,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),#,第,6,章,細(xì)菌的耐藥性,潘建平 教授,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院,第一節(jié) 抗菌藥物的種類及其作用機(jī)制,一,、,抗菌藥物概念,1.抗菌藥物（,antibacterial agents,）,指對(duì)病原菌具有抑制或殺滅作用、用于預(yù)防和治療細(xì)菌性感染的藥物，包括抗生素,（,antibiotics,）,和化學(xué)合成的藥物。,2.抗生素（,antibiotics,）：,微生物在其代謝過(guò)程中產(chǎn)生的能殺滅或抑制其它特異病原微生物的產(chǎn)物?？股胤肿恿啃?，低濃度就能發(fā)揮其生物活性，有天然和人工半合成兩類。,二,、,抗菌藥物的種類,（一）按抗菌藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類,1,.,-,內(nèi)酰胺類,（,-lactam,s,）,化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有,-,內(nèi)酰胺環(huán)的抗生素。,-,內(nèi)酰胺抗生素分子側(cè)鏈的組成形式多樣，形成了抗菌譜不同、臨床藥理學(xué)特性各異的多種不同,-內(nèi),酰胺抗生素。,包括：,青霉素,（,penicillin,）,類：青霉素,G,、甲氧西林等。,頭孢菌素,（,cephalosporin,）,類：頭孢唑啉等。,頭霉素：如頭孢西丁。,單環(huán),-,內(nèi)酰胺類：如氨曲南。,碳青霉素烯類：亞胺培南與西司他丁合用稱泰能。,-,內(nèi)酰胺酶抑制劑：,如舒巴坦、棒酸使酶失活。,2,.,大環(huán)內(nèi)酯類,（,macrolides,）,紅霉素、螺旋霉素等。,3,.,氨基糖苷類,（,aminoglycosides,）,鏈霉素、慶大霉素,4,.,四環(huán)素類,（,tetracycline,）,四環(huán)素、強(qiáng)力霉素等。,5,.,氯霉素類,（,chloramphenic,）,包括氯霉素、甲砜霉素。,6,.,化學(xué)合成的抗菌藥物,磺胺類：磺胺嘧啶,（,SD,）,、復(fù)方新諾明,（,SMZco,）,等。,喹諾酮,（,fluroqinolone,）,類：包括氟哌,酸、環(huán)丙沙星等,。,7,.,其他,抗結(jié)核藥物,：,利福平、異煙肼、乙胺丁醇、,吡嗪酰胺等。,多肽類抗生素,：,多粘菌素類、萬(wàn)古霉素、,桿菌肽、林可霉素和克林霉素等。,（二）按生物來(lái)源分類,1,.,細(xì)菌產(chǎn)生的抗生素,如多粘菌素和桿菌肽。,2,.,真菌產(chǎn)生的抗生素,如青霉素及頭孢菌素，,現(xiàn)在多用其半合成產(chǎn)物。,3,.,放線菌產(chǎn)生的抗生素,放線菌是生產(chǎn)抗生素的主要來(lái)源。其中鏈霉菌和小單孢菌產(chǎn)生的抗生素最多。常見的抗生素包括鏈霉素、卡那霉素、四環(huán)素、紅霉素、兩性霉素,B,等。,根據(jù)對(duì)病原菌的作用靶位，將抗生素的作用機(jī)制分為四類,（表,6-1,）,。,1.抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成,：,-,內(nèi)酰胺類,2.影響胞漿膜通透性（多粘菌素）,3.抑制蛋白質(zhì)合成,（,大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖,苷,類）,4.抑制核酸,合成,：葉酸代謝；核酸合成（磺胺類）,三,、抗菌藥物的作用機(jī)制,表,6-1,抗菌藥物的主要作用部位,喹諾酮類,林可霉素類,氨基糖苷類,酮康唑,環(huán)絲氨酸,利福平,紅霉素,制霉菌素,桿菌肽,甲氧芐胺嘧啶,四環(huán)素類,兩性霉素,B,萬(wàn)古霉素,磺胺藥,氯霉素,多粘菌素類,-,內(nèi)酰胺類,核酸合成,細(xì)胞蛋白合成,細(xì)胞膜滲透性,細(xì)胞壁,抑制胞漿外交叉聯(lián)接過(guò)程（青霉素、頭孢菌素）,抑制胞漿膜階段粘肽合成（萬(wàn)古霉素、桿菌肽）,抑制胞漿內(nèi)粘肽前體的形成,(,磷霉素、環(huán)絲氨酸）,1,.,抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,-,內(nèi)酰胺類抗生素主要抑制肽聚糖合成所需的轉(zhuǎn)肽酶反應(yīng)，阻止肽聚糖鏈的交叉連結(jié)，使細(xì)菌無(wú)法形成堅(jiān)韌的細(xì)胞壁。,-,內(nèi)酰胺抗生素可與細(xì)胞膜上的青霉素結(jié)合蛋白,（,penicillin-binding protein,PBP,）,共價(jià)結(jié)合。該蛋白質(zhì)是青霉素作用的主要靶位，當(dāng),PBP,s,與青霉素結(jié)合后，導(dǎo)致肽聚糖合成受阻。可以抑制轉(zhuǎn)肽酶活性，使細(xì)菌細(xì)胞壁形成受阻。,細(xì)菌一旦失去細(xì)胞壁的保護(hù)作用，在相對(duì)低滲環(huán)境中會(huì)變形、裂解而死亡。,有兩種機(jī)制：,某些抗生素分子（如多粘菌素類）呈兩極性，親水端與細(xì)胞膜蛋白質(zhì)部分結(jié)合，親脂端與細(xì)胞膜內(nèi)磷脂結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)菌胞膜裂開，胞內(nèi)成分外漏，細(xì)菌死亡。,兩性霉素,B,和制霉菌素能與真菌胞膜上固醇類結(jié)合，酮康唑抑制真菌胞膜中固醇類的生物合成，均致細(xì)胞膜通透性增加。,細(xì)菌胞膜缺乏固醇類，故作用于真菌的藥物對(duì)細(xì)菌無(wú)效,。,2,.,損傷細(xì)胞膜的功能,增加細(xì)胞膜的通透性,氨基糖苷類,四環(huán)素類,氯霉素,林可霉素類,50S,亞基抑制藥,大環(huán)內(nèi)酯類,3.,抑制蛋白質(zhì)的合成,抗生素可影響細(xì)菌蛋白質(zhì)合成，作用部位及作用時(shí)段各不相同。,結(jié)果細(xì)菌蛋白質(zhì)合成受到干擾。,30S亞基抑制藥,4,.,抑制核酸,（,DNA/RNA,）,合成,喹諾酮類,：,作用于,DNA,旋,轉(zhuǎn),酶，抑制細(xì)菌繁殖。,利福平（,RFP,）,：,與依賴,DNA,的,RNA,多聚酶結(jié),合，抑制,mRNA,的轉(zhuǎn)錄。,磺胺類藥物,：,與對(duì)氨基苯甲酸,（,PABA,）,的化,學(xué)結(jié)構(gòu)相似，競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶，使二,氫葉酸合成減少，影響核酸的合成，抑制,細(xì)菌繁殖。,抗生素可通過(guò)影響細(xì)菌核酸合成發(fā)揮抗菌作用。,影響葉酸代謝,(TMP),TMP,與磺胺藥合用,(,復(fù)方新諾明,),有協(xié)同作用,抗菌藥物作用機(jī)制總結(jié)圖示,第二節(jié) 細(xì)菌的耐藥機(jī)制,一、,細(xì)菌耐藥性的概念,二、,細(xì)菌耐藥性的遺傳機(jī)制,三、,細(xì)菌耐藥性的生化機(jī)制,四、,細(xì)菌耐藥性的防治原則,一、細(xì)菌耐藥性的概念,細(xì)菌耐藥性（,drug resistance,）,亦稱抗藥性，是指細(xì)菌對(duì)某抗菌藥物（抗生素或消毒劑）的相對(duì)抵抗性。指病原體或腫瘤細(xì)胞對(duì)反復(fù)應(yīng)用的化學(xué)治療藥物敏感性降低或消失的現(xiàn)象。,耐藥性的程度,用某藥物對(duì)細(xì)菌的最小抑菌濃度（,MIC,）表示。臨床上有效藥物治療劑量在血清中濃度大于最小抑菌濃度稱為敏感，反之稱為耐藥。,Some of,a,ntibiotic,-r,esistant,b,acteria,M.tuberculolsis,E.coli,P.aeruginosa,S.dysenteriae,S.pneumoniae,H.influenzae,N.gonorrhoeae,E.faecalis,Acinetobacter,S.aureaus,抗菌藥物的作用與細(xì)菌耐藥性的關(guān)系,抗菌藥物的選擇壓力,遺傳學(xué)上把細(xì)菌耐藥性分為固有耐藥性和獲得耐藥性。,(,一,),固有耐藥,（,intrinsic resistance,）,固有耐藥性指細(xì)菌對(duì)某些抗菌藥物的天然不敏感,。固有耐藥性細(xì)菌稱為天然耐藥性細(xì)菌，其耐藥基因來(lái)自親代，由,細(xì)菌染色體基因決定而代代相傳,的耐藥性，存在于其染色體上,，,具有種屬特異性。如腸道桿菌對(duì)青霉素的耐藥，固有耐藥性始終如一并可預(yù)測(cè)。,二、,細(xì)菌耐藥性的遺傳機(jī)制,獲得耐藥性指細(xì)菌DNA的改變導(dǎo)致其獲得耐藥性表型,。耐藥性細(xì)菌的耐藥基因來(lái)源于基因突變或獲得新基因,作用方式為,接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)或轉(zhuǎn)化。可發(fā)生于染色體DNA、質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子等結(jié)構(gòu)基因,也可發(fā)生于某些調(diào)節(jié)基因。,在原先對(duì)藥物敏感的細(xì)菌群體中出現(xiàn)了對(duì)抗菌藥物的耐藥性，這是獲得耐藥性與固有耐藥性的重要區(qū)別,。,（二）獲得耐藥,（,acquired resistance,）,1,.,獲得耐藥性概念,獲得耐藥性大多由質(zhì)粒介導(dǎo)，但亦可由染色體介導(dǎo)的耐藥性，如金葡菌對(duì)青霉素的耐藥。,影響獲得耐藥性發(fā)生率有,三個(gè)因素,：藥物使用的劑量、細(xì)菌耐藥的自發(fā)突變率和耐藥基因的轉(zhuǎn)移狀況。,(,1,),染色體突變：所有的細(xì)菌群體都會(huì)發(fā)生自發(fā)的隨機(jī)突變，頻率很低，其中有些突變賦予細(xì)菌耐藥性。,(,2,),可傳遞的耐藥性（突變基因水平轉(zhuǎn)移方式：接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化）,2,.,獲得耐藥性基因突變類型,接合,：細(xì)胞間通過(guò)性菌毛相互溝通，將遺傳物,質(zhì)如質(zhì)?；蛉旧|(zhì)DNA從供體菌轉(zhuǎn)移給受,體菌。,轉(zhuǎn)導(dǎo),：以噬菌體及其含有的質(zhì)粒,DNA,為媒介，,介導(dǎo)供體菌耐藥基因轉(zhuǎn)移給受體菌。,金葡菌、鏈球菌獲得耐藥。,轉(zhuǎn)化,：少數(shù)細(xì)菌可從周圍環(huán)境中攝入裸,DNA,，,并摻入到細(xì)菌染色體中。,可傳遞耐藥性傳播的三種結(jié)構(gòu)形式,：,R,質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子和整合子,。,R,質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移,：,細(xì)菌中廣泛存耐藥質(zhì)粒，質(zhì)粒介導(dǎo)的耐藥性傳播在,臨床上占有非常重要,的地位。多數(shù)細(xì)菌的質(zhì)粒具有傳遞和遺傳交換能力,細(xì)菌質(zhì)粒能在細(xì)胞中自我復(fù)制,并隨細(xì)菌分裂穩(wěn)定地傳遞給后代，能在不同細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。,耐藥基因轉(zhuǎn)移能依靠質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子和整合子等可移動(dòng)的遺傳元件介導(dǎo)進(jìn)行傳播。,轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)的耐藥性：,轉(zhuǎn)座子,（,transposon,Tn,）,又名跳躍基因，,是,比質(zhì)粒更小的,DNA,片段，可在染色體中跳躍，實(shí)現(xiàn)菌間基因轉(zhuǎn)移或交換，使結(jié)構(gòu)基因的產(chǎn)物大量增加，使宿主細(xì)胞失去對(duì)抗菌藥物的敏感性。,整合子,（,integron,）,與多重耐藥,：,整合子是移動(dòng)性,DNA,序列，可捕獲外源基因并使之轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄曰虻谋磉_(dá)單位。整合子在細(xì)菌耐藥性的傳播和擴(kuò)散中起到,重要的作用,。同一類整合子可攜帶不同的耐藥基因盒，同一個(gè)耐藥基因又可出現(xiàn)在不同的整合子上，,介導(dǎo)多重耐藥,。,三、,細(xì)菌耐藥性的生化機(jī)制,細(xì)菌耐藥的生化機(jī)制包括：,鈍化酶的產(chǎn)生,藥物作用靶位的改變,抗菌藥物的滲透障礙,主動(dòng)外排機(jī)制,其他：,細(xì)菌自身代謝狀態(tài)改變等,（一）產(chǎn)生鈍化酶使抗菌藥物失效,鈍化酶,（,modified enzyme,）,是耐藥菌株產(chǎn)生的、具有破壞或滅活抗菌藥物活性的某種酶，它通過(guò)水解或修飾作用破壞抗生素的結(jié)構(gòu)使其失去活性,，,如分解青霉素的酶或改變氨基糖苷類抗生素結(jié)構(gòu)的酶。,-,內(nèi)酰胺酶：,特異性水解打開藥物分子結(jié)構(gòu)中的,-,內(nèi)酰胺環(huán)，使其完全失去抗菌活性，又稱滅活酶,（,inactivated enzyme,），由染色體和質(zhì)粒,編碼。,在,G,-,桿菌中有兩種：超廣譜,-,內(nèi)酰胺酶,（,extended spectrum,-,l,actamase,ESBL,）,和,AmpC,-,內(nèi)酰胺酶。,重要的鈍化酶有以下幾種：,氨基糖苷類鈍化酶：,由質(zhì)粒,編碼，其機(jī)制是通過(guò),羥基磷酸化,、,氨基乙酰化,或,羧基腺苷?；?作用，使藥物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，失去抗菌作用。,氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶,（,CAT,）：,由質(zhì)粒編碼，使氯霉素乙酰化而失去抗菌活性。,導(dǎo)致與抗生素結(jié)合的有效部位發(fā)生變異，影響藥物的結(jié)合，對(duì)抗生素不再敏感，這種改變使抗生素失去作用位點(diǎn)和親和力降低，但細(xì)菌的生理功能卻正常。如青霉素結(jié)合蛋白改變導(dǎo)致對(duì),-,內(nèi)酰胺類抗生素親和力極低而耐藥。,（二）藥物作用靶位的結(jié)構(gòu)和數(shù)量改變,抗菌藥不易與細(xì)菌結(jié)合,（三）抗菌藥物的滲透障礙,藥物不易進(jìn)入菌體內(nèi),細(xì)菌細(xì)胞壁的障礙和/或外膜通透性的改變將嚴(yán)重影響抗生素進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部到達(dá)作用靶位發(fā)揮抗菌效能，耐藥屏蔽也是耐藥的一種機(jī)制。,如細(xì)菌生物被膜,（,bacterial biofilm,BF,）,是細(xì)菌為適應(yīng)環(huán)境而形成的，可保護(hù)細(xì)菌逃逸抗菌藥物的殺傷作用。又如細(xì)胞膜上微孔缺失時(shí)，亞胺培南不能進(jìn)入胞內(nèi)而失去抗菌作用。銅綠假單胞菌對(duì)抗生素的通透性比其他,G,菌差是該菌對(duì)多種抗生素固有耐藥的主要原因之一。,（四）主動(dòng)外排機(jī)制,藥物被泵出菌體外,已發(fā)現(xiàn)數(shù)十種,細(xì)菌外膜上有特殊的藥物主動(dòng)外排系統(tǒng),，,藥物主動(dòng)外排使菌體內(nèi)抗菌藥濃度下降，難以發(fā)揮抗菌作用導(dǎo)致耐藥,，,主動(dòng)外排耐藥機(jī)制與細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。,主動(dòng)外排系統(tǒng)示意圖,1.改變代謝途徑,細(xì)菌可通過(guò)改變代謝途徑逃避抗菌藥物作用，,如呈,休眠狀態(tài)的細(xì)菌或營(yíng)養(yǎng)缺陷菌,均可出現(xiàn)對(duì)多種抗生素耐藥。耐磺胺藥的細(xì)菌自身產(chǎn)生,PABA,或直接利用葉酸轉(zhuǎn)化為二氫葉酸。,2.產(chǎn)生拮抗劑,細(xì)菌也可以通過(guò)增加生產(chǎn),代謝拮抗劑,來(lái)抑制抗生素，從而獲得耐藥性。耐藥金黃色葡萄球菌通過(guò)增加對(duì),PABA,產(chǎn)量，從而耐受磺胺類藥物的作用。,（五）其他,1,.,合理使用抗菌藥物,制定抗生素用藥常規(guī)，教育醫(yī)務(wù)工作者和病人規(guī)范化用藥，供臨床選用抗菌藥物參考。,嚴(yán)格根據(jù)適應(yīng)證選用藥物,病人用藥前應(yīng)盡可能進(jìn)行病原學(xué)檢測(cè)，并進(jìn)行藥敏試驗(yàn)，作為調(diào)整用藥的參考。,按藥物的藥動(dòng)學(xué)特性，制定合理的用藥方案,。,用藥療程應(yīng)盡量縮短，一種抗菌藥物可以控制的,感染,則不任意采用多種藥物聯(lián)合。,嚴(yán)格掌握抗菌藥物的局部應(yīng)用、預(yù)防應(yīng)用和聯(lián)合用藥，避