细菌外排泵抑制剂研究进展

细菌外排泵造成了抗生素耐药的严重问题,为此,近年来外排泵抑制剂研究广受关注。外排泵抑制剂可以抑制耐药细菌对药物的外排,从而恢复其对抗生素的敏感性。简要介绍几类外排泵的结构,综述化学合成和天然产物来源的各类外排泵抑制剂的研究进展,以期为研究者们提供新的思路,设计或筛选出活性更好的新型外排泵抑制剂。同时还提出了外排泵抑制剂的研究方法和药敏实验的规范化问题,希望人们更全面而准确地筛选、评价外排泵抑制剂及其临床应用价值。

     

细菌多重耐药外排泵抑制剂研究进展

细菌耐药性，尤其是多重耐药性（multi-drug resistance，MDR）已经成为非常严重的医疗问题，而多种类型细菌外排泵（efflux pumps）的存在是细菌多重耐药的重要机制，因此寻找有应用前景的外排泵抑制剂（efflux pump inhibitors，EPI）是十分必要且迫切的。目前已经发现外排泵抑制剂的作用机制分为：（1）干扰外排泵组装；（2）阻断外排泵能量来源；（3）阻碍底物通过外排通道；（4）机制未知。本文按照作用机制对已经发现的细菌多重耐药外排泵抑制剂的特点进行分述。     

多重耐药外排泵抑制剂作用机制研究

多重耐药外排泵广泛存在于各种病原菌中,对细菌的药物敏感性以及细菌性感染的临床治疗影响很大。对于细菌来说,外排基因占所有转运蛋白基因的6%～18%,所以外排基因编码的外排泵是导致其多重耐药的重要机制。最新研究结果表明[1-2],临床分离的多重耐药的大肠埃希菌,其耐药性往往与某些基因的超表达相关,     

细菌主动外排系统研究进展

本文综述了目前发现的革兰氏阴性菌和阳性菌的主要外排系统的分子生物学特征和功能以及在耐药中的作用,并简介其生理功能,提出可能的对付其介时耐药的手段。     

细菌外排泵介导耐药性研究进展

随着抗生素的广泛应用,临床上产生一些多重耐药菌株。多重耐药菌株的产生使常规抗生素在临床细菌性感染治疗中失效。细菌主动外排是耐药菌株产生多重耐药的主要机制之一;因此有关细菌主动外排泵的研究也是近年来细菌多重耐药机制研究中,相对较新和活跃的领域。本文结合当前主动外排泵研究的进展,对主动外排蛋白的分类、组成和主要的主动外排系统的基因表达调控以及耐药性情况进行综述。     

鲍曼不动杆菌抗生素主动外排泵转运系统与外排泵抑制剂

鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)是医院内感染的重要病原菌,其耐药率呈现上升的趋势。该菌存在多种耐药机制,其中药物主动外排转运系统或外排泵介导的抗菌药物主动外排与多重耐药(multi-dmg resistance,MDR)密切相关,是近年来研究细菌多重耐药机制的重点。外排泵抑制剂(efflux pump inhibitors,EPIs)的研发有助于克服细菌主动外排机制导致的多重耐药性,为逆转细菌的多重耐药提供了一条新思路。本文就近年来鲍曼不动杆菌的药物主动外排转运系统与外排泵抑制剂的研究进展进行综述。     

细菌外排机制及其抑制剂研究进展

细菌耐药性,尤其是多重耐药问题日益严重,给临床治疗带来极大的困难.而细菌外排机制是细菌产生多重耐药的重要机制之一.本文对细菌外排泵系统的组成、种类和几种常见耐药病原菌(包括大肠埃希菌、铜绿假单胞菌和金葡菌)中的主要外排泵,以及外排泵抑制剂的研究进展作简要综述.     

抗生素药性的主动外排机制

细菌对抗生素产生耐药性的机制多种多样，常见的有；细菌产生酶对抗生素的修饰与灭活；药物作用靶点发生改变；膜通透性下降；膜产生主动外排作用；生物被膜的形成，膜的主动外排机制是由各种外排蛋白系统介导的把抗生素等药物从细菌细胞内泵出的主动排出过程，外排系统具有能量依赖性，底物广泛性，系统多样性及功能复杂性的特点；与常用抗生素，合成抗菌药，染料，去污剂及金属离子的多重耐药性密切相关，尤其对四环素，氯霉素及氟喹诺酮类药等广谱抗菌药的作用更为明显；其生理功能与正常物质转运和代谢有关，以利血平为代表的外排泵抑制剂能有效地对抗主动外排作用的产生，此类抑制剂将是防制细菌多重耐药性的有效措施之一。     

铜绿假单胞菌主动外排泵介导的多重抗生素耐药性

铜绿假单胞菌作为一种机会致病菌，对多种临床常用抗生素呈现明显的固有与获得性耐药。这种多重耐药性的形成机制在于该菌具有的多种能量依赖性的药物主动外排泵和低通透性外膜屏障协同作用所致。近10年对铜绿假单胞菌药物外排泵的研究已经颇为深入，本文对有关进展予以讨论。在铜绿假单胞菌已报道了6种属于“耐药-生节-分裂(RND)”类的药物外排泵系统，它们可在天然野生株表达或者由于基因突变而诱导表达，从而介导了对β-内酰胺类(包括β-内酰胺酶抑制剂)、氨基糖苷类、氟喹诺酮类、大环内酯类及四环素类等的耐药性。这些外排泵中尤其以MexAB—OprM系统的作用底物范围最广，在耐药性形成中起主要作用。RND类外排泵系统也普遍存在于其它革兰氏阴性细菌。各外排泵通常由内膜转运体蛋白、内膜融合蛋白及外膜通道蛋白一起形成功能性转运复合体将药物排至胞外。药物外排泵常影响对灭活酶较稳定的抗菌药物。一些新抗菌药物如Linezolid(Oxa—zolidinoes类)、Telithromyein(Ketolides类)及Tigecycline(Glycyclines类)也是MexAB-OprM等RND类外排泵的作用底物，故这些药物抗革兰氏阳性细菌的活性较强。铜绿假单胞菌外排泵表达的调控机制多是在转录水平上受局部阻遏物或激活物的作用。这些局部调节子的基因突变能导致外排泵活性增强。并常见于应用抗生素或其它抗菌消毒制剂后从临床分离的或实验室筛选的多重耐药铜绿假单胞菌。这些耐药菌的形成再次说明合理限制抗菌药物应用的必要性。外排泵系统还与其它耐药机制如细菌的药物作用靶位改变或产生药物灭活酶等一起发挥明显的协同作用，使细菌的耐药程度进一步地增高。现已研制了针对铜绿假单胞菌等细菌的外排泵抑制剂。应用外排泵抑制剂可阻断药物外排泵这一耐药机制，以维护或提高抗菌药物的抗菌活性。如外排泵抑制剂在体外和动物感染模型均被证实明显增强了氟喹诺酮类对铜绿假单胞菌敏感株和耐药株的抗菌活性，并降低了耐药菌的发生率。外排泵抑制剂尚处于临床前的基础实验研制阶段。     

控制性使用抗生素对细菌耐药的干预

抗生素的发现是人类在医药领域最伟大的成就之一，它对人类健康水平的提高和生命安全的保障方面起了重大的作用。在抗生素治疗并挽救许多患者的同时，由于抗生素的不合理使用而导致了很多不良的后果：不良反应的增多，细菌耐药性的增强，临床治疗的失败，医药资源浪费等，给患者的健康以至生命造成了严重的影响。我院高度重视抗生素临床的合理使用，制订了切合实际的管理制度：按《江苏省医院抗感染药物使用管理规范》的要求将抗生素使用分成一线、二线、三线，并于2004年起对重点病区采用优先干预措施，以期控制性使用抗生素对细菌耐药的影响。     

细菌多药外排系统及其研究方法的进展

位于细菌细胞膜上的多药外排泵可将多种结构无关药物排出，本文综述了细菌主要外排泵包括初级和次级转运系统的分子生物学特征及外排蛋白结构与药物识别和转运上的关系；同时总结了对外排蛋白进行结构与功能关系研究的主要的方法，包括定点诱变、螺旋空间排列和结晶等。     

嗜麦芽寡养单胞菌临床株外排泵SmeDEF诱导表达的研究

目的了解嗜麦芽寡养单胞菌的临床株H407和A26在抗菌药物诱导下耐药性和SmeDEF外排泵表达的变化。方法比较有或无环丙沙星诱导时嗜麦芽寡养单胞菌H407和A26的MIC和EOP值,对在亚抑菌浓度环丙沙星中培育后的菌株smeD基因进行RT-PCR扩增,监测表达水平。结果对抗生素敏感的H407和A26泵抑制呈阳性或阴性反应。2株菌经环丙沙星过夜孵育后测得的对氯霉素和环丙沙星MIC值比正常非诱导时的MIC值高1~3个稀释度;加泵抑制剂CCCP后,2个诱导株的MIC值均有明显下降。H407和A26经环丙沙星诱导后氯霉素的EOP分别有4.8和近4倍的增长。2株菌在抗菌药物过夜和指数期添加生长时smeD的mRNA明显高于无抗菌药物培养株。结论2株嗜麦芽寡养单胞菌临床株在环丙沙星诱导下对部分抗菌药物的耐药性提高,与SmeDEF泵的诱导表达增加有关。     

大肠埃希菌AcrAB—TolC外排泵表达水平调控机制的研究进展

AcrAB-TolC外排泵的过量表达是引起大肠埃希菌多重耐药的主要原因。AcrAB-TolC外排泵的表达水平主要受其正向调节因子、负向调节因子以及环境中的化学物质等调节。本文综述了近年来AcrAB-TolC外排泵调控因子方面的研究进展。     

Multidrug efflux pumps and their role in antibiotic and antiseptic resistance: a pharmacodynamic perspective

Introduction: Worrying levels of bacterial resistance have been reported worldwide involving the failure of many available antibiotic treatments. Multidrug resistance (MDR) in Gram-negative bacteria is often ascribed to the presence of multiple and different resistance mechanisms in the same strain. RND efflux pumps play a major role and are an attractive target to discover new antibacterial drugs.

Areas covered: This review discusses the prevalence of efflux pumps, their overexpression in clinical scenarios, their polyselectivity, their effect on the intracellular concentrations of various antibiotics associated with the alteration of the membrane permeability and their involvement in pathogenicity are discussed.

Expert opinion: Efflux pumps are new targets for the development of adjuvant in antibiotic treatments by of efflux pump inhibition. They may allow us to rejuvenate old antibiotics acting on their concentration inside the bacteria and thus potentiating their activity while blocking the release of virulence factors. It is a pharmacodynamic challenge to finalize new combined therapy.     

临床表葡菌耐药性和氟喹诺酮类药物外排检测研究

分离鉴定临床表葡菌126株,通过Kirby-Bauer法和平皿二倍稀释法测定了126株临床分离表皮葡萄球菌对13种抗菌药物(甲氧西林、卡那霉素、庆大霉素、氨苄西林、四环素、红霉素、克林霉素、磺胺甲口恶唑/甲氧苄啶、利福平、头孢曲松、头孢噻肟、头孢唑林、万古霉素)的耐药水平及78株表葡菌对13种抗菌药物的耐药谱。126株表葡菌中甲氧西林耐药菌(MRSE)为79株,占62.7%。万古霉素对MRSE和MSSE的作用最好,抑菌率均为100%,利福平对MRSE的抑菌作用也较强,抑菌率为83.5%,其次是卡那霉素、四环素和磺胺甲口恶唑/甲氧苄啶。采用平皿二倍稀释法测定78株表葡菌(从126株菌随意挑选)对4种氟喹诺酮类药物(诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星和司帕沙星)的耐药水平及交叉耐药性。78株表葡菌中,对环丙沙星耐药25株(32.05%);对诺氟沙星耐药34株(43.59%);对氧氟沙星耐药22株(28.21%);对司帕沙星耐药16株(20.51%)。且菌株对此4种药物存在高度交叉耐药性;16株表葡菌在加入利舍平后MIC变小,说明外排泵介导的氟喹诺酮耐药机制普遍存在于临床分离的表葡菌中。但菌株SE7、SE9、SE68的MIC在加入利舍平后增大。说明这些菌株中除主动外排耐药机制外,还存在着其它耐药机制。     

多重耐药肺炎克雷伯杆菌模型构建及外排抑制剂对其药物敏感性影响的研究

目的研究耐多药肺炎克雷伯杆菌模型的体外构建及泵抑制剂对其药物敏感性的影响。方法收集临床肺炎克雷伯杆菌,运用左旋氧氟沙星从低浓度至高浓度在体外诱导其成为对喹诺酮、头孢菌素、青霉素、氯霉素、四环素等多种抗生素的耐药株,并排除产ESBLs菌株。分别选用外排抑制剂(EPI)羰基氰氯苯腙(CCCP)及奥美拉唑在20μg/ml及40μg/ml两种不同浓度下与细菌共同培养后,运用琼脂稀释法测定细菌对左旋氧氟沙星敏感性的改变。同时运用纸片扩散法检测耐药株对多重抗生素的药物敏感性。结果起始运用亚抑菌浓度并逐步加大的梯度浓度法体外能成功构建多重耐药肺炎克雷伯杆菌模型,在CCCP耐药性逆转实验中,泵阳性株达53%,CCCP及奥美拉唑的抑制外排作用有统计学差异,尚不能认为外排抑制剂在高低两种浓度下对菌株的药物敏感性影响有统计学差异。运用外排抑制剂后菌株对多种抗生素的抑菌环直径有不同程度的增大。结论不规范长期低浓度应用喹诺酮类可以诱变出多重耐药菌株,外排机制在介导耐多药细菌形成中起着重要的作用,CCCP比奥美拉唑能更有效的抑制细菌主动外排,但是都不能完全逆转其耐药性。     

鲍曼不动杆菌多重耐药性与外排泵机制研究

目的分析江苏大学附属医院鲍曼不动杆菌外排泵对其耐药性形成的作用。方法收集2012年8月至2013年2月江苏大学附属医院住院患者44株鲍曼不动杆菌。应用K-B纸片扩散法检测鲍曼不动杆菌对抗生素的敏感性。经Realtime PCR法检测外排泵基因ade B m RNA水平。扩增外排泵调控基因ade R和ade S全长片段并测序比对。结果在44株鲍曼不动杆菌中,27株为多重耐药株且对头孢哌酮/舒巴坦、氨苄西林/舒巴坦、米诺环素较为敏感。耐药菌株ade B m RNA表达水平明显高于敏感株,且发现ade R的2639位碱基发生A→G突变,其对应的219位氨基酸则呈现AAA(赖氨酸)→GAA(谷氨酸)改变,而ade S无有义突变。结论鲍曼不动杆菌的多重耐药性可能与ade ABC外排泵系统的过表达相关,且其表达可能与调控基因ade R的突变相关。     

外排泵抑制剂对铜绿假单胞菌耐药性的影响

目的 了解不同外排泵抑制剂(EPIs)在铜绿假单胞菌对碳青霉烯类、氟喹诺酮类抗菌药物耐药性的影响。方法 用琼脂对倍稀释法检测亚胺培南、美罗培南、环丙沙星、左氧氟沙星与两种EPIs(PAβN与奥美拉唑)联合前后对铜绿假单胞菌的MICs值。结果 PAβN浓度为40μg/mL时,能明显增强碳青霉烯类对铜绿假单胞菌的抗菌活性,PAβN浓度为20μg/mL时,即能明显增强氟喹诺酮类对铜绿假单胞菌的抗菌活性。奥美拉唑20μg/mL时,对碳青霉烯类、氟喹诺酮类的抗菌活性影响均较小。结论 适当浓度的外排泵抑制剂对增强碳青霉烯类、氟喹诺酮类的抗菌活性具有增效作用。