鲍曼不动杆菌抗生素耐药机制研究进展

穆鹏 胡方芳 袁军

[摘要] 鲍曼不动杆菌（Ab）是医院感染的重要病原体，尤其是免疫力缺陷或低下及ICU患者感染的主要病原体。Ab的多重耐药机制主要涉及到Ab内源性酶对抗生素的水解，以及在修饰性酶作用下的作用靶点改变导致的抗生素与作用靶点亲和性的降低;外排泵的过度表达及细胞壁孔蛋白结构的异常介导抗生素的排出;细胞质膜渗透性缺陷导致膜电位异常介导抗生素敏感性降低;抗生素作用靶点的改变;细胞壁成分的改变介导抗生素对细胞靶点敏感性的降低;内源性或外源性基因的插入或缺失致使酶或相关蛋白合成异常从而介导细菌耐药。本文结合各型抗生素作用机制及Ab毒力因子对Ab多重耐药机制做一综述。

[关键词] 鲍曼不动杆菌;医院感染;多重耐药;综述

[中图分类号] R378          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）03（b）-0047-04

鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii，Ab）属非发酵型革兰阴性杆菌，是常见的条件致病菌，主要引起呼吸系统感染、菌血症、泌尿系统感染、呼吸机相关性肺炎等多种疾病。Ab也是重要的医院感染病原体，是免疫力低下患者及重症监护室患者感染的主要病原体[1]。由于抗生素的滥用、细菌的不断变异以及新型抗生素研发的时效性可用于多重耐药Ab的有效药物不断减少[2]。在美国，Ab耐药性在1993～2004年增长了10倍[3]，在我国，Ab耐药性也从2005年的31%～39%增长到2014年的62.4%～66.7%[4]。对分离的Ab多重耐药菌的耐药性机制及相关耐药基因分布进行研究，对于新型抗生素的研发、抗生素的合理使用以及预防感染都具有重要意义，本文就Ab多重耐药机制做一综述。

1 耐药Ab的分类及耐药性现状

Ab根据其耐药程度被分为多重耐药鲍曼不动杆菌（MDRAB）、广泛耐药鲍曼不动杆菌（XDRAB）、全耐药鲍曼不动杆菌（PDRAB）。MDRAB是指对抗假单胞菌头孢菌素、抗假单胞菌碳青霉烯类、含有β-内酰胺酶抑制剂的复合制剂、氟喹诺酮类、氨基糖苷类5类抗菌药物中至少3类耐药的菌株，XDRAB仅对黏菌素和替加环素敏感，PDRAB几乎对现有的所有抗生素耐药[5]。

2 Ab对β-内酰胺类抗生素的耐药机制

2.1 超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）介导的Ab对头孢菌素类耐药

ESBLs介导的耐药主要是通过质粒、整合子等可移动元件（MGEs）的转化、转导使编码基因水平转移，导致细菌耐药性及细菌耐药性跨种属和跨地区的传播[6]。PER-1、VEB-1型ESBLs在欧洲、中东等地区多有报道[7-8]，我国以PER-1、TEM型多见，其中TEM型是Ab产生头孢菌素耐药的主要因素[9]。TEM型ESBL不同位点的突变可增强Ab对不同头孢菌素类抗生素的水解能力[10]。

2.2 头孢菌素酶（AmpC酶）表达增强介导的Ab对头孢菌素类耐药

AmpC酶编码基因上游插入的ISAbal序列增强了AmpC酶的表达[11]，致使Ab对头孢菌素类耐药性增强。在AmpC酶介导下，Ab对三代头孢菌素的耐药率达到95%，对四代头孢菌素的耐药率达90.5%[12]。

2.3 细胞膜蛋白孔道介导的Ab对头孢菌素类耐药

王代荣等[13]发现Omp38作为Ab细胞膜上的特异性蛋白孔道参与了Ab对头孢菌素的耐药，其缺失可导致Ab对头孢菌素类抗菌药物敏感性降低，而回补野生型的Omp38可以恢复菌株对头孢菌素类抗菌药物的敏感性。

2.4 β-内酰胺酶介导的Ab对碳青霉烯类抗生素耐药

Ab对碳青霉烯类抗生素的耐药机制主要由OXA-51相关的内源性或OXA-23相关的获得性β-内酰胺酶介导[14]。在AbblaOXA-51上游插入ISAbal可增强β-内酰胺酶的表达，增强对碳青霉烯类抗生素耐药性[15]。此外，结合在Tn125转座子上的流动性blaNDM-1碳青霉烯酶基因介導了Ab的碳青霉烯类耐药性[16]。

2.5 Ab对β-内酰胺酶抑制剂的耐药机制

Ab主要通过抑制β-内酰胺酶抑制剂活性进而增强β-内酰胺酶对β-内酰胺类药物的水解而产生耐药性。Penwell等[17]发现β-内酰胺酶抑制剂具有阻断Ab青霉素结合蛋白的能力，这表明该抑制剂在抵抗多重耐药Ab方面具有新的治疗效果。

3 Ab对氟喹诺酮类抗生素的耐药机制

3.1 氟喹诺酮类抗菌药物靶位的改变

该机制主要与喹诺酮耐药决定区即gryA和parC两个基因区域的基因点突变有关[18]。此外，质粒上qnr基因的表达产物对氟喹诺酮类抗菌药物靶位有保护作用也可介导Ab耐药[19]。

3.2 Ab细胞膜通透性的改变和/或泵出机制的过表达

AbeM属于多重耐药及毒素复合物外排（MATE）家族中的质子驱动多重耐药外排泵，该外排泵通过跨膜的电化学梯度完成药物转运从而介导了氟喹诺酮类抗菌药物的外排，其外排作用使Ab对氟喹诺酮类抗菌药物敏感性降低[20]。

4 Ab对氨基糖苷类抗生素的耐药机制

4.1 氨基糖苷类修饰酶（AMEs）

AMEs通过作用于氨基糖苷类抗生素特定的氨基或羟基，使抗生素发生钝化、敏感性降低或丧失了对靶位核糖体的亲和力使细菌在抗生素存在的情况下仍能存活[21]。

4.2 16S rRNA甲基化酶

由armA基因诱导的细菌核糖体小亚单位16S rRNA甲基化酶可使氨基糖苷类药物作用靶位发生甲基化，使其与药物亲和力下降，从而降低抗生素对细菌杀伤力[22]。

4.3 细菌主动外排机制的增强

Ab中AdeRS基因调控的主动外排泵AdeABC外排功能的增强致使抗生素被大量排出到胞外，导致其胞内浓度低于最低抑菌浓度而抑菌功能下降或消失[23]。

5 Ab对多黏菌素类抗生素的耐药机制

5.1 Ab脂多糖（LPS）上脂质A结构的改变

多黏菌素主要通過阻断LPS上的脂质A从而裂解细菌外膜，大多数多黏菌素耐药性变异主要是通过阻断药物与LPS的相互作用。双组分系统PmrAB的下游靶标PmrC，PmrAB可催化脂质A的磷酸乙醇胺化，使外膜的净负电荷减少进而降低了多黏菌素对细胞靶点的亲和力[24-25]。脂质A合成机制中ISAba11基因的插入或lpxA、lpxC、lpxD基因的缺失可减少或阻止LPS的产生从而消除多黏菌素的靶标而介导抗药性[26]。

5.2 荚膜多糖介导的Ab细菌耐药性

荚膜多糖可通过阻断Ab表面与多黏菌素类抗生素的结合而增强其抵抗抗生素的杀伤作用[27]。荚膜多糖存在突变缺陷的Ab对肽类抗生素的固有抵抗能力具会降低，Ab出现肽类抗生素抗性时由bfmRS双组分调节系统调控的K位基因会转录表达导致荚膜多糖生产过剩进而防止抗生素对细菌的杀伤作用[28]。

5.3 细菌主动外排泵系统的增强

位于adeABC操纵子上游的adeRS的突变可以导致外排泵外排作用增强，使到达细菌内的药物浓度降低从而介导Ab的多重耐药[29]。

6 Ab对四环素类抗生素的耐药机制

6.1 细菌核糖体的保护作用

替加环素（TGC）一种新的甘氨酰环素类抗菌药物，作用于核糖体30S亚基A位点，阻断tRNA进入A位点，从而抑制菌体蛋白质的合成，TGC可与核糖体的剩余部分H34紧密结合，抑制细菌通过核糖体保护介导的耐药性[30]。Ab可通过菌体产生的蛋白质tetM将四环素从核糖体30S亚基上解离从而对TGC产生耐药[31]。

6.2 对四环素的酶解作用

Abrp是编码肽酶C13家族的基因，该基因编码产物可通过增加细胞膜渗透性，降低细胞生长速率来减弱Ab对四环素的敏感性，膜电位（MP）是细菌中常见的跨细胞质膜的电位梯度，在肽酶的介导下MP的减少可以增加细菌膜渗透性来增强Ab耐药性[32]。

6.3 主动外排系统的过度表达

现在普遍认为TGC是染色体基因编码的RND泵底物，Ab对四环素类敏感性降低主要与RND-转运蛋白和外排泵系统有关[30]。Ab的主动外排泵中adeB蛋白的过度表达及外排泵抑制剂均可逆转Ab菌株对TGC耐药性，adeB蛋白的表达量会伴随菌株对替加环素最低抑菌浓度值的增加而升高[33]。

7 小结

目前对Ab多重耐药机制研究已由原来的细胞质膜、核糖体等细胞水平逐渐转移到现在的基因、蛋白质等分子水平。基因的调控以及蛋白质参与下的生化活动介导了细菌对抗生素的多重耐药，但考虑到不同基因间可能存在的相互联系与作用很难单独鉴定某种基因在耐药性方面的准确作用。另外，随着多重耐药变异菌株的不断出现不同菌株之间可能存在基因的插入、缺失等情况，所以对某一Ab菌株特定基因的研究未必完全适用于其他变异型菌株。鉴于Ab耐药导致的对人类健康的损害及医疗成本的增加，对其进行院内感染率监测、多重耐药机制研究对预防和控制Ab流行与暴发，指导临床用药和新型抗生素的研发具有重大意义。

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（收稿日期：2018-10-29  本文编辑：苏   畅）