中药抗耐碳青霉烯类细菌的作用及机制的研究进展*

彭 蕾，周飘雁 综述，尹卫国，徐令清△ 审校

(1.广州医科大学附属第六医院/清远市人民医院检验科，广东清远 511508；2.广州医科大学，广州 511495；3.广州医科大学附属第六医院/清远市人民医院分子诊断中心，广东清远 511508)

碳青霉烯类抗生素是临床医生抗菌用药的杀手锏之一，属于非典型β-类酰胺类，常用的有亚胺培南、美罗培南等。随着“超级耐药细菌”出现和传播[1]，临床常见的耐碳青霉烯类细菌主要包括：耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(CRAB)、耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(CRKP)、耐碳青霉烯类大肠埃希菌(CRECO)、耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌(CRPA)，其中最常见的是耐碳青霉烯类肠杆菌科(CRE)，CRE对厄他培南的最低抑菌浓度(MIC)≥2 μg/mL。CRE在全球范围内的检出率在逐步上升，耐药问题也日趋严重[2]。ZHANG等[3]一项多中心研究纳入我国多家医院664例CRE病例，发现73.9%为肺炎克雷伯菌、16.6%为大肠埃希菌和7.1%为阴沟肠杆菌感染，住院总死亡率为33.5%。碳青霉烯类抗生素对CRE无效。该研究中89.0%的菌株产碳青霉烯酶，其中CRKP和CRECO有50.0%产肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶型β-内酰胺酶、33.5%产新德里金属型β-内酰胺酶。目前我国CRE感染发病率为4.0/万。三甲医院感染性疾病耐药问题日趋严重，迫切需要加强抗感染力度并寻求积极的解决方法。

1 耐碳青霉烯类细菌的耐药机制

耐碳青霉烯类细菌能产生多种水解广谱β-内酰胺环的酶，使含有β-内酰胺环的抗菌药物失效。β-内酰胺酶分为A、B、D 3类，A、D类又可称之为丝氨酸酶。A类酶包括肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶、亚胺培南水解β-内酰胺酶、圭亚那超广谱碳青霉烯酶等，常见于肠杆菌科细菌中；B类酶又称金属β-内酰胺酶，主要包括假单胞菌型碳青霉烯酶、维罗纳整合子编码的金属β-内酰胺酶、新德里金属β-内酰胺酶，常见于肠杆菌科细菌、铜绿假单胞菌及不动杆菌中。D类酶包括苯唑西林酶(OXA)，常见于不动杆菌中。其他耐药机制还包括膜外蛋白变异、主动外排泵过度表达、对碳青霉烯类抗生素敏感性下降及耐药质粒整合后在菌体间散播等。

2 中药抗常见耐药菌的研究

2.1 中药抗菌机制

中药抑菌和杀菌的主要机制如下：(1)抑制β-内酰胺酶活性，如芦荟大黄素、苦参碱、香紫苏醇、双黄莲、清开灵、大蒜素等[4-5]；(2)消除耐药质粒，如五倍子[6]；(3)抑制耐药菌生物被膜形成，如槲皮素二水物、盐酸小檗碱、黄芩苷等中药单体[7]；(4)和其他碳青霉烯类抗生素协同抑菌，如木橘[8]；(5)增强其他中药作用，如表儿茶素自身没有抗菌活性却能增加茶黄素的抗菌作用[5]。

2.2 中药抑制CRAB

CRAB主要在呼吸系统、泌尿系统中感染机体致病并产生耐药菌。2018年中国耐药检测数据显示，CRAB对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别为73.2%和73.9%。其利用乙醇作为碳源在人体表面生长，能够抵抗干燥环境。CRAB产D类酶，含基因组OXA-51、OXA-23的菌对碳青霉烯类抗生素天然耐药。

GUCLU等[9]发现水杨藻对CRAB和CRPA的抑菌活性最强，外用可用于治疗包括CRAB引起的皮肤软组织感染、烧伤创面感染、糖尿病足和褥疮创面。但要将其进一步用于临床，必须进行更多体内试验。MONTAGU等[10]通过高效液相质谱和核磁共振光谱分析发现使用芳香、玉桂、百里香等草本植物精油也能对抗CRAB。TIWARI等[11]运用纸片扩散法发现木桔提取物具有抗CRAB的抗菌活性，且与亚胺培南协同后抗菌作用明显。TIWARI等[12]在猕猴桃中提取的次生代谢产物可抑制CRAB的生物膜形成。陈深元等[13]运用煮沸法、微量肉汤稀释法证实黄芩在体外有较好的抗CRAB效果。刘佳等[14]同样运用肉汤稀释法发现热毒宁、痰热清及喜炎平注射液等组合方剂对体外的CRAB菌株有一定的抑菌作用，其中热毒宁抑菌效果最明显。热毒宁是由金银花、栀子、青蒿3种中药制成。金银花中绿原酸、环烯醚萜苷在体外抑制铜绿假单胞生长；栀子中的熊果酸、栀子苷等通过在小鼠体内注射推断与抑制前列腺素E和白三烯等物质诱导的炎性反应从而发挥抗菌作用;青蒿中黄酮类、青蒿酮等物质是抗菌主力。痰热清由黄芩、熊胆粉、金银花、连翘、山羊角组成，经中医论证及临床经验用药提示其具有抑菌作用。喜炎平中的穿心莲通过调节白细胞介素-8、白细胞介素-6、一氧化氮、肿瘤坏死因子等炎性介质的释放来达到抑菌抗炎的作用。

TIWARI等[15]合成的没食子酸-聚乙烯吡咯烷酮封端的杂化银纳米粒子(G-PVP-AgNPs)具有良好的抗CRAB活性，并证实了其活性氧依赖的杀菌机制。刘佳等[14]将热毒宁与亚胺培南西司他丁钠联用时，MIC值较亚胺培南西司他丁钠单独用药时下降16倍，MIC值随着热毒宁含量增高而降低。LEE等[16]运用棋盘格法和时间抑制法检测到表没食子儿茶素与美罗培南的具有协同抗CRAB作用。中药影响细菌结构及能量代谢，从单独用药到多组合配方，到与各级抗生素联用，中药贯穿诊治方案各个层面，在抗CRAB中发挥举足轻重作用。

2.3 中药抑制CRKP

根据中国CHINET细菌耐药监测网的监测数据显示，2005-2018年CRKP对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别从3.0%和2.9%上升到了25.0%和26.3%[17]。CRKP常见于易反复感染的老年人及免疫力低下患者。

赖韶钦等[18]通过检测细菌用药前后碱性磷酸酶水平，发现黄连、五味子、乌梅、连翘颗粒剂可能通过升高碱性磷酸酶改变细胞壁的通透性来杀灭CRKP。马冬梅等[19]运用倍比稀释法及体外抑菌试验对比双黄连和头孢哌酮-舒巴坦单独用药及联合用药差异，单独用药时双黄连的MIC明显低于头孢哌酮-舒巴坦，联合用药时随着双黄连浓度升高，头孢哌酮-舒巴坦浓度更易降低至抑菌浓度。可见在中西药联合用药时，明确各药物组合剂量最适配比关系才能使抗菌效果最大化。卢滔等[20]发现鱼腥草和穿琥宁能够抑制产肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌的内毒素释放，且其在和头孢曲松联合用药与分别用药时对细胞内毒素释放差异无统计学意义(P>0.05)，说明中药在联合用药中占优势主导地位。CRKP菌株中含碳青霉烯酶基因，该基因可在质粒间整合传播，逐渐形成易耐药、传播快的克隆菌株。李永伟等[21]结合质粒转移结合、肉汤稀释等实验，发现小檗碱促进携带碳青霉烯酶基因的R质粒消除并明显抑制CRKP生长，其与西药联用对耐药质粒的消除率分别为45.0%、37.5%，进而逆转CRKP的耐药性。相较于十二烷基硫酸钠(SDS)等体外质粒消除剂，小檗碱更具有临床实用性。CHEN等[22]通过肉汤稀释结合液、气相色谱等方法发现复方白花丹通过促进三羧酸循环和质子动力，刺激CRKP对庆大霉素的摄取进而达到协同抗菌作用。白花丹与氨基糖苷类药物联用时可降低单药使用剂量、提高治疗重症CRKP感染疗效。中西医联合用药时，梁华等[23]经过倍比稀释观察药物MIC情况，发现清开灵注射液及双黄连冻干粉联合头孢哌酮-舒巴坦钠能明显降低产超广谱β-内酰胺酶的肺炎克雷伯菌的MIC。

中药在人体内作用需要进一步的动物及临床试验去证实其具体疗效，既往研究人员通过观察中药抗CRKP的作用，对中西结合用药的疗效进行差异性分析，发现中药在抗CRKP方面的临床应用价值日益明显。

2.4 中药抑制CRECO

我国大肠埃希菌耐碳青霉烯类抗生素的耐药率在0.2%～2.2%[24]，呈耐多药的泛耐药状态。

兰小琴等[25]运用肉汤稀释法、检测MIC值证明五倍子、黄连对耐碳青霉烯肠杆菌具有体外抑菌效果。通过实验，大蒜提取物能明显降低CRECO耐药基因表达并抑制生物膜的形成[26]。杨玮等[27]将黄芪、黄连与氯霉素联用后MIC可降低1～6个稀释度，说明在中药辅助下老药新用具有广阔应用前景。汪晶等[27]通过影印培养法证明五倍子在体外可消除CRECO耐药质粒。梁晓谊等[28]从糖尿病足患者患足中提取产超广谱β-内酰胺酶的大肠埃希菌，运用黄连液、黄连麝香联合液分组处理，联合麝香后患者创面治愈率更高，说明麝香在人体表面联合抑菌作用突出。

中药通过单一用药或联合用药抗CRECO，同时通过作用于生物膜、耐药质粒、耐药基因来逆转耐药性，达到抗菌目的。

2.5 中药抑制CRPA

CRPA多出现在重症医学等危重感染患者集中的科室。短期内限制碳青霉烯类药物的使用，可使得CRPA比例在统计学上下降[29]。

刘心伟等[30]运用平板影印法说明金银花水煎剂可消除体外R质粒逆转CRPA耐药性。赵世巧等[31]结合纸片扩散、琼脂打孔、试管稀释法，筛选出黄芩、大青叶、夏枯草、黄连、蒲公英、鱼腥草、金银花、板蓝根、五倍子、苦参对CRPA具有抗菌作用。马洁等[32]用扶正透邪解毒化瘀方处理的小鼠血清能降低体外亚胺培南的MIC值。蓝锴等[33]通过体外纸片扩散(K-B)法及倍比稀释发现鱼腥草、夏枯草、黄芩对CRPA具有一定抗菌作用。房华等[34]对比了药敏前后直径变化说明五倍子和小檗碱可逆转CRPA耐药性。中药抗CRPA的研究，提示中药有抗CRPA能力，深入探索其应用机制将为临床诊疗联合用药提供新思路。

3 结 语

耐碳青霉烯类细菌感染是院内感染的重要来源，常见于严重的呼吸、泌尿、血液系统及重大脏器的感染，致死率高，耐药率在逐年上升[35]。目前单一的抗生素治疗效果欠佳，新药研发进程缓慢。传统中药黄连、黄芩、五味子、金银花等在抑制碳青霉烯类细菌中可发挥重要作用，从整体调节人体免疫力，通过多种配伍及方剂对感染耐碳青霉烯类细菌的患者进行多靶点、多部位、多形式给药治疗，也可以单药甚至单体形式在机体局部产生明显的抑菌效果，最重要的是和抗生素联合应用具有较强的协同效应，能减少抗生素使用的次数、剂量，延缓甚至逆转碳青霉烯类抗生素的耐药。中药抗耐碳青霉烯类抗生素的体外作用明显，但由于体内药物代谢过程复杂，内环境动态变化，应用到人体仍需大量体内试验。