质粒介导的氟喹诺酮类抗生素耐药机制研究进展

近年来,质粒介导的耐药已经成为细菌对氟喹诺酮类抗生素耐药(PMQR)的主要机制之一。质粒携带的耐药基因种类不断增多,且其耐药基因可随质粒在不同种属细菌间相互传递,进而引起细菌耐药性的广泛传播,得到了国内外相关工作者的高度关注。本文将就近年来有关质粒携带氟喹诺酮类药物耐药基因的研究进展做以综述,为其耐药机制进一步研究奠定理论基础。     

质粒介导的大肠杆菌对喹诺酮类药物耐药性研究进展

由于临床不合理用药,喹诺酮耐药菌株逐年增加,而且多重耐药菌株也越来越多,这给临床用药和新药开发带来了较大的困难,尤其是在临床分离菌株中出现质粒介导的喹喏酮耐药(PMQR)机制,使喹喏酮耐药性在人类、动物病原菌之间迅速传播成为可能。文章对大肠杆菌PMQR机制进行综述,以便对耐药分子机制的了解和控制耐药菌株的传播。     

猪源携带质粒介导喹诺酮类耐药基因大肠杆菌气源性传播的研究

为了调查养猪场携带质粒介导喹诺酮类耐药基因大肠杆菌的气源性传播情况,本试验分别在5个猪场舍内及舍外上风向和下风向不同距离收集空气样品,并在舍内随机采集粪便样品,分离大肠杆菌。药敏试验检测其对14种抗生素的耐药性。以质粒介导喹诺酮类耐药基因(qnr、aac(6')-Ib-cr、qepA)为指示基因,利用肠杆菌基因间重复一致序列聚合酶链式反应(ERIC-PCR)鉴定技术,分别对5个猪场不同样品中大肠杆菌的遗传相似性进行分析,评估其向舍外空气的传播情况。结果显示,5个猪场中的大肠杆菌对庆大霉素、卡那霉素、四环素、链霉素、萘啶酸、复方新诺明等12种常用抗生素耐药率较高,且呈现多重耐药。ERIC-PCR结果显示,46.34% (19/41)的舍内空气分离株与粪便分离株来源相同,其中73.68% (14/19)的分离株携带的耐药基因也相同;68.42% (26/38)的舍外空气分离株与舍内空气或粪便分离株来源相同,其中65.38% (17/26)的菌株携带相同的耐药基因。结果表明,起源于舍内粪便的携带质粒介导喹诺酮类耐药基因的大肠杆菌能形成气溶胶污染舍内空气,并借助舍内外气体交换,传播到舍外不同距离空气中(≥400 m),对养殖场周围的环境卫生及社区居民的健康形成威胁。     

猪源大肠杆菌质粒和染色体介导的喹诺酮类药的耐药机制

采用微量肉汤稀释法对31株猪源大肠杆菌进行6种喹诺酮类药物的敏感性测定,聚合酶链式反应检测质粒介导的喹诺酮类耐药（PMQR）基因qnr、qepA和aac（6′）-Ib-cr,并分析PMQR基因阳性菌株染色体gyrA、gyrB、parC、parE基因的喹诺酮耐药决定突变区（QRDRs）突变。结果显示,31株猪源大肠杆菌对兽医临床常用的氟喹诺酮类药物均呈现耐药。在31株猪源肠杆菌中共检测到2株携带qnrB10和4株携带qnrS1基因的大肠杆菌,未检测到qnrA、qepA和aac（6′）-Ib-cr。在PMQR阳性菌株gyrA基因的QRDRs中,低耐药菌株的gyrA基因出现83位S→W突变,高耐药菌株的gyrA基因同时出现83位S→L和87位D→N突变。而在parC基因的QRDRs中,大部分耐药菌株出现80位S→I突变,1株耐药菌株出现45位V→L突变。gyrB和parE基因的QRDRs未检测到突变。结果表明,本地区猪源大肠杆菌对兽医临床常用的氟喹诺酮类药物耐药严重,PMQR的出现和QRDRs的点突变可同时协同贡献对喹诺酮类耐药,而PMQR的出现加速了喹诺酮类耐药基因的快速传播。     

贵州猪 鸡源大肠杆菌质粒介导喹诺酮类耐药基因调查

为调查贵州省动物源性大肠杆菌质粒介导的喹诺酮耐药基因(PMQR)流行情况,从贵州省5个地区147个规模养殖场采集猪肛门拭子、鸡泄殖腔拭子2469份,分离得到1 928株大肠杆菌,应用PCR方法和基因测序检测大肠杆菌qnrA、qnrB、qnrS、qnrD、qepA和aae(6′)Ib-c,基因的携带情况。结果表明,6种PMQR基因的总检测率为60.72%,qnrA、qnrB、qnrS、qnrD、qepA及aac(6′)Ib-cr的检出率分别为9.54%(184/1928)、12.03%(232/1928)、22.04%(425/1928)、4.36%(84/1928)、3.42%(66/1928)和30.65%(591/1928),且细菌同时携带多个基因的情况严重。     

喹诺酮类药物耐药机制研究进展

喹诺酮类属于合成的广谱抗菌药,用于治疗与肠杆菌科相关的各种感染性疾病.近几十年来,喹诺酮类药物的广泛使用和过度使用导致了喹诺酮耐药菌株的出现.喹诺酮类药物耐药的产生是一个复杂的多因素过程,主要的耐药机制包括染色体介导的一个或多个靶点基因突变改变靶点酶的药物结合力;Ac-rAB-tolC多耐药外排泵的过表达和孔蛋白的改变...     

牛源大肠杆菌质粒介导喹诺酮类耐药基因的检测分析

为研究近年来新疆地区牛源大肠杆菌中质粒介导喹诺酮类药物耐药基因的分布及其对喹诺酮类抗生素的耐药情况,本研究于2016-2018年从新疆石河子、沙湾、奎屯、玛纳斯和伊犁5个地区12个规模化奶牛场分离出116株牛源大肠杆菌,药敏试验检测其耐药性,同时利用PCR扩增PMQR耐药基因。药敏试验结果显示,62.93%的菌株对氨苄西林耐药,耐药率最高。对链霉素、四环素、卡那霉素和恩诺沙星的耐药率依次为56.90%、54.31%、43.10%和42.24%。对头孢他啶和头孢噻肟的耐药率较低,分别为7.76%和11.21%。分离菌主要携带qnrA、qnrS和aac（6'）-Ⅰb-cr 3种耐药基因;116株大肠杆菌中有31株携带PMQR的耐药基因,检出阳性率为26.72%,其中26株仅携带1种PMQR耐药基因,占所有菌株的22.41%,4株携带2种PMQR耐药基因,占所有菌株的3.45%,1株携带3种PMQR耐药基因,占所有菌株的0.86%。综上所述,新疆地区牛源大肠杆菌质粒介导喹诺酮类药物基因主要为qnrA、qnrS和aac（6'）-Ⅰb-cr 3种,且对恩诺沙星、诺氟沙星、环丙沙星、左氧氟沙星均产生不同程度的耐药性。     

动物源肠杆菌分离株质粒介导的喹诺酮类耐药基因的检测

为了解近年广东地区肠杆菌科质粒介导喹诺酮类耐药基因(PMQR)的流行情况,对广东地区猪、禽养殖场2007～2009年分离的407株肠杆菌进行PMQR基因的检测,采用琼脂平皿二倍稀释法对所有菌株进行15种抗菌药物的敏感性试验。结果显示,qnrA、qnrB、qnrS、qnrD、qepA及aac(6′)-Ib-cr的检出率分别为0.98%、4.91%、16.22%、1.72%、0.25%、5.41%,qnrC没有检测出,有27(6.63%)株同时携带两种或两种以上PMQR基因。近年广东地区动物源肠杆菌的PMQR基因流行存在上升趋势,耐药性存在严重,且存在多重耐药现象。     

鸡源大肠杆菌质粒介导的氟喹诺酮类药物耐药基因qnrA的分子检测

对2005年~2007年从豫北地区临床分离的377株鸡源大肠杆菌进行生化鉴定,MIC值测定。被测菌株对氟喹诺酮类（FQs）药物恩诺沙星、环丙沙星和诺氟沙星均呈严重耐药,耐药率分别为94.9%、93.9%、94.9%。选取对恩诺沙星耐药（MIC>32 μg/ml）的235株大肠杆菌进行qnr基因的分子检测,结果显示仅有1株大肠杆菌（MIC=128 μg/ml）呈qnr基因阳性,经测序分析该基因命名为qnrA。     

食品动物源沙门氏菌质粒介导喹诺酮类耐药基因的检测与分析

为了解食品动物源沙门氏菌质粒介导喹诺酮类耐药性(Plasmid-mediated quinolone resistance,PMQR),采用微量肉汤稀释法和PCR方法,检测了316株食品动物源沙门氏菌对20种抗菌药物的敏感性,以及菌株中PMQR基因的携带率.结果显示:316株沙门氏菌对20种抗菌药物呈不同程度的耐药性,95.57％菌株为多重耐药菌;316株菌中未检出qnrA、qnrC、qnrD、qnrS和qepA基因,7.91％菌株检出qnrB基因,15.19％菌株检出aac(6 ′ )-Ib-cr基因,7.91％菌株检出oqxA基因,8.86％菌株检出oqxB基因,这是首次在沙门氏菌中发现oqxAB基因;98.11％PMQR阳性菌同时携带2种及以上的耐药基因,呈8～17耐的多重耐药性,其中以qnrB和aac(6′)-Ibcr基因型为主;53株PMQR阳性菌分属于5种不同的基因型,耐药表型或耐药基因型不同的菌株却有相同的PFGE谱型.本次检测的316株食品动物源沙门氏菌耐药较为严重;菌株主要携带qnrB、aac(6 ′ )-Ib-cr及oqxAB基因;不同来源菌株存在同一耐药克隆株的流行.     

Study on Aerotransmission of Escherichia coli Carrying the Plasmid-mediated Quinolone Resistance Genes of Swine

To investigate the aerotransmission of Escherichia coli (E.coli) carrying the plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) genes,airborne E.coli were isolated from indoor air,upwind air and downwind air samples in five swine farms.Fecal samples from swine houses were randomly collected to isolate the E.coli.The sensitivities of the E.coli strains against 14 antibiotics were tested.The E.coli carrying the PMQR genes (qnr,aac(6')-Ib-cr,qepA) were identified by ERIC-PCR,and then the genetic fingerprints of E.coli were established to analyze its origins and spread toward the outside surroundings.The results showed that E.coli isolated from five swine farms showed high resistance against 12 antibiotics,such as gentamicin,kanamycin,tetracycline,streptomycin,nalidixic acid and sulfamethoxazole,and presented multi-drug resistant.Results of ERIC-PCR showed that 46.34% (19/41) of strains isolated from indoor air samples had the same origin with fecal-obtained strains,and 73.68% (14/19) of them shared the same PMQR genes with fecal-obtained strains.68.42% (26/38) of strains isolated from downwind air samples had the same origin with fecal-obtained or indoor air-obtained strains,and 65.38% (17/26) of them shared the same PMQR genes with fecal-obtained or indoor air-obtained strains.This indicated that E.coli carrying PMQR genes and originating from feces in swine houses could form aerosols to pollute the indoor air and then spread to the downwind air through air exchange (≥400 m),which could be a potential threaten to public environment and human health.     

Identification of a Plasmid‐Mediated Quinolone Resistance Gene in Salmonella Isolates from Texas Dairy Farm Environmental Samples

A recent increase in plasmid‐mediated quinolone resistance (PMQR) has been detected among Salmonella isolated from humans in the United States, and it is necessary to determine the sources of human infection. We had previously isolated Salmonella from dairy farm environmental samples collected in Texas, and isolates were tested for anti‐microbial susceptibility. Two isolates, serotyped as Salmonella Muenster, showed the discordant pattern of nalidixic acid susceptibility and intermediate susceptibility to ciprofloxacin. For this project, whole‐genome sequencing of both isolates was performed to detect genes associated with quinolone resistance. The plasmid‐mediated qnrB19 gene and IncR plasmid type were identified in both isolates. To our knowledge, this is the first report of PMQR in Salmonella isolated from food animals or agricultural environments in the United States.     

福氏志贺菌gyrA和parC基因QRDR序列的测定与同源性分析

测定了我国痢疾流行病原志贺菌福氏2 a 3 0 1株与喹喏酮类药物耐药性相关的 gyr A( DNA旋转酶 A亚单位 )和 par C(拓扑异构酶IVA亚单位 )基因 ,并将 gyr A和 par C基因QRDR(喹喏酮类药物耐药性决定区 )核苷酸序列与几种动物和人的病原菌进行了同源性和遗传进化比较分析。结果显示 ,志贺菌福氏 2 agyr A和 par C基因 QRDR序列分别与宋内氏志贺菌、大肠杆菌 O1 57、大肠杆菌 K1 2、阴沟肠杆菌、坂口肠道杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、副伤寒沙门氏菌、肺炎克氏杆菌、产道克氏杆菌、空肠弯曲杆菌、弗氏柠檬酸杆菌具有显著同源性(均大于 88% ) ,表明 gyr A和 par C是这些细菌中的看家基因 ,推测在各种细菌中具有类似的起源 ,因此对在不同细菌之间进行喹喏酮类药物耐药性的研究非常有利。 QRDR的遗传进化分析表明 ,同属或相近属细菌 gyr A或 par CQRDR的遗传距离明显接近 ,其中与大肠杆菌属的距离最近 ,认为可列到同一个属 ,结果有力支持了近年提出的大肠杆菌与志贺菌属于同族细菌的理论。研究对理解喹喏酮类药物耐药性的分子机理及其与细菌遗传进化之间的关系具有重要意义     

鸡和人志贺菌gyrA、parC基因突变与喹诺酮类耐药的关系

通过药敏实验检测了鸡鲍氏、人鲍氏和人福氏三株志贺菌对12种常用抗生素的耐药情况,发现三者均未产生对喹诺酮类药物的耐药性。用聚合酶链反应(PCR)分别扩增三株志贺菌的DNA旋转酶A亚单位(gyrA)和拓扑异构酶ⅣC亚单位(parC)基因,并对其中的耐喹诺酮类决定区(QRDR)进行了分析。发现鸡和人鲍氏志贺菌QRDR区的序列没有发生任何碱基突变,这与药敏试验结果相吻合。人福氏志贺菌虽然也对喹诺酮类无耐药性,但其gyrA基因存在83位Ser83(TCG)→Leu(TTG)的突变,由于只有83位点一处突变,所以尚未表现出耐药性表征,parC基因中存在58位Ser58(AGC)→Ile(ATC)的突变,该突变点与常见的80、84位氯基酸的改变有所不同,却仍在QRDR区域之中,虽然暂时还无法根据这一结果判断该突变与喹诺酮类耐药性之间的关系,但至少表明该菌株正处在耐药性演变进程之中,其在志贺菌耐药性中的确切作用还有待进一步研究。