論微生物的抗藥性

論微生物的抗藥性第一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日2011屆學(xué)士學(xué)位（畢業(yè)）論文藥用植物白芷內(nèi)生菌分離及抑菌活性初步研究

答辯人：趙麗娟

學(xué)號(hào)：200740810257

指導(dǎo)教師：唐俊

副教授第二頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日初識(shí)微生物的抗藥性

通過本科畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)對(duì)微生物的抗藥性得到了啟發(fā)性的認(rèn)識(shí)：在大量的實(shí)驗(yàn)組中偶然出現(xiàn)了兩組與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果截然相反的現(xiàn)象，其中的病原菌竟然對(duì)藥用植物分離出來的內(nèi)生菌的生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用？？？？

第三頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日禾谷鐮刀菌和玉米彎孢菌對(duì)藥用植物分離出來的內(nèi)生菌的抑制作用第四頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日一微生物的抗藥性1概念抗藥性：又稱耐藥性病原微生物在體內(nèi)外對(duì)各種抗菌藥物均可產(chǎn)生耐藥性，使某種藥物對(duì)某種治病微生物的最低抑菌濃度升高。2分類：天然耐藥性（固有耐藥/原發(fā)性）獲得耐藥性前者屬于遺傳特征之一，不易改變；后者由抗生素、外部環(huán)境等影響而產(chǎn)生的耐藥性第五頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日二分析微生物的耐藥性

——以細(xì)菌為例1細(xì)菌耐藥性的基因機(jī)制（1）

突變細(xì)菌可經(jīng)某些物理因素或化學(xué)因素誘發(fā)突變而產(chǎn)生耐藥性，獲得性耐藥性還可以通過自發(fā)性DNA分子突變產(chǎn)生。突變產(chǎn)生的耐藥性可以隨染色體傳遞給后代，此種基因型垂直傳遞可能借轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和結(jié)合等方式加強(qiáng)。突變產(chǎn)生耐藥性的同時(shí)，常常伴隨著其他性狀和功能基因的突變，這些突變多數(shù)情況會(huì)影響細(xì)菌本身對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，其生存競(jìng)爭(zhēng)能力也會(huì)相應(yīng)減弱，因此突變所造成的細(xì)菌耐藥性在自然界屬于次要地位。第六頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）

耐藥質(zhì)粒的傳遞

A耐藥質(zhì)粒的傳遞類型各種細(xì)菌中分離的耐藥質(zhì)粒都是環(huán)形DNA分子，分為兩種主要類型:結(jié)合型和非結(jié)合型

a結(jié)合型通過細(xì)菌間直接接合方式傳遞轉(zhuǎn)移DNA的接合型，其耐藥因子包括兩部分：一部分是耐藥決定因子（R－detendnanfactor，RDF），具有單個(gè)或多個(gè)耐藥基因，可以獨(dú)立存在不依靠染色體自我復(fù)制。另一部分是耐藥轉(zhuǎn)移因子（Resistanceiran幻毛rfactor，RTh），主要功能有：l）控制質(zhì)粒DNA的復(fù)制；2）與R一因子DNA的轉(zhuǎn)移有關(guān)；3）負(fù)責(zé)耐藥因子轉(zhuǎn)移所需物質(zhì)的制備和合成;4）維持細(xì)胞內(nèi)的其他相關(guān)功能

第七頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日b非接合型通過轉(zhuǎn)化、傳導(dǎo)等方式轉(zhuǎn)移，其質(zhì)粒DNA只具有1／5復(fù)制功能，有大部分相關(guān)功能的基因存在于染色體和質(zhì)粒外的DNA上。B耐藥質(zhì)粒的傳遞方式

a接合攜帶耐藥因子的供體細(xì)菌表面具有性纖毛，在適當(dāng)?shù)臈l件下，供體細(xì)菌與受體細(xì)菌接觸后，性纖毛形成細(xì)菌間的通道。在接合過程中，首先是供體細(xì)菌內(nèi)的R一因子環(huán)形DNA分子打開成為線性雙股DNA，其中的一股DNA通過性纖毛從供體細(xì)菌進(jìn)入受體細(xì)菌，單股DNA以卷筒方式復(fù)制質(zhì)粒的另一條線性DNA，將其兩端鎖合，即形成與受體細(xì)菌耐藥質(zhì)粒一樣的雙環(huán)DNA質(zhì)粒。第八頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日

b轉(zhuǎn)化耐藥細(xì)菌溶解后釋放出的DNA進(jìn)入敏感細(xì)菌胞內(nèi)的同時(shí)，耐藥質(zhì)料隨之進(jìn)入。該方式是耐藥細(xì)菌中的耐藥基因與敏感細(xì)菌同位點(diǎn)基因全部或者部分重新替換組合的結(jié)果。

c傳導(dǎo)溫和噬菌體侵入耐藥細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，可以和少量具有耐藥基因的質(zhì)粒結(jié)合。當(dāng)噬菌體恢復(fù)其毒力，破壞原寄生的耐藥菌而進(jìn)入敏感菌，其結(jié)合的耐藥基因也被帶入，經(jīng)過與敏感細(xì)菌質(zhì)粒的重新組合，導(dǎo)致敏感細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)槟退幖?xì)菌。

d易位通過易位，DNA的一個(gè)片斷可以從質(zhì)粒到質(zhì)粒、質(zhì)料到染色體、染色體到染色體，使耐藥因子來源增多，并易于傳遞散播。第九頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日2細(xì)菌耐藥性的生化機(jī)制

（1）形成鈍化酶目前分離的鈍化酶有：

aβ-內(nèi)酸胺酶

b氯霉素乙酸轉(zhuǎn)移酶

c氨基糖著類鈍化酶氨基糖耷類鈍化酶分為三類：l）磷酸轉(zhuǎn)移酶，使抗生素的羥基磷酸化；2）乙酸轉(zhuǎn)移酶，使抗生素的氨基乙酸化；3）核酸轉(zhuǎn)移酶，使抗生素的羥基核酸化?？股氐慕Y(jié)構(gòu)被改變或者被破壞之后，不能再與細(xì)菌的核糖體接合而發(fā)揮抗菌作用。

第十頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）滲透障礙由于細(xì)菌的質(zhì)粒和染色體的基因異常表達(dá)，形成細(xì)菌細(xì)胞壁屏障以及細(xì)胞膜通透性的改變，導(dǎo)致抗生素不能滲透進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞體內(nèi)發(fā)揮其抗菌作用。（3）靶位的改變抗生素在細(xì)菌中作用靶位的結(jié)構(gòu)與組成改變，阻止抗生素的結(jié)合與作用，從而細(xì)菌表現(xiàn)為對(duì)抗生素的耐藥性。該方式可以由染色體突變或者耐藥質(zhì)粒傳遞，也可能兩種情況同時(shí)并存。第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（4）接合蛋白接合量變化肺炎球菌6型和57型對(duì)青霉素G耐藥性，主要是由于青霉素G對(duì)3種青霉素結(jié)合蛋白（PBPs：PBP1、PBP2和PBP3）結(jié)合量減低，而青霉素酶增加幅度較小。（5）代謝桔抗物增加細(xì)菌可以通過代謝拮抗劑產(chǎn)量的增加來抑制抗生素，從而獲得耐約性。第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（6）主動(dòng)外排機(jī)制外排系統(tǒng)是細(xì)菌細(xì)胞膜上的一類蛋白質(zhì)，在能量的支持下，可以將抗生素選擇性或非選擇性地排出細(xì)胞外。該系統(tǒng)根據(jù)能量的依賴形式可將其分為兩種類型：l）由質(zhì)子偶聯(lián)交換產(chǎn)生的質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力所介導(dǎo)的次級(jí)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，表現(xiàn)出對(duì)不同藥物與金屬離子的耐受性；2）膜轉(zhuǎn)運(yùn)釋能系統(tǒng)，利用ATP水解釋放的自由能，排出細(xì)胞內(nèi)的抗生素，此類型最典型的系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)代表物是P一糖蛋白。（7）代謝狀態(tài)與外界環(huán)境阻礙抗生素的作用除多粘菌素外，絕大多數(shù)抗生素只有在細(xì)菌旺盛進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時(shí)才能發(fā)揮抗菌抑菌作用，所以細(xì)菌在休眠狀態(tài)或者缺少營(yíng)養(yǎng)的外界環(huán)境中通常對(duì)抗生素耐藥。外界環(huán)境pH值、氧含量、離子濃度及營(yíng)養(yǎng)成分皆可以影響抗生素的作用，如氨基糖著類抗生素在無氧狀態(tài)下無活性。第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日3微生物耐藥性產(chǎn)生的內(nèi)在原因

——

微生物的抗藥性是先天獲得的

現(xiàn)代分子生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，微生物對(duì)抗生素產(chǎn)生抗性的內(nèi)在原因是由于微生物細(xì)胞內(nèi)存在著R質(zhì)粒，它們是一類環(huán)型的DNA分子，編碼著一種或數(shù)種抗生素的抗性基因。這些R質(zhì)?？梢越柚⑸锛?xì)胞內(nèi)嘌呤，嘧啶和氨基酸等生物小分子進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯，合成出能夠降解抗生素或者對(duì)抗生素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾從而使其失去作用的酶蛋白。具有抗藥性的微生物正是依靠這些R質(zhì)粒才得以在含有抗生素的環(huán)境中生存繁殖。第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日4微生物耐藥性產(chǎn)生的外在原因（1）臨床上的抗生素濫用，以及環(huán)境中的抗生素污染（2）畜牧業(yè)、漁業(yè)中廣泛使用阿莫新林、紅霉素等抗生素用于動(dòng)物的疾病預(yù)防（3）新型抗生素研發(fā)的滯后

第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日5病原微生物耐藥性變異的危害

現(xiàn)狀：病原微生物耐藥性問題突出表現(xiàn)為發(fā)生耐藥的速度越來越快，耐藥的程度越來越重，耐藥的微生物越來越多，耐藥的頻率越來越高，耐藥造成的后果越來越嚴(yán)重，耐藥造成的負(fù)擔(dān)越來越不堪承受。超級(jí)細(xì)菌對(duì)所有抗生素都不敏感，以耐受甲氧西林的金黃色葡萄球菌（MRSA）為例，它可以引起皮膚感染、敗血癥甚至心臟和骨骼感染，最終無藥可治而亡。第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日

有人甚至悲觀地認(rèn)為，抗生素時(shí)代終究會(huì)被耐藥菌的出現(xiàn)所終結(jié)。地球上微生物的種類大于其他所有的物種數(shù)目之和，而人類自身攜帶的細(xì)菌數(shù)目，又遠(yuǎn)超過其所有的細(xì)胞。

——生物學(xué)家不禁感嘆：人類可能只是外來生物，而微生物才是地球的主人。第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日三防止病原微生物耐藥性變異的措施

1明確診斷、合理使用抗菌藥物2藥物敏感試驗(yàn)應(yīng)該列為抗感染治療前的常規(guī)檢查項(xiàng)目3嚴(yán)格掌握聯(lián)合應(yīng)用抗菌藥物的指征4體表局部感染應(yīng)該強(qiáng)調(diào)早期局部用藥5嚴(yán)格控制預(yù)防使用和非醫(yī)療的農(nóng)、林、牧、副、漁以及飼料中使用抗生素6加強(qiáng)監(jiān)控，掌握致病菌變化以及耐藥情況,及時(shí)反饋臨床第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日四相關(guān)拓展1中藥是如何避免耐藥性問題

我們都知道中藥用了幾千年還是這些藥，可是西藥的抗生素一出來用幾年就不能用了，基本就耐藥了，這是值得深思的。（1）聯(lián)合用藥

西藥之所以容易產(chǎn)生耐藥性，就是因?yàn)樗麄冊(cè)谡业搅嗣舾兴幒缶椭贿x一個(gè)，單一用藥最容易產(chǎn)生耐藥。中醫(yī)治療很少單用一種中藥，往往是數(shù)種藥物同時(shí)使用就不容易產(chǎn)生耐藥性。

第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境

研究證明，在體外消滅一種病原微生物所需要的藥物濃度是在體內(nèi)消滅這種病原微生物所需濃度的數(shù)倍，表明機(jī)體存在很強(qiáng)的消滅侵入體內(nèi)病原微生物的天然能力，如果發(fā)揮和加強(qiáng)這種能力，就能在很短時(shí)間內(nèi)消滅病原微生物，不給病原微生物產(chǎn)生適應(yīng)的時(shí)間，從而能有效的避免病原微生物耐藥性的產(chǎn)生。中醫(yī)采取了補(bǔ)氣或者補(bǔ)陽、或者補(bǔ)陰、或者養(yǎng)血、或者理氣、或者活血等方法，把內(nèi)在的環(huán)境恢復(fù)到一個(gè)正常的狀態(tài)第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)，2022年，8月28日（3）足夠藥量

藥量不足的時(shí)候會(huì)給病原微生物創(chuàng)造一個(gè)接觸這個(gè)藥物和適應(yīng)這個(gè)藥物的條件，使它很快就對(duì)這個(gè)藥產(chǎn)生耐藥現(xiàn)象，所以足夠藥量可有效避免病原微生物耐藥性的產(chǎn)生。以上就是中藥用了幾千年品種不變，細(xì)菌還不容易產(chǎn)生耐藥的原理。第二十一頁(yè)，共二