整合子系統(tǒng)與細(xì)菌多重耐藥研究進(jìn)展

1、整合子系統(tǒng)與細(xì)菌多重耐藥研究進(jìn)展【摘要】細(xì)菌的多重耐藥已成為臨床治療的難題，整合子是攜帶編碼抗生素耐藥基因盒的DNAt斷，在細(xì)菌獲得和傳播耐藥基因方面起著重要作用。本文就整合子及其基因盒的分類、分布、結(jié)構(gòu)、來源、整合子對基因盒的捕獲表達(dá)、整合子與細(xì)菌的多重耐藥性關(guān)系及多重耐藥菌感染的治療等作一闡述。【關(guān)鍵詞】整合子；基因盒；多重耐藥ABSTRACTMultidrugresistantbacterialpathogenshavebecometoughprobleminclinicaltheraphy.IntegronsareDNAelementscarryingantibioticresista

2、nceencodinggenecassettes,andplayanimportantroleinbacteriacapturinganddisseminatingantibioticresistancegene.Thisarticlereviewedtheclass,distribution,construction,sourceofintegronandgenecassettes,integroncapturingandexpressinggenecassettesandtherelationshipbetweenintegronandmultidrugresistantofbacteri

3、a;thetreatmenttomultidrugresistantofbacteria.KEYWORDSIntegron;Genecassettes;Multidrugresistance近年來隨著抗菌藥物的廣泛應(yīng)用，尤其是不合理的使用，細(xì)菌的耐藥性，甚至是多重耐藥開始大量出現(xiàn)，給臨床感染性疾病的治療帶來極大困難。病原菌耐藥的產(chǎn)生主要是通過自身基因的突變累積，或者在水平方向上獲取外源性耐藥基因，或者兩種機(jī)制并存引起的。1989年，Stokes等首次提出了一個(gè)與耐藥基因水平傳播的可移動基因元件整合子(integron)1。整合子是一種基因單位，包括位點(diǎn)特異性重組功能的基因決定簇，在整合酶的作用

4、下能識別并俘獲或刪除移動性基因盒2，并在位于整合子上游的啟動子的作用下得以表達(dá)，使細(xì)菌具有耐藥及多重耐藥性。整合子可以通過結(jié)合性質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子、整合型噬菌體在同種和不同種菌屬間傳播，使細(xì)菌的耐藥性得以廣泛擴(kuò)散。整合子是細(xì)菌尤其是革蘭陰性菌多重耐藥快速發(fā)展的主要原因：3o1整合子的結(jié)構(gòu)整合子是保守、可移動的轉(zhuǎn)座子樣DNAt件，能捕獲和整合耐藥基因，形成巨大的多基因座。整合子包括兩端的高度保守片斷(conservedsegment,CS)和中間的可變區(qū)(variableregion)?？勺儏^(qū)含有一個(gè)或多個(gè)基因盒。整合子含有三個(gè)功能元件：位于5'端的一個(gè)編碼整合酶(integrase,IntI

5、)的基因(intI)、一個(gè)基因重組位點(diǎn)attI和一個(gè)啟動子4,5,啟動子有P1和P2兩種，大多數(shù)整合子都含有P1啟動子，部分還含有P2啟動子。3'端的結(jié)構(gòu)因整合子的種類不同而不同。整合子的結(jié)構(gòu)如圖1所示。2整合子的分類和分布整合子是根據(jù)其整合酶的DNAJ基序列不同進(jìn)整合子的結(jié)構(gòu)模式圖行分類的，整合酶屬于酪氨酸整合酶家族，目前發(fā)現(xiàn)的整合酶至少有6類，其中對I、II和III類整合子的研究較多，且明確與細(xì)菌耐藥性有關(guān)。I類整合子I類整合子在臨床耐藥菌中最常見6,它與Tn21轉(zhuǎn)座子家族相關(guān)，其整合酶基因編碼含有337個(gè)氨基酸的整合酶。5'端有編碼整合酶的基因intI1和啟動子P1,部分

6、還有啟動子P2及基因重組位點(diǎn)attI;3'端有3個(gè)開放讀碼框(ORF),即季鏤鹽化合物及澳乙錠的耐藥基因(qacEZ1),磺胺耐藥基因(sull)和功能不明的ORF57,8。大多數(shù)I類整合子的5'CS相似，3'CS存在差異。至今發(fā)現(xiàn)I類整合子在革蘭陰性菌中廣泛分布，包括腸桿菌科中的大腸埃希菌屬、志賀菌屬、變形菌屬等以及非發(fā)酵菌中的假單胞菌屬、不動桿菌屬等。II類整合子II整合子與Tn7轉(zhuǎn)座子家族相關(guān)，其整合酶基因有缺陷，編碼的整合酶IntI2約有318個(gè)氨基酸，與IntI1有46%勺同源性；在3'保守端有5個(gè)tns基因，與Tn7的轉(zhuǎn)移有關(guān)?，F(xiàn)已在腸桿菌屬、不動桿

7、菌屬和沙門菌中分離出II類整合子。III類整合子III類整合子是Arakawa在耐碳青霉烯類抗生素的黏質(zhì)沙雷菌的質(zhì)粒上發(fā)現(xiàn)的，其編碼的整合酶IntI3含有320個(gè)氨基酸，與IntI1有61%勺同源性：9。III類整合子帶有編碼3內(nèi)酰胺酶的基因盒balIMP,目前在假單胞菌、肺炎克雷伯菌、木糖氧化產(chǎn)堿桿菌等革蘭陰性菌中分離出III類整合子10。IV類整合子在霍亂弧菌基因中發(fā)現(xiàn)的IV類整合子又稱為超級整合子（superintegron）,其編碼的整合酶含有320個(gè)氨基酸，與IntI1有%勺同源性。IV類整合子中含有179個(gè)基因盒，在179個(gè)基因盒中至少有216個(gè)未知功能的開放讀碼框（ORFs）11。還沒有發(fā)現(xiàn)它直接與多重