NDM-1型金属-β-内酰胺酶及其抑制剂研究进展

金属β-内酰胺酶(MBLs)尤其是NDM-1型金属酶介导的细菌耐药性在全球范围内不断扩散,给人类健康带来日益严重的威胁。虽然使用抑制剂阻止酶的水解作用是临床上应对产β-内酰胺酶耐药菌的重要手段,并已成功上市了奥格门汀等药物,但临床所用抑制剂仅对丝氨酸β-内酰胺酶有效,对MBLs尤其是NDM-1没有效果。本综述概述了近年来NDM-1抑制剂的研究进展,介绍了MBLs抑制剂筛选新方法,以期为研究者们提供新的思路,更有效地设计或筛选出活性较好的MBLs抑制剂。     

基于计算机虚拟筛选技术寻找NDM-1抑制剂

β-内酰胺类抗生素的广泛使用,使得越来越多的细菌产生由β-内酰胺酶介导的耐药性,针对丝氨酸β-内酰胺酶,目前已有克拉维酸、舒巴坦等抑制剂与临床常用抗生素配伍使用,但尚无金属β-内酰胺酶的有效抑制剂,因此,寻找金属β-内酰胺酶尤其是目前最受瞩目的新德里金属β-内酰胺酶-1[NDM-1(B1类)]的抑制剂是遏制"超级细菌"引起的感染最迫切的要求。虚拟筛选作为发现新的先导化合物、寻找新药物的有力手段,大大缩小了人工进行配体活性筛选研究范围。我们通过计算机虚拟筛选技术,利用Discovery Studio 2.5和GOLD 3.0平台,基于NDM-1晶体结构(PDB:3Q6X),从一个含有2059个天然产物分子的化合物库里筛选得到6个可能具有金属β-内酰胺酶NDM-1(B1类)抑制活性的化合物结构。     

耐亚胺培南铜绿假单胞菌对β-内酰胺类抗菌药物耐药相关基因的研究

目的:研究耐亚胺培南铜绿假单胞菌(IMPRPa)β-内酰胺类抗菌药物耐药相关基因的存在情况。方法:对60株临床分离的IMPRPa,采用聚合酶链(PCR)方法检测β-内酰胺类抗菌药物耐药相关基因IMP、VIM、OprD2,并对部分IMP、VIM基因的PCR扩增产物进行序列分析。结果:60株受试菌中,β-内酰胺类抗菌药物耐药相关基因检测阳性为:IMP7株,VIM18株,有3株菌同时携带IMP、VIM基因,IMP、VIM基因序列分析为IMP-1型和VIM-2型,OprD2基因缺失29株。结论:OprD2蛋白通道缺失和产金属β-内酰胺酶是IMPRPa耐亚胺培南的主要机制。     

基于结构设计的三肽分子对NDM-1的抑制活性研究

产生β-内酰胺酶是致病菌对抗生素耐药性的最主要原因。虽然丝氨酸β-内酰胺酶抑制剂已经广泛用于临床,但是针对金属β-内酰胺酶目前尚无有效药物通过临床试验。因此新型MBLs抑制剂的研发成为了热点。鉴于抗菌肽在自然界发挥的快速有效的抗菌活性及其不易导致耐药性的特点,结合不断被报道的卡托普利与青霉素的结构特征,本研究设计了一系列含有半胱氨酸的小分子肽,并测定了其对NDM-1的抑制活性,发现FCf对NDM-1的抑制活性最好,IC₅₀为26.59μmol/L,能够使头孢呋辛对NDM-1重组菌的MIC降低4倍。Cys和N端Phe构型的改变都会使三肽分子的活性降低,C端引入Pro也会导致活性下降。本研究可为合理设计新型MBLs抑制剂提供借鉴。     

亚胺培南耐药铜绿假单胞菌的金属β-内酰胺酶检测

目的:了解金属β-内酰胺酶在广州地区铜绿假单胞菌中的流行状况及其流行亚型,完善广州地区金属β-内酰胺酶的分子流行病学资料.方法:采用双纸片协同法和双纸片增效法对164株亚胺培南耐药的铜绿假单胞菌筛选金属β-内酰胺酶表型阳性的菌株,采用PCR检测5类金属β-内酰胺酶的编码基因(IMP家族、VIM家族、GIM-1、SPM-1和SIM-1),利用生物信息学的方法对检测到的金属β-内酰胺酶亚型进行比对分析并制作分子进化树.结果:164株亚胺培南耐药的铜绿假单胞菌中筛选出22株金属β-内酰胺酶表型阳性的菌株,IMP阳性15株(9.1%),其中11株为IMP-9亚型,另外4株携带一个新的亚型,命名为IMP.25,VIMI阳性5株(3.0%),均为VIM-2亚型,未检测到GIM-1、SPM-1和SIM-1型金属β-内酰胺酶.结论:广州地区铜绿假单胞菌产金属β-内酰胺酶的基因型已经出现多型化的特征,同时存在IMP型和VIM型金属β-内酰胺酶的流行,本次研究发现了一个新的金属β-内酰胺酶亚型(IMP-25),为IMP家族金属p.内酰胺酶的多样性及其分子流行病学资料提供了新的信息.     

新德里金属β-内酰胺酶与多重耐药

目的:综述近年来携带新德里金属β-内酰胺酶(NDM-1)基因的多重耐药菌在耐药机制、流行病学、诊断、预防和治疗方面的研究进展。方法:通过检索国内外新近的文献报道,进行分析、整理和归纳。结果:多方面对新型金属β-内酰胺酶NDM-1及其引起的耐药进行了总结和分析,为NDM-1的研究和临床指导提供有益的参考。结论:NDM-1作为一种新发现的金属β-内酰胺酶,几乎能够水解所有的抗菌药物,给疫情防控和临床治疗带来了很大的挑战,通过对NDM-1多方面、不同层次的认识,使人们能够更加理性地认识这种超级细菌,以便更加科学、有效地做好包括NDM-1在内的多重耐药性的防控工作。     

耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌金属β-内酰胺酶基因检测及其与整合子的关系研究

目的 了解临床分离铜绿假单胞菌对常用抗生素的耐药特征;调查金属β-内酰胺酶在铜绿假单胞菌的流行状况和基因型以及与整合子之间的关系.方法 收集广东省4家三甲医院临床分离的铜绿假单胞菌,采用K-B纸片扩散法进行药敏试验;双纸片协同法和增效法筛选金属β-内酰胺酶表型阳性菌株;设计合成金属β-内酰胺酶和整合子的引物序列进行PCR扩增和测序分析,检测金属β-内酰胺酶基因型并分析其与整合子之间的关系.结果 287株铜绿假单胞菌对11种抗生素的耐药率分别为:亚胺培南(33.80％),美罗培南(33.45％)、头孢他啶(27.87％)、头孢吡肟(36.24％)、庆大霉素(45.30％)、阿米卡星(36.94％)、环丙沙星(33.10％)、左氧氟沙星(37.63％)、氨曲南(47.39％)、哌拉西林(35.19％)、哌拉西林/三唑巴坦(28.57％);多重耐药菌占34.84％(100/287),泛耐药菌株占9.41％(27/287);共有9株铜绿假单胞菌呈金属β-内酰胺酶表型阳性,其中2株产IMP-9型MBL,1株产IMP-25型MBL,4株产VIM-2型MBL;有8株金属β-内酰胺酶表型阳性菌株携带了Ⅰ类整合子,但只有2株成功扩出可变区,其中1株携带了IMP-9基因.结论 铜绿假单胞菌耐药情况严重,本地区铜绿假单胞菌中MBLs的基因型以IMP-9、IMP-25和VIM-2为主;MBLs的基因环境较为复杂,部分MBLs为整合子所携带.     

耐亚胺培南铜绿假单胞菌金属酶基因blaIMP-1、blaVIM的检测

金属酶是一种含金属的β-内酰胺酶，能水解包括碳青酶烯抗生素在内的绝大多数β-内酰胺类抗生素，也是碳青霉烯类抗生素耐药的重要机制之一。铜绿假单胞菌所产生的金属酶主要为获得性金属酶，分为两类：一类为IMP型金属酶，分为IMP-1-8型，以IMP-1型常见；一类为VIM型金属酶分为VIM-1-3型，各型问具有高度同源性。了解我市铜绿假单胞菌产酶情况。将有助于抗生素的合理使用及对耐药铜绿假单孢菌的流行进行有效的控制。     

耐亚胺培南铜绿假单胞菌金属β-内酰胺酶类型的研究

目的了解耐亚胺培南铜绿假单胞菌对其它抗菌药物的耐药性及其产金属β-内酰胺酶的类型。方法收集同济医院2004年1月-9月耐亚胺培南铜绿假单胞菌29株，琼脂稀释法测定最低抑菌浓度（MIC）；通过改良Hodge试验、双纸片协同试验（DDST）、聚合酶链反应（PCR）、序列分析等方法分析金属β-内酰胺酶类型，紫外分光光度法测定金属β-内酰胺酶的活性。结果29株细菌均为多重耐药株。11种常用抗菌药物中，仅对哌拉西林／三唑巴坦和阿米卡星敏感率较高，分别为69．7％和60．6％。29株菌中有2株产VIM-2金属β内酰胺酶（6．9％）。结论本院耐亚胺培南铜绿假单胞菌流行主要为医院感染所致，且里多重耐药，有2株发现产VIM-2型金属β-内酰胺酶．     

应对超级细菌的治疗药物

2010年8月,著名医学杂志Lancet Infection Dis(《柳叶刀感染病学》)发表一项研究称,发现新的耐药病原菌,称为"新德里-金属-β-内酰胺酶1(NDM-1)"基因的耐药菌。这种耐药菌能够分解碳青霉烯类抗菌药。该病原菌标本分离,经聚合酶链反应(PCR)确认为携NDM-1基因,来自印度、巴基斯坦、     

金属β-内酰胺酶基因及其传播机制的研究进展

金属β-内酰胺酶具有水解多种抗生素的能力,编码该酶的基因主要是获得性金属β-内酰胺酶基因,为可移动型基因,迄今已发现包括IMP,VIM型等多种基因型,而且新的基因型和亚型不断出现.金属p内酰胺酶基因在I类和III类整合子中发现,整合子是其发生水平传播的主要因子,最常见的水平传播方式由整合子通过接合作用完成,整合子及其金属β-内酰胺酶基因的广泛传播与质粒、转座子密切相关.SPM-1型基因可借助于可移动的共同区域(CR)发生转移.     

金属β-内酰胺酶抑制剂研究新进展

金属β-内酰胺酶是β-内酰胺酶中的B亚群,带有该酶的细菌表现为对青霉素类、头孢菌素类以及碳青霉烯类抗生素的耐药,该基因可通过染色体和转移基因在不同种细菌间传递,造成广泛耐药。本文主要综述了金属β-内酰胺酶(MBLs)分子结构与作用、MBLs抑制剂的最新研究,基于无机生物学模拟的MBLs抑制剂及催化机制的探索。     

产金属β-内酰胺酶嗜麦芽寡养单胞菌的研究

目的 探讨嗜麦芽寡养单胞菌所产金属β-内酰胺酶的酶学特性及分子生物学特征。方法 采用纸片协同法筛选产金属β-内酰胺酶菌株；测定产酶株所产β-内酰胺酶对亚胺培南的稳定性和丝氨酸β-内酰胺酶、金属β-内酰胺酶抑制剂的抑酶保护效应；检测金属β-内酰胺酶的等电点；用PCR法检测金属β-内酰胺酶全基因，并测序。结果 纸片协同法筛选产金属β-内酰胺酶菌株4株，药敏试验显示对多种抗菌药物耐药。酶稳定性试验显示，4株产酶菌产碳青霉烯水解酶。酶抑制试验表明，克拉维酸对这4株菌所产酶无抑酶保护效应，而金属β-内酰胺酶抑制剂EDTA对4株菌所产酶有抑制作用，且酶活性能被ZnCl2复活。等电聚焦显示，2株菌(710、750)产的碳青霉烯水解酶pI为6．6，l株菌(603)的pI为6．2，EDTA抑制试验证实均为金属β-内酰胺酶。PCR结果显示，以4株细菌基因组DNA为模板，用所设计的金属β-内酰胺酶全基因引物进行PCR扩增，2株(750，7lO)扩增结果为阳性，进行序列分析，均为867bp。经GeneBank网上同源性比较．发现与金属酶Ll的编码基因blaS(注册号AJ291672．1)的核苷酸序列同源性均为99％。结论 嗜麦芽寡养单胞菌710和750号产Ll型金属β-内酰胺酶；603号可能产非Ll型金属β-内酰胺酶。     

滥用抗生素催生“超级细菌”

<正>近期一种被命名为"NDM-1"的细菌成为人们关注的焦点,由于它可以抵抗现有的几乎所有的抗生素,被称为"超级细菌"。这种细菌最初在印度首都新德里做过手术的人身上被发现,因此被称为"新德里金属β-内酰胺酶-1(New Delhi metallo-β-lactamase 1,简称NDM-1)"。NDM-1是一种新的超级耐药基因,可编码一种罕见的金属酶,能水解几乎所有的β-内酰胺类抗生素,它可存在于大多数细菌     

B型金属β-内酰胺酶抑制剂研究进展

B型金属β-内酰胺酶(metallo-β-lactamases,MBLs)抑制剂是目前在研的所有β-内酰胺酶抑制剂中较为热门的一类。本文结合国内外文献以及课题组先前的工作,简述了MBLs抑制剂的分类及其对β-内酰胺酶(β-lactamase)的抑制机制,并列举了一些目前在研的化合物,强调了开发MBLs抑制剂的紧迫性和在临床应用中的现实意义。随着研究的深入,MBLs抑制剂有望开发成为高效、低毒的抑制剂,在一定程度上解决临床上抗生素的细菌耐药问题,从而使临床上相关抗生素的使用发生革命性的变化。     

金属β-内酰胺酶的研究进展

金属β-内酰胺类酶是一类需要金属离子协助才能发挥催化活性的一类广谱β-内酰胺酶,它能水解包括碳青霉烯在内的几乎所有的β-内酰胺类抗生素,且不被临床所用的β-内酰胺类抗生素所抑制。由于该酶位于质粒（整合子）上,极易在细菌中扩散,近期发现的携带NDM-1金属β-内酰胺酶超级细菌证实了这一担忧。因此,本文从分类、结构、催化机制以及进化等方面对金属β-内酰胺酶的研究进展进行了综述,希望对抗菌治疗的研究提供帮助。     

β-内酰胺酶及其抑制剂研究进展

细菌产生的耐药性已对β-内酰胺类抗生素构成严重威胁,β-内酰胺酶作用下的水解开环是造成这类抗生素失活的主要原因,因此,开发β-内酰胺酶抑制剂是解决细菌对这类药物耐药性的关键所在,本文介绍了各种β-内酰胺酶,包括金属β-内酰胺酶的分类、丝氨酸、β-内酰胺酶抑制剂（氧青霉烷、青霉烷、碳青霉烯、青霉烯和单环β-内酰胺类）以及金属β-内酰胺酶抑制剂的研究进展及其作用机制。     

产NDM-1泛耐药肠杆菌科细菌研究进展

新近出现的产NDM-1(New Delhi metallo-β-lactamase l,Ⅰ型新德里金属β-内酰胺酶)泛耐药肠杆菌科细菌,对现有大多数抗菌药物包括β-内酰胺类、碳青霉烯类、氨基糖苷类、大环内酯类和喹诺酮类等抗菌药物具有广泛耐药性,仅对多黏菌素和替加环素敏感,给临床感染治疗带来很大困难,本文就产NDM-1泛耐药肠杆菌科细菌的流行状况、耐药和传播机制、实验室检测以及临床感染防治做一综述.     

1株同时携带mcr-1和NDM-6基因的泛耐药大肠埃希菌研究北大核心CSCD

目的研究1株临床分离的黏菌素和碳青霉烯类均耐药的大肠埃希菌的耐药机制。方法用Vitek 2 Compact系统进行细菌鉴定;微量肉汤稀释法检测常见抗菌药物的最低抑菌浓度(MIC);改良Hodge试验检测碳青霉烯酶,亚胺培南和乙二胺四乙酸(IPM-EDTA)协同实验检测金属β-内酰胺酶;用聚合酶链式反应(PCR)扩增联合测序技术检测多种耐药基因;用多位点序列分型技术分析菌株的分子分型;用质粒结合试验研究bla_(NDM-6)和mcr-1基因是否通过质粒传播;S1酶切-脉冲场凝胶电泳(S1-PFGE)和Southern印迹杂交分析携带bla_(NDM-6)和mcr-1质粒的分子特征。结果该株大肠埃希菌除替加环素敏感外,对β内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类药物耐药且同时对黏菌素类抗生素耐药。改良Hodge试验和IPM-EDTA协同试验结果阳性;PCR基因扩增及测序分析显示该菌株同时携带mcr-1,bla_(NDM-6),bla_(CTX-M-55),bla_(TEM-1),rmtB和aac(6')-Ib-cr;多位点序列分型(MLST)结果为ST156型;S1-PFGE和Southern blot结果显示bla_(NDM-6)基因位于大小约80 bp的质粒上,mcr-1基因位于大小约为33 bp的质粒上。结论同时携带mcr-1和bla_(NDM-6)的泛耐药大肠埃希菌已在临床出现,应引起高度重视。     

用生物化学方法从植物内生真菌提取液中高通量筛选细菌β-内酰胺酶抑制物

目的采用生物化学方法从植物内生真菌代谢物中筛选细菌β-酰胺酶抑制剂。方法克隆β-内酰胺酶KPC-2、TEM-10和NDM-1基因至表达载体pET28;纯化重组蛋白质,以此为药靶,从植物内生真菌代谢产物库中高通量筛选β-内酰胺酶抑制物;检测效应物对β-内酰胺类药物的增效效应。结果成功克隆了3个目的基因,纯化了重组蛋白质至纯度80-95%;从3752种真菌提取液中筛选确定了5个对3种纯化的β-内酰胺酶活性均有抑制的效应物,其中效应物PF000,212能够使美罗培南对3株携带NDM-1基因的临床分离"超级细菌"菌株的最低抑菌浓度降低8~16倍。结论以β-内酰胺酶为药靶,以植物内生真菌代谢物为材料,应用生物化学方法进行高通量筛选,是获得新型β-内酰胺酶抑制物的一条有效途径。