2006年细菌对抗菌药物耐药机制研究进展回顾

细菌对抗菌药物的耐药性机制是生物医药研究的重要领域。2006年抗菌药物耐药机制研究在多方面有重要的发现,如对细菌药物主动外排泵的药物转运结构机制的深入了解及发现新的药物泵或新的泵调控表达机制,发现了喹诺酮类药物修饰酶、质粒介导的喹诺酮耐药性在世界范围内的出现,对金葡菌耐药机制的进一步认识与发现新型抗多重耐药革兰阳性球菌的platen-simycin,鲍曼不动杆菌基因多重耐药岛的发现,新型β-内酰胺酶的继续出现以及超广谱β-内酰胺酶开始从食用动物或宠物分离的细菌中证实。本文还讨论了2006年中国细菌耐药机制研究的一些重要结果。这些研究成果继续提示细菌对不同抗菌药物的多种耐药保护机制及细菌本身基因结构的多样性与可移动性使其能进化产生新的耐药机制以适应抗菌药物的作用。严谨合理地应用抗菌药物以最大限度地减少细菌耐药性发生及传播和延长抗菌药物的疗效周期是人类所面临的长期挑战。

抗生素耐药基因古老起源与现代进化及其警示

细菌抗生素耐药性系全球关注的医学及社会问题。新近对古老细菌DNA与现代病原菌的研究揭示了抗生素耐药基因的古老起源、多样性及快速的现代进化,并促使了耐药基因组(resistome)的问世。耐药基因决定簇及其与进化有关的基因可移动元件如质粒、插入顺序、转座子和整合子等远存在于人类抗生素时代之前。在过去短短的70年抗生素时代期间,人类大量应用各类抗生素等行为明显地造成了对细菌的选择性压力,加之细菌基因本身的自突变性和水平基因转移能力等多种因素促使了耐药基因的进化及新型耐药特征的出现。人类重要病原菌如ESKAPE病原菌(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)所呈现的高度多重耐药性或泛耐药性便充分展示了耐药基因起源、进化和传播的复杂性,并严重地威胁着感染性疾病的治疗。所有这些均警示人类需要同时采取多种有效措施控制各类抗生素尤其是人类极为重要抗生素的使用。任何环境下的抗生素滥用当止!

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。

细菌抗生素耐药性:耐药机制与控制策略

细菌对抗生素的耐药性尤其是多重药物耐药性已成为全球关注的医学与社会问题,严重地威胁着感染性疾病的治疗,如常见于ESKAPE病原菌(源于肠球菌、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6种(类)细菌的英文缩写)的高度多重抗生素耐药性。这些细菌包括"超级细菌",因其本身基因结构的多样性和可移动性使其进化产生了多种耐药机制以对抗抗生素的作用。耐药细菌呈现的对多类不同化学结构抗生素的高度耐药性,使抗感染治疗的药物选择极其困难。耐药性基因可由细菌染色体或质粒携带,并编码介导产生抗生素灭活酶(如最近广为报道的属于金属β-内酰胺酶的NDM-1碳青霉烯酶)、改变或保护抗生素作用靶位、降低抗生素进入细菌胞内和(或)增强抗生素主动外排泵系统活性将药物排至胞外。目前研发用于临床的新型抗生素极为有限,促使重新研究优化现有抗生素。人类迫切需要同时采取多种有效措施控制抗生素耐药性,合理控制各类抗生素使用,以最大限度减少抗生素耐药性发生与传播,进而延长抗生素的有效时间,仍然是人类所面临的长期挑战。

核糖体停靠与抗生素耐药

蛋白质在核糖体的合成受多个分子层面的精细调控,包括核糖体停靠(ribosome stalling,亦称为核糖体延宕)机制,即核糖体可与tRNA及氨基酸、肽或其它化合物如抗生素持久结合形成复合物,使核糖体停靠在正在转录的前导肽mRNA的开放阅读框内,并促使前导肽下游未翻译结构基因如耐药基因mRNA的表达。核糖体停靠需要前导肽参与,可分为非抗生素依赖和抗生素依赖两种类型,后者诱导多种作用于核糖体靶位抗生素(如大环内酯类、氯霉素类及四环素类等)的耐药性形成。对大环内酯类介导的核糖体停靠已有深入了解,这些研究有助于了解抗生素耐药机制及进化,并从干扰蛋白质表达的角度探索控制耐药性和研发新型抗菌化合物。本文也讨论了影响蛋白质表达的核糖体拯救(ribosme rescue)和核糖开关(riboswitch)机制。