细菌外排泵功能及抑制机制的研究进展

近年来,由于抗生素在临床上的不规范使用,细菌耐药率呈快速增长趋势,显著增加临床的抗感染治疗难度。对于耐药菌而言,外排蛋白基因占所有转运蛋白基因的6%~18%。因此,由外排基因编码的外排泵是细菌产生多重耐药的重要机制之一。最新研究结果表明,外排泵抑制剂是通过抑制外排泵研发针对性抗生素的新治疗靶点,因此,为解决细菌多重耐药性问题,研发外排泵抑制剂势在必行。鉴于此,本研究对细菌外排泵的功能和抑制机制进行综述,以期为临床合理用药及医院感染防控提供帮助与指导。

河曲马源大肠杆菌耐药相关基因检测及外排泵抑制剂对其生物被膜的影响

[目的]了解河曲马源大肠杆菌的耐药情况,为兽医临床合理使用抗菌药物提供基础理论指导。[方法]采用细菌形态学、革兰染色镜检、16S rDNA序列分析等方法进行细菌分离鉴定。采用微量肉汤稀释法和PCR扩增方法对分离鉴定的大肠杆菌进行抗菌药物敏感性试验及耐药基因、整合酶基因、外排泵基因携带情况检测。同时,采用改良结晶紫半定量方法进行生物被膜形成能力测定。利用棋盘法测定13种外排泵抑制剂与多西环素联用对生物被膜的清除作用。[结果]分离株在伊红-美蓝琼脂培养基上为具有绿色金属光泽的紫黑色菌落,在大肠杆菌/大肠菌群显色培养基上为蓝色菌落,革兰染色镜检可见粉红色短杆状细菌。经16S rDNA测序比对与大肠杆菌高度相似的分离株为64株。64株大肠杆菌分离株对酰氨醇类、磺胺类及利福霉素类药物耐药率相对较高并出现多重耐药菌株,其中20.31%(13/64)表现出对5类抗菌药物耐药;检测到21个耐药基因、1个整合酶基因及6个外排泵基因为阳性;整合酶基因intl 1检出率为89.06%。生物被膜形成能力为强、中、弱及无成膜能力的大肠杆菌分别为8(12.50%)、34(53.13%)、20(31.25%)和2(3.12%)株。外排泵抑制剂与多西环素联合能增强对生物被膜的清除能力。[结论]河曲马源大肠杆菌耐药较为严重,应进一步加强青海省河南蒙古族自治县赛马的用药监管力度,减少或避免多重耐药菌株的出现及耐药性广泛传播。

阿米卡星诱导对大肠埃希氏菌耐药性及生物被膜和外排泵活性的影响

为研究亚抑菌浓度阿米卡星诱导对大肠埃希氏菌敏感菌株耐药性、生物被膜形成能力及外排泵活性的影响,采用微量肉汤稀释法测定阿米卡星对6株菌株的最小抑菌浓度(MIC),并以0.5 MIC作为初始诱导浓度进行诱导,每隔5 d重新测定阿米卡星MIC,并调整诱导浓度,共计30 d,最后将诱导第30天菌株进行无药物压力稳定培养5 d,保存各诱导菌株及无药传代菌株共计210株,测定各诱导菌株药物敏感性、生物被膜形成能力及部分菌株外排泵活性变化。结果发现,随着诱导天数的增加,阿米卡星对6株分离菌株MIC逐渐升高,诱导菌株耐药性不断增强,其对诱导第30天菌株的MIC值为诱导前的8~32倍;经过5 d无药培养后,MIC测定结果与第30天基本保持一致;诱导后的菌株中,强成膜能力菌株占总数的5%,中成膜能力菌株为56.7%;以每5 d的生物被膜形成量平均值与原菌相比,结果发现,所有诱导菌株生物被膜形成量均显著增加(P<0.01),表明亚抑菌浓度阿米卡星诱导可促进大肠埃希氏菌生物被膜的形成;无药稳定培养5 d的菌株与诱导第30天菌株相比,生物被膜形成能力基本保持不变。荧光探针测定外排泵结果显示,诱导菌株外排泵活性显著受到抑制。以上研究结果表明,阿米卡星诱导促进菌株生物被膜的形成,抑制外排泵活性,使菌株的耐药性增强,研究结果可为氨基糖苷类药物用药提供理论依据。

嗜水气单胞菌RND外排泵中药抑制剂的筛选

随着抗生素的滥用,抗菌药物耐药性(Antimicrobial resistance,AMR)已经成为重大公共卫生问题。研究表明革兰氏阴性菌中普遍存在的RND (Resistance Nodulation Division)外排泵在细菌多重耐药机制中扮演了关键角色。RND外排泵抑制剂(efflux pump inhibitors, EPIs)可以将大大降低细菌的耐药性。化学药物类抑制剂虽然抑制效果好,但副作用大,限制了其在临床和水产养殖业上的应用。已证实多种植物及其成分有抑制细菌产生耐药性和消除耐药性等作用,因此中草药成为筛选外排泵抑制剂的巨大宝库。本研究选用了利血平、N-甲基吡咯烷酮、板蓝根、黄芪、连翘、黄连等中药作为抑制嗜水气单胞菌耐药性的候选药物,结果表明利血平的抑菌效果和抑制耐药性的效果最显著,黄连次之。联合药物作用实验结果显示,利血平和OXY在2.5 μg/mL和10 μg/mL的作用下抑菌效果显著。Western blotting结果显示,RND外排泵中的AcrA蛋白的表达量随着利血平浓度的上升而下降,推测说明利血平可能是通过抑制AcrA蛋白的表达来抑制外排泵的外排效率,从而降低嗜水气单胞菌的耐药性。本研究为中药抗生素联合制剂在临床和水产养殖上的应用提供分子基础,为解决细菌耐药性提供理论依据和参考。

耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌生物膜形成与外排泵基因AdeABC表达的相关性研究

目的 研究鲍曼不动杆菌的生物膜形成,以及浮游态和生物膜状态下对外排泵基因AdeABC的相对表达量作用于碳青霉烯类抗生素耐药机制的影响。方法 将菌株经药物敏感性试验分为碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌(CRAB)组和碳青霉烯类敏感鲍曼不动杆菌(CSAB)组,采用结晶紫染色法检测两组生物膜形成能力;通过微量肉汤稀释法分别测定两组对亚胺培南的MIC、MBIC值,并计算MBIC/MIC的比值进一步比较分析生物膜菌和浮游菌的耐药性;同时提取CRAB组浮游态和生物膜态的RNA,通过RT-qPCR检测外排泵基因AdeABC相对表达量。结果 35株标本的生物膜阳性率为91.43%,其中CRAB组生物膜的阳性检出率为92%,生物膜阴性、弱阳性、阳性和强阳性分别占8%、48%、36%和8%。MBIC/MIC比值显示,形成生物膜后,鲍曼不动杆菌的耐药能力呈现不同程度的增加,CSAB组的耐药增加幅度以2倍的菌株最多;CRAB组的增加幅度以4倍的菌株最多。同时CRAB组RT-qPCR结果显示,生物膜较浮游态相比,外排泵基因adeA和adeB的相对表达量明显增高(P<0.01),外排泵基因adeC相对表达量则无差异(P>0.05)。结论 鲍曼不动杆菌碳青霉烯类耐药与生物膜密切相关,且生物膜态的鲍曼不动杆菌较浮游态可促进外排泵基因AdeABC的表达从而增强碳青霉烯类抗生素的耐药性。

临床分离株鲍曼不动杆菌耐药性与AdeABC及AdeIJK外排泵基因表达相关性研究

目的 分析鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii, A.baumannii)感染病人分离的A.baumannii外排泵相关基因的携带情况,探讨其与抗生素的耐药之间的关联,为医院感染防控及临床合理用药提供实验依据。方法 选择2022年1月—2023年9月本院收治的感染A.baumannii的住院患者作为研究对象,共分离A.baumannii菌株55株,采用real-time PCR技术对A.baumannii外排泵adeA、adeB、adeC、adeI、adeJ、adeK等基因表达水平进行检测;MIC法和K-B法检测各菌株的抗生素敏感性。按美国CLSI2023年版要求对各菌株进行抗生素敏感性判断。结果 与敏感组A.baumannii比较,不敏感组A.baumannii的adeA、adeB、adeC、adeJ基因表达较高,差异具有统计学意义(P<0.05);相对于敏感组,不敏感组adeB表达水平表达上调约3~30倍,差异具有统计学意义(P<0.05),adeJ表达水平表达上调约11~876倍,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 adeB和adeJ在本机构临床株鲍曼不动杆菌抗生素耐药中发挥一定的作用,但多种耐药机制可能参与调节鲍曼不动杆菌耐药,针对AdeABC和AdeIJK外排泵的深层次耐药机制以及其他耐药因素的分析仍需进一步探讨。

鲍曼不动杆菌adeB基因检测及外排泵抑制剂逆转亚胺培南耐药性的研究

目的研究多重耐药鲍曼不动杆菌外排泵adeB基因表达量与亚胺培南耐药性的关系,探讨外排泵抑制剂对亚胺培南敏感性的影响,为外排泵及外排泵抑制剂在鲍曼不动杆菌亚胺培南耐药性中的作用提供理论依据。方法筛选临床分离多重耐药鲍曼不动杆菌79株,采用PCR法检测adeB基因表达情况,RT-PCR方法对adeB基因进行转录水平测定,并比较亚胺培南敏感及耐药组基因转录表达量有无差异;采用微量肉汤稀释法检测加入外排泵抑制剂PAβN、奥美拉唑前后adeB阳性及阴性组多重耐药菌对亚胺培南MIC值的变化。结果 79株多重耐药鲍曼不动杆菌中,adeB基因在亚胺培南敏感组及耐药组表达量存在差异。PAβN对adeB阳性组亚胺培南耐药性降低有统计学意义,对adeB阴性组无明显影响;奥美拉唑对adeB阳性组及阴性组亚胺培南耐药性降低均无统计学意义。结论鲍曼不动杆菌亚胺培南耐药性与adeB基因高表达有关。PAβN降低adeB阳性组多重耐药鲍曼不动杆菌亚胺培南耐药性,提高亚胺培南敏感性,对adeB阴性组无明显影响;奥美拉唑对亚胺培南耐药性无明显影响。

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。

幽门螺杆菌多重耐药性与其外排泵抑制剂研究进展

随着抗生素的广泛大量的使用,细菌的耐药性及耐药水平越来越高,给临床抗菌治疗带来了困难,必须引起足够重视。幽门螺杆菌耐药率不断上升,而且已经出现同时对甲硝唑、克拉霉素、阿莫西林耐药的多重耐药株,近年发现的能引起多重药物耐受(multidrug resistance,MDR)的外排泵系统在临床耐药中扮演越来越重要的角色。因此,对幽门螺杆菌多重耐药机制及其外排泵抑制剂进行研究,以解决幽门螺杆菌日益增高的耐药性问题,具有重要的临床意义。

药物耐药性外排泵抑制剂的研究进展

外排泵抑制剂可以抑制耐药细菌和肿瘤细胞对进入胞体内药物的外排作用,提高对药物的敏感性。它在改善药物的药动学特性等方面也有广泛的作用。研制开发外排泵抑制剂,逆转现有药物的耐药性将是改善药物疗效的一种有效的治疗方法。简要阐述近年来外排泵抑制剂的研究进展。

结核分枝杆菌外排泵及其抑制剂的研究进展

结核病自古以来就威胁着人类的健康，每年导致约200万人死亡。特别是近年来，耐多药结核病、广泛耐药结核病以及结核分枝杆菌与人免疫缺陷病毒（HIV）共感染的出现，给结核病的临床治疗带来了新的困难。耐多药结核病是耐受2种抗结核病一线药物的结核病，广泛耐药结核病是在耐多药的基础上至少耐受3种二线药物的结核病。

外排泵介导鲍曼不动杆菌耐药性的研究进展

目的鲍曼不动杆菌的多重耐药性问题日趋严重,该菌外膜上外排泵过表达是导致其耐药性的重要机制。详尽地研究多药外排泵的机制以及寻找阻断其功能的外排泵抑制剂,将为多耐药鲍曼不动杆菌的治疗开辟新的路径。本文就近年来鲍曼不动杆菌外排泵的研究现状进行综述,着重描述多药外排泵RND家族的耐药谱特征及其表达调控机制,同时,还阐述了MFS和MATE家族外排泵的研究进展。

铜绿假单胞菌多重药物耐药性外排泵十年研究回顾(英文)

细菌抗生素耐药性严重地威胁着感染性疾病的治疗,如常见于ESKAPE病原菌(即肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠道杆菌属)。铜绿假单胞菌的多重药物耐药性主要在于该菌具有多重药物外排泵如MexAB-OprM和MexXY,后者属于耐药结节细胞分化(RND)家族转运体。自20年前发现RND外排泵后,现已对这些外排泵的临床意义、结构与组装、外排机制、表达调控与抑制等有了深入的认识。药物外排泵不仅介导了具有临床重要意义的多重耐药性,而且参与了其他细胞功能如恶劣环境下(包括存在抗菌药物时)的应激反应和致病性等。研究开发不受外排泵明显作用的抗菌药物或外排泵抑制剂以便与作为外排泵底物的抗铜绿假单胞菌抗生素联合应用仍然是新药研发所面临的一大挑战。本文旨在回顾讨论作者于2003年在本刊所发表的相关综述后上述多个方面过去10年的研究进展。这些研究再次清楚显示全面合理控制各类抗生素使用的重要性和紧迫性以避免后抗生素时代的来临。

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,

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。

耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌外排泵AdeABC的研究

目的从外排泵表型和基因型两个方面探讨外排泵系统在鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类抗生素耐药机制中所起的作用。方法外排泵抑制剂羰基氰氯苯腙(CCCP)对138株鲍曼不动杆菌的外排泵进行表型检测;荧光定量PCR测定外排泵adeABC在51株鲍曼不动杆菌中的表达情况。结果泵抑制剂羰基氰氯苯腙(CCCP)和美罗培南协同实验的结果显示:138株临床分离菌中,CCCP抑制实验共筛选出泵阳性菌株28株,其中对美罗培南耐药的39株菌中有15株即38.4%的菌株为泵阳性株,对美罗培南敏感的99株菌中有13株即13.1%的菌株为泵阳性株。经卡方检验统计学分析,差异有显著意义(χ2=12.477b,P=0.01);荧光定量PCR检测菌株的adeB和16s rRNA后,根据检测结果计算出adeB表达量差异。经t检验统计学分析结果显示碳青霉烯类抗生素敏感组的adeB的表达量是0.899±1.172,耐药组的表达量是21.101±21.443,敏感组的表达量显著低于耐药组的表达量,差异有统计学意义(t=4.403,P=0.000)。结论主动外排泵机制在临床分离的鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类抗生素的耐药机制中起作用。adeB基因或者adeABC外排泵机制可能在临床菌株对碳青霉烯类抗生素的耐药机制中起作用。

阿奇霉素对铜绿假单胞菌MexAB-OprM外排泵及耐药性的影响

目的探讨阿奇霉素对铜绿假单胞菌MexAB-OprM外排泵的影响,为指导临床合理选择抗生素提供依据。方法排泵抑制剂(苯丙氨酸-精氨酸-β-萘酰胺PAβN)干预铜绿假单胞菌后,采用微量肉汤稀释法测定常见药物的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)值的变化,筛选主动外排表型阳性菌株。PCR扩增主动外排表型阳性菌株oprM、mexB和mexR;real-time PCR检测主动外排表型阳性菌株mexB的mRNA水平;对主动外排表型阳性菌株进行mexR基因测序分析。在阿奇霉素作用下,观察铜绿假单胞菌的mexB基因表达及对头孢他啶、左氧氟沙星、环丙沙星和美罗培南的MIC值变化。结果从20个临床多重耐药的铜绿假单胞菌菌株中筛选出8株主动外排表型阳性菌。检测表明这8株菌oprM、mexB和mexR均呈阳性,mexB的mRNA水平均较PAO1显著增高。对8株MexAB-OprM高表达菌mexR基因进行测序,发现菌株PAO03的mexR基因存在突变。阿奇霉素可显著降低mexR基因未突变MexAB-OprM高表达菌株的mexB基因的表达和对头孢他啶、左氧氟沙星、环丙沙星和美罗培南的MIC值,而对菌株PAO03和nalB突变株(mexR基因突变MexAB-OprM高表达菌株)无显著影响。结论阿奇霉素可抑制铜绿假单胞菌MexAB-OprM外排泵的表达,提高铜绿假单胞菌对抗生素的敏感性。

微生物药物外排泵及其抑制剂研究

细菌自身的不断进化及抗生素的不合理使用导致了耐药性细菌的出现和蔓延,微生物的主动外排是导致细菌产生多重耐药的重要原因。微生物外排泵的研究是目前的热点之一,也被认为是开发新抗生素的理想靶标。本文从基因组和比较基因组水平对外排泵的类型、作用机制、表达调控及研究方法等方面概述,并结合正在开展的分枝杆菌的药物外排泵进行了比较基因组分析。这些工作有利于开发新的抗生素或抗生素增效剂。

嗜麦芽寡养单胞菌临床株多重耐药外排泵SmeDEF调控基因smeT的序列分析

目的了解嗜麦芽寡养单胞菌的临床株中,SmeDEF外排泵表达调控基因smeT与耐药性有关的序列变化。方法对嗜麦芽寡养单胞菌smeD-smeT基因间区和部分smeT序列进行PCR扩增,并对扩增产物进行序列分析;提取的RNA并加聚A尾,对smeT的3′端进行分析。结果选取耐药、敏感的泵抑制阳性株和耐药、敏感的泵抑制阴性嗜麦芽寡养单胞菌7株;发现对氟喹诺酮类耐药的泵抑制阳性菌的smeD-smeT间区测序基因序列与敏感株明显不同;所检测7株菌无论敏感或耐药在SmeT序列的166位氨基酸均为Leu,泵抑制阳性耐药株的SmeT序列在218位氨基酸为Asp/Glu替换。结论嗜麦芽寡养单胞菌临床株在相应于smeT的-165^-82区序列差异,以及SmeT的Asp218Glu氨基酸替换和多个位点的突变可能与多重外排的耐药有关。