收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

qnr介导细菌对喹诺酮类耐药机制的研究

王明华  
【摘要】: 全球范围内革兰阴性菌对氟喹诺酮类抗菌药耐药性的上升引起了医学界的重视。传统的理解认为细菌对喹诺酮类的耐药是由于突变所致,耐药性为垂直传递。这难以解释为何原本非常敏感的微生物迅速产生了耐药,且细菌常同时对喹诺酮类及其他类别抗菌药耐药。最近发现的质粒介导喹诺酮类耐药机制可部分解释耐药率上升迅速的原因。 目前发现的质粒介导耐药机制有三种:1.五肽重复序列蛋白Qnr:保护DNA旋转酶免受喹诺酮类药物的抑制,此类蛋白很可能来源于水生细菌。2.AAC(6')-Ib-cr:一种氨基糖肽类乙酰转移酶,可以修饰环丙沙星及诺氟沙星而使其抗菌活性下降。这是首次发现自然界存在的酶修饰完全人工合成药物。3.外排泵QepA和OqxaAB。这三种机制都可以导致细菌对喹诺酮类药物敏感性下降,进而促进细菌产生更高水平的耐药。 本研究对qnr新基因、qnr基因的表达调控及其在霍乱弧菌对喹诺酮类耐药性形成中的作用进行了研究,发现了一个新的qnr基因(qnrC),发现qnrB受SOS的调控,明确了qnrVC3与染色体的靶位突变共同促进了霍乱弧菌对喹诺酮类耐药性的上升,本研究有助于我们进一步了解细菌对喹诺酮类耐药性的形成机制,指导临床合理应用喹诺酮类药物。 研究背景:自1998年发现第一个质粒介导喹诺酮类耐药基因-qnrA以来,国际上又陆续报道了另外两个qnr基因-qnrB和qnrS。这三个耐药基因在世界范围内临床分离菌中广泛分布,但不同基因间的同源性低,我们推测临床株中尚存在未被发现的新的qnr基因。在此部分研究中,我们在肠杆菌科细菌临床株中进行新的喹诺酮类耐药基因筛选,以期发现新的耐药基因。 材料与方法:收集复旦大学附属华山医院2005-2007年临床分离的肠杆菌科细菌。通过临床菌株与耐叠氮钠的大肠埃希菌J53接合试验,筛选对环丙沙星敏感性下降的接合子。提取接合子的质粒,并对质粒进行酶切克隆分析和测序,确定引起敏感性下降的基因。通过PCR方法检测新qnr基因在临床分离菌中的流行情况。 结果:在尿路感染患者的尿标本中分离到的一株奇异变形杆菌对氨苄西林、磺胺甲基异噁唑、甲氧苄啶耐药外对大多数抗菌药物敏感。这株细菌中含有的质粒pHS10,可以通过接合转移至大肠埃希菌J53。含有pHSl0的大肠埃希菌J53对环丙沙星敏感性下降,但是通过PCR检测并未发现已知的qnr基因、aac(6')-Ib-cr和qepA。奇异变形杆菌临床株和含pHS10 J53接合子的环丙沙星最低抑菌浓度(MIC)均为0.25μg/ml,较受体菌J53有32倍的上升。为进一步确定引起喹诺酮类敏感性下降的基因,对pHS10通过多种限制性内切酶消化后与质粒载体pUC18连接,连接后的产物转化至大肠埃希菌TOP10,通过氨苄西林和环丙沙星选择转化子。通过对转化子质粒的测序分析,发现了由HindⅢ酶切后的一个4.4kb的DNA片段可以介导喹诺酮类耐药。测序分析和进一步的克隆证明引起耐药的是其中一个含有666碱基对的基因,按照国际认可的命名原则,命名为qnrC。该基因编码221氨基酸的五肽重复序列蛋白QnrC。QnrC与QnrA1、QnrB1、QnrS1、QnrD相比,氨基酸同源性分别为64%、42%、59%、43%。QnrC基因的上游存在一个新的IS3家族的插入序列(insertion sequence, IS),命名为ISPmill,编码含有读码框移动的转座酶,推测这一结构与qnrC的摄入与传播有关。以PCR方法对2020株临床分离的肠杆菌科细菌进行检测,未发现qnrC基因。 结论:在这部分研究中,在奇异变形杆菌中发现了新的质粒介导喹诺酮类耐药基因qnrC。 研究背景:通过DNA结构分析发现,在qnrB基因的上游含有一个LexA结合位点。而这一位点在qnrA或qnrS周边则不存在。LexA蛋白是细菌SOS调控系统中的重要组成部分。在大肠埃希菌中,RecA刺激LexA的分解,可诱导40多种基因表达的SOS调控系统。细菌籍SOS调控系统对DNA损伤做出反应。已知喹诺酮类药物和丝裂霉素等可以损伤细菌DNA,诱导SOS反应。该部分研究旨在了解qnrB的表达是否受SOS系统的调控,此研究有利于理解Qnr蛋白的原始功能。 材料与方法:大肠埃希菌GWl000,含有recA411基因,编码的RecA蛋白酶更容易被激活;大肠埃希菌AB1157,具有完整的SOS调控系统;AB1157LexA300::spec,其LexA蛋白有缺陷,不能与LexA结合位点结合;DM49,其LexA蛋白不能被蛋白酶水解。将qnrB1、qnrB2、qnrB3、qnrB4质粒和qnrA1、qnrS1质粒导入大肠埃希菌GW1000或J53,并测定不同温度下环丙沙星对这些菌株的MIC。以环丙沙星或丝裂霉素为诱导剂,用实时定量PCR方法检测qnr基因在诱导情况下的表达。在LexA蛋白有缺陷的菌株中重复诱导表达实验。使用管家基因mdh为实时定量PCR内对照。 结果:含有不同亚型的qnrB质粒的GW1000菌株在培养温度从21℃升高到43℃时,对环丙沙星的敏感性降低2到8倍。含有qnrA1和qnrS1质粒的GW1000在温度升高时有2到3倍的敏感性降低。在具有野生型的SOS调控系统的大肠埃希菌J53中,温度升高时细菌对环丙沙星敏感性降低2倍。上述现象提示qnrB在SOS系统调控之下。qnrB在大肠埃希菌J53(具有完整的lexA和recA基因)中表达可受到诱导因素(环丙沙星、丝裂霉素)影响上升2.1至9.9倍,而qnrA1的表达则不受诱导。在含有野生型lexA和recA基因的大肠埃希菌AB1157内,qnrB4的表达也可被环丙沙星和丝裂霉素诱导,但是在LexA蛋白变异的ABll57LexA300::spec和DM49菌株内则不能被诱导。 结论:与qnrA和qnrS不同,质粒上的qnrB基因在SOS系统调控之下,qnrB的诱导表达需要完整的SOS系统。 研究背景:因为霍乱弧菌对很多抗菌药物的耐药上升,在很多地区,环丙沙星用于治疗霍乱弧菌感染。但是随着时间的推移,霍乱弧菌对环丙沙星敏感性下降,环丙沙星的临床疗效随之降低。我们对一个腹泻中心分离的霍乱弧菌耐药机制进行了研究,以明确qnr基因在耐药性形成过程中的影响。材料与方法:霍乱弧菌来源于一个腹泻研究国际中心2002至2008年的临床分离菌株。随机选择了16株对环丙沙星的敏感性水平不同的霍乱弧菌,首先用Etest测定氨苄西林、环丙沙星、庆大霉素、左氧氟沙星、萘啶酸、链霉素、四环素、甲氧苄啶和甲氧苄啶/磺胺甲基异噁唑对这些菌株MIC。应用PCR检测喹诺酮类耐药决定区突变和已知的质粒介导喹诺酮类耐药基因。以大肠埃希菌J53为受体菌进行接合试验。提取供体菌和接合子的质粒,以Southern印迹实验对水平传播耐药基因定位。使用反向PCR方法,对耐药基因周边结构进行分析。 结果:根据MIC水平将16株霍乱弧菌分为3组,第一组(MIC 0.023-0.032μg/ml),第二组(MIC 0.38-0.5μg/ml),第三组(MIC0.5μg/ml)。第一组菌株含有gyrA突变Ser83Ile,第二组菌株和第三组菌株除gyrA突变外,含有parC突变Ser85Leu,这两种突变都位于喹诺酮类耐药决定区域(QRDR)。株第二组菌株和所有的第三组菌株含有一个新的qnrVC基因亚型,其编码的蛋白与QnrVC1相差11个氨基酸,命名为qnrVC3。qnrVC3可通过接合转移至大3肠埃希菌。将qnrVC3克隆至表达载体pQE60并转化至大肠埃希菌J53可使其环丙沙星的MIC上升16-32倍。提取qnrVC3阳性的霍乱弧菌全基因组DNA对qnrVC3进行Southern印迹,对qnrVC3的周边结构进行测序,发现qnrVC3位于染色体的整合接合元件上(integrated conjugative element, ICE)。 结论:霍乱弧菌对喹诺酮类药物耐药水平逐渐上升与喹诺酮类靶位突变的累积和位于可移动元件上的qnrVC3基因有关,这给霍乱的抗菌治疗带来了更大的挑战。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李劲松;钱菊娣;项领;张寿国;王垂桥;包其郁;;医院感染革兰阴性杆菌中整合子介导耐药及水平播散机制研究[J];中华医院感染学杂志;2008年12期
2 林居纯;卓家珍;蒋红霞;刘健华;曾振灵;;不同地区猪源和禽源大肠杆菌耐药性监测[J];华南农业大学学报;2009年01期
3 赵韶星,刘芬;对细菌耐药性的研究[J];山西医药杂志;2000年02期
4 孙光明;马筱玲;戴媛媛;;耐甲氧西林金黄色葡萄球菌SCCmec基因分型的研究[J];中国抗生素杂志;2006年05期
5 吴安华;李丹;;重症监护病房临床与环境、手分离耐药革兰阴性杆菌的同源性研究[J];中华医院感染学杂志;2008年07期
6 王重振,钱利生;细菌对喹诺酮类抗菌药的分子耐药机制[J];中国生物工程杂志;2003年12期
7 邱红;胡礼仪;李毅;;铜绿假单胞菌对氟喹诺酮类药物的耐药机制研究进展[J];国际检验医学杂志;2008年04期
8 杨渝浩,李开伦,蒋火刚,董德琼;1870株致病菌感染概况及敏感性情况[J];遵义医学院学报;1997年01期
9 张继明,沈林娥,张玉琦,丁曙光;临床分离致病菌的统计及耐药性分析[J];医药导报;1999年01期
10 霍咏梅;782株病原菌之结果分析[J];中国卫生检验杂志;1997年03期
11 杨卫东;浅谈喹诺酮类抗菌药的应用和研究方向[J];海南医学院学报;1997年02期
12 廖素环;蹇慧;吴雨清;黄福标;施李鸣;韦英益;刘芳;;14株猪源致病性多杀性巴氏杆菌的耐药谱分析[J];广西畜牧兽医;2011年02期
13 杨树声;浅谈喹诺酮类抗菌药的应用[J];甘肃科技;1996年S1期
14 赵贵英;喹诺酮类抗感染药物研究进展[J];新医学;1997年06期
15 任淑华;周田美;赵洪峰;陈玮臻;;产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌的耐药性分析[J];中国微生态学杂志;2006年02期
16 张新明;魏庆华;;喹诺酮类医药的专利竞争情报分析[J];广东科技;2006年08期
17 陈晓香;王士旗;杨占军;;产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌的耐药性分析[J];医药论坛杂志;2007年05期
18 陈敏;徐莉萍;杨静;;铜绿假单胞菌耐药性研究[J];检验医学与临床;2007年04期
19 蒋景华;陈文光;章泽豹;陶映;郭亚春;王宗欣;;洋葱伯克霍尔德菌的分布及其耐药性[J];中国消毒学杂志;2008年04期
20 许秀珍;张杰;周璐;;标本中铜绿假单胞菌的临床分布及耐药情况[J];井冈山学院学报;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘荣欣;霍秀娥;代丽丽;;尿路感染病原菌分布及耐药性[A];中华医学会第七次全国检验医学学术会议资料汇编[C];2008年
2 戴海燕;张海邻;李昌崇;;儿童重症监护病房呼吸机相关性肺炎临床与耐药性分析[A];第六届江浙沪儿科学术会议暨儿科学基础与临床研究进展学术班论文汇编[C];2009年
3 茅国峰;;神经外科重症病房和普通病房鲍曼不动杆菌耐药率比较[A];2011年浙江省检验医学学术年会论文汇编[C];2011年
4 宁波;李一粟;马建珍;魏贤珍;张虎;王新宴;;铜绿假单胞菌感染分布及耐药变迁[A];第三届重症医学大会论文汇编[C];2009年
5 尹兵;俞道进;李健;罗小青;薛日雄;邱伟娟;黄一帆;;猪源万古霉素耐药肠球菌的筛选及耐药表型、基因型测定[A];中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会第十次研讨会论文摘要集[C];2009年
6 曹加;汤建平;陆伟;梅亚玲;;一代头孢菌素用量与金黄色葡萄球菌耐药的相关性[A];2010年江苏省药学大会暨第十届江苏省药师周大会论文集[C];2010年
7 马晓波;吕晓菊;过孝静;康梅;简军;陈知行;;5771例尿培养结果分析及药敏监测[A];第六届全国抗菌药物临床药理学术会议论文集[C];2006年
8 洪建军;金晓萍;郭晓芹;;上海松江近八年新登记肺结核耐药情况监测[A];华东地区第十次流行病学学术会议暨华东地区流行病学学术会议20周年庆典论文集[C];2010年
9 刘红燕;王瑞;贾汝汉;;尿路感染致病菌的耐药性新趋势[A];“中华医学会肾脏病学分会2004年年会”暨“第二届全国中青年肾脏病学术会议”论文汇编[C];2004年
10 滕琳;刘婷;吴立平;甄永强;孙开宇;;院内连续5年ESBLs细菌肺部感染状况、耐药性分析[A];山东省药学会第一届学术年会论文集(下)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王明华;qnr介导细菌对喹诺酮类耐药机制的研究[D];复旦大学;2010年
2 邵宜波;枸橼酸杆菌中质粒介导喹诺酮耐药基因的分子生物学特征及qnrB24基因分析[D];安徽医科大学;2012年
3 唐景峰;乙肝病毒耐药及致癌突变的高灵敏检测新技术研究[D];武汉大学;2011年
4 焦丽燕;血浆RNA和PBMCs DNA HIV-1耐药准种多态性和分子进化研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2011年
5 赵旭;阴沟肠杆菌质粒介导耐药机制的研究[D];复旦大学;2010年
6 孙勇;北京地区结核分枝杆菌耐药分子特点及结核分枝杆菌耐喹诺酮类药物泵机制的初步研究[D];北京市结核病胸部肿瘤研究所;2012年
7 苑鑫;肺炎支原体耐药机制的研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2012年
8 倪朝辉;产超广谱β-内酰胺酶革兰阴性菌分子耐药机制研究[D];吉林大学;2007年
9 王东;流感嗜血杆菌形成生物被膜与慢性阻塞性肺疾患急性发作相关性的研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年
10 王悦;泛耐药鲍曼不动杆菌临床株W61耐药与播散机制的基因组学研究[D];天津医科大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李辉;济南水环境中喹诺酮耐药细菌的筛选及其质粒介导的喹诺酮耐药基因的检测[D];山东大学;2012年
2 陈洁;杭州部分地区肠道致病菌的分布及耐药状况[D];浙江大学;2010年
3 刘天赫;沈阳地区儿科抗生素使用情况及葡萄球菌耐药性检测[D];吉林大学;2007年
4 朱艳伶;中国结核分枝杆菌临床分离株异烟肼耐药基因突变特征的初步研究[D];沈阳农业大学;2007年
5 范鑫;氟喹诺酮耐药淋球菌中靶酶和MtrRCDE外排系统同时突变的发生情况研究[D];山西医科大学;2008年
6 马晓丽;肺炎支原体对大环内酯类药物耐药研究[D];遵义医学院;2012年
7 李涛;质粒介导喹诺酮耐药机制研究[D];安徽医科大学;2005年
8 吴铮;基因芯片技术临床应用于脊柱结核耐药检测的可行性研究[D];第三军医大学;2010年
9 尹小毛;结核分枝杆菌喹诺酮类耐药基因的研究[D];广州医学院;2010年
10 罗槑;成都市结核耐药状况及基因分型研究[D];泰山医学院;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 北京大学临床药理研究所 卫生部全国细菌耐药监测网 赵彩芸;大肠杆菌对喹诺酮类耐药高达70%[N];健康报;2008年
2 特约撰稿 蔡德山;降价大势下喹诺酮类争锋依旧[N];医药经济报;2011年
3 副主任医师 韩咏霞;四招避免沙星类药物副作用[N];大众卫生报;2008年
4 文和;喹诺酮类——合理用“沙星”避免耐药性[N];医药经济报;2004年
5 牧讯;喹诺酮类原料药市场持续走低[N];中国畜牧兽医报;2007年
6 罗青波 王红霞;沙星类明星大起底[N];医药经济报;2002年
7 常怡勇;喹诺酮类新药——加替沙星[N];中国医药报;2004年
8 黄丽萍张楠;京新药业澄清产品面对巨大市场传闻[N];中国证券报;2008年
9 本报特约撰稿人 罗江;仿制生产不甘落后国内需求完全饱和[N];医药经济报;2003年
10 北京大学第一医院 肖永红;围手术期预防用药不宜选择喹诺酮类[N];健康报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978