HP耐药机理

HP耐药机理2 HP耐药的分子机理 细菌对抗生素的耐药可能与菌种的特性有关，也可能通过菌株的变异或者基因的转移获得，后者主要涉及到：①细菌产生灭活酶或钝化酶；②药物作用的靶位改变；③细胞膜的渗透性改变；④细菌对药物的外排和生物被膜的形成。HP对不同抗生素的耐药主要与以下机理有关：2.1 HP对甲硝唑的耐药 甲硝唑是一种具有抑菌活性的药物前体，由于其氧化还原电势较低，易被硝基还原酶还原为亚硝基衍生物、羟氨衍生物，还原产物具有细胞毒性，使细菌DNA降解、断裂甚至导致细菌死亡。因其杀菌活性不受胃内低pH的影响，在胃腔内浓度高，具有较强的抗HP活性，因此常用于HP感染的一线治疗。但是近年来，随着甲硝唑的广泛使用，HP对甲硝唑的耐药率逐年上升。在发达国家HP对甲硝唑的耐药率为20％～30％，而发展中国家高达60%～80%［2，3］。HP对甲硝唑耐药主要与rdxA基因突变导致该基因的失活有关，rdxA是编码氧不敏感的烟酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸硝基还原酶基因。但Kwon，Marais［4，5］研究证实frxA、fdxA、fldA、fdxB、oorDABC和porCDAB等基因也参与了HP对甲硝唑的耐药，并证实frxA、fdxB和rdxA基因的失活不会对HP产生致死效应，而fdxA、fldA、oorDABC和porCDAB基因的失活却会导致HP的死亡，这可能与这些基因编码的蛋白为HP的存活提供了一个微需氧环境有关。同时也发现单一fdxB基因突变导致HP对甲硝唑的低水平耐药甚至不导致耐药，但当rdxA基因与fdxB联合突变时将导致高水平耐药，而frxA或rdxA基因的突变均会产生中等水平耐药，但当两者同时突变时则产生高水平耐药。国内李耿等［6］研究也表明HP对甲硝唑耐药不仅与rdxA有关，同时与frxA、fdxB基因突变有关。2.2 HP对克拉霉素的耐药  克拉霉素又名6-甲氧红霉素（甲红霉素），属于新一代大环内酯类药物。HP对克拉霉素的耐药率地区差异明显，各国为1%～13%不等。Glupczynski等［7］发现，儿童对克拉霉素的耐药率比成人高，这可能与儿童免疫力较成人低，而克拉霉素经常用于儿童呼吸道感染的治疗有关。HP对克拉霉素的耐药主要为23SrRNA可变区基因的突变导致核糖体变构，克拉霉素结合位点随之发生改变，进而使HP与克拉霉素的亲合力减弱，不能阻止细菌的蛋白质合成，从而产生耐药性。但23SrDNA的突变位点和突变形式却具有地区差异［8，9］。如中国东北地区，突变以G2224A，C2245T和T2289C为主，北京地区突变主要为A2143G［10］，上海地区突变在2144位。但总的来说，A2143G的突变最为常见且稳定，占突变的45.12%～82.11%，其它的突变形式有G2141A、A2142G、A2142C、A2142T、A2143C、G2115A，甚至在染色体的其它区段也发生突变。Fontana［11］等用PCR检测了12株耐克拉霉素菌株均未发现23SrRNA基因上的2142位点和2143位点突变，却发现有7株耐药菌在23SrRNA的恒定区发生了T2717C的突变，引起低水平耐药（MIC=1μg/ml）。2.3 HP对β-内酰胺类药物的耐药   常用于抗HP的β-内酰胺类药物为阿莫西林。β-内酰胺类药物是通过与细菌内膜靶蛋白青霉素结合蛋白（penicillin bindingproteins，PBPs）结合，使转肽酶失活，破坏细菌细胞膜的完整性，使细菌死亡。HP对阿莫西林的耐药率相对较低。以往研究认为，细菌对β-内酰胺类药物的耐药机理是：产生β-内酰胺酶、产生新的PBPs、药物作用PBPs的位点改变、细菌的渗透性降低以及自溶酶减少等。但是HP耐药菌株尚未检测到β-内酰胺酶，故推测HP对阿莫西林的耐药可能与其它机理有关。目前，已发现3种高分子量PBPs（PBP1、PBP2、PBP3）和6种低分子量PBPs，其中PBP1A上转肽酶结构域的4个氨基酸突变引起HP对阿莫西林低水平耐药（MIC<8μg/ml）［12］，PBP1A羧基端编码青霉素结合位点的10个氨基酸突变和细胞膜通透性改变，引起HP对阿莫西林中、高度耐药（MIC≥8μg/ml）［13，14］。Dore［15］研究也发现PBPs2D缺失是HP对阿莫西林耐药的原因。也有报道［12］，在阿莫西林耐药菌株的保守片段有4个PBP1的突变（S414R，Y484C，T541I和P600T）和1个PBP2突变（T498I），其中PBP2单独突变不能引起耐药，而PBP1单独突变能引起耐药，而两者一同突变并不能增强其耐药性。还有学者［14］认为多点突变可以导致耐药菌株的产生，OkamotoT［14］发现在两株突变菌株PBP1中的ORF（开放阅读框）都有4个氨基酸残基被替代和一个氨基酸残基的插入。2.4 HP对喹诺酮类药物的耐药   喹诺酮类药物容易产生耐药，较少用于HP根除治疗。其耐药主要与DNA旋转酶（GYR）的改变和拓扑异构酶Ⅳ有关。DNA旋转酶由gyrA基因编码的2个A亚单位和gyrB基因编码的2个B亚单位组成的四聚体。此酶的主要功能是松解超螺旋DNA，使之能复制。对大肠埃希菌的研究发现，细菌对喹诺酮类的高度耐药由gyrA的突变引起，而低度耐药由gyrB突变引起。在对HP耐药菌株中也发现，gyrA基因有4个位点发生突变（Asn87→Lys、Ala88→Val、Asp91→Gly、Asn或Tyr取代、Ala97→Val取代），同时把耐药菌株的gyrA片段导入敏感菌株中从而使敏感菌株获得耐药性。因此，推论gyrA基因的突变是HP对喹诺酮类药物耐药的分子基础。2.5 HP对利福霉素类药物的耐药 利福霉素类药物常用于抗结核病治疗，较少用于HP的治疗，该类抗生素对细菌的作用靶位是依赖DNA的RNA聚合酶，此酶由rpoB基因编码。Heep［16］经过一系列体外筛选获得了HPATCC43504耐药株，对rpoB基因克隆、测序进行突变分析，发现所有耐药突变均包含密码子524-545和密码子586在内的基因簇区域。并发现利福平耐药株与野生型rpoB基因相同，只是在扩增54-916碱基对时，有一个密码子的改变，即V149→F。从耐药株扩增的rpoB基因片段导入到敏感株中，在选择培养基上长出了耐利福平的HP。从而推论，HP对利福霉素的耐药与rpoB可能有一定的关系。但确切的机理有待进一步研究证实。2.6 HP对四环素的耐药 四环素因其价廉有效而用于HP感染治疗，但近年来发现该药易引起二重感染，且其耐药率也呈上升趋势，现较少用于临床。四环素主要作用于细菌核蛋白体，阻止mRNA核蛋白体复合物A位与氨基酰tRNA的结合，从而抑制始动复合物的形成及肽链的延伸，并阻止核蛋白体与终止密码结合，抑制已合成的肽链或蛋白质释放。16SrRNA的突变是HP对四环素耐药的主要原因，其中最常见的突变为16SrRNAAGA（965～967）→TTC的突变。Nonaka等［17］ 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 16SrRNA965-967位，单个、两个或者三个碱基的突变都会导致HP对四环素的耐药，WuJY等［18］也证明54%耐药菌株是单一位点突变（如CGA、GGA、TGA、AGC、AGT），这可能是由于这些碱基的改变，影响了16SrRNA的结构所致。Lawson等［19］在1006株分离菌株中发现18株对四环素敏感性降低，其中有3株耐药（MIC≥4mg/L）；敏感性降低的18株中有10株检测到16SrRNA突变：一株存在A926T和A928C的双重突变，一株A926C突变，一株A928C突变，另外七株为A926G突变。3 结语 目前，虽然对HP的耐药性有所研究并取得了一定的进展，但仍存在着许多问题，如耐药机理的不确定性；抗生素的使用剂量、用药史、年龄、性别等在HP对抗生素耐药中的确切作用仍不清楚。因此，加强临床菌株的耐药性研究，深入探讨HP耐药机理与特性，为指导临床合理用药以及抗生素的开发提供了新的思路。