氨基糖苷类药物耐药新机制——16S rRNA甲基化酶的研究进展

从16S rRNA甲基化酶的发现、作用机制、基因环境、分布和起源等方面介绍了16S rRNA甲基化酶介导的氨基糖苷类耐药机制。阐明16S rRNA甲基化酶是在革兰氏阴性杆菌中新出现的介导对庆大霉素等氨基糖苷类高度耐药的酶；16S rRNA甲基化酶基因位于质粒和转座子上，具有易于传播和扩散的特点，成为临床抗感染的重要问题。     

鸡源铜绿假单胞菌氨基糖苷类耐药特性研究

为了解铜绿假单胞菌(PA)的氨基糖苷类耐药机制,用纸片扩散法检测分离自鸡场的50株PA对6种氨基糖苷类药物的敏感性,用PCR法检测7种氨基糖苷类修饰酶(AMEs)基因和5种16 S rRNA甲基化酶基因。结果显示:50株PA中45株对氨基糖苷类药物耐药,36株表现出多种氨基糖苷类药物耐药。50株菌中共有45株检测到耐氨基糖苷类药物基因,总检出率为90.0%。AMEs基因aac(3)-Ⅱ、ant(3′′)-Ⅰ、aph(3′′)-Ⅰb、aph(6′)-Ⅰd、aac(6′)-Ⅰb、ant(2′′)-Ⅰ的阳性率分别为88.0%、50.0%、44.0%、24.0%、20.0%、4.0%,16 S rRNA甲基化酶armA基因的阳性率为2.0%,其余5种基因均未检出。提示PA对氨基糖苷类耐药与产AMEs和16 S rRNA甲基化酶有关。     

获得性16S rRNA甲基化酶的研究进展

外源获得性16S rRNA甲基化酶基因广泛分布于革兰阴性细菌中，介导对多种氨基糖苷类药物的高水平耐药。该酶能将S-腺苷-L-甲硫氨酸的甲基添加到16S rRNA氨酰tRNA识别位点的特异性核苷酸上，从而干扰氨基糖苷类药物与靶位点的结合。16S rRNA甲基化酶基因通常由转座子等活动性遗传元件介导并嵌入到可转移的质粒或染色体中，从而导致耐药基因广泛而迅速地传播。更令人担忧的是，16S rRNA甲基化酶基因经常与bla_NDM-1、bla_CTX-M和qnrB1等其他耐药基因偶联，介导对β-内酰胺类药物和氟喹诺酮类药物的多重耐药。对于多重耐药16S rRNA甲基化酶阳性菌引发的感染，治疗方法非常有限。迄今为止，至少已有30个国家和地区对16S rRNA甲基化酶进行了相关报道，由此可见，16S rRNA甲基化酶基因的全球传播正成为一个全球重大公共卫生问题。     

动物源性大肠杆菌对氨基糖苷类药物的耐药性及其耐药基因的检测

旨在调查大肠杆菌3种氨基糖苷类耐药基因aac(3)-Ⅱ、aac(6')-Ⅰb和arm A的携带情况,探究耐药基因与氨基糖苷类药物耐药表型的相关性。采用K-B纸片法探究70株大肠杆菌对6种氨基糖苷类药物的耐药性;采用PCR法检测全部菌株氨基糖苷类钝化酶基因aac(3)-Ⅱ、aac(6')-Ⅰb及16S rRNA甲基化酶基因arm A。结果显示:70株大肠杆菌中对链霉素、卡那霉素、庆大霉素、妥布霉素、新霉素的耐药率依次是62.9%、42.9%、37.1%、35.7%和21.4%,耐药率最低的是阿米卡星为15.7%。70株大肠杆菌中检测出携带1个或多个耐药基因的菌株占总菌株数的32.9%,钝化酶基因aac(3)-Ⅱ、aac(6')-Ⅰb的检出率分别是18.6%和15.7%,介导高水平耐药的16S rRNA甲基化酶基因arm A的检出率为4.3%,有1株大肠杆菌同时携带3种耐药基因。研究表明江苏南京、扬州、镇江、泰州、盐城等地区的大肠杆菌具有很严重的耐药性,其相关的耐药基因检出率与其所具有的耐药性呈正相关,部分耐药严重的菌株未检测到这3种耐药基因,提示可能存在其他耐药机制。     

临床16S rRNA甲基化酶的研究新进展

16SrRNA甲基化酶是近年来出现于临床的一种新耐药决定因子,介导细菌对多种氨基糖苷类高水平耐药,最初发现于肠杆菌科中,目前在革兰阴性菌中已发现至少由12种等位基因编码的10种16SrRNA甲基化酶。由于大多编码16SrRNA甲基化酶的基因常位于可动遗传因子如接合型质粒、整合子、转座子、插入序列共同区上,易引起耐药性和耐药基因的传播,导致临床抗感染治疗的失败。本文综述了临床16SrRNA甲基化酶的新发现,其介导的耐药性、作用机制、临床流行特点、传播特点及分子遗传背景、来源及进化,为临床合理应用氨基糖苷类抗生素、开发16SrRNA甲基化酶抑制剂奠定基础。     

临床16S rRNA甲基化酶的研究新进展

16SrRNA甲基化酶是近年来出现于临床的一种新耐药决定因子,介导细菌对多种氨基糖苷类高水平耐药,最初发现于肠杆菌科中,目前在革兰阴性菌中已发现至少由12种等位基因编码的10种16SrRNA甲基化酶。由于大多编码16SrRNA甲基化酶的基因常位于可动遗传因子如接合型质粒、整合子、转座子、插入序列共同区上,易引起耐药性和耐药基因的传播,导致临床抗感染治疗的失败。本文综述了临床16SrRNA甲基化酶的新发现,其介导的耐药性、作用机制、临床流行特点、传播特点及分子遗传背景、来源及进化,为临床合理应用氨基糖苷类抗生素、开发16SrRNA甲基化酶抑制剂奠定基础。     

山东地区禽源致病性大肠杆菌氨基糖苷类药物耐药性及耐药基因的检测

采用K-B纸片法对224株大肠杆菌进行5种氨基糖苷类药物的药敏试验,采用微量肉汤稀释法进行庆大霉素和阿米卡星最低抑菌浓度（MIC）的测定,三重PCR法检测全部菌株氨基糖苷类钝化酶基因ant（3’’）-Ia、aac（6’）-Ib和aph（3’）-Ⅱa,普通PCR法检测16S甲基化酶基因。结果显示：山东省禽源大肠杆菌对链霉素、庆大霉素、卡那霉素、新霉素和阿米卡星的耐药率分别为84.4%、57.1%、55.8%、46.9%和40.2%;3种钝化酶基因ant（3’’）-Ia、aac（6’）和Ib、aph（3’）-Ⅱa的检出率依次为49.6%、25.0%和22.8%,介导高水平耐药的16S甲基化酶基因RmtB的检出率为11.6%（26/224）,只有1株大肠杆菌检测到armA基因,没有检测到rmtA,且3种甲基化酶基因在低度耐药菌中检出率均为0;所检大肠杆菌中携带2种及2种以上耐药基因的菌株占33.5%（75/224）,有1株大肠杆菌同时携带4种耐药基因。结果表明,氨基糖苷类钝化酶及16S甲基化酶广泛存在于禽源大肠杆菌菌中,其耐药性与相关耐药基因的检出率基本呈正相关,部分菌株的耐药性与耐药基因的检出率不一致,表明还存在其他耐药机制。     

猪肠道菌氨基糖苷类药物耐药基因分析

为调查和分析猪肠道菌的氨基糖苷类药物耐药机制,用PCR及序列分析方法检测鉴定2个猪肠道菌中4种16S rRNA甲基化酶耐药基因rmtA、rmtB、rmtC和armA和10种氨基糖苷钝化酶基因,用接合试验研究rmtB基因和10种氨基糖苷钝化酶基因的水平转移机制,用微量稀释法测定携带rmtB基因的分离菌及其接合子对20种抗菌药物的敏感性.结果,从分离的152株猪肠道菌中共检测到49株(32.3%)rmtB阳性菌,其中48株为大肠埃希氏菌,1株为阴沟肠杆菌,未检出其它16S rRNA甲基化酶编码基因.49株rmtB阳性菌中检测到7种氨基糖苷类钝化酶基因,检出率从高到低依次是aac(3)-Ⅱ(87.8%)、aph(3′)-Ⅶ(79.6%)、aph(3′)一Ⅱ(77.6%)、aadAJ(34.7%)、aacc(6′).-Ⅰb(14.3%)、aac(3)-Ⅳ(10.2%)和aph(4)-Ⅰ(8.2%).46株rmtB阳性菌可以通过接合试验将rmtB、aac(3)-Ⅱ、aph(3′)-Ⅶ、aph(3′)-Ⅱ和aadA基因传递给受体菌E.coli C600和E coli 488 Rifr,接合率从3.0×10-6～4.6×10-13不等.所有rmtB阳性菌株及其接合子对卡那霉素、阿米卡星、妥布霉素、西梭米星、萘替米星、庆大霉素6种氨基糖苷类抗生素均高度耐药(MIC≥512 Pg·mL-1).研究结果表明,rmtB基因和氨基糖苷钝化酶基因广泛存在于两猪场,它们共同介导猪源肠道菌对庆大霉素、阿米卡星等氨基糖苷类药物的高度耐药.rmtB基因与aac(3)-Ⅱ·aph(3′)一Ⅶ、aph(3′)-Ⅱ和aadA基因位于同一接合性质粒上,共同传播氨基糖苷类的耐药性.     

鸡源大肠杆菌AmpC型β-内酰胺酶的分子检测

为了解河南地区AmpC型β-内酰胺酶耐药基因在产16S rRNA甲基化酶鸡大肠杆菌的流行与分布,分别设计特异性引物对2005—2008年在河南地区病鸡的病料中分离保存的158株16S rRNA甲基化酶阳性鸡大肠杆菌进行聚合酶链式反应扩增。检测结果显示,在158株产16S rRNA甲基化酶鸡大肠杆菌中,CMY-2和DHA-1检出率分别为34.8%和36.1%。提示AmpC型β-内酰胺酶耐药基因在河南地区产16S rRNA甲基化酶鸡大肠杆菌中普遍存在。      

猪源大肠杆菌氨基糖苷类药物敏感性测定及rmtB耐药基因流行性分析

为了解闽西地区规模化猪场大肠杆菌对临床常见氨基糖苷类药物的敏感性及rmt B耐药基因流行情况,试验对从11个规模化猪场采集的237份猪肛门拭子进行菌株分离与鉴定,采用琼脂二倍稀释法测定分离得到的菌株对氨基糖苷类药物的最低抑菌浓度(MIC),并通过PCR方法检测rmt B耐药基因流行情况。结果表明:通过分离培养得到230株大肠杆菌,经生化鉴定和16S rRNA分析符合大肠杆菌特征;分离菌株对链霉素的耐药率最高为61.3%(141/230),阿米卡星耐药率最低为22.2%(51/230),庆大霉素和卡那霉素的耐药率分别为56.1%(129/230)和42.6%(98/230);PCR检测显示,有36株大肠杆菌携带rmt B耐药基因,检出率为15.7%(36/230)。说明闽西地区大肠杆菌对氨基糖苷类药物耐药性较为严重,rmt B基因在菌群中流行较广。     

鸡源奇异变形杆菌16S rRNA甲基化酶基因的扩散机制

从某鸡场9日龄鸡群的粪便样本中分离、鉴定出奇异变形杆菌22株,并进行药敏试验和耐药基因(16S rRNA甲基化酶基因和超广谱β-内酰胺酶基因)的PCR检测.然后通过接合试验、电转化试验以及脉冲场凝胶电泳来分析16S rRNA甲基化酶基因的扩散机制.结果显示,22株鸡奇异变形杆菌对庆大霉素、阿米卡星、卡那霉素均呈现高水平耐药,对头孢噻呋、头孢噻肟、环丙沙星、氟苯尼考、多西环素呈现不同程度的耐药.PCR检测表明,在7种16S rRNA甲基化酶基因中仅扩增出rmtB基因;同时,这些菌株也携带有blaCTX-M基因.接合试验和电转化试验重复多次均未成功.脉冲场凝胶电泳结果显示,这些菌株具有相近的亲缘关系,提示该场鸡源奇异变形杆菌16SrRNA甲基化酶基因rmtB的扩散以克隆传播为主.     

猪源大肠杆菌对氨基糖苷类药物的耐药性以及耐药基因的检测

为指导临床合理用药,根据耐药表型和基因型研究耐氨基糖苷类药物猪源大肠杆菌的流行情况,采用K—B法检测大肠杆菌对氨基糖苷类药物的耐药性,同时用PCR技术扩增氨基糖苷类药物的耐药基因以明确其基因型。结果显示,60株临床分离菌中,耐氨基糖苷类抗生素菌株54株,耐药率为90％;aac（3）-Ⅰ基因PCR扩增均为阴性;aac（3）-Ⅱ基因检出阳性28例,阳性率为46．7％;aac（6’）-Ⅰ基因检出阳性54例,阳性率为90％。结果表明,耐氨基糖苷类药物的大肠杆菌比较普遍,氨基糖苷类耐药基因以aac（3）-Ⅱ和aac（6’）-Ⅰ为主。     

新疆猪源沙门氏菌耐药性及耐药基因检测

为了解新疆某规模化养殖场猪源沙门氏菌对临床上常用抗菌药物的耐药情况,以及β-内酰胺酶、16S rRNA甲基化酶和质粒介导的喹诺酮耐药（plasmid mediated quinolone resistance,PMQR）基因的流行情况,本试验通过琼脂稀释法对分离的菌株进行最小抑菌浓度测定,PCR方法进行β-内酰胺酶bla_TEM、bla_CMY-2、bla_CTX-M、bla_LAP-1、bla_KPC、bla_OXA和bla_SHV基因,16S rRNA甲基化酶基因armA和rmtB及PMQR类基因qnrA、qnrB、qnrC、qnrD、qnrS、qepA、oqxA、oqxB和aac（6'）-Ib-cr的检测,确定阳性菌株,分析其携带的基因型与耐药表型之间的关系。分离的猪源沙门氏菌对环丙沙星和安普霉素耐药率最高,均为77.9%（102/131）,耐药菌主要以8耐为主（29.0%,38/131）。从被检基因中检测出11种耐药基因,不同基因共存有24种类型,主要以bla_TEM+bla_OXA+qnrS+aac（6'）-Ib-cr+oqxA+oqxB（27.6%,32/116）;bla_TEM+bla_OXA+qnrS+oqxA+oqxB（24.1%,28/116）;bla_TEM+qnrS（18.0%,21/116）形式共存。该养殖场分离的沙门氏菌耐药现象严重,分离耐药菌株存在β-内酰胺酶、16S rRNA甲基化酶和PMQR类基因共存现象,提示应加强对β-内酰胺酶、16S rRNA甲基化酶和PMQR类因子的监控。     

氨基糖苷类药物抗生素后效应的研究进展

对氨基糖苷类药物抗生素后效应的产生机制、体内外的研究方法、影响因素及常用氨基糖苷类药物抗生素后效应的研究现状进行概述,为评价氨基糖苷类药物的药效学指标和在兽医临床的合理应用提供理论基础。     

江苏某肉鸡屠宰场弯曲菌耐药性及aadE-sat4-aphA-3耐药基因簇分布分析

为了解江苏某肉鸡屠宰场弯曲菌分离株耐药性及氨基糖苷类耐药基因簇aadE-sat4-aphA-3的分布特点,本研究采用药敏纸片法对肉鸡屠宰场117株弯曲菌分离株进行9大类26种抗生素的耐药性检测。结果显示,117株菌对链霉素和卡那霉素耐药的菌株占93.2%(109/117),对头孢氨苄耐药菌株占96.6%(113/117),对氟喹诺酮类药物耐药菌株占比均大于89.7%(105/117),对碳青霉烯类及氯霉素类药物较为敏感,且94%(110/117)的菌株表现出多重耐药性。采用PCR方法检测氨基糖苷类耐药基因簇aadE-sat4-aphA-3的分布情况。结果显示,有90株弯曲菌(空肠弯曲菌17、结肠弯曲菌73)检出了aadE-sat4-aphA-3耐药基因簇。进一步采用琼脂稀释法测定了其中20株aadEsat4-aphA-3阳性菌对氨基糖苷类5种药物的最小抑菌浓度(MIC)。结果显示,20株aadE-sat4-aphA-3基因簇阳性弯曲菌中共有12株对庆大霉素耐药,MIC值最高为256μg/mL,共有11株对受试的5种氨基糖苷类药物均耐药,且大部分菌株对阿米卡星、妥布霉素的MIC值≥256μg/mL。表明aadE-sat4-aphA-3基因簇阳性弯曲菌对氨基糖苷类药物有较强的耐药性。综上所述,江苏某肉鸡屠宰场弯曲菌对氟喹诺酮类及氨基糖苷类部分药物耐药性较高且多重耐药现象严重,空肠弯曲菌与结肠弯曲菌中均有aadE-sat4-aphA-3耐药基因簇分布,且部分该耐药基因簇阳性菌株对氨基糖苷类药物耐药性较强。本研究为畜禽养殖临床用药指导提供了参考依据,并为弯曲菌氨基糖苷类药物耐药机理的进一步研究奠定基础。     

禽致病性大肠杆菌中四种抗氨基糖苷类药物耐药基因的分子流行病学调查

氨基糖苷类药物曾经是临床最为常用而有效的抗生素,长期应用与不合理使用使得该药物效果不尽理想。本研究参照GenBank中耐药基因相关序列,设计引物,结果从禽源大肠杆菌基因组中扩增出4种抗氨基糖苷类药物基因aadA1、strA、strB、aph(3′),经pGEX-T-easy和pET32a载体克隆和序列分析,证明扩增获得的基因序列与GenBank中参考序列同源性达到97%以上。对分离保存的216株禽致病性大肠杆菌进行氨基糖苷类药物耐药基因的分子流行病学检测,结果表明:aadA1阳性率高达49.1%,strA和strB的阳性率分别为56%和65.7%,aph(3′)的阳性率为16.2%;近三分之二的被检菌株携带有2种以上氨基糖苷类药物耐药基因。药敏试验结果显示所有被检菌株对链霉素耐药率为68.9%,而对阿米卡星的耐药率为38.9%。本研究结果说明禽类细菌的耐药性与相关耐药基因的检出率基本呈正相关,临床日益严重的耐药现象与耐药基因的普遍存在有着很大的关系,提示控制禽源耐药细菌对人类健康与卫生安全有重要意义。     

地锦草等中药提取物对大肠杆菌耐药消除作用的初步研究

对动物源大肠杆菌采用二倍稀释法对氨基糖苷类药物及其他药物进行了MIC的测定,结果显示对十种西药全部耐药。应用1/2MIC的中药提取物对耐药菌株进行了耐药性消除的初步探索研究,结果表明临床多重耐药大肠杆菌用中药提取物作用24代以后,地锦草提取物耐药消除最强,三黄汤提取物次之,对某些氨基糖苷类药物的MIC明显下降。另外,对消除前后的细菌提取质粒,扩增氨基糖苷类的耐药基因,发现随着MIC的降低,耐药基因的数量也不同程度地减少和消失。由此可见地锦草等中药提取物对可移动的耐药基因元件有一定的消除作用,对耐药基因的扩散有抑制作用。     

鸡沙门菌16S rRNA甲基化酶的检测及扩散机制

为了解鸡沙门菌16S rRNA甲基化酶基因(armA,rm tA,r m tB,rmtC,rmtD,rmtE和mpmA)的扩散机制,在分离鉴定沙门菌的基础上,分别进行药敏试验、耐药基因检测、质粒接合及电转化、质粒分型、Southern blot以及耐药基因遗传环境分析等.结果显示,在分离的21株沙门菌中,只有1株对阿米卡星和庆大霉素高度耐药,且armA基因阳性.多次尝试进行质粒接合试验均未获成功,但质粒转化试验成功获得了转化子.质粒分型和Southern blot证实armA位于IncFⅡ质粒上.armA基因的遗传背景分析表明,该基因位于一个两端具有插入序列IS26的复合转座子上.本研究在动物源沙门菌检测到16S rRNA甲基化酶基因armA,且证实armA基因位于IncFⅡ质粒的复合转座子上,提示转座子和质粒均可在armA基因的水平扩散中发挥重要作用.     

鸭疫里默氏杆菌氨基糖苷类药物的耐药性分析

为了调查鸭疫里默氏杆菌3种氨基糖苷类耐药基因aac (3)-Ⅱ、aadA、aac (6′)-Ⅱ的携带情况,探讨耐药基因与氨基糖苷类药物表型的相关性,试验选用常用氨基糖苷类抗生素对20株来自扬州、苏州、滁州、泰兴、淮安、南京地区的鸭疫里默氏杆菌进行药敏试验,用PCR法检测耐药基因aac (3)-Ⅱ、aadA、aac(6′)-Ⅱ,结晶紫染色法检测生物被膜形成能力。结果表明:20株鸭疫里默氏杆菌对氨基糖苷类药物中的妥布霉素耐药率最高,其次是多黏菌素B、庆大霉素和诺氟沙星,最后是丁胺卡那和链霉素;耐药基因aac (3)-Ⅱ、aadA与aac(6′)-Ⅱ的检出率均为0;20株鸭疫里默氏杆菌均能形成生物被膜,但OD_(595)值均在0.31～1.00之间,为弱生物被膜。说明鸭疫里默氏杆菌对氨基糖苷类药物具有强耐药性,且应少用妥布霉素等氨基糖苷类药物。