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对产超光谱β-内酰胺酶和β-内酰胺酶肺炎克雷伯菌的耐药机制的研究

作　者: 任芭
导　师: 李凡
学　校: 吉林大学
专　业: 医学微生物学
关键词: 肺炎克雷伯菌 β-内酰胺类抗生素 ESBL 质粒介导的AmpC酶 耐药机制
分类号: R446.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


抗生素的发现是医学史上最伟大的成就之一,在提高人类健康水平,保障人民生命方面发挥了重要作用。然而,由于误用,滥用和过度使用抗生素,使之产生抗药性,导致临床抗感染治疗失败和院内感染的爆发,严重威胁人类健康。β-内酰胺类抗生素尤其是第三代头孢菌素,因其强大的抗菌活性,抗菌谱广,毒性低等特点,在革兰阴性菌感染治疗中发挥了重要作用,也是临床上应用最为普遍的抗生素。近年来,第三代头孢菌素如头孢他啶、头孢噻肟、头孢曲松应用越来越频繁,这无疑驱动了突变酶的选择,即所谓的超广谱β内酰胺酶(ESBL)超广谱p-内酰胺酶是指能水解氧亚氨基p-内酰胺类抗生素包括第三代头孢菌素(头孢泊肟,头孢曲松,头孢噻肟,头孢他啶)和单酰胺菌素(氨曲南),并可被β-内酰胺酶抑制剂所抑制的一类β-内酰胺酶。自从1983年首次发现以来,世界各地几乎均有产ESBLs:服道。而且有很多关于由产ESBLs细菌引起院内感染爆发流行的报道。肺炎克雷伯菌是引起院内感染的重要病原体之一,也是产ESBLs细菌之一。有报道称75%以上产ESBLs细菌感染与肺炎克雷伯菌有关。研究还表明,产ESBLs和质粒介导的AmpC型β-内酰胺酶肺炎克雷伯菌在全球范围迅速播散,给抗感染治疗带来严重威胁。产ESBL肺炎克雷伯菌还显示对喹诺酮类和氨基糖苷类抗生素的协同耐药性,这可能是由于质粒的存在可以通过接合方式将耐药性转移到其他菌株。质粒介导的AmpC型β-内酰胺酶由肠杆菌科家族不同细菌包括肠杆菌属、弗氏枸橼酸杆菌属、摩根(氏)菌属和粘质沙雷氏菌等染色体编码的AmpCβ-内酰胺酶的衍生物,也在缺乏染色体AmpCβ-内酰胺酶的菌属中检出,如肺炎克雷伯菌,大肠杆菌,沙门氏菌和奇异变形杆菌。质粒介导的AmpCβ-内酰胺酶能够水解氧亚氨基头孢菌素(头孢泊肟、头孢曲松、头孢噻肟、头孢他啶)和单酰胺菌素(氨曲南)以及头孢霉素(如头孢西丁,头孢替坦),与ESBL不同的是它不被β-内酰胺酶抑制剂如克拉维酸所抑制。由ESBLs和质粒型AmpC酶介导的细菌对广谱β-内酰胺类药物的广泛耐药已成为日益严重的世界性问题。因为编码ESBLs和质粒介导的AmpCβ-内酰胺酶基因通常位于一个大的多重耐药质粒上。临床感染中由于上述产酶菌株的存在常导致应用第二或第三代头孢菌素治疗失败。因此,所有根据美国临床实验室国家委员会(NCCL)标准确定的产ESBL菌株,无论实验结果显示有多敏感,均可报为对所有广谱β-内酰胺类抗生素耐药。本研究旨在明确从吉林大学第一医院临床样本中分离的肺炎克雷伯菌所携带的β-内酰胺酶基因型别。采用PCR法检测TEM、SHV、CTX-M型ESBLs基因及DHA、FOX、CMY、MOX型质粒介导的AmpC酶基因,并通过PCR产物直接测序加以确定。227株菌株于2009年3月至2010年8月从医院不同病房患者标本中分离获得,并采用生化试验鉴定证实为肺炎克雷伯菌。采用K-B纸片扩散法测定其对17种不同抗菌药物的敏感性。采用表型筛选试验筛选产ESBLs和质粒介导的AmpC酶菌株。煮沸法提取产酶菌株DNA,并作为模板采用PCR法检测TEM、SHV、CTX-M和AmpCβ-内酰胺酶基因。随机选取每种β-内酰胺酶基因阳性扩增产物中的一株进行测序分析。结果表明产β-内酰胺酶菌株对绝大多数抗生素的耐药性明显高于非产酶株。协同产ESBLs和质粒介导的AmpC酶菌株对氧亚氨基头孢菌素和7-α-甲氧基头孢菌素的耐药性明显强于单产ESBLs或AmpC酶菌株。表型确证试验共检出51株产酶株,其中产ESBL 34株(66.6%),产AmpC酶17株(33.3%)和协同产ESBL和AmpC酶6株(11.7%)。PCR扩增结果显示：blaTEM阳性15株(29.4%),blaSHV阳性14株(27.4%),blaCTX-M阳性19株(37.2%),blaDHA-1阳性23株(45.0%),其中,部分菌株为多种ESBLs和质粒介导的AmpCβ-内酰胺酶基因共存。多种ESBLs基因共存菌株中blaTEM+SHV 3株(5.9%),blaTEM+CTX-M 3株(5.9%),blaSHV+CTX-M2株(3.9%),ESBLs和AmpC酶基因共存菌株中2株(3.9%)3株(5.9%),blaDHA+CTX-M 1株(1.9%)。未检出CMY、MOX、FOX基因。测序分析表明,在本组内最常检出的基因型是blaTEM-1,blaSHV-1和blaCTX-M-15。

全文目录


中文摘要  4-6
Abstract  6-14
INTRODUCTION  14-16
PART 1: LITERATURE REVIEW  16-45
  CHAPTER 1 ANTIBIOTIC  16-30
    1.1 Definition of antibiotic  16
    1.2 β-lactam antibiotic and its Source and classification  16-18
    1.3 β-lactamase inhibitor and its function  18
    1.4 Mechanism of action of β-lactam antibiotics on bacterial cell wall synthesis  18-20
    1.5 Resistant mechanism of β-lactam antibiotics  20-30
  CHAPTER 2 B-LACTAMASE  30-40
    2.1 beta lactamase enzyme and its origin and classification  30-33
    2.2 ESBL and its types  33-34
    2.3 AmpC beta lactamase and its types  34-35
    2.4 The induction properties of AmpC P-lactamase  35-36
    2.5 Epidemiology of ESBL and plasmid mediated AmpC P-lactamase  36-37
    2.6 Modes of Spread of strains producing ESBL and pAmpC β-lactamase  37-38
    2.7 Prevention, control and treatment of strains producing ESBL and pAmpC beta lactamase  38-40
  3. KLEBSIELLA PNEUMONIAE  40-43
    3.1 Morphology, culture character and bio-chemical test of K. pneumoniae  40-41
    3.2 Pathogenicity of K. pneumonia  41-43
  Literature summary and importance of Thesis  43-45
PART 2 EXPERIMENTAL STUDY  45-85
  CHAPTER 1. MATERIAL AND INSTRUMENTS FOR EXPERIMENT  45-51
    1. MATERIALS  45-49
      1.1 Bacterial Strains  45
      1.2 Reagents  45-49
      1.3 Instrument and Equipments  49
    2. METHODS  49-51
      2.1 Isolation and Identification of K. pneumoniae  49-50
      2.2 The drug susceptibility test  50-51
  CHAPTER 3. METHOD OF DETECTION OF ESBL AND AMPC-BETA LACTAMASE  51-63
    3.1 Phenotyping screening and confirmatory test  51-53
    3.2 Genotyping test of ESBL and ampC beta lactamase  53-55
    3.3 DNA cloning and sequencing  55-63
  CHAPTER 4. RESULTS  63-80
    4.1 Isolation of Klebsiella pneumoniae from clinical sample  63
    4.2 The resistant rate of the clinical isolated of Klebsiella pneumoniae  63-65
    4.3 The phenotypic detection of ESBLs or/and ampC producing strains  65-67
    4.4 The resistant phenotype of β-lactamase (ESBL/pAmpC) strains  67-71
    4.5 ESBLs and pAmpC β-lactamase genotyping  71-73
    4.6 TA cloning and sequencing analysis of ESBLs  73-75
    4.7 DNA sequencing results  75-80
  CHAPTER 5. DISCUSSION AND CONCLUSION  80-85
REFERENCES  85-99
ARTICLES  99-100
ACKNOWLEDGEMENT  100

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中图分类: > 医药、卫生 > 临床医学 > 诊断学 > 实验室诊断 > 微生物学检验
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