大肠埃希菌产超广谱β-内酰胺酶基因型与其耐药性＊

张志坚,张傅山,张钦宪

1)郑州大学第三附属医院检验科郑州 450052 2)郑州大学第一附属医院检验科郑州 450052 3)郑州大学基础医学院组织学与胚胎学教研室郑州 450001

大肠埃希菌产超广谱β-内酰胺酶基因型与其耐药性＊

张志坚1),张傅山2),张钦宪3)#

1)郑州大学第三附属医院检验科郑州 450052 2)郑州大学第一附属医院检验科郑州 450052 3)郑州大学基础医学院组织学与胚胎学教研室郑州 450001

#通讯作者,男,1953年 3月生,硕士,教授,研究方向:分子生物学,E-mail:qxz53@zzu.edu.cn

大肠埃希菌;超广谱β-内酰胺酶;基因型;耐药性

目的:明确产超广谱β-内酰胺酶 (ESBLs)大肠埃希菌基因型与耐药性的关系。方法:收集郑州大学第一附属医院、第三附属医院检验科细菌室2007年至2008年分离的产酶大肠埃希菌138株,采用 PCR及 DNA测序分析明确 ESBLs型别及其分布模式,采用 E-test法测定菌株的最小抑菌质量浓度 (MIC)。结果:各菌株均含有 1～5 ESBLs基因型分布模式;不同模式菌株均对青霉素类、头孢一代、二代及三代中头孢噻肟和头孢曲松耐药 (MIC≥256 mg/L),对头孢他啶表现为体外试验敏感 (MIC≤4 mg/L),对四代头孢菌素头孢吡肟表现不一 (MIC值分别为32、48、48、16和 64 mg/L)。对阿米卡星、亚胺培南及碳青酶烯类抗菌素稳定敏感 (MIC分别为≤12和 0.25 mg/L)。携带不同 ESBLs型别菌株抗药活性相同。结论:多种耐药机制可存在于同一产酶菌株中。

产超广谱β-内酰胺酶 (extended spectrumβ-lactamases,ESBLs)是肠杆菌科细菌,尤其是大肠埃希菌耐药的主要机制。由于抗菌药物的应用习惯不同,各地临床分离大肠埃希菌菌株携带 ESBLs型别有所差异。资料[1]显示,同一菌株可携带多种亚型ESBLs。目前,临床针对产酶菌株耐药表型的研究多集中于 ESBLs亚型的明确,但对于耐药表型与宿主菌携带 ESBLs亚型的多寡关系,以及菌株中是否存在其他耐药机制探究甚少。而此研究结果,对于临床抗感染治疗的药物极为关键。为解决这一问题,作者收集了产酶大肠埃希菌进行研究,具体内容如下。

1 材料与方法

1.1 菌株来源、主要试剂与仪器 参考文献[2]。

1.2 最小抑菌质量浓度(MIC)检测 将各菌株分别接种于 LB液体培养基中,37℃、200 r/min振荡培养 4 h,用肉汤将菌液稀释至 0.5麦氏比浊管浊度后,均匀涂布于 90 mm M-H药敏平板,稍干后,每一平板上贴放一种 E-test药敏纸片。35℃培养 18 h,根据 CLSI判断标准,明确菌株对各种抗菌药物的抗药活性,观察MIC结果。

2 结果

菌株中存在 TEM、SHV、CTX-M-1、CTX-M-14、CTX-M-25、CTX-M-38、OXA-1和 OXA-20型 8种 ESBLs。MIC测定结果见表1。各菌株均对青霉素类、头孢一、二代及三代中头孢噻肟、头孢曲松耐药,对头孢他啶、亚胺培南以及阿米卡星稳定敏感。携带不同 ESBLs型别的菌株具有相同的抗药活性。

表1 携带不同 ESBL s基因型别菌株MIC检测 mg/L

3 讨论

作者的研究结果显示,不同 ESBLs型别模式菌株具有以下特点:青霉素类抗菌药物中,对哌拉西林和氨苄西林耐药,MIC≥256 mg/L;对头孢克罗、头孢三嗪和头孢噻肟耐药,MIC≥256 mg/L,而对头孢他啶表现为敏感,其MIC为 4 mg/L;对亚胺培南以及阿米卡星稳定敏感。此与酶诱导表达效果以及ESBLs型别分布有一定的关系[3]。此外,各菌株对头孢吡肟的耐药性不一,表明不同菌株所产 ESBLs对头孢吡肟的水解能力有所差异,与耿燕等[4]报道相一致。各亚型 ESBLs的抗药活性有所差异,故同时拥有多种型别 ESBLs,各型别间抗药活性可相互补充,使得宿主菌耐药活性更为广泛。但从各组MIC检测结果上看,携带不同 ESBLs型别的大肠埃希菌抗药活性相同,表明各菌株耐药性与所携带ESBLs型别分布相关性不强,携带单一 ESBLs型别的菌株同样具有广泛耐药活性。提示临床分离多重耐药大肠埃希菌菌株,除了产生各型 ESBLs外,还具有其他的耐药机制。

多型别 ESBLs赋予了宿主菌广泛的抗药活性,其他耐药机制的存在,可扩大菌株抗药谱,如菌体外膜通透性下降、存在主动外排系统以及药物作用靶位的改变可介导菌株对喹诺酮类药物的耐药。而产生钝化酶、修饰酶可介导菌株对氨基糖苷类药物耐药。多种耐药机制共同发挥抗药活性,造成野生菌株的多重耐药[5-8]。

[1]袁正泉,朱剑君,张国富,等.产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌的基因型检测及耐药性分析[J].实用预防医学,2006,13(3):579

[2]张志坚,阎志勇,张钦宪.郑州地区大肠埃希菌产超广谱β-内酰胺酶基因型分布[J].郑州大学学报:医学版,2010,45(5):730

[3]年华,褚云卓,王倩.医院感染大肠埃希菌耐药性变化分析[J].中华医院感染学杂志,2007,17(4):452

[4]耿燕,张王刚,王香玲,等.泌尿系感染产超广谱β内酰胺酶 (ESBLs)大肠埃希菌的耐药表型和基因分型[J].第四军医大学学报,2005,26(7):622

[5]SeegerMA,Diederichs K,Eicher T,et al.The Acrb efflux pump:confoxmational cycling and peristalsis lead to multidrug resistance[J].CurrDrug Targets,2008,9(9):729

[6]方治平,徐炜,刘小康,等.大肠杆菌体内氟喹诺酮类药物耐药抑制的研究[J].四川大学学报:医学版,2005,36(1):86

[7]Luzzaro F.Fluoroquinoloes and Gram-negatine bacteria:aut imicrobialActivity and mechanis ms of resistace[J].Infez Med,2008,160(Suppl 2):5

[8]张馨琢,黄永茂.大肠埃希菌产氨基糖苷类修饰酶的研究进展[J].西南军医,2008,10(6):105

(2010-04-13收稿 责任编辑赵秋民)

Analysis of producing extenaed spectrumβ-lactamases gene-type and drug resistence inE.coli

ZHANG Zhijian1),ZHANG Fushan2),ZHANG Q inxian3)
1)Departm ent of Clinical Laboratory,the Third Affiliated Hospital,Zhengzhou University,Zhengzhou 4500522)Departm ent of ClinicalLaboratory,the FirstAffiliated Hospital,Zhengzhou University,Zhengzhou 4500523)Departm ent of Histology and Em bryology,College of BasicM edical Sciences,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001

E.coli;extended spectrumβ-lactamases;genotype;drug resistence

A im:To research the relationship between extended spectrumβ-lactamases(ESBLs)gene-type and drug resistence of ESBLs producingE.coli.Methods:A total of 138 ESBLs producing strains ofE.coliwere collected from the first and third teaching hospitalsof Zhengzhou university.ESBLs genotypewas detected by PCR andDNA sequencing.MICs of ESBLs producerswere tested by E-test.Results:The resistant strains had 1～5 ESBLs genotype.Every strains was resistant to penicillins,the first and second generation cephalosporins,Cefotaxime and Ceftriaxone(MIC≥256 mg/L).All of them were sensitive to imipenem and amikacin(MIC≤12 and 0.25 mg/L),and every strain was sensitive to Ceftazidimein vitro(MIC≤4 mg/L).Different strain had a different result to cefepime(MIC was 32,48,48,16,and 64 mg/L),the drug resistence among 5 groups had no difference.Conclusion:Lots of drug-resistantmechanisms may exist in 1 ESBLs producing strains.

R446.5

＊河南省医学科技攻关基金资助项目 200703071