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中图分类号：R917 文献标识码：B 文章编号：1004-7484（2011）18-0076-02
细菌耐药性的发生和发展是抗生素广泛应用，特别是无指征滥用的结果。加强耐药菌监测、限制抗生素的滥用、阻止耐药传播、进一步深入研究细菌的耐药机制和从预防耐药性角度出发，不断研制和开发新的抗生素和非抗生素类抗菌药物，将成今后的工作重点。本文就细菌对β-内酰胺类抗生素的耐药机制做如下综述。
1 细菌产生β-内酰胺酶
β-内酰胺酶种类很多，特性各异，具有不同特性的β-内酰胺酶的细菌对不同结构的β-内酰胺类抗生素的耐受性不同。β-内酰胺酶是由细菌产生的酶类，通过水解或非水解方式破坏进入菌体内的β-内酰胺环，导致β-内酰胺类抗生素失活，这是大致病菌对β-内酰胺类抗生素耐药性的主要机制。目公认的分类方法有2种，一种是1990年Ambler根据酶分子结构的不同将酶分为A、B、C、D4类:A类为丝氨酸蛋白酶，B类为金属β-内酰胺酶，C类为头孢菌素酶，D类为苯唑西林水解酶；另一种是1995年Bush［4］根据分子量、等电点、被抑制谱、对底物的水解谱等将其分为4组：第1组为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶，第2组为常能被活性位点诱导的抑制剂抑制的β-内酰胺酶;第3组为不被所有β-内酰胺酶抑制剂（乙二胺四乙酸和对氯苯甲酸泵除外）抑制的金属β-内酰胺酶；第4组为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。其中，重要的有AmpC型β-内酰胺酶和超广谱酶（ESBLs）。
AmpC型β-内酰胺酶最初是在耐氨苄西林的大肠埃希菌中发现的，由染色体编码，根据其耐药性而命名，近年也不断分离出由质粒介导的与其同源的头孢菌素酶，使它的概念有了很大的拓展，表示由革兰阴性菌产生的不被克拉维酸抑制的“丝氨酸”头孢菌素酶组成的一酶家族，统称为AmpC族酶，分为染色体介导的AmpC型和质粒介导的AmpC型β-内酰胺酶。
2 细菌的细胞外膜通透性改变
2.1 外膜通透性下降
G-菌外膜通透能力变化较大，膜孔蛋白通道非常狭窄，能对大分子及疏水性化合物的穿透形成有效屏障，外膜蛋白改变，引起膜通透性下降，减少抗生素吸收；G + 菌缺少菌外膜，所以不存在膜通透性下降的耐药机制。外膜通透性下降导致耐药产生主要由于：（1）膜孔蛋白（F、C）缺陷；（2）多向性突变；（3）特异性通道的突变；（4）脂质双层改变。
亚胺陪南对铜绿假单孢菌的活性，主要是通过一个特殊的孔蛋白通道OprD的扩散而实现的，研究发现铜绿假单胞菌外膜通透性减低可以导致对各种结构不同的亲水性的抗生素产生耐药，其通透性低的原因主要与外膜上孔蛋白的结构与状态有关；其次与孔蛋白的数量减少有关。进一步研究发现孔蛋白OprC、OprD2、OprE和OprF在抗生素向菌体细胞的弥散中只起微不足道的作用，除了OprD2缺陷的菌株使得亚胺培南的最小抑菌浓度（MIC）比OprD2完整的菌株增加4～16倍，而OprF缺陷和OprF完整的菌株其MIC没有什么区别。在銅绿假单胞菌中，孔蛋白对抗生素弥散作用甚微，主要是由于孔蛋白通道的狭窄所决定。外膜屏障使细菌对药产生固有的抗药性，且多数G - 菌产生β-内酰胺酶。研究表明，外膜屏障与β-内酰胺酶有明显的协同作用，即通透性降低的作用可使有效的酶灭活系统加强。
2.2 生物膜（biofilm）的形成
生物膜是指细菌吸附于惰性或活性表面形成的，由细菌及其分泌的多糖基质、纤维蛋白、脂蛋白等胞外多聚物自然包绕形成的膜样物。胞外多糖复合物是形成生物膜的关键，其主要成分是藻酸盐，它的合成受细菌alC和alD基因控制。但对于这两种基因的表达目前尚不清楚。
生物膜是在细菌生长过程中，为了适应生存环境而形成的一种与游走细菌相对应的存在形式，有保护细菌逃逸宿主免疫和抗生素杀伤的作用，使细菌对抗生素的敏感性降低，是形成耐药的原因之一，由其引起的难治性感染是临床上亟待解决的问题之一。但其作用机制尚不十分清楚，目前有渗透限制、营养限制和表型推断3种学说。虽然3种学说都被一定的实验所证实，但都不足以全面揭示生物膜的耐药性。
3 结论
β-内酰胺类抗生素的耐药机制极为复杂，它对某一类抗菌药物的耐药往往不是由单一因素造成，而常是几种机制协同作用的结果；它对不同抗菌药物的耐药机制也不完全相同，并不断有新的耐药机制出现。即使是同一种菌不同地区、不同时期其耐药性和耐药基因状况也不相同。细菌耐药性的发生和发展是抗生素广泛应用，特别是无指征滥用的结果，加强耐药菌监测、限制抗生素的滥用，阻止耐药传播，进一步深入研究细菌的耐药机制和从预防耐药性角度出发，不断研制和开发新的抗生素和非抗生素类抗菌药物，将成今后的工作重点,有待进一步研究。
参考文献
[1] Opez A F，Silva S J.Bacterial resistant to antibiotics in acute respitato-ry infections（ARIS）.Arch Med Res，1997，28（2）:195.
[2] Poirel L，Lebessi E，Castro M，et al.Nosocomial outbreak of extended-spectrum beta-lactamase SHV-5-producing isolates of Pseudomonas aeruginosa in Athens，Greece.Antimicrob Agents Chemother，2004,48:2277～2279.
[3] Pagani L，Mantengoli E，Migliavacca R，et al.Multifocal detection of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa producing the PER-1 extended-spectrum beta-lactamase in Northern Italy.J Clin Microbiol，2004,42:2523～2529.
[4] Ochs M M，McCusker M P，Bains M，et al.Negative regulation of the Pseudomonas aeruginosa outer membrane porin OprD selective for imipenem and basic amino acids.Antimicrob Agents Chemother,1999,43:1085～1090.
[5] Poirel L，Magalhaes M，Lopes M，et al.Molecular analysis of metallo-beta-lactamase gene bla(SPM-1)-surrounding sequences from disseminated Pseudomonas aeruginosa isolates in Recife，Brazil.Antimicrob Agents Chemother，2004,48:1406～1409.
[6] Patricia A,Bradford.Extended-Spectumβ-Lactamase in the21st Century:characterization,epidemiology，and detection of this important resistance theat.Clin Microbiol Rev,2001,14（4）:933～937.
[7] Bush K,Jacoby G a,Mediros A A.A functional classification scheme for beta-lactamases and its correlation with molecular structure.An-timicrob Agents Chemother,1995,39（6）:1211～1233.
细菌耐药性的发生和发展是抗生素广泛应用，特别是无指征滥用的结果。加强耐药菌监测、限制抗生素的滥用、阻止耐药传播、进一步深入研究细菌的耐药机制和从预防耐药性角度出发，不断研制和开发新的抗生素和非抗生素类抗菌药物，将成今后的工作重点。本文就细菌对β-内酰胺类抗生素的耐药机制做如下综述。
1 细菌产生β-内酰胺酶
β-内酰胺酶种类很多，特性各异，具有不同特性的β-内酰胺酶的细菌对不同结构的β-内酰胺类抗生素的耐受性不同。β-内酰胺酶是由细菌产生的酶类，通过水解或非水解方式破坏进入菌体内的β-内酰胺环，导致β-内酰胺类抗生素失活，这是大致病菌对β-内酰胺类抗生素耐药性的主要机制。目公认的分类方法有2种，一种是1990年Ambler根据酶分子结构的不同将酶分为A、B、C、D4类:A类为丝氨酸蛋白酶，B类为金属β-内酰胺酶，C类为头孢菌素酶，D类为苯唑西林水解酶；另一种是1995年Bush［4］根据分子量、等电点、被抑制谱、对底物的水解谱等将其分为4组：第1组为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶，第2组为常能被活性位点诱导的抑制剂抑制的β-内酰胺酶;第3组为不被所有β-内酰胺酶抑制剂（乙二胺四乙酸和对氯苯甲酸泵除外）抑制的金属β-内酰胺酶；第4组为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。其中，重要的有AmpC型β-内酰胺酶和超广谱酶（ESBLs）。
AmpC型β-内酰胺酶最初是在耐氨苄西林的大肠埃希菌中发现的，由染色体编码，根据其耐药性而命名，近年也不断分离出由质粒介导的与其同源的头孢菌素酶，使它的概念有了很大的拓展，表示由革兰阴性菌产生的不被克拉维酸抑制的“丝氨酸”头孢菌素酶组成的一酶家族，统称为AmpC族酶，分为染色体介导的AmpC型和质粒介导的AmpC型β-内酰胺酶。
2 细菌的细胞外膜通透性改变
2.1 外膜通透性下降
G-菌外膜通透能力变化较大，膜孔蛋白通道非常狭窄，能对大分子及疏水性化合物的穿透形成有效屏障，外膜蛋白改变，引起膜通透性下降，减少抗生素吸收；G + 菌缺少菌外膜，所以不存在膜通透性下降的耐药机制。外膜通透性下降导致耐药产生主要由于：（1）膜孔蛋白（F、C）缺陷；（2）多向性突变；（3）特异性通道的突变；（4）脂质双层改变。
亚胺陪南对铜绿假单孢菌的活性，主要是通过一个特殊的孔蛋白通道OprD的扩散而实现的，研究发现铜绿假单胞菌外膜通透性减低可以导致对各种结构不同的亲水性的抗生素产生耐药，其通透性低的原因主要与外膜上孔蛋白的结构与状态有关；其次与孔蛋白的数量减少有关。进一步研究发现孔蛋白OprC、OprD2、OprE和OprF在抗生素向菌体细胞的弥散中只起微不足道的作用，除了OprD2缺陷的菌株使得亚胺培南的最小抑菌浓度（MIC）比OprD2完整的菌株增加4～16倍，而OprF缺陷和OprF完整的菌株其MIC没有什么区别。在銅绿假单胞菌中，孔蛋白对抗生素弥散作用甚微，主要是由于孔蛋白通道的狭窄所决定。外膜屏障使细菌对药产生固有的抗药性，且多数G - 菌产生β-内酰胺酶。研究表明，外膜屏障与β-内酰胺酶有明显的协同作用，即通透性降低的作用可使有效的酶灭活系统加强。
2.2 生物膜（biofilm）的形成
生物膜是指细菌吸附于惰性或活性表面形成的，由细菌及其分泌的多糖基质、纤维蛋白、脂蛋白等胞外多聚物自然包绕形成的膜样物。胞外多糖复合物是形成生物膜的关键，其主要成分是藻酸盐，它的合成受细菌alC和alD基因控制。但对于这两种基因的表达目前尚不清楚。
生物膜是在细菌生长过程中，为了适应生存环境而形成的一种与游走细菌相对应的存在形式，有保护细菌逃逸宿主免疫和抗生素杀伤的作用，使细菌对抗生素的敏感性降低，是形成耐药的原因之一，由其引起的难治性感染是临床上亟待解决的问题之一。但其作用机制尚不十分清楚，目前有渗透限制、营养限制和表型推断3种学说。虽然3种学说都被一定的实验所证实，但都不足以全面揭示生物膜的耐药性。
3 结论
β-内酰胺类抗生素的耐药机制极为复杂，它对某一类抗菌药物的耐药往往不是由单一因素造成，而常是几种机制协同作用的结果；它对不同抗菌药物的耐药机制也不完全相同，并不断有新的耐药机制出现。即使是同一种菌不同地区、不同时期其耐药性和耐药基因状况也不相同。细菌耐药性的发生和发展是抗生素广泛应用，特别是无指征滥用的结果，加强耐药菌监测、限制抗生素的滥用，阻止耐药传播，进一步深入研究细菌的耐药机制和从预防耐药性角度出发，不断研制和开发新的抗生素和非抗生素类抗菌药物，将成今后的工作重点,有待进一步研究。
参考文献
[1] Opez A F，Silva S J.Bacterial resistant to antibiotics in acute respitato-ry infections（ARIS）.Arch Med Res，1997，28（2）:195.
[2] Poirel L，Lebessi E，Castro M，et al.Nosocomial outbreak of extended-spectrum beta-lactamase SHV-5-producing isolates of Pseudomonas aeruginosa in Athens，Greece.Antimicrob Agents Chemother，2004,48:2277～2279.
[3] Pagani L，Mantengoli E，Migliavacca R，et al.Multifocal detection of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa producing the PER-1 extended-spectrum beta-lactamase in Northern Italy.J Clin Microbiol，2004,42:2523～2529.
[4] Ochs M M，McCusker M P，Bains M，et al.Negative regulation of the Pseudomonas aeruginosa outer membrane porin OprD selective for imipenem and basic amino acids.Antimicrob Agents Chemother,1999,43:1085～1090.
[5] Poirel L，Magalhaes M，Lopes M，et al.Molecular analysis of metallo-beta-lactamase gene bla(SPM-1)-surrounding sequences from disseminated Pseudomonas aeruginosa isolates in Recife，Brazil.Antimicrob Agents Chemother，2004,48:1406～1409.
[6] Patricia A,Bradford.Extended-Spectumβ-Lactamase in the21st Century:characterization,epidemiology，and detection of this important resistance theat.Clin Microbiol Rev,2001,14（4）:933～937.
[7] Bush K,Jacoby G a,Mediros A A.A functional classification scheme for beta-lactamases and its correlation with molecular structure.An-timicrob Agents Chemother,1995,39（6）:1211～1233.