛋白（PBPs）活性位点结合，能够破坏细菌细胞壁使细菌裂解死亡。

β-内酰胺酶特性各异，种类较多，目前较为沿用的是Ambler分子结构分类法和Bush功能分类法，结构分类分为丝氨酸酶（A、C、D）和金属酶（B）。Bush分类法可将β-内酰胺酶分为1~4组。目前Pa产生的β-内酰胺酶主要包括AmpC酶、超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）及金属酶（MBL）。

1.1.1AmpC酶AmpC酶作为一种头孢菌素酶，在所有的Pa中都能检测到。AmpC酶有染色体编码和质粒编码两种。由染色体编码的AmpC酶一般情况处于低表达，只产生少量的酶，在有诱导作用的β-内酰胺类抗菌药物等诱导剂存在时，产酶量可增加100~1000倍[2]。质粒编码的AmpC酶主要有MIR、ACT、DHA、CMY、FOX、MOX型。在外膜蛋白OprD2（下标）缺失时，该AmpC酶可以介导其对碳青霉烯类抗菌药物产生耐药。

1.1.2超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）超广谱β-内酰胺酶是一类能水解青霉素类、头孢菌素类及单环类抗菌药物的β-内酰胺酶，但对头酶烯类、碳青霉烯类抗菌药物及酶抑制剂敏感。其编码基因位于质粒上，易通过细菌间的接合在不同菌种、株间产生水平的耐药传递，常引起医院内感染的爆发和流行。

1.1.3金属酶（MBL）产MBL是铜绿假单胞菌对亚胺培南耐药的主要机制之一，也是泛耐药Pa耐药的重要原因。MBL分为天然的MBL和获得性的MBL，必须依靠活性部位金属离子（主要为Zn2+等）发挥活性。

1.2产生氨基糖苷类修饰酶氨基糖苷类药物修饰酶催化氨基糖苷类药物氨基或羟基的共价修饰，使氨基糖苷类药物与核糖体的合成减少，促进药物摄取EDP-Ⅱ也被阻断，因而导致其耐药。根据反应类型，可将氨基糖苷类钝化酶分为三类：N-乙酰转移酶（AAC）、O-核苷转移酶（ANT）、O-磷酸转移酶（APH）。

2、主动外排机制

主动外排系统在Pa耐药中起着极其重要的作用。细胞膜上主动外排泵系统由外膜蛋白、内膜蛋白、连接蛋白构成。目前已发现13种主动外排泵系统，临床以MexAB-OprM研究最多，是唯一确定的存在野生型Pa中的外膜蛋白，造成Pa对多种类型的抗菌药物天然耐药，而MexAB-OprM的失活可以增加其对多种抗菌药物的敏感性。

3、作用靶位的改变

PBPs是β-内酰胺类抗生素的作用靶位，通过抑制PBPs干扰细菌细胞壁的合成，从而达到杀菌作用。Leqaree等发现在Pa诱导编码PBP2a的基因PBPA突变可以使Pa对β-内酰胺类药物产生耐药。

喹诺酮类抗生素可抑制DNA拓扑异构酶Ⅱ和拓扑异构酶Ⅳ，从而阻断DNA复制，杀灭细菌。研究表明，gyrA基因单位点突变可能仅表现低水平耐药甚至不耐药，当演变为双位点或合并膜通透性改变或主动外排机制时，则产生高水平耐药。

氨基糖苷类抗菌药物的作用靶点是16srRNA。研究发现，16srRNA的特定突变是链霉素耐药的一个原因。

4、外膜通透性降低

抗菌药物必须通过细菌外膜到达相应作用靶位才能发挥抗菌作用，Pa由于多数抗菌药物的通道蛋白的缺失或开放的时间限制甚至失效致其对这些广谱抗生素天然耐药。

染色体介导产生AmpC酶合并OprD2缺失，导致Pa对亚胺培南产生明显耐药，同时降低了美罗培南的敏感性。喹诺酮类药物对Pa耐药是由于缺乏脂多糖或者OmpD2、OmpF等通道蛋白。Pa的一些突变菌株的寡合结合蛋白（OPPA）的数目缺少甚至缺如常导致氨基糖苷类药物低浓度交叉耐药。

5、生物被膜的形成

Pa极易形成生物膜协助膜内细菌抵制抗菌药物及逃避免疫系统的监视，主要成分是藻酸盐多糖。目前Pa生物膜的耐药机制主要有以下四点：（1）藻酸盐多糖抵制了抗菌药物的渗入。（2）膜内部细菌缺乏氧、营养物质及代谢产物的堆积，代谢率下降，对抗菌药物敏感性也降低。（3）膜表面的β-内酰胺酶及其高度诱导性也是耐药机制之一。（4）单个细菌由于MexAB-OprM产生的耐药可引起生物膜对氧氟沙星的耐药。

6、整合子

整合子是细菌获得外源性耐药甚至在不同种的细菌间播散，造成菌株多重耐药的重要机制之一。整合子根据整合酶的不同分为6种类型。临床分离的多重耐药的铜绿假单胞菌主要含Ⅰ类整合子和Ⅲ类整合子。

Pa耐药机制极为复杂，往往是几种机制协同作用的结果，对不同抗菌药物的耐药机制也不完全相同，还会有新的耐药机制出现。研究现状表明，Pa耐药机制及治疗药物等问题还需进行深入的探索，如何合理使用抗生素是更重要的课题。

参考文献：

[1]HansonND.AmpCbeta-lactamases：whatdoweneedtoknowforthefuture[J].AntimicrobChemother，2003，52（1）：2-4.

[2]李小燕，吴爱武.产AmpC酶铜绿假单胞菌对亚胺培南耐药机制的研究[J].中国感染与化疗杂志，2008，8（6）：423-428.

[3]赵廷坤，周岐新，凌保东.铜绿假单胞菌产β内酰胺酶研究进展[J].国际流行病学传染病学杂志，2006，33（3）：211-214.