抗菌药物作用机制与细菌耐药性

 抗菌药物作用机制与细菌耐药性 陈代杰 上海医药工业研究院 上海来益生物药物研究中心研究抗菌药物作用机制和细菌耐药性的目的 指导临床和非临床的合理用药 开发新的更为有效的药物产生细菌耐药性的主要原因抗菌药物的滥用，导致对细菌产生巨大的选择压力（selectivepressure），使那些原来只占极小比例的耐药菌（10-6~10-9，自发突变频率），迅速繁殖。 动物很可能是一个蓄积耐药细菌，并向人体传递耐药细菌的储蓄库。ß-内酰胺类抗生素作用机制及细菌耐药性β-内酰胺类抗生素的基本结构特征一、β-内酰胺类抗生素作用机制细菌细胞壁结构所有的细菌都具有环绕着细胞膜的细胞壁。细胞壁的主要功能是：保持细胞形态，以及保护细胞免受由于环境渗透压变化造成的细胞溶解。传统地可以把细菌分为革兰阳性菌、革兰阴性菌和耐酸菌三种。细菌细胞壁结构在这三种细菌的细胞壁中都具有肽聚糖组分，其由N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramicacid，NAM））和N-葡萄糖胺（N-acetylglucosamine，NAG）。NAM和NAG紧密连接成线状，线与线之间通过连接在NAM和NAG上的内肽桥的连接成片状（图），片与片的堆积成为细胞壁的肽聚糖（图）。肽聚糖片的形成革兰阴性菌和革兰阳性菌的细胞表面结构肽聚糖的生物合成过程革兰阳性菌肽聚糖细胞壁的形成革兰阴性菌的细胞表面结构脂多糖的构成耐酸菌的表面结构耐酸菌（如铜绿假单胞菌合分支杆菌）的肽聚糖层比较薄，其外膜结构也与革兰阴性菌不同，由被称之为分支酸的蜡脂组成。这种分支酸与aribanogalactan糖脂可以调节合阻止某些药物或化学物质穿过细胞壁，使细胞具有较高的抗性。耐酸菌的表面结构三种不同细菌的细胞壁结构比较β-内酰胺类抗生素的作用机制第一阶段从Fleming观察到青霉素抑杀革兰氏阳性细菌要比革兰氏阴性细菌列为有效开始，至1945年观察到青霉素对细菌的形态学的效应为止，人们得出的结论是青霉素必定干扰了细菌细胞的表面结构。β-内酰胺类抗生素的作用机制第二阶段随着对细菌细胞壁的分离和粘肽组成的认识开始，人们观察到在青霉素的作用下，细菌细胞变成了球形，很类似受溶菌酶作用而产生的原生质体，由此认为青霉素必定影响了细胞壁的合成。Park及其同事则观察到受抑制的葡萄球菌累积了尿核苷，推测这是由于青霉素阻断了细菌细胞壁合成的某一步。β-内酰胺类抗生素的作用机制第三阶段开始于1957年，人们阐明了粘肽的结构及其生物合成，并确定青霉素是抑制了粘肽生物合成的最后一步(转肽反应)。β-内酰胺类抗生素的作用机制各种青霉素类、头孢菌素类和非典型的β-内酰胺类抗生素都能抑制粘肽合成的转肽反应而使两条聚糖链不能连接成交链结构。交链系统酶促反应DD-羧肽酶DD-转肽酶内肽酶青霉素(A)和D-丙氨酰-D-丙氨酸(B)的立体模式β-内酰胺类抗生素的作用机制近年来对细菌细胞膜进行了深入研究，发现细菌的细胞膜上有特殊的蛋白质分子，能与β-内酰胺类抗生素结合，被称之为青霉素结合蛋白(PenicillinBondingProteins，PBPs)，它具有很高的转肽酶和羟肽酶活力，是这类抗生素抑制作用的靶蛋白。二、细菌对β-内酰胺类抗生素产生耐药性的作用机制1、抗生素作用靶位PBPs亲和力发生改变；2、破坏β-内酰胺类抗生素分子的β-内酰胺酶；3、药物外排介导的耐药机制。由PBPs-介导的对对β-内酰胺类抗生素产生耐药性的作用机制具有嵌入结构的青霉素耐药脑膜炎双球菌PBP2的基因结构有嵌入结构的7种不同国家和地区来源的青霉素耐药脑膜炎球菌PBP2的基因结构一些β-内酰胺抗生素耐药性细菌与PBPs的改变情况β-内酰胺酶介导的对β-内酰胺类抗生素产生耐药性的作用机制在耐药性革兰阳性菌如葡萄球菌中的β-内酰胺酶是以胞外酶的形式分泌至胞外来破坏这类抗菌药物，或是细菌含有的转肽酶不能与这类药物结合而产生耐药性。β-内酰胺酶介导的对β-内酰胺类抗生素产生耐药性的作用机制在革兰阴性菌中，这类抗菌药物透过细菌细胞外膜的孔蛋白进入细菌的周质，而在细胞周质中的β-内酰胺酶能够破坏已经进入胞内的这类药物，致使药物不能与PBPs结合而产生耐药性。β-内酰胺酶介导的对β-内酰胺类抗生素产生耐药性的作用机制β-内酰胺酶既能够存在于革兰氏阳性菌也能够存在于革兰氏阴性菌中，因而它对细菌的耐药性似乎所作的贡献更大；由PBPs介导的细菌耐药性仅存在于革兰氏阳性菌。因此，革兰氏阳性菌对β-内酰胺类抗菌药物的耐药性主要由β-内酰胺酶和PBPs的亲和力降低或产生新的PBPs所致；而革兰氏阴性菌对β-内酰胺类抗菌药物的耐药性主要由β-内酰胺酶和细胞膜渗透性屏障（药物难以透过或极慢透过孔蛋白）所致。β-内酰胺酶耐药性的发展1、1940年首次在大肠埃希氏菌中确定β-内酰胺酶。随后这种酶在许多其它细菌中被检测到。2、1944年明确了产生β-内酰胺酶(青霉素酶)是金葡菌对青霉素耐药的机理。当时这种耐药菌的产酶水平较低,但随着青霉素的广泛应用,产酶水平和机率都随之增加。3、20世纪50年代末在医院分离到的大多数金葡菌产生这种酶。β-内酰胺酶耐药性的发展1957年,随着青霉素母核6-APA被分离,出现了半合成青霉素,β-内酰胺酶作为一种耐药机理具有了重要意义。例如,广谱青霉素类,氨苄青霉素和羧苄青霉素以及后来的羟氨苄青霉素和替卡西林,对金葡菌和肠杆菌科的许多细菌产生的β-内酰胺酶是不稳定的,这些产生β-内酰胺酶的菌株对这些广谱抗生素产生了耐药性。拟杆菌属也产生β-内酰胺酶,对氨苄青霉素和羟氨青霉素耐药。β-内酰胺酶耐药性的发展1、在1961年氨苄青霉素首次应用时,在英国医院分离的大肠埃希氏菌耐药菌株占15%～20%,而近年来在医院内和医院外这些耐药菌株已高达40%；2、今天所产生的β-内酰胺酶粘膜炎布兰汉氏球菌比十年前更为常见，最近从各个不同国家分离出的这种耐药菌的比例已从38%上升到78%；3、另外,自半合成青霉素出现以来,过去β-内酰胺酶呈阴性的某些病原菌中也已出现了产生β-内酰胺酶菌株4、1974年,首次在流感嗜血杆菌中发现了产生β-内酰胺酶的耐药菌；5、1976年,第一次 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 在淋球菌中有产生β-内酰胺酶的菌株；近来又在粪链球菌及脑膜炎双球菌中也出现了产生β-内酰胺酶的菌株。β-内酰胺酶的作用特征1、分布：β-内酰胺酶广泛分布于革兰氏阳性和阴性菌及放线菌和分支杆菌中；它们既能在细菌壁外,也能在细菌壁内起作用。2、存在形式：在革兰氏阳性细菌中,如金葡菌,这种酶分泌于细胞外,即为胞外酶,使菌体细胞上的抗生素失去活性；而在革兰氏阴性细菌中,β-内酰胺酶常存在于细胞周质内，即为胞内酶,该处也有青霉素靶酶,在这种情况下,抗生素在周质中被广泛灭活,而在细菌壁外的灭活是微不足道的。在有些情况下,产生β-内酰胺酶的遗传信息存在于染色体中；而在另一些情况下则存在于质粒中。β-内酰胺酶的作用特征3、传递：质粒的复制可以很快地从一个细菌细胞传递到另一个细菌细胞,这种传递不仅可发生于同种细菌间,而且也可发生在不同种细菌间甚至不同的属间。因此,就产生了在不相关的细菌间耐药性散播的可能性。β-内酰胺酶的分类Richmond和Sykes分类法（表）:这种分类系统的依据有3点:一是这种酶对不同β-内酰胺类抗生素的水解速度；二是对β-内酰胺酶抑制剂的敏感度；三是这种酶的产生是由质粒介导的还是由染色体介导的。由此可将β-内酰胺酶分成如下5种类型:Richmond&Sykesβ-内酰胺酶分类法Richmond&Sykesβ-内酰胺酶分类法 Ⅰ型:这种类型的酶是由能高速水解头孢菌素类的β-内酰胺酶组成。因此通常被称为头孢菌素酶,它们是由染色体介导的。其典型酶是由大肠杆菌属、沙雷氏菌属和绿脓杆菌产生的。 Ⅱ型:这类酶是由变形杆菌所特有的β-内酰胺酶组成,它们是由染色体介导的。由于 这类酶水解青霉素的速率比水解头孢菌素更快,所以也被称为青霉素酶。 Ⅲ型:这类酶对青霉素和头孢菌素的活性大致相同,它们是由质粒介导的。 Ⅳ型:这类酶是典型的由染色体介导的肺炎克雷伯氏菌所产生的。 Ⅴ型:这类酶是由质粒介导的,包括大肠杆菌中的苯唑青霉素水解酶(该酶也能水解异恶唑类青霉素)以及与假单孢菌有关的,能很快水解羧苄青霉素的绿脓杆菌酶。Bush-Jacoby-Medeirosβ-内酰胺酶分类法三、克服细菌对β-内酰胺抗生素产生耐药性的对策 一个好的β-内酰胺类抗生素，能够有效地抑制粘肽的合成，则必须具备以下三个条件：1)有好的渗透性,使药物能达到作用部位； 2)对β-内酰胺酶稳定，使β-内酰胺环不被酶解； 3)对靶酶，即对青霉素结合蛋白有高的亲和力，从而抑制PBPs的酶活力,使细菌生长抑制或死亡。细菌对β-内酰胺类抗生素的产生耐药性的三种主要机制β-内酰胺酶抑制剂的发展1、早在20世纪40年代中期,已清楚地了解到抑制β-内酰胺酶能增强青霉素G的效力。抑制β-内酰胺酶的早期工作,包括抗β-内酰胺酶血清应用可能性的研究,以及各种可能成为β-内酰胺酶抑制剂的有机化合物的筛选。在这些化合物中,某些化合物显示了较弱的抑制活性,没有一个有希望可用于临床。β-内酰胺酶抑制剂的发展2、20世纪60年代随着半合成青霉素的出现,发现某些青霉素(如甲氧西林、乙氧萘青霉素和异恶唑类青霉素)有这种酶抑制剂的作用,又重新唤起了人们对β-内酰胺酶抑制剂的兴趣,并开始研究结合其它青霉素使用时的协同作用。但由于半合成青霉素作为β-内酰胺酶抑制剂有着很大的局限性而没能应用于临床。尽管如此,这些药物在临床上的潜在效果是清楚的。β-内酰胺酶抑制剂的发展3、20世纪70年代初,开始从微生物中筛选β-内酰胺酶抑制剂的研究,使这一研究领域出现了转机。抑制β-内酰胺酶的作用首次在一株橄榄色链霉菌中被检测到,这种作用是由β-内酰胺族化合物产生的,这些化合物被称为橄榄酸。某些产生β-内酰胺酶的致病菌,包括肺炎克雷伯氏菌和金葡菌,在橄榄酸存在时,由于它抑制了β-内酰胺酶,使这些致病菌对氨苄青霉素和羟氨苄青霉素变得敏感。但在另一些病原菌中,橄榄酸的作用则很小,这是因为它穿透细菌细胞壁或细胞膜的能力较差,且其在体内代谢很快,最终没能用于临床。β-内酰胺酶抑制剂的发展4、虽然橄榄酸是一种β-内酰胺酶抑制剂,但在临床上无应用价值。尽管如此,对微生物的筛选工作仍在不断开展。终于在1976年从棒状链霉菌的代谢产物中分离得到了具有强β-内酰胺酶抑制作用的化合物,定名为克拉维酸(或称棒酸),它没有橄榄酸的缺点。β-内酰胺酶抑制剂的发展5、1978年Englikh等报道了青霉烷酸及其砜类的β-内酰胺酶抑制剂。其中青霉烷砜(舒 巴克坦)就是一个很好的β-内酰胺酶抑制剂。它本身不具抗菌活性,但它在较低的浓度时,对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型酶都具有很强的不可逆抑制作用,它与多种β-内酰胺类抗生素联合使用能产生明显的协同作用,从而对大部分耐药菌的最低抑菌浓度降至这些抗生素的敏感范围内。β-内酰胺酶抑制剂的发展5、克拉维酸是第一个被应于临床的β-内酰胺酶抑制剂,它具有氧杂青霉烯的化学结构,它本身所具有的抗菌活性很弱,但它与羟氨苄青霉素组成的复合剂奥格门汀、与羧噻吩青霉素组成的复合剂替门汀（timentin）都具有很好的协同作用。β-内酰胺酶抑制剂的发展6、优立新(unaysn)是氨苄青霉素与青霉烷砜的复合剂,舒普深（sulperazon）是头孢呱酮与青霉烷砜组成的复合剂,这两个品种已经上市。β-内酰胺酶抑制剂的发展7、青霉烷砜的缺点是吸收不良,辉瑞公司合成了它的匹呋酯以改善它在给药后的利用度。另外,为了克服青霉烷砜和β-内酰胺类抗生素联合使用时二者在吸收速率、体内分布和有效作用等方面的差异,丹麦Leo公司Baltzer等根据互为前体药物的原理,将青霉烷砜和氨苄青霉素缩合成双酯化合物舒他西林（sultamicillin）,以克服青霉烷砜和β-内酰胺类抗生素口服吸收差的缺点,并可以使青霉烷砜和β-内酰胺类抗生素在相同的时间以相同的速率吸收,且有相似的血药半衰期。组成奥格门汀的两种化合物的结构组成替门汀的两种化合物的结构组成优力新的两种化合物的结构舒巴坦氨苄青霉素组成舒普深的两种化合物的结构组成他佐西林的两种化合物的结构舒他西林的化学结构β-内酰胺酶抑制剂的作用机制克拉维酸对β-内酰胺酶的活性位点有高亲和力,能与催化中心相结合,以竞争性抑制剂的方式发挥作用。随后与酶分子中的丝氨酸的羟基发生反应,通过β-内酰胺羰基和β-内酰胺环打开而使酶酰化(图）。克拉维酸的作用机制克拉维酸的作用机制这个反应和β-内酰胺酶与敏感底物如苄青霉素之间发生的反应是一样的。对于一般敏感底物,酰基-酶复合物迅速水解释放出活性酶和无抗菌活性的产物。而由克拉维酸与酶形成的酰基-酶复合物则相对比较稳定,水解很慢,或者与酶发生进一步反应而达到更稳定。因为β-内酰胺环的水解及随后的恶唑烷环打开暴露出了反应基团,在活性部分形成稳定的共价键。产生这种类型的抑制作用的化合物被称为自杀性抑制剂或依赖失活作用机理的灭活剂。由于这些反应具时间依赖性,因此克拉维酸可称是一个进行性抑制剂。克拉维酸的作用机制酶与克拉维酸的内酰胺环反应,生成强的结合物(I)后,酶暂时被抑制,随后一部分水解为原来的酶和克拉维酸,另一部分脱酰化反应产生反应性很强的衍生物(Ⅱ和Ⅲ),再与酶作用形成无活性的不可逆的蛋白质(酶)结合物(Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ),即酶被不可逆地钝化、抑制剂本身也被破坏。人体内β-内酰胺酶-----肾脱氢肽酶抑制剂的研究开发肾肽酶的发现及作用机制1976年发现的硫霉素(thienamycin)是第一个天然的碳青霉烯类抗生素,它开辟了β-内酰胺抗生素研究的新纪元。硫霉素具有广谱、高效、对细菌产生的β-内酰胺酶稳定等显著特点,但由于其化学不稳定,难以应用于临床。硫霉素的N-亚胺甲基衍生物-亚胺配能(imipenem)的获得,不仅解决了硫霉素的化学不稳定性,而且还进一步提高了其抗菌活性。亚胺配能是第一个用于临床的碳青霉烯类抗生素。－－－肾肽酶的发现及作用机制亚胺配能在尿中回收率极低的原因经Kropp等人的研究发现:在人肾脏中存在着一种酶-肾脱氢肽酶(Dehydropeptidase-I,DHP-I.E.C.3.4.13.11),简称肾肽酶,对其降解所致。肾肽酶存在于肾小管近端的刷状边缘微细绒毛上,当碳青霉烯类从肾小球滤过和从肾小管分泌时被其降解。它的作用类似与细菌的β-内酰胺酶,是人体内的β-内酰胺酶。肾肽酶底物脱氢二肽及类似物硫霉素和亚胺配能以及肾肽酶抑制剂西司他丁的结构有青霉烷结构的青霉素G与具有碳青霉烯结构的硫霉素的比较碳青霉烯是一组新型β-内酰胺类抗生素，与传统的具有青霉烷结构的抗生素相比，其母核的五员环上由碳代替了硫，且2，3位之间存在一个C=C双键，另外，其6位羟乙基侧链为反式构像。目前已经上市和即将上市品种简介亚胺培南西司他丁帕尼培南倍他米隆美罗培南比阿培南羟苯胺培南头孢菌素类抗生素的研究进展 头孢菌素类抗生素是包括头孢烯、氧头孢烯、碳头孢烯及7-α-甲氧头孢烯在内的一大类抗生素。 这类药物经过四十多年的研究开发，至2000年，已经上市了56种产品，其中第一代13种、第二代15种、第三代24种以及第四代4种。 一般认为，头孢类抗菌药物的分代是以抗菌谱的扩展为基本 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的，它们的抗菌特征如下。第一代头孢菌素的特征是： 1、菌谱与氨苄西林等广谱青霉素相同； 2、对产青霉素酶的金黄色葡萄球菌、大肠艾希菌、肺炎杆菌的抗菌活性比广谱青霉素强； 3、抗容血链球菌、肺炎链球菌、肠球菌和流感杆菌的活性不如青霉素； 4、对吲哚阳性变形杆菌、铜绿假单孢菌、沙雷菌无效； 5、对青霉素酶稳定，但易被头孢菌素酶分解。第二代头孢菌素的特征是： 1、抗革兰氏阳性菌活性与第一代相似或微弱； 2、抗革兰氏阴性菌如流感杆菌、吲哚阳性变形杆菌、肠杆菌属和枸橼酸杆菌的活性较第一代增强； 3、某些品种如头孢西丁、头孢美唑和头孢替坦对厌氧菌有效； 4、某些品种如头孢孟多和头孢替安对青霉素酶稳定，但可被头孢菌素酶分解，但头孢呋辛对青霉素酶和头孢菌素酶都稳定。往往对革兰氏阳性菌的活性比较强，而第二代具有比较强的抗革兰氏阴性菌活性。第三代头孢菌素的特征是： 1、抗金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌的活性不如第一代和第二代，但头孢唑喃和氟氧头孢除外； 2、对革兰氏阴性菌的作用优于第二代，抗菌活性增强，抗菌谱扩展到吲哚阳性变形杆菌、肠杆菌属、枸橼酸杆菌、沙雷菌和拟杆菌；头孢哌酮、头孢他丁、头孢咪唑和头孢匹胺对铜绿假单孢菌也有效； 3、对大部分β—内酰胺酶（包括TEM-1、TEM-2和SHV-1等质粒介导的广谱β—内酰胺酶）稳定，但可被超广谱β—内酰胺酶分解。 头孢米诺、头孢替坦和头孢拉腙等在7位上具有甲氧基的头霉素类衍生物对大部分β—内酰胺酶，包括超广谱β—内酰胺酶都很稳定。由于第三代头孢菌素比第二代头孢菌素更优，其除具有第二代头孢菌素的抗菌作用特点外，还对铜绿假单胞菌和其他一些耐药菌有效，故也被称之为超广谱头孢菌素。第四代头孢菌素的特征是： 1、对青霉素结合蛋白有高度亲和力； 2、可通过革兰氏阴性菌的外膜孔道迅速扩散到细菌周质并维持高浓度； 3、具有较低的β—内酰胺酶亲和性与诱导性，对染色体介导的和部分质粒介导的β—内酰胺酶稳定。 第四代头孢菌素对革兰阳性菌、阴性菌、厌氧菌显示广谱抗菌活性，与第三代头孢菌素相比，增强了抗革兰阳性菌的活性，特别是对链球菌、肺炎链球菌等有很强的活性。β-内酰胺类抗生素的研究动向目前临床应用的β-内酰胺类抗生素除青霉素G和V是天然产物外，其余均为半合成产品。这类半合成产品的主要研究动向可包括以下几个方面的内容：(1)增加对青霉素结合蛋白的亲和力，以扩展抗菌谱和提高抗菌活性；(2)增强对β-内酰胺酶的稳定性；(3)力图将上述两方面的改进表达在同一个新化合物上；(4)在青霉烷砜中寻找具有特色的新β-内酰胺酶抑制剂。近年研究的主要动向为：(1)提高抗革兰氏阳性菌、铜绿假单胞菌和临床上难控制细菌等活性，寻找新一代头孢菌素；(2)大力发展口服头孢菌素，研究开发中的基本上都是第三代的品种；(3)探索具有双重作用的头孢菌素，试图连接抗菌作用机制不同的喹诺酮类抗菌药，以期扩展抗菌谱、增强抗菌活性改善药代动力学性能。青霉素类β-内酰胺抗生素的研究进展尽管临床应用的青霉素类的品种不如头孢菌素类的品种多，但由于这类品种具有疗效确切，毒副作用小以及价格便宜等优点，仍然广泛应用于临床。表所示为2001年日本、美国和中国等国临床选用的青霉素类β-内酰胺抗生素品种。五、其他非典型β-内酰胺类抗生素的研究进展1、青霉烯类；2、单环类；3、碳头孢烯类安曲南的化学结构Loracarbef的化学结构氨基糖苷类抗生素的作用机制及细菌耐药性氨基糖苷类抗生素的发展和结构特征根据这类抗生素结构特征，卡那霉素等被列为第一代氨基糖苷类抗生素（如表所示）。这一代抗生素的品种最多，应用范围涉及到农牧业，其结构特征为分子中含有完全羟基化的氨基糖与氨基环醇相结合。本代抗生素均不抗铜绿假单胞菌。第一代氨基糖苷类抗生素品种第二代氨基糖苷类抗生素以庆大霉素为代表的第二代氨基糖苷类抗生素的品种较第一代氨基糖苷类抗生素的品种少。但抗菌谱更广，对上述第一代品种无效的假单胞菌和部分耐药菌也有较强的抑杀作用，有替代部分前者抗感染品种的趋势。结构中含有脱氧氨基糖及对铜假单胞菌有抑杀能力是第二代品种的共同特征。第二代氨基糖苷类抗生素它们包括庆大霉素（GM）、妥布霉素（TOB）、西索霉素（Siso）、DKB（双脱氧卡那霉素B）、小诺霉素（NCR)和稀少霉素在内的拟三糖；以及包括福提霉素、istamycin、sporaricin、sanamycin、dictimicin在内的拟二糖药物。第三代氨基糖苷类抗生素以奈替米星(NTL)为代表的第三代产品，全系1—N—(2-DOS)取代的半合成衍生物。第一第二代都为直接来源于微生物代谢的天然产物。图所示为这些抗生素的化学结构。链霉素壮观霉素小诺霉素核糖霉素春雷霉素潮霉素阿泊拉霉素氨基糖苷类抗生素的发展和结构特征有实用价值的氨基糖苷类抗生素应具有抗菌谱广、耐钝化酶强、低毒性的特点，这三者紧密相关。氨基越多，抗菌能力越强，但随之毒性也增大；而耐钝化酶广必然伴随着抗菌性能好。从第一代氨基糖苷类抗生素发展到第三代氨基糖苷类抗生素基本上反应了上述的发展规律。一、氨基糖苷类抗生素的作用机制氨基糖苷类抗生素抑制蛋白质合成起始过程的位点有三个:一是特异性地抑制30S合成起始复合体的形成,如春日霉素；二是抑制70S合成起始复合体的形成和使fMet-tRNA从70S起始复合体上脱离,如链霉素、卡那霉素、新霉素、巴龙霉素、庆大霉素等；氨基糖苷类抗生素的作用机制及细菌耐药性三是这类抑制70S合成起始复合体的抗生素也能引起密码错读。链霉素等抗生素造成密码错读的原因是由于其分子中有造成读错密码的活性中心——去氧链霉胺或链霉胺的缘故,而春日霉素分子中没有这种结构,也就没有造成读错密码的作用。其密码错读的结果影响了mRNA的密码子与tRNA的反密码子间的相互作用。二、细菌对氨基糖苷类抗生素产生耐药性的作用机制一是细菌产生一种或多种有关的钝化酶来修饰进入胞内的活性抗生素使之失去生物活性；二是氨基糖苷类抗生素的作用靶位核糖体或是与核糖体结合的核蛋白的氨基酸发生突变，而使进入胞内的活性抗生素不能与之结合或结合力下降。钝化酶介导的耐药机制酰基转移酶(acetyltransferases,AAC)腺苷转移酶(adenylytransferases,ANT)磷酸转移酶(phosphotransferases,APH)链霉素大观霉素一些抗生素产生菌对自身产物耐受的机制一些抗生素产生菌对自身产物耐受的机制作用靶位16SrRNA和S16核蛋白发生变异的耐药机制研究证实链霉素的作用靶位是在细菌的核糖体上，它的抗菌作用是通过使tRNA阅读错误来实现的。氨基糖苷类抗生素作用靶位16SrRNA和S16核蛋白发生变异的耐药机制临床分离的许多细菌对氨基糖苷类抗生素产生抗性，主要通过如上所述的各种钝化酶对抗生素的修饰作用来实现的，而至今对链霉素抗性的结核分枝杆菌的研究还未发现有这种耐药机制。氨基糖苷类抗生素作用靶位16SrRNA和S16核蛋白发生变异的耐药机制这种细菌对链霉素的抗性是由于链霉素的作用靶位16SrRNA的某些碱基发生了突变（编码该核糖体的基因为rrs），或是与核糖体结合的核蛋白S16（该蛋白起到稳定核糖体三维结构的作用）的某些氨基酸发生了突变所致（编码该蛋白的基因为rpsL）。大肠艾希氏菌16SrRNA的二级结构模型以及对链霉素产生抗性的结核分枝杆菌和大肠艾希氏菌的核糖体碱基发生突变的位点对链霉素敏感的和具有抗性的结核分枝杆菌的遗传特性比较对链霉素敏感的和具有抗性的结核分枝杆菌的遗传特性比较 从表6-4的研究结果可知，对链霉素具有抗性的结核分枝杆菌具有以下三种遗传特性细胞通透性改变的耐药机制第三种耐药菌的遗传特性还不甚了解，它们对链霉素的耐药程度增加了25～50倍。另外，用细胞膜活性剂Tween80来试验细菌对药物的细胞通透性发现：对敏感菌和rpsL突变耐药菌基本无效；对rrs突变耐药菌有一定的效果；但对上述第三种耐药菌的效果最为明显，说明这种耐药菌的耐药机制可能与细胞膜的渗透性有关。从不同国家和地区分离的对链霉素敏感的和耐受的结核分枝杆菌的遗传特性三、具有抗耐药菌作用的新的氨基糖苷类抗生素的研究开发应用化学修饰的方法对那些易被各种钝化酶作用的位点进行结构改造，能够得到一系列非常有效的新的氨基糖苷类抗生素。结构修饰的位点可以是专一性酶作用的位点，也可以是多酶作用的位点。而根据氨基糖苷类抗生素钝化酶的特性，来设计开发全新的氨基糖苷类抗生素尚未取得实质性的进展。依替米星、奈替米星及其母体庆大霉素C1a和西梭米星阿米卡星阿贝卡星地贝卡星异帕米星几种克服或免遭APH(3’)酶钝化氨基糖苷类抗生素的有效策略MLS类抗生素的作用机制及细菌耐药性MLS类抗生素的结构特性MLS(macrolides-lincosamids-streptogramins)是一类包括十四、十五和十六元大环内酯类抗生素、氯林可霉素类抗生素和链阳性菌素类抗生素。MLS类抗生素的结构特性尽管这类抗生素的化学结构差异甚大，但其抗菌机制和细菌耐药性机制非常相似。它们的抗菌谱较窄，对革兰氏阳性球菌（特别是葡萄球菌、链球菌和肠球菌）和杆菌以及革兰氏阴性球菌有效。这些药物尤其是氯林可霉素对厌氧菌也有效。革兰氏阴性杆菌通常对这类药物不敏感，但某些肠杆菌和嗜血杆菌在体外对阿齐霉素敏感。泰乐菌素交沙霉素竹桃霉素林可霉素类抗生素的化学结构一、MLS类抗生素的作用机制一般认为：大环内酯类-林可类-链阳性药素类(macrolides-lincosamides-streptogramin，MLS)和氯霉素等抗生素为第Ⅰ类型的蛋白质合成抑制剂，即阻断50S中肽酰转移酶中心的功能，使P位上的肽酰tRNA不能与A位上的氨基酰tRNA结合形成肽键(如图所示)。大环内酯类抗生素与50S核糖体亚单位可逆性地结合，阻断肽链的延伸MLSB类抗生素对50S核糖体亚基结合位点的拓模式MLS类抗生素对50S核糖体上肽酰基转移酶结构域的结合位点MLSB类抗生素对50S核糖体亚基结合位点的拓模式链阳性菌素的协同作用机制——链阳菌素A和B组分在体内的协同作用链阳菌素A和B组分在体内的协同作用链阳菌素A和B组分在体内的协同作用链阳性菌素独特的作用机制表现为:1)与核糖体非共价结合的强度异常大;2)当其A组分与50S亚基结合后能够诱导产生永久性即使A组分去除的构像变化，这种变化一直保持到核糖体解离至亚基准备进入第二次循环。链阳性菌素可能的分子作用模式细菌对MLS类抗生素产生耐药性的作用机制尽管MLS类抗生素的抗菌作用机制与其结构特征基本无关，但细菌对这类抗生素产生耐药性的作用机制是不同的，它包括：内在性耐药（intrinsicresistance）；获得性耐药（acquiredresistance）。所谓的内在性耐药即为细菌的天然耐药性，如许多革兰氏阴性杆菌尤其是一些肠杆菌、假单孢菌和不动杆菌对MLS类抗生素的耐药似乎是由于细胞外膜的渗透性所致。这些细菌的细胞外膜限制脂溶性抗菌药物和分子量大于500的MLS类抗生素进入胞内。细菌的这种内在性耐药影响了所有的MLS类抗生素的抗菌活性。葡萄球菌对MLS类抗生素产生耐药性的三种作用机制细菌对红霉素产生耐药性的作用机制①影响红霉素在胞内的积累（大环内酯的外排机制）；②破坏红霉素的结构使其失去抗菌作用；③改造或修饰红霉素在核糖体上的结合作用位点。外排机制介导的细菌对大环内酯类抗生素产生的耐药性革兰阳性菌和革兰氏阴性菌都可以通过过量表达外排泵这种膜蛋白来产生红霉素抗性作用。外排泵是一种运输蛋白，用于将有毒物质（包括临床上所用的抗生素）排出细胞外。当细胞膜上的外排泵蛋白将红霉素泵出细胞外的速度远远快于红霉素流进细胞内的速度时，胞内的红霉素浓度就会降低，于是大部分核糖体因没有红霉素的结合而继续合成蛋白，细胞也就能在存在红霉素的环境中存活下来。外排机制外排机制钝化酶机制介导的细菌对大环内酯类抗生素产生的耐药性红霉素酯酶的作用机制核糖体改变或修饰机制介导的细菌对大环内酯类抗生素产生的耐药性抗性细菌第三个产生耐药性的途径就是改造或修饰核糖体上的红霉素作用位点，也就是通过直接作用核糖体上的红霉素作用位点来影响红霉素抗菌作用，这种直接作用方式既可以通过突变作用位点的碱基及蛋白来完成，也可以通过产生一种抗性短肽直接将红霉素从核糖体的结合位点上替代下来。核糖体大亚基的23SrRNA碱基突变产生的抗性核糖体大亚基的23SrRNA碱基突变引起红霉素耐药性的报道很多，主要集中在结构域Ⅱ和结构域V两个位置上发生突变；结构域V的碱基突变主要在G2057、A2058、A2059、C2611位置上：由于G2057～C2611碱基对既能稳定核糖体23SrRNA的三级结构，又是红霉素在结构域上的结合位点。所以由G2057、C2611碱基突变引起的2057～2611碱基对破坏能导致组成型核糖体变化，造成红霉素对核糖体亲和力降低，从而产生红霉素抗性。肽酰转移酶环结构肽酰转移酶环及邻近碱基的改变对抗生素敏感性的影响甲基转移酶Erm家族催化的A2058甲基化引起的抗性最广泛的红霉素抗性产生及传播的机制是通过在A2058的N6上单甲基和双甲基化来降低红霉素与RNA的亲和力而产生抗性，这个修饰是由S-腺苷-L-甲硫氨酸（AdoMet）依赖的甲基转移酶Erm家族催化的，Erm家族成员的序列具有24.6%～85%的同源性。甲基转移酶Erm家族催化的A2058甲基化引起的抗性Erm机制是金黄色葡萄球菌产生红霉素抗性的主要原因，金黄色葡萄球菌主要靠ermA、ermB、ermC及ermF这四个基因的产物来甲基化修饰碱基而得到红霉素抗性的，这些红霉素抗性菌株可以分成两种类型：一类是组成型抗性菌株，其能在超过100μg/mL的红霉素浓度下生长；另一类是诱导型抗性菌株，能在亚抑制单位的抗生素浓度诱导下对高浓度的红霉素形成抗性。这种诱导调节的作用机制可以用图来解释。红霉素产生的诱导耐药性机制不同微生物来源的甲基化酶的基因核糖体大亚基上蛋白质突变引起的抗性核糖体蛋白质L4和L22突变能引起红霉素抗性，在大肠埃希氏菌和肺炎链球菌的抗性菌株中均发现这一现象。对L4和L22蛋白突变所引起的抗性机制的解释是：一是结合在23SrRNA结构域I上的L4和L22突变会造成整个23SrRNA的整体结构变化，从而影响了红霉素作用的其它靶位点与红霉素的结合；二是L4和L22突变降低了红霉素与核糖体的结合作用，因为红霉素是通过结合在肽链释放隧道上L4和L22形成的狭小门防位置，而促使肽链无法进入才抑制蛋白合成的。抗性短肽所引起的抗性近来发现了一种新的红霉素抗性机制，是通过一些特殊的短肽与核糖体相互作用而产生的。在大肠埃希氏菌中一些23SrRNA片段（均包含碱基1233～1348）的过量表达能导致产生红霉素抗性的现象，这些片段称为E-RNA。经缺失分析发现其实只需有小片段（碱基1235～1268）的表达就足以提供红霉素的抗性了，这个片段称为E-RNA34。细菌对链阳性菌素产生耐药性的作用机制对链阳性菌素产生耐药性的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 首先在葡萄球菌中发现，其仅对链阳性菌素A组分产生耐药性。葡萄球菌中有很多编码对链阳性菌素A产生耐药性的基因如，编码酰基转移酶的vat(A)、vat(B)和vat(C)；编码涉及到外泵系统的ATP结合蛋白的vga(A)和vga(B)。在肠球菌中，粪肠球菌对链阳性菌素A和B表现为天然抗性，而分离的大多数屎肠球菌对其是敏感的。在对链阳性菌素A和B产生耐药性的粪肠球菌中分离到了satA和satG两个编码酰基转移酶的基因，现在已经分别重新命名为vat(D)和vat(E)。链阳性菌素A衍生物达福霉素被钝化酶（酰化酶）修饰的位点链阳性菌素B衍生物喹奴普丁被钝化酶（裂合酶）修饰的作用位点Vgb裂合酶最小底物的结构细菌对林可霉素产生耐药性的作用机制在这两种细菌中，通过钝化酶的作用使抗生素分子中的４位核苷酰化成为4（5’-核糖核苷）林可霉素或氯林可霉素（如图所示），这与在链霉菌中发现的钝化机制不同。细菌对林可霉素产生耐药性的作用机制三、新型大环内酯类抗生素的研究开发罗红霉素地红霉素克拉红霉素氟红霉素阿齐红霉素罗他霉素乙酰麦迪霉素新大环内酯抗生素特征比较泰莱霉素和其它一些抗菌药物的抗肺炎支原体活性比较泰莱霉素的化学结构和红霉素对立克次氏体、巴尔通氏体和伯氏考克氏体的MICs比较Cethromycin的化学结构Cethromycin与其它5种抗菌药物对20株肺炎衣原体分离株的体外活性EA-0769的化学结构四、大环内酯类抗生素的拓宽应用研究1、支气管哮喘；2、肺囊性纤维症(DPB)；3、肺炎衣原体感染；4、促进胃排空；5、恶性胸水；6、铜绿假单孢菌感染；7、其它。EM-574、EM523及其类似物的化学结构EM-574、EM523及其类似物的药理学活性当前大环内酯类抗生素结构改造的研究方向(1)继续修饰红霉素化学结构；(2)寻找具有抗菌特点的新大环内酯；(3)探索具有抗菌活性以外其他生理活性的物质；(4)开辟新用途。糖肽类抗生素的作用机制及细菌耐药性糖肽类抗生素的结构特征替考拉宁的化学结构其他一些糖肽类抗生素的化学结构一、糖肽类抗生素的作用机制 就细胞水平而言万古霉素通过干扰细菌细胞壁的合成最终使细菌细胞发生溶解。 从分子水平上讲，万古霉素抑制细胞壁合成第二阶段(类脂结合)中一个关键的转化反应，即具有刚性交叉连接的7肽骨架识别未交叉连接肽聚糖链中N-酰基－D-Ala4-D-Ala5中末端D,D-二肽，并在脂II分子中通过五个氢键形成具有高度亲和力的复合物，这些氢键从糖肽类抗生素分子的下表面与肽聚糖末端的酰胺基和羧基结合，如图所示。万古霉素的作用机制 同时，研究发现有两种作用机制加强万古霉素中肽骨架与细菌细胞壁合成过程中的D-Ala-D-Ala的结合作用。 （1）两个万古霉素分子间糖苷结构通过氢键的作用形成二聚体，万古霉素以这种聚合体形式存在增强了结构的稳定性，同时锁定了万古霉素中与D-Ala-D-Ala结合域（bindingpocket）呈正确的构象（图）； （2）万古霉素结构中的亲脂部分使得抗生素位于细菌的表面上从而接近细胞壁合成前体。万古霉素与N-Acyl-D-Ala-D-Ala生交互作用时的氢键万古霉素在细胞壁上作用位点及细胞壁中间体发生交互作用时的氢键万古霉素与N2,6－二（酰基）－L－Lys-L-Ala-D-Ala结合的分子结构实体模型二、细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制 万古霉素耐药肠球菌和金黄色葡萄球菌的发展 随着上世纪80年代细菌耐药性的传播和扩散，特别是甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌的爆发，万古霉素被广泛使用，成为拯救革兰氏阳性细菌感染危重病人的救命药物。但是，随着万古霉素的广泛使用，已经出现了万古霉素耐药的革兰氏阳性细菌，特别是万古霉素耐药肠球菌，以及万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌，使人类的生命健康又受到了严重的威胁。万古霉素耐药肠球菌 VRE的发展很快，有报道数据显示：1987在医院临床分离株中为0.4％，而到1993年高达16％。VRE能引起危及生命的感染，病死率高达30%。其之所以危险，是因为控制这种感染的措施容易失败，且目前临床上尚无一种或几种抗生素联合使用，使治疗有效的办法。万古霉素耐药肠球菌 VRE逐渐增加的原因除了耐万古霉素的遗传因子可以传播外； 另一个重要的因素是将糖肽类抗生素作为动物生长促进剂用于食源性动物，提供VRE出现的选择压力。万古霉素耐药金黄色葡萄球菌 为了解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题，1959年半合成的青霉素类抗生素甲氧西林和苯唑西林投入临床使用。然而，仅两年之后的1961年于英国首次发现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（methicillinresistantStaphylococcusaureus，MRSA）。此后，MRSA遍及世界。万古霉素耐药金黄色葡萄球菌 MRSA和MRCNS(甲氧西林耐药凝固酶阴性菌)感染的治疗主要局限在万古霉素上，尤其是对MRSA多重耐药株，万古霉素是有效治疗的唯一选择。最近，国外已有万古霉素耐药金黄色葡萄球菌的报道，但国内尚未有类似的发现。万古霉素耐药金黄色葡萄球菌 值得注意的是：国外关于万古霉素对金黄色葡萄球菌最低抑菌浓度增高的报道，即出现万古霉素中等耐药金黄色葡萄球菌（vancomycin-intermidiateS.aureus，VISA），因此，由多重耐药的MRSA变迁为VISA，而引起的感染就会导致任何治疗无效。现已证明，VISA均来自于MRSA。万古霉素耐药金黄色葡萄球菌的出现仅是时间问题，这可从图中万古霉素对MRSA的抑菌圈变化可以清楚地看到。1994年万古霉素对MRSA的抑菌圈直径的分布1997年万古霉素对MRSA的抑菌圈直径的分布2000年万古霉素对MRSA的抑菌圈直径的分布细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制 细菌对万古霉素产生耐药性的机制是由于耐药菌能够产生一种分子结构不同于敏感菌的肽聚糖前体末端二肽，D-丙氨酰-D-乳酸、D-丙氨酰-D-丝氨酸，或D-丙氨酸，使万古霉素分子不能与之结合，而细菌能够照样合成其细胞壁，如图所示为D-丙氨酰-D-乳酸与万古霉素之间的氢键结合。与敏感菌中的D-Ala-D-Ala结合与耐药菌中的D-Ala-D-Lac结合A：对糖肽类抗生素产生耐药性的肠球菌的肽聚糖前体的C-末端掺入有D-２－羟基丁酸和D-乳酸；B：掺入D-２－氨基丁酸的改变的合成途径；C：对糖肽类抗生素敏感的肠球菌的UDP-胞壁五肽的合成途径；末端为D-ala-Dala；：取代基肽聚糖末端D-丙氨酰-D-乳酸的合成与万古霉素的作用细菌对糖肽类抗生素产生耐药性的作用机制 对细菌产生万古霉素耐药性的更为精细的作用机制的研究发现:vanA基因存在于被称为转座子或跳跃基因的Tn1546中。这一转座子含有9个基因：其中二个编码与转座能力有关的功能；另外7个通常被称为万古霉素耐药基因的“vanA基因簇”（如图8所示）。VanS和VanR的调节机制细菌对万古霉素产生耐药性的作用机制三、具有抗耐药菌作用的新的糖肽类抗生素达托霉素的化学结构雷莫拉宁的化学结构糖肽类抗生素的结构特征----万古霉素衍生物Oritavancin（III期临床）糖肽类抗生素的结构特征----万古霉素类衍生物Dalabavancin（III期临床）其他类别的抗生素及细菌耐药性一、安莎类抗生素及细菌耐药性利福布汀利福喷汀格尔德霉素柄型霉素利福霉素类抗生素的应用细菌对利福霉素类抗生素的产生耐药性的作用机制 利福霉素类抗生素的作用机制是通过抑制RNA聚合酶的活性，来干扰细菌DNA的正常转录，从而达到抗菌的目的。对M.smegmatis蛋白的体内外研究表明，利福平通过对RNA聚合酶全酶的交互作用来干扰转录的开始。利福霉素对逆转肿瘤细胞抗性的作用 利福平能够抑制多药抗性蛋白（MRP）的外排机制，积累calcein，一种MRP的荧光颜料底物，在MRP－过量表达的CGC4/ADR细胞内的量。另外，利福平能够增强长春新碱，同样为MRP底物的抗癌药物在这种肿瘤细胞内的积累量。但在MRP非过量表达的细胞中，利福平没有这样的作用，说明这种抗结核杆菌的药物具有特异性的逆转外排机制的功能。除利福平外，利福霉素SV和B具有同样的作用，说明安莎类的结构特征具有抗外排机制的特异性。二、其他类别的抑制细菌细胞壁合成的抗生素 以上述及的β-内酰胺类抗生素和糖肽类抗生素是临床上非常重要的抗细菌抗生素,其作用机制是抑制细菌细胞壁的合成。 除此之外,像磷霉素、杆菌肽和环丝氨酸等也是作用于细菌细胞壁合成的抗生素,但尽管如此,其作用位点和机制是不尽相同的,图所示为这些抗生素的作用位点。细菌细胞壁合成及抗生素作用位点示意图NAC磷酸烯醇丙酮酸磷霉素NAMA氨基酸NAMA-五肽2分子D-丙酮酸NAMA-五肽脂质（细胞膜）NAGNAG-NAMA-五肽-磷酸脂氨基酸（形成肽间桥）杆菌肽万古霉素磷脂至细胞壁粘肽束交叉连接β内酰氨类抗生素NAG=N-acetyl-aminoglucose,N-乙酰氨基葡萄糖NAMA=N-acetyl-muramicacid,N-乙酰胞壁酸环丝氨酸磷霉素 磷霉素是由西班牙CEPA公司的Hendin等从费氏链霉菌(Streptomycesfradia)发酵液中分离得到的一种分子量较小的(MW=138.06)广谱抗生素(见图)。其它链霉菌如绿色产色链霉菌(Streptomycesuiridochromogenes)和威德摩尔链霉菌(Streptomyceswedmorems)等也能产生该物质。1969年美国默克公司Christensen等首先作了结构测定并合成了该化合物。由于该化合物的合成工艺比较简单,故很快代替了发酵法用于生产。该产品于1975年开始投入生产并应用于临床。磷霉素 磷霉素的作用部位目前尚有争议,可能与磷酸烯醇丙酮酸竞争UDP(uridinediphosphate)-NAG(二磷酸尿喧啶核苷-N-乙酰葡糖胺)转移酶,抑制了粘肽合成的第一步,使UDP-NAG不能转化为UDP-NAMA。由于磷霉素与UDP-NAG转移酶的亲和力较小，故必须使用高浓度的磷霉素才能起抑制作用。图所示为磷霉素和磷酸烯醇或丙酮酸的化学结构。磷酸烯醇式丙酮酸与磷霉素的化学结构杆菌肽 杆菌肽最早是由Johnson等于1943年从一个受伤的7岁的小女孩,MargaretTracy，身上分离的菌株的培养物中发现的，故其名称为Bacitracin(融合有病孩的名字)，目前的生产菌株为枯草芽孢杆菌(BacilusSubtilis)。杆菌肽在50～500ppm时对革兰阳性细菌具有很强的活性。杆菌肽 杆菌肽发酵产物中的主要成分为杆菌肽A，其也是生物活性最强的组分(结构见图)。目前使用的杆菌肽的生物效价(游离碱)为70～74Iµ/mg。杆菌肽的另一个特性是其水溶液通过加适当的二价金属离子，能使杆菌肽与之结合而被析出，而二价离子对杆菌肽发挥抗菌作用是必需的。研究表明最具活性的离子是Cd2+、Mn2+和Zn2+，而杆菌肽分子中的二氢噻唑环和组氨酸残基的咪唑环中3位氮为二价金属离子的结合部位。因为杆菌肽锌盐最为稳定，故目前应用的杆菌肽盐为其锌盐，锌的含量为4～6%。杆菌肽A的化学结构杆菌肽的作用机制是阻止细胞膜上脂质体的再生，因而导致UDP-NAMA-五肽在细胞浆内堆积,从而影响细胞壁粘肽的合成。UMPPark核苷多异戊烯-PP杆菌肽的作用多异戊烯-P-P粘肽合成N-乙酰胞壁酰-P-P-多异戊烯五肽环丝氨酸和邻甲氨酰-D-丝氨酸  D-环丝氨酸和邻甲氨酰-D-丝氨酸的结构与D-丙氨酸相似，可干扰丙氨酸消旋酶的作用,使L-丙氨酸不能变成D-丙氨酸，并可阻断两分子D-丙氨酸连接时所需D-丙氨酸合成酶的作用。图所示为其化学结构及作用部位。D-环丝氨酸、邻甲氨酰-D-丝氨酸的化学结构式及其作用部位多黏菌素 多黏菌素为一组环肽类抗生素，由Bacilluspolymyxa产生。目前已经分离得到了多黏菌素A、B1、B2、C、D1、D2、E、F、K、M、P、S和T等物质（其中一些化合物的结构如图所示）。一些多黏菌素类化合物的化学结构一些多黏菌素类化合物的化学结构三、其他类别的抑制细菌蛋白质合成的抗生素 以上述及的大环内酯类,氨基环类和四环类抗生素的作用机制是分别通过抑制蛋白质合成过程中的转肽酰反应、抑制起始复合体的形成和抑制氨基酰tRNA与核蛋白体上A位的相结合等作用机制来抑制细菌蛋白质的合成，从而达到抑杀细菌的作用。 这类抗生素还包括四环素、氯霉素、甾类抗生素和嘌呤霉素等。四环类抗生素的化学结构四环类抗生素 四环类抗生素(tetracyclines)是四环素、土霉素、金霉素、地美环素、美他环素、多西环素(强力霉素)、米诺环素等天然和半合成抗生素的总称。自40年代末这一类抗生素的第一个成员金霉素问世以来,由于它具有抗菌谱广、毒性低、口服吸收良好以及价格低廉等优点,很快成为继青霉素之后的又一类最广泛应用的抗生素。除了主要用于人类的疾病医疗外,在畜牧业上还用于防治牲畜疾病和作为饲料添加剂促进家禽家畜的生长。四环素类抗生素耐药机制 最频繁地发生的革兰阴性细菌对四环素类抗生素耐药是由Tet阻遏物识别作用所触发的。其引起阻遏物-操作子DNA复合物的缔合作用,使耐药蛋白质TetA能够得以表达,TetA负责四环素的活性外排。Tet阻遏物与四环素-镁复合的二聚体的2,5A分辨度的结晶结构揭示着详细的药物识别作用。四环素与TetRD之间相互作用四环素外排蛋白抑制剂 根据细菌对四环素产生耐药性的作用机制，通过对四环素结构的化学修饰，已经得到了一些具有外排蛋白抑制剂功能的结构类似物。 13-[（3-氯丙基）硫]-5-羟基-α-6-脱氧四环素（图）是一个很好的外排蛋白抑制剂：它与四环素合并使用对许多四环素耐药细菌具有协同作用，如对具有A组或B组Tet蛋白的大肠埃希氏杆菌、具有K组蛋白的金黄色葡萄球菌和具有L组蛋白的粪肠球菌等都具有很好的协同作用。这些研究结果表明：细菌对这类抗生素产生耐药性具有几个结构位点，通过化学修饰的方法改变这些结构位点，有可能得到对耐药菌或是单独使用有效，或是联合使用具有协同作用的新的四环类抗生素。13-[（3-氯丙基）硫]-5-羟基-α-6-脱氧四环素DMG-DMDOT的化学结构细菌产生耐药性的非特异性机制及新药的研究开发一、细胞外膜渗透性发生改变的耐药机制细菌的细胞膜使它们与环境隔离并取得个性。与其它生物膜一样：细菌细胞膜是一种具有高度选择性的渗透性屏障，它控制着胞内外的物质交流；大多数生物膜的渗透性屏障具有脂双层（lipidbilayer）结构；渗透性屏障的特性与细胞膜的流动性成反比。大肠埃希氏菌的外膜结构1：脂多糖2：孔蛋白3：脂蛋白5：肽聚糖细胞外膜渗透性发生改变的耐药机制一些具有高渗透性外膜的对抗菌药物原来敏感的细菌可以通过降低外膜的渗透性而发展成为耐药性，如原来允许某种抗菌药物通过的孔蛋白通道由于细菌发生突变而使该孔蛋白通道关闭或消失，则细菌就会对该抗菌药物产生很高的耐药性。细胞外膜渗透性发生改变的耐药机制亚胺配能(imipenem)是一种非典型的β-内酰胺抗生素，它对铜绿假单胞菌具有意想不到的活性，这主要是因为它的扩散是通过一个特殊的孔蛋白通道OprD，其生理意义似乎是转运一些基本的氨基酸。这就意味着一旦这一简单的孔蛋白通道消失，则铜绿假单胞菌对亚胺配能就会产生耐药性。细胞外膜渗透性发生改变的耐药机制事实上，最近在医院内已经分离到许多具有这种耐药机制的对亚胺配能具有耐药性的铜绿假单胞菌。因此，药物化学家正在设计一些模仿细胞外膜转运离子的（离子载体类）新型的β-内酰胺抗生素药物，以对那些缺乏特异性离子载体机制的耐药菌有效。细胞外膜渗透性发生改变的耐药机制另外，如果非特异性孔蛋白基因发生突变而使其表达量降低，同样能使革兰氏阴性细菌对某些抗菌药物的耐受性大大地增加。这些突变在实验室里很容易地被选择，并在临床上已经分离到了具有这种耐药机制的耐药菌。二、主动药物转运的耐药机制与新药研究主动药物转运的耐药机制主动药物转运（activedrugefflux）或称外泵系统（effluxpumpsystem）的耐药机制的研究源于80年代大肠埃希氏菌对四环素耐药机制的研究，随后金黄色葡萄球菌对镉耐受性机制的研究。主动药物转运的分类第一类为“主要易化（majorfacilitator,MF）家族”，第二类为耐药小节分裂（resistance-nodulation-division,RND）家族，它也包括转运钙离子、钴离子和镍离子的转运器；第三类为链霉素耐药或葡萄球菌多重耐药家族，它假定由四种转膜螺旋组成的小转运器（smallmultidrugresistance，SMR）；第四类为ABC（ATP-bindingcassette，ATP结合盒）转运器，它由两个转膜蛋白和两个ATP结合亚基或结构域组成。最近，还发现了第五种家族：多药和有毒化合物挤压（mutidrugandtoxiccompoundextrusion,MATE）家族。原核生物中多药抗性转运系统的二级结构图示Lmrp存在于Lactococcuslactis（MF转运系统），QacC存在于金黄色葡萄球菌（Smr转运系统），以及MexB存在于铜绿假单胞菌（RND转运系统），它们都由跨越细胞质膜的质子动力来驱动。其中MexB与辅助蛋白MexA（膜融合蛋白）和外膜孔蛋白连接，在革兰阴性菌中，这两种蛋白帮助MexB－介导的药物转运至外膜。LmrA的ABC转运系统多药抗性的二级结构图示预测LmrA（存在于Lactococcuslactis）含有一个转膜结构域（transmembranedomain，TMD），其有六个α－螺旋（图中以六个椭圆表示）和一个核苷结合结构域（nucleotide-bindingdomain，NDB）。所提出的P-gp模型有十二个转膜蛋白，LmrA可能以同源二聚体的形式发挥作用。挤压转运系统多药抗性的二级结构图示箭头所示为由蛋白－介导的药物转运。这种药物转运蛋白的可能作用是：1）为一种亲水性孔道，将药物从胞内转运至胞外水相；2）为一种疏水性排空器，将药物从膜内转运至胞外；3）为一种翻转器，将药物从磷脂双层的内侧转运至外测。革兰氏阴性菌对喹诺酮类抗菌药物产生耐药性的外排机制示意如图所示的外排转运器通常为MF和RND家族。这一转运器与辅助蛋白如EmrA、AcrA、EnvC、和MexA等连接，而这种辅助蛋白又与外膜的通道蛋白相连接。在铜绿假单胞菌MexAB系统中的通道蛋白为Oprk，而在大肠埃希氏菌中通道蛋白可能是TolC。三、外泵抑制剂的研究开发对于制药工业来说，研究和开发能够克服这种耐药机制的药物具有很大的挑战性，因为某些多药转运系统似乎能够把所有的两性化合物转运至细菌胞外。当然，我们应该进一步去了解外排转运器是如何与底物结合的，这可能对新的药物的设计更有意义。另外，也可以从如何加快药物进入细胞膜方面来考虑，即如何设计药物具有更大的亲脂性，以使药物进入胞内的速度远高于药物被泵出的速度。细菌外泵抑制剂MC-207，110的化学结构该药物单独使用时其本身无活性，但与β—内酰胺类、大环内酯类和氟喹诺酮类合用时具有增效的作用如，与左旋氧氟沙星合用对耐药的铜绿假单孢菌的MIC下降4~64倍，与红霉素合用对耐药大肠艾希氏菌的MIC下降64~128倍。真菌外泵抑制剂milbemycinα-9的化学结构与米康唑、依曲康唑、特比萘芬合用时能够提高对那些具有外泵机制的耐药真菌的活性四、细菌菌膜形成的机制与细菌耐药性细菌菌膜形成的机制人们对微生物的生理学研究大多是在液体培养中进行的，因此，此时的菌体是可以自由游动或是浮生的。这种传统的研究方法为我们认识微生物的许多生理特性起到了很大的帮助，但是，早在70年代，一些微生物学家就开始认识到许多细菌具有表面黏附固着群落（surface-attachedsessilecommunities）的特性并开始进行深入的研究。为了全面了解微生物的这一生命过程，研究微生物生长的菌膜模型是非常重要的。细菌菌膜结构示意图细菌运动的驱动力对革兰氏阴性细菌如大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、荧光假单孢菌和霍乱弧菌（Vibriocholerae）的研究发现：这些细菌形成菌膜的过程都需要有运动驱动力。在某些条件下，所有的这些细菌如果缺损了与鞭毛介导的运动有关的基因，就能够阻止菌膜的形成。对于大肠埃希氏菌来说，在LB（LuriaBertani）培养基中，鞭毛介导的运动对形成菌膜过程中的细胞表面接触是非常重要的。同样，没有运动能力的铜绿假单胞菌和荧光假单孢菌突变株不能形成细菌菌膜，它们缺损了与其它细菌的鞭毛基因具有同源性的基因。专一性外膜黏附物的作用 细菌与表面产生的交互作用同颗粒与表面产生交互作用相似，即细菌与表面间的总排斥力和吸引力决定这种交互作用。尽管这种交互作用对于形成菌膜确实是存在的，但从遗传学分析结果看，形成细菌与表面间的稳定吸附和菌膜的形成还需要有专一性的外膜蛋白如：在LB培养基中，对于大肠埃希氏菌形成菌膜来说，必须有编码甘露糖敏感的I型纤毛的基因。信号 已有的许多研究表明，在细菌菌膜的形成过程中，一些细菌的胞外因子起着很重要的作用。乙酰高丝氨酸内酯（acylatedhomoserinelactones,acyl-HSLs）被认为是一种quorum-sensing信号分子，它存在于生长在浸没石头表面的菌膜以及形成在道尿管表面的菌膜中。由于这些acyl-HSLs在密度培养基（densecultures）中培养时，能够被高浓度地合成和分泌，推测这些化合物在菌膜形成的后期发挥作用。浮生细胞形成菌膜以及再从菌膜中游离的过程霍乱弧菌形成菌膜的电镜照片铜绿假单胞菌形成菌膜(A)和浮生细菌从菌膜中游离(B)的过程外聚多糖 对铜绿假单胞菌中藻酸酯形成的起始分子/遗传的分析发现，藻酸酯的表达受表面接触诱导。最近的遗传学研究证明在细菌菌膜形成过程中起着重要作用的外聚多糖（都存在于革兰氏阳性菌表葡萄球菌和革兰氏阴性菌霍乱弧菌E1Tor。霍乱弧菌E1Tor中EPS的产生决定于vps座（locus），其菌膜在72小时内形成，厚度为10～5微米，而在EPS突变株中，其与细胞间的附着仅是单层的。细菌菌膜与耐药性 如果一个人不幸吸入了菌膜，则细菌能够在人体肺部100%的存活。如果细菌在体内植入物如导尿管等上形成菌膜后造成感染，则即使用上千倍剂量的现有药物来治疗也是无济于事，而不得不将植入物从体内移出。由细菌菌膜造成的感染，对所有的抗菌药物都产生抗性，因此，对人类的危害极大。细菌菌膜形成具有以下一些特性： 1）菌膜容易在惰性表面或是坏死组织以及体内医疗装置如子宫内避孕器等上形成； 2）菌膜也能在活组织上形成如心内膜炎； 3）菌膜形成速度缓慢，因而由菌膜引起的感染其出现明显症状的时间较长，但一当包裹在菌膜内的细菌大量释放，则可以引起急性感染，这时的菌膜可以认为是急性感染的病灶； 4）形成菌膜的细胞能够释放抗原刺激产生抗体，但这些抗体不仅不能杀灭包裹在菌膜内的细菌，反而可能引起周围免疫系统的破坏。细菌菌膜引起的耐药性的解释 1）抗菌药物不能透过整个菌膜，因而难以对包裹在菌膜深处的细菌发挥作用； 2）菌膜对抗菌药物敏感性降低，其原因在于细菌形成菌膜后处于营养限制状态，其代谢能力极低，而抗菌药物往往对处于代谢旺盛期的细菌是敏感的； 3）推测在菌膜内的细菌具有一种独特生物学特征，从而能够抵御抗菌药物的作用。有关涉及菌膜感染的部分例子体内形成细菌菌膜后的一系列反应状况(a)：浮生细胞可以被抗体、吞噬细胞清除，并对抗菌药物敏感；(b)：黏附的细菌细胞优先在惰性表面形成菌膜，这些黏附细胞群体对抗体、吞噬细胞和抗菌药物产生抗性；(c)：巨噬细胞吸附在细菌菌膜上后不能产生吞噬作用，但吞噬细胞酶被释放；(d)：吞噬细胞酶破坏菌膜周围的组织；浮生细菌从菌膜中释放。释放出的细菌可能引起扩散，进而急性感染邻近的组织。五、其他非增殖细菌耐药的作用机制 迄今为止大多数抗菌药物都是以增殖（multiplying）细菌为靶标的。然而，自然条件下增殖状态并非微生物存在的主要状态，微生物生命周期的大部分时间都是以非增殖（nonmultiplying）状态存在的。非增殖状态下对已知抗菌药物的高度耐受性，是细菌的普遍特征。这种非增殖状态对于广泛的环境压力有抵抗力，代表着细菌的一种生存模式。且这种耐受性是可逆的，属表型耐药，非基因型耐药，一旦再次开始增殖细菌即恢复对抗菌药物的敏感性。深入研究表明，与增殖状态相比较，非增殖细菌的生理特征呈现出显著的复杂性、适应性及环境抗性。非增殖细菌的三种存在形式 包括孢子（spores），如杆菌属（Bacillusspp.）； 休眠菌（dormant），如藤黄微球菌（Micrococcusluteus），需要特殊的细菌复活因子重启增殖； 临床潜伏菌（clinicallylatent）。 临床潜伏状态是大多数细菌种属的存在状态，病原菌不增殖或者缓慢增殖，通过宿主调控机制使感染控制在传染性疾病的阈值之下。体内条件下增殖细菌与非增殖细菌通常难以区分，这两种状态可能同时存在。体外条件下缓慢增殖或非增殖状态有时可以用静止期（stationaryphase）这一术语来描述。非增殖细菌的生理特性——活性代谢高适应性 结核分枝杆菌从急性感染期转入潜伏期必然伴随蛋白质、酶等生物学特性的相应转变以及代谢流的转变以适应长期存活的需要。非增殖细菌的生理特性——细胞程序性死亡缺陷 通常细菌死亡的直接原因是自溶，自溶酶可能是程序性死亡的最终靶标。 缓慢生长激活RelA依赖的ppGpp合成，ppGpp能抑制细菌细胞中的同化作用，同时抑制SLT的活性。这一作用使得细胞抵抗自溶，亦可解释缓慢生长细胞的抗生素耐受。非增殖细菌的生理特性——休眠细胞表面结构改变 生物被膜深层的细菌被厚厚的多糖蛋白复合物所包绕，不易获得养分和氧气，代谢产物堆积，细菌代谢活性很低，甚至处于休眠状态。这些多糖蛋白复合物可延缓大多数抗菌药物的扩散，并通过氢键、范德华力、共价键吸附一部分抗菌药物；同时细菌产生的水解酶如β-内酰胺酶、过氧化氢酶等被吸附其上，也可水解或钝化一部分抗菌药物，使渗入并接触到被膜深层细菌的抗菌药物大大减少，达不到抑菌、杀菌的浓度，药物因而失效。非增殖细菌的生理特性——长时表型耐药致基因突变性耐药提高 长时间抗菌剂作用趋向杀死快速生长的敏感细胞，选择抗性菌株并诱导抗性突变。细菌对各种不同抗菌药物产生耐药性机制的概括1药物传递2药物转入3药物流出4药物活化5药物去毒6药物钝化7被破坏的靶位8靶位9靶位功能受抑10药物11修复效应12细胞周期效应13保护性修饰14靶位扩增15无功能的靶位16被修饰的靶位17靶位数量增加（以此维持活性）不同抗菌药物的作用靶位1-抑制细胞壁合成：环丝氨酸、万古霉素、替考拉宁、杆菌肽、青霉素类、头孢菌素类、单环内酰胺类、碳青霉烯类；2-DNA促旋酶抑制剂：喹诺酮类；3-RNA聚合酶抑制剂：利福平；4-50S蛋白质合成抑制剂：大环内酯类、氯霉素、林可霉素类；5-30S蛋白质合成抑制剂：四环类、大观霉素、氨基糖苷类；6-tRNA合成抑制剂：Mupirocin；7-氯霉素酰基转移酶；8-抑制细胞膜合成：多粘菌素类；9-细胞周质空间：β-内酰胺酶、氨基糖苷类钝化酶；10-抑制叶酸代谢：磺胺类。THFA：四氢叶酸；DHFA：二氢叶酸；PABA：对氨基苯甲酸一些不同的耐药菌对不同抗菌药物所产生的主要作用机制细菌在抗菌药物的选择压力下获得耐药性的循环寻找新的药物作用靶位与克服耐药性新药的研究一、细菌生长过程中涉及到的新的分子靶位 Mupirocin是一种恶唑烷酮类抗菌药物，它的作用机制是抑制细菌异亮氨酰-tRNA合成酶的第一步氨基酰化反应，即抑制异亮氨酰腺苷酸的生物合成，从而导致tRNAIle的缺失。这种氨基酸的饥饿不仅导致细菌蛋白质的合成受到抑制，同时通过严谨型响应（strigentresponse）将这种影响扩散到细胞代谢。除了异亮氨酰-tRNA合成酶，细菌含有连接其它氨基酸至tRNA的其它一些氨酰tRNA合成酶。因此，这些细菌生长所必须的酶可以说是新抗菌药物有效的作用靶位，且原核生物与真核生物的氨酰-tRNA合成酶结构上的差异更有利于寻找毒副作用更小的抗菌药物。二、细菌感染过程中涉及到的新的分子靶位 研究开发抑制致病菌感染过程早期或独特途径的新的抗菌药物是完全有可能的。可以预料，一旦这种药物被开发出来，则不会产生细菌耐药性问题。研究开发这类药物的前提是要能够检测到细菌在体内选择性地进行表达的基因，以及检测这些基因表达的产物。事实上，对于后者的研究已经取得了相当的进展。二、细菌感染过程中涉及到的新的分子靶位 有两个例子可以说明利用细菌感染涉及到的基因产物作为作用靶位能够筛选得到新的抗菌药物。 已有的研究表明病原菌在体内生长时需要吸收铁。因此，细菌对铁的吸收可以认为是与细菌感染过程有关的第一步，而阻断细菌对铁的吸收可以作为抗菌药物的作用靶位。 事实上，目前已经开始建立了许多复杂的筛选系统来寻找铁吸收抑制剂。二、细菌感染过程中涉及到的新的分子靶位 另外一个例子是表面表达的细菌蛋白在许多细菌的致病性中起着极其重要的作用，尤其是在革兰氏阳性细菌中，这种细菌蛋白促进细菌与宿主组织的黏附，进而促进细菌侵袭宿主，并对细胞吞噬作用产生抗性。在革兰氏阴性细菌中，许多表面蛋白通过C末断与细胞壁黏附，其是一个将有关的分泌蛋白键断裂的专一性锚联过程（anchoringprocess）。 如果抗菌药物能够阻断这一锚联过程，则能够起到防止疾病的发生或使细菌对宿主防御系统敏感。三、细菌—宿主细胞表面粘附作为新的分子靶位 许多致病菌引起感染的第一步是利用细菌产生的糖结合蛋白（carbohydrate-bindingproteins）与宿主细胞粘附。机体抵御细菌感染的第一道防线是由存在于所有与细菌接触的表皮细胞粘膜层的假寡糖（decoyoligosaccharides）来承担，这种假寡糖同样存在于唾液、眼泪、尿、汗和母乳中。假寡糖与微生物产生的糖结合蛋白结合来达到宿主细胞免遭侵袭。可溶性的寡糖既可以防止细菌与宿主细胞的粘附，也可以将已经与宿主细胞粘附的细菌分离掉。一些通过糖结合蛋白来识别和粘附宿主细胞的致病体——细菌内氏放线菌百日咳博德特氏菌肺炎衣原体弗氏柠檬酸菌产气肠杆菌大肠埃希氏菌流感嗜血菌粘质沙雷氏菌痢疾志贺氏菌弗氏志贺氏菌金黄色葡萄球菌腐生葡萄球菌变异链球菌肺炎链球菌血链球菌霍乱弧菌嗜麦芽黄单孢菌副流感嗜血菌幽门螺旋杆菌肺炎克雷伯氏菌结核分枝杆菌肺炎支原体淋病奈瑟氏菌颗粒丙酸杆菌奇异变形菌铜绿假单胞菌洋葱克雷伯氏菌鼠伤寒沙门氏菌一些通过糖结合蛋白来识别和粘附宿主细胞的致病体致病体的侵袭机理 致病体通过与宿主细胞表面粘膜专一性地识别和粘附开始产生致病性的第一步。 致病体为了能够在细胞粘膜表面定植，必须抵御由于细胞分泌作用产生的机械流动，不然要使粘附在表面的致病体流失，同时还必须避免局部的免疫防卫系统，以及从受宿主表皮细胞高度调节的环境中获得足够的营养。在正常情况下，人体细胞粘膜表面每天能够清除许许多多非粘附的微生物。致病体的侵袭机理 致病体蛋白，即各种各样的粘附物，作为寡糖的配体，具有很强的专一性。大多数粘附物的结合部位能够容纳由三、四或五个单糖组成的寡糖。通常，粘附物识别的专一性糖顺序是寡糖链的还原糖末端，但也有一些粘附物识别的专一性糖顺序在寡糖链的内部。这种专一性结合是决定病原体能否感染宿主细胞的关键因素。致病体的侵袭机理 致病体蛋白与寡糖的结合可以被其它蛋白或寡糖竞争性地抑制，但来自于病原体衍生的蛋白不适合作为药物，因为其分子量过大（50kDa左右）且具有潜在的免疫原性。因此，研究开发抗粘附治疗剂的最好策略是使用可溶性的人源寡糖成分，其分子量约为1kDa且没有免疫原性。寡糖作为药物的可能性 1、同系物与类似物； 2、单价与多价结合宿主细胞表面的与细菌粘附物外源多价寡糖比单价寡糖更加有效地结合的寡糖被外源的单价寡糖竞争性取与细菌粘附物蛋白结合,形成稳定的复合物代,干扰了细菌与人体细胞表面的作用四、对付细菌耐药性的其它策略 使用疫苗可能也是一种对付细菌耐药性的策略。在英国已经实施了接种脑膜炎球菌疫苗的 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，在美国也广泛证明接种脑膜炎疫苗是有效的。最近，已经在印第安那通过了接种麻风疫苗的计划。 应用基因工程技术，直接破坏编码细菌耐药性的耐药基因，如Altmans研究小组正在使用携带有被称之为外部引导顺序(externalguidesequences,EGS)的质粒来进行这一工作。四、对付细菌耐药性的其它策略 在糖尿病感染患者中，使用粒细胞集落刺激因子（granulocyte-colonystimulatingfactor,G-CSF）能够提高中性白细胞的产生，消除感染的溃疡部位的病原菌，以及能够减少抗菌药物的使用量和降低细菌耐药性问题。 目前，有很多研究小组正在利用微生物基因组测序（microbialgenomesequencing）技术，能够前所未有地来了解微生物和它们的致病机理，以及为病因诊断提供更快更有效的方法，同时为寻找新抗菌药物提供了非常有效的新策略。 应该看到，对付细菌耐药性的问题，除了继续沿着传统的思路去寻找新的抗菌药物外，更应该从现有相关科学研究领域发展的新的角度，去思考解决耐药性问题的策略。兽用抗菌药物与细菌耐药性 动物生长促进剂的一些常用英文名称1、AntimicrobialGrowthPromoters,AGPs2、AntimicrobialPerformanceEnhangcers，APEs3、Growth-PromotionAntibiotics4、Growth-EnhancingAntibiotics防止产生细菌耐药性的措施1、临床合理使用抗菌药物。2、禁止抗菌药物作为AGPs使用。世界卫生组织的呼吁世界卫生组织（WHO）于2000年在日内瓦召开会议，提出终止或尽快结束使用与目前临床应用相同结构类型的抗菌药物作为AGPs。动物使用抗菌药物的目的1、治疗细菌感染性疾病。2、预防细菌感染性疾病的发生。3、作为饲料添加剂，以提高饲料利用率和加快动物生长（一般能够提高饲料利用率10%~20%，提高动物生长率10%~20%，即被称之为抗菌生长促进剂AGPs）。AGPs对动物的作用随着年龄的增加而明显降低。AGPs的可能作用原理1、调节动物肠道菌群，预防或抑制病原菌的感染。2、调节动物肠道菌群，有利于饲料向合成动物脂肪或蛋白的方向转化。 AGPs的可能作用原理饲料（碳水化合物）单糖丙酸乙酸合成脂肪丁酸已经被确证具有抗菌生长促进作用的一些药物1995~2000年间，作为AGP使用的数量的变化与来自丹麦猪、焙烤小鸡的粪肠球菌和屎肠球菌耐药性的变化趋势西班牙对弯曲杆菌的调查结果表明 结论：弯曲杆菌对各种抗菌药物的耐药率的增加，与抗菌药物作为AGPs使用直接有正相关性，因此，政府应该采取保守使用的政策来控制使用。新西兰南部肠球菌的调查研究结果1、动物虽然仅用阿伏帕星作为AGP，但它作为糖肽类抗菌药物，与万古霉素具有交叉耐药性，因此，虽然受试人群从未用过阿伏帕星，但由于传递获得了阿伏帕星耐药性，因而对万古霉素也产生了耐药性。2、从火鸡、火鸡饲养员、火鸡屠斩人员和附近居民的粪便分离的万古霉素耐药菌的分离率都非常之高，且这些人员从来没有使用过万古霉素。说明耐药基因是通过动物传递给人的。3、在用与不用阿伏帕星作为AGP的火鸡和火鸡饲养员粪便中分离的肠球菌的VRE，没有显著的差异。说明这种耐药菌是通过传递获得，而不是由于选择压力的缘故。4、对从不同来源分离得到的万古霉素耐药菌，进行分子生物学的研究发现，其携带相似的vanA耐药基因的转座子。比利时对肠球菌的调查研究结果1、阿伏帕星耐药菌偶尔在屎肠球菌中发现。2、卑霉素耐药菌仅在圈养动物中发现。3、来源于焙烤小鸡的屎肠球菌对泰乐星和维及尼亚霉素的耐药率比来源于其他动物的要高，而来源于焙烤小鸡的屎肠球菌和粪肠球菌对甲基盐霉素和杆菌肽的耐药率都比其他动物的要高。比利时对肠球菌的调查研究结果4、对氨苄西林的耐药性主要是存在与宠物中的屎肠球菌。5、四环素耐药菌大多存在于圈养动物中，而依诺沙星仅在粪肠球菌中发现，但在所有的动物中都有。6、焙烤小鸡中少有对庆大霉素耐药的肠球菌，而在其他来源的细菌中其对庆大霉素的耐药率很高。比利时对肠球菌的调查研究结论1、对那些仅作为AGP使用的抗菌药物的耐药性，屎肠球菌的流行性比粪肠球菌要高。 2、除少数情况外，圈养动物中对各类抗菌药物产生耐药性的细菌比宠物中的要高。美国的调查研究结果从食用维及尼亚霉素饲料的火鸡中分离的屎肠球菌对共杀霉素的敏感性研究结果1、动物饲养的周期愈长，耐药率愈高，当饲养130天时，耐药率达到100%。2、共杀霉素刚刚批准用于临床，但动物中的耐药性应该引起高度重视。来自食用动物和人的大肠艾希氏菌带有表达CMY-2AmpCß-内酰胺酶质粒（同一地区）——美国1、从牛和猪中分离的377株细菌中，有59株为载有表达ß-内酰胺酶质粒（对头霉素和超广谱头孢菌素类耐药），且对多种抗菌药物产生耐药性，其耐药率为15.6%。2、从人中分离的1017株细菌中，有6株为载有表达ß-内酰胺酶质粒，且对多种抗菌药物产生耐药性，其耐药率为0.6%。3、用CMY-2引物可以扩增94.8%的动物来源的ampC基因，而人来源的ampC基因扩增为33%。基因结构分析表明：两者相同，且与沙门氏菌中的相同，并能够传递。来自食用动物和人的大肠艾希氏菌带有表达CMY-2AmpCß-内酰胺酶质粒（同一地区）——美国结论：该质粒可以在不同细菌内传递（如沙门氏菌），并可以在动物与人之间传递。从人粪便和其他来源的肠球菌及其万古霉素耐药肠球菌（VRE）的比较——美国1、从住院病人，健康志愿者、动物、农村沼泽地以及益生菌等不同来源的的肠球菌的耐药性菌中都能够检测到万古霉素耐药基因vanA和vanB。2、住院病人的高达16%，而健康志愿者中仅有1个住过医院的带有基因vanB。3、非人源的细菌中未检测到这些耐药菌。从人粪便和其他来源的肠球菌及其万古霉素耐药肠球菌（VRE）的比较——美国结论：结合其他研究表明：由于美国没有使用阿伏帕星作为AGP，因此，其VRE主要在医院而不是在环境中。这与欧洲一些国家的情况有些不同。国外一些专家对抗菌药物作为饲料添加剂的一些看法1、由于大剂量使用抗生素，有可能增加病原微生物的耐药性，1986年瑞士禁止使用抗生素作为饲料添加剂，欧洲其它国家对此进行了广泛争论，其目的在于如何安全使用有促生长作用的饲用抗生素。尽管SCAN(l996)报道表明，没有足够证据证明饲料中使用阿伏霉素会导致微生物对人用抗生素万古霉素抗药性的增加，但1997年4月欧盟仍禁止使用阿伏霉素。经过激烈讨论，瑞士于1999年禁止使用全部饲用抗生素，只允许在家禽饲料中使用抗球虫药。同时，欧盟禁止使用硫酸泰乐菌素、维吉尼亚霉素、杆菌肤锌和螺旋霉素。此外还将进一步禁止使用喹氧甲酷和卡巴氧。　　国外一些专家对抗菌药物作为饲料添加剂的一些看法随着即将限制或禁止使用抗菌剂(至少在某些特殊的生产体系中)，必须开辟新的途径，来保护并提高畜禽健康、维持较高的生产性能，提高营养物质的利用率，这一目标可以通过改善饲养环境或使用所谓前营养物质(Rosen,1996)如益生菌、益生素、有机酸、日粮纤维及利用率高的营养成分或药用植物来实现。国外一些专家对抗菌药物作为饲料添加剂的一些看法欧洲允许使用的饲料添加剂种类 Ａ促生长剂（抗生素及其它；1999年1月1日禁用）B抗氧化剂C着色剂D粘着剂E诱食剂F防霉剂G益生菌H抗球虫药I维生素及其前体J复合酶制剂K乳化剂、稳定剂（例如有机酸）等L徽量元素国外一些专家对抗菌药物作为饲料添加剂的一些看法随着欧洲各国禁用抗生素，其它国家也将效仿。因此，人们正在积极讨论可替代抗生素的新策略。这主要集中在仔猪和犊牛生产方面。这些 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 必须以最佳的管理和良好的环境卫生为先决条件，主要有:①适宜的温度(犊牛和仔猪所处的小气候)；②新鲜空气，无贼风；③合适的饲养空间，适宜的地板；④如果可能铺上垫草；⑤降低湿度，减少粉尘。　　　　谢谢！