專題四、微生物的耐藥性課件

1、專題四、微生物的耐藥性主要內(nèi)容微生物耐藥的現(xiàn)狀微生物耐藥的機(jī)制微生物的耐藥應(yīng)對策略微生物耐藥的現(xiàn)狀微生物耐藥性是日益嚴(yán)重的全球性問題大腸桿菌對氟諾喹酮的耐藥性全球正在進(jìn)入后抗生素時代耐藥時代細(xì)菌感染風(fēng)險的逐漸升級，將使目前看來極為普通的小手術(shù)再次成為人類的致命殺手預(yù)測：2050年，全球由抗生素耐藥性增強(qiáng)而引發(fā)的死亡人數(shù)將達(dá)到一千萬，是所有由癌癥造成的死亡人數(shù)的總和全球經(jīng)濟(jì)將因抗生素耐藥性的爆發(fā)而損失100萬億美元吉姆奧尼爾耐藥性細(xì)菌的概況1、耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌（MRSA，1961年）2、耐青霉素肺炎球菌（PRP）3、耐萬古霉素腸球菌（VRE，1988年）4、產(chǎn)生超廣譜-內(nèi)酰胺酶耐藥細(xì)菌

2、（ESBL）5、耐萬古霉素的金黃色葡萄球菌（VISA，1996年）沿海地區(qū)細(xì)菌耐藥性高于內(nèi)陸地區(qū)細(xì)菌對青霉素類、磺胺類、四環(huán)素類和喹諾酮類耐藥情況最為嚴(yán)重大腸桿菌對頭孢類抗生素的耐藥性以平均每年20%速率遞增中國微生物耐藥性狀況目前我國地表水中含有68種抗生素；磺胺類、喹諾酮和頭孢菌素在珠江、黃浦江等地的檢出頻率高達(dá)100%畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)濫用抗生素；未達(dá)標(biāo)處理的醫(yī)療廢水濫用的抗生素轉(zhuǎn)移到人體的可能路徑有兩種：一是直接食用肉類；二是排泄物污染水體后，經(jīng)生態(tài)循環(huán)傳遞到人體中國抗生素污染狀況你的身體里有1014個細(xì)胞人的身體里有3萬個基因你的身體里有1015個細(xì)菌細(xì)胞你的身體里的細(xì)菌有300萬個

3、基因細(xì)胞水平 人：細(xì)菌=1:10基因水平 人：細(xì)菌=1:100人是與微生物共生的超級生物體微生物耐藥的機(jī)制主要內(nèi)容微生物特異性的耐藥機(jī)制微生物非特異性的耐藥機(jī)制微生物特異性的耐藥機(jī)制細(xì)菌對-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥性細(xì)菌對糖肽類抗生素耐藥性細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素耐藥性細(xì)菌對MLS類抗生素耐藥性-內(nèi)酰胺類抗生素的作用機(jī)制青霉素結(jié)合蛋白細(xì)菌的細(xì)胞膜上有特殊的蛋白質(zhì)分子，能與-內(nèi)酰胺類抗生素結(jié)合，被稱之為青霉素結(jié)合蛋白(Penicillin Bonding Protein，PBP)，它具有很高的轉(zhuǎn)肽酶和羧肽酶活力，是這類抗生素抑制作用的靶蛋白不同細(xì)菌細(xì)胞膜上PBP數(shù)目、分子量和對-內(nèi)酰胺類抗生素的敏感性

4、不同細(xì)菌對-內(nèi)酰胺類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制1、破壞-內(nèi)酰胺類抗生素分子的-內(nèi)酰胺酶2、抗生素作用靶位PBPs親和力發(fā)生改變3、藥物滲透改變，外排增加克服細(xì)菌對-內(nèi)酰胺類抗生素產(chǎn)生耐藥性的對策1、有好的滲透性，使藥物能達(dá)到作用部位2、對靶酶，即對青霉素結(jié)合蛋白有高的親和力，從而抑制PBP的酶活力，使細(xì)菌生長抑制或死亡3、對-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定，使-內(nèi)酰胺環(huán)不被酶解-內(nèi)酰胺酶抑制劑的研究開發(fā)20世紀(jì)40年代中期抑制-內(nèi)酰胺酶，提高效力20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)某些青霉素有酶抑制劑作用20世紀(jì)70年代初橄欖酸發(fā)現(xiàn)（橄欖色鏈霉菌）20世紀(jì)70年代中后期分離到克拉維酸（棒狀鏈霉菌）20世紀(jì)80年代：臨床應(yīng)用微生

5、物特異性的耐藥機(jī)制細(xì)菌對-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥性細(xì)菌對糖肽類抗生素耐藥性細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素耐藥性細(xì)菌對MLS類抗生素耐藥性糖肽類抗生素的作用機(jī)制（1）在細(xì)胞水平上，通過干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成最終使細(xì)菌細(xì)胞發(fā)生溶解在分子水平上，抑制細(xì)胞壁合成第二階段（類脂結(jié)合）中一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)化反應(yīng)與肽聚糖鏈中N-?；?D-Ala4-D-Ala5中末端D,D-二肽形成氫鍵二、糖肽類抗生素的作用機(jī)制（2）-直接抑制轉(zhuǎn)葡基酶細(xì)菌對糖肽類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制敏感菌：肽聚糖前體五肽中的末端二肽為D-Ala-D-Ala耐藥菌：肽聚糖前體末端二肽，D-丙氨酰-D-乳酸、D-丙氨酰-D-絲氨酸，或D-丙氨酸與敏感菌中的

6、D-Ala-D-Ala結(jié)合 與耐藥菌中的D-Ala-D-Lac結(jié)合細(xì)菌對糖肽類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制VanS和VanR的調(diào)節(jié)機(jī)制具有抗耐藥菌作用的新糖肽類抗生素達(dá)托霉素雷莫拉寧具有抗耐藥菌作用的新糖肽類抗生素半合成糖肽類抗生素-第二代糖肽類抗生素1、對糖肽類抗生素中的結(jié)合域進(jìn)行改造2、改造和增加功能團(tuán)3、改變糖肽類抗生素結(jié)構(gòu)中的糖具有抗耐藥菌作用的新糖肽類抗生素萬古霉素耐藥基因產(chǎn)物抑制劑的研究（P82-85）1、VanS/VanR抑制劑2、D-丙氨酸-D-乳酸連接酶（VanA）抑制劑3、VanX 抑制劑4、VanYD抑制劑微生物特異性的耐藥機(jī)制細(xì)菌對-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥性細(xì)菌對糖肽類抗生

7、素耐藥性細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素耐藥性細(xì)菌對MLS類抗生素耐藥性抑制30S合成起始復(fù)合體的形成（春日霉素等）；抑制70S合成起始復(fù)合體的形成和使fMet-tRNA從70S起始復(fù)合體上脫離（鏈霉素、卡那霉素、慶大霉素等）；抑制70S合成起始復(fù)合體的抗生素也能引起密碼錯讀（慶大霉素等）抑制蛋白質(zhì)合成起始過程12參見網(wǎng)址（30S起始復(fù)合物和70S起始復(fù)合物形成）/webcourse/t000020/files/bjjx/bjjx13.htm細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制各種鈍化酶介導(dǎo)的耐藥性?；D(zhuǎn)移酶(acetyltransferases, AAC)腺苷轉(zhuǎn)移酶(adenylytransfera

8、ses, ANT)磷酸轉(zhuǎn)移酶(phosphotransferases, APH)對進(jìn)入胞內(nèi)的活性分子進(jìn)行修飾使之失去生物活性?；D(zhuǎn)移酶(AAC)：在乙酰酶A存在下和AM分子中的2-脫氧鏈霉胺的氨基發(fā)生乙?；佘辙D(zhuǎn)移酶(ANT)：在ATP輔酶存在下通過AM分子中羥基腺苷化進(jìn)行修飾磷酸轉(zhuǎn)移酶(APH)：在ATP輔酶存在下，以羥基磷酸化方式修飾AM的鈍化酶細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制2.氨基糖苷類抗生素作用靶位16SrRNA和S16核蛋白發(fā)生變異的耐藥機(jī)制 鏈霉素作用靶位：細(xì)菌的核糖體作用實(shí)現(xiàn)：使tRNA閱讀錯誤結(jié)核分枝桿菌耐藥機(jī)制：由于鏈霉素的作用靶位16SrRNA的某些堿基發(fā)生了突變（

9、rrs）與核糖體結(jié)合的核蛋白S16的某些氨基酸發(fā)生突變（rpsL）具有抗耐藥菌作用的新氨基糖苷類抗生素的研究開發(fā)1、克服磷酸轉(zhuǎn)移酶鈍化作用的新藥開發(fā)2、克服?；D(zhuǎn)移酶鈍化作用的新藥開發(fā)3、克服核苷轉(zhuǎn)移酶鈍化的1-N-取代的新藥開發(fā)4、制備改變手性結(jié)構(gòu)的衍生物5、1-C取代衍生物6、鹵代衍生物7、其他衍生物微生物特異性的耐藥機(jī)制細(xì)菌對-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥性細(xì)菌對糖肽類抗生素耐藥性細(xì)菌對氨基糖苷類抗生素耐藥性細(xì)菌對MLS類抗生素耐藥性MLS類抗生素為第類型的蛋白質(zhì)合成抑制劑，即阻斷50S中肽酰轉(zhuǎn)移酶中心的功能，使P位上的肽酰tRNA不能與A位上的氨基酰tRNA結(jié)合形成肽鍵MLS類抗生素的作用機(jī)制

10、MLSB類抗生素對50S核糖體亞基結(jié)合位點(diǎn)的拓模式 藥物作用靶位分子發(fā)生了變異抗生素活性分子被鈍化細(xì)菌產(chǎn)生藥物主動轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)菌對MLS類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制 影響紅霉素在胞內(nèi)的積累（大環(huán)內(nèi)酯的外排機(jī)制） 破壞紅霉素的結(jié)構(gòu)使其失去抗菌作用 改造或修飾紅霉素在核糖體上的結(jié)合作用位點(diǎn)細(xì)菌對MLS類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制 -以紅霉素為例1、外排機(jī)制介導(dǎo)2、鈍化酶介導(dǎo)細(xì)菌名稱被鈍化的抗生素鈍化酶名稱基因定位基因名稱金黃色葡萄球菌SASBLLSA O-?；D(zhuǎn)移酶SB 水解酶ND -L O-核苷酰轉(zhuǎn)移酶 pIP524pIP524NDpIP856saasbhLinA人葡萄球菌MND pIP860溶血葡萄

11、球菌L-L O-核苷酰轉(zhuǎn)移酶pIP855LinA乳房鏈球菌L-L O-核苷酰轉(zhuǎn)移酶NDLinA屎鏈球菌SANDpIP815乳酸桿菌屬M(fèi)SAML MSMLSNDNDND產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌SNDND 鏈霉菌MLLND3-L O-磷酸轉(zhuǎn)移酶3-L O-核苷酰轉(zhuǎn)移酶NDNDND假單孢菌MNDND大腸艾希氏菌MMM紅霉素I型酯酶紅霉素II型酯酶大環(huán)內(nèi)酯2-磷酸轉(zhuǎn)移酶pIP1100pIP1527NDereAereB3、核糖體改變或修飾機(jī)制介導(dǎo)通過突變作用位點(diǎn)的堿基及蛋白來完成通過產(chǎn)生一種抗性短肽直接將紅霉素從核糖體的結(jié)合位點(diǎn)上替代下來微生物非特異性的耐藥機(jī)制1、細(xì)胞外膜滲透性發(fā)生改變微生物非特異性的耐藥

12、機(jī)制大腸桿菌孔蛋白o(hù)mpF與不同-內(nèi)酰胺類藥物結(jié)合的情況氨芐青霉素羧芐青霉素厄他培南2、主動藥物外排的耐藥機(jī)制主動外排泵系統(tǒng)是由質(zhì)粒和染色體編碼膜主動外排系統(tǒng)一般由三部分組成：外膜通道蛋白(outer membrane protein ,OMP)、膜融合蛋白(membrane fusion protein , MFP)、胞質(zhì)膜外排蛋白微生物非特異性的耐藥機(jī)制3、細(xì)菌菌膜形成與細(xì)菌耐藥微生物非特異性的耐藥機(jī)制微生物的耐藥應(yīng)對策略基 本 原 則1、合理使用抗生素：車輪用藥計劃2、嚴(yán)格執(zhí)行消毒隔離制度3、加強(qiáng)藥政管理4、研發(fā)新型抗菌藥物5、破壞耐藥基因建立全球性創(chuàng)新研究基金，用于鼓勵新種類的抗生素研發(fā)并向制藥企業(yè)一次性支付大額研發(fā)資金，改變其以藥品銷售額為主要利潤來源的傳統(tǒng)盈利模式人類與病原菌之間漫長的軍備競賽“道高一尺，魔高一丈”醫(yī)院感染的耐藥