關于細菌超廣譜內酰胺酶與耐藥性第1頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五細菌超廣譜β－內酰胺酶與耐藥性1、什么是β－內酰胺類抗生素？2、什么是β－內酰胺酶？3、什么是超廣譜β－內酰胺酶？4、它們與細菌耐藥有什么關系？？第2頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五一、β－內酰胺類抗生素青霉素發現者、英國科學家弗萊明（1928）（一）概念

β-內酰胺類抗生素（β-lactams）指化學結構中具有β-內酰胺環的一大類抗生素。第3頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五第4頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五第5頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五第6頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五(二)β－內酰胺類抗生素抑制細菌的機理N-乙酰葡萄糖胺雙糖十肽轉肽酶

N-乙酰胞壁酸五肽聚合物（PBPs）粘肽（構成細胞壁）β－內酰胺類抗生素（－）胞漿內細胞膜細胞膜外第7頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五第8頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五細胞壁合成受阻，細胞壁缺損，外環境水分滲入到菌體，菌體膨脹裂解而死。第9頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五第10頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五二、β－內酰胺酶（一）概念

β-內酰胺酶（β-lactamase）是細菌產生的可水解β-內酰胺類抗生素的酶。

絕大多數常見的β-內酰胺酶有一個依賴絲氨酸發揮作用的機制。通常它們的活性位點具有一個狹窄的縱形溝狀結構，在溝的底部形成了一個空腔（氧陰離子袋），這種疏松的構造容易彎曲，便于結合底物。第11頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（二）、β-內酰胺酶是細菌耐藥的機理絲氨酸的結構式第12頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五

β-內酰胺環上的羰基碳在結合β內酰胺酶活性部位的絲氨酸時發生了不可逆的反應，結果使其成為開環物。第13頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（三）β-內酰胺酶分類方法一、Bush-M-J分類法（功能分類法）根據β-內酰胺酶的功能相似性（底物和抑制物的輪廓）分為1，2，3，4四組，其中2組和3組又分為很多亞組。二、Ambler分類法（分子分類法）根據酶的氨基酸序列的保守性和相似性將β-內酰胺酶分為A，B，C，D四組。第14頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五克拉維酸第15頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五

三、超廣譜β-內酰胺酶

（一）概念

超廣譜β-內酰胺酶(extendedspectrumbeta-lactamases,ESBLs)是由質粒介導的能賦予細菌對多種β-內酰胺類抗生素和單酰胺環類抗生素耐藥并可被β-內酰胺酶抑制劑所抑制的一類β-內酰胺酶.

第16頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五(二)超廣譜β-內酰胺酶特點（1）主要是有質粒介導

ESBLs基因由質粒介導,可通過接合、轉化和轉導等形式在細菌間擴散。第17頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（2）產超廣譜β-內酰胺酶主要是革蘭氏陰性菌如：大腸埃希菌屬、肺炎克雷伯菌、奇異變形桿菌（3）能被β-內酰胺酶抑制劑所抑制如：CA（克拉維酸）、甲氧西林第18頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（1）TEM型ESBLs

TEM型ESBLs由TEM-1衍化而來。在TEM家族中

TEM-3是第一個顯示ESBLs特點的TEM型β-內酰胺酶。TEM型ESBLs的形成是因為238位甘氨酸突變為絲氨酸所形成的。這種突變提高了對頭孢噻肟的水解能力。2005年發現的TEM-94發生了104,238氨基酸位點的改變,藥敏實驗證實其對頭孢泊肟和頭孢噻肟耐藥。第19頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（三）超廣譜內酰胺酶類型

目前發現的超廣譜β-內酰胺酶種類已超過200多種,其類型可以分為TEM型、SHV型、OXA型、CTX-M型、其它型等5類。其中TEM和SHV型酶是臨床上較常見的超廣譜β-內酰胺酶。第20頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（2）SHV型ESBLs

SHV型ESBLs是由SHV-1衍化而來。SHV家族中第一個SHV型ESBLs是SHV-2。SHV-2發生了Gly-238-Ser位點的突變,這增加了對氧亞氨基類抗生素的親和力和水解能力。對比其它的SHV型ESBLs氨基酸序列分析發現,氨基酸的突變主要集中在179,238,240,205位點。

第21頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五

（三）ESBLs的檢測方法

1、標準紙片擴散法（1）表型初篩試驗

按標準紙片擴散法操作，當下述抗菌藥物的抑菌環直徑頭孢泊肟(10μg)≤17mm或頭孢他啶(30μg)≤22mm或氨曲南(30μg)≤27mm或頭孢噻肟(30μg)≤27mm或頭孢曲松(30μg)≤25mm時，提示為可疑產ESBLs菌株。第22頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（2）表型確證試驗

使用頭孢他啶(30μg)和頭孢他啶/克拉維酸(30/10μg)及頭孢噻肟(30μg)和頭孢噻肟/克拉維酸(30/10μg)兩對藥敏紙片，當兩個藥物中有任何一個在加克拉維酸后抑菌環直徑與不加克拉維酸的抑菌環相比增大值≥5mm，可確認為產ESBLs菌株。第23頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五頭孢他啶\克拉維酸頭孢噻肟頭孢他啶頭孢噻肟\克拉維酸第24頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五2三相水解試驗區分菌株為產ESBLs或產頭孢菌素酶（AmpC酶）ESBLs和AmpC酶同時產生的情況。第25頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五①號槽：酶粗提物；②號槽：酶+CA；③號槽：酶+氯唑西林（CLO）；④號槽：酶+CA+CLO單產ESBLs菌株第26頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五①號槽：酶粗提物；②號槽：酶+CA；③號槽：酶+氯唑西林（CLO）；④號槽：酶+CA+CLO聯合產ESBLs和AmpC菌株第27頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五3、E-test法

E-test，為ABBIODISK公司開發的測試ESBLs的試劑條。應用表型確證試驗的原理，將頭孢他啶（或頭孢噻肟）和復方制劑頭孢他啶/克拉維酸（或頭孢噻肟/克拉維酸）分別置于試條兩端，將試條貼于接種了待測細菌的平板上，刻度面朝上，35℃培養18-24小時后，讀取試條兩端的MIC值。當頭孢他啶與頭孢他啶/克拉維酸（或頭孢噻肟與頭孢噻肟/克拉維酸）的比值≥8時，即可判定為產ESBLs，否則為陰性。第28頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五第29頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五第30頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五4、分子生物學檢測聚合酶鏈式反應(PCR)

參照GenBank已發表的TEM、SHV、CTX-M和OXA各亞型的基因序列，分別設計特異性引物第31頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五5、總結ESBLs的檢測方法表型初篩試驗初步判斷表型確證試驗最終確認三相水解試驗確認菌株是否只產ESBLsE-test法分子生物學檢測第32頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（四）ESBLs的防治(1)開發能夠相對或絕對能夠抵抗β－內酰胺酶水解的新型抗菌藥物。(2)應用β-內酰胺酶抑制劑(3)規范抗生素的使用第33頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（一）β-內酰胺酶抑制劑β-內酰胺酶抑制劑是一種β-內酰胺類藥物，可與β-內酰胺酶發生牢固的結合而使酶失活，和其他抗生素聯用可增強抗菌活性，減少其用量。第34頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五（二）β-內酰胺酶抑制劑分類按作用分為三類：（1）可逆性競爭性抑制劑：鄰氯西林、雙氯西林等（2）不可逆競爭性抑制劑：克拉維酸、舒巴坦等（3）非競爭性抑制劑：甲氧西林等第35頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五β-內酰胺酶β-內酰胺類抗生素β-內酰胺酶克拉維酸不可逆競爭性抑制藥物分解，細菌存活酶失活，藥物起作用第36頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五β-內酰胺酶鄰氯西林

+鄰氯西林可逆性競爭性抑制

第37頁，共39頁，2022年，5月20日，19點28分，星期五(三)