大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物耐藥機制的研究進展
鄧敏 黃永茂
【摘要】 自耐藥大腸埃希菌被報道以來,大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物的耐藥菌株在世界各地引起了廣泛感染、傳播和流行,由其產生的耐藥問題已成為當前全球最重要的耐藥問題之一。本文對大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物耐藥機制的研究進展作簡要綜述。
【關鍵詞】 大腸埃希菌;氟喹諾酮;耐藥性
氟喹諾酮類藥物是一類廣譜、強效的化學合成藥物,臨床上已廣泛用于各種細菌性感染。但是隨著這類藥物在臨床的大量應用,其耐藥菌株呈蔓延趨勢,嚴重影響了其臨床療效及臨床應用。大腸埃希菌的耐藥機制不斷發展,造成日益嚴重的耐藥問題,已成為重要的醫院感染病原體之一[1]。現就大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物耐藥機制的研究進展作一綜述。
1 藥物作用靶位的改變 抗生素的殺菌、抑菌作用是與細菌不同部位上的靶位蛋白結合,抑制其功能而生效。而細菌的耐藥則可以通過不同方式改變靶位蛋白結構,使抗菌藥與其結合力下降或不能結合。DNA回旋酶和拓撲異構酶Ⅳ是喹諾酮類藥物的主要作用靶位。
1.1 DNA回旋酶
DNA回旋酶是由2個A亞基和2個B亞基構成的四聚體,分別由gyrA 和gyrB基因編碼。早在20世紀80年代通過比較敏感菌和自發耐藥菌、人工誘變耐藥菌的染色體,已經發現了編碼旋轉酶的基因突變。gyrA和gyrB基因的突變只限于編碼一個氨基酸的3個堿基中的1個發生替換。gyrA的突變主要有4個位點,而且集中在較小的區域,將這一基因區段稱為氟喹諾酮耐藥決定區(quinolones resistance determining region,QRDR ),即第199-318個堿基(Ala67Gln106)。已證實QRDR的突變與細菌耐藥有直接關系[2,3]。只有氨基酸發生取代的堿基突變才可改變細菌對藥物的敏感性。近年來研究發現gyrA的QRDR內氨基酸取代方式、位置、取代位點的多少與E.coli耐藥水平有著密切的關系。尤其是gyrA基因改變最常見,其次是gyrB。gyrB基因突變較為單一,目前發現氨基酸的替換只有兩個比較集中的位點,即第426和447位,都為單個氨基酸替換。gyrB突變促進gyrA突變耐藥性的產生,目前尚無資料表明gyrB突變作為獨立的耐喹諾酮類的機制。De la Fuente C M等[4]研究證實Ser83是gyrA 的基本突變點,gyrA基因中密碼子83發生突變常常造成大腸埃希菌對喹諾酮類抗菌藥物耐藥。同時報道一株大腸埃希菌發生雙重突變,在密碼子83 Ser to Leu,以及在密碼子87 Asp to Asn。國內也有相關報道[5]gyrA基因突變,除常見氨基酸改變外,還發現密碼子87 Asp to Asn、密碼子84 Ala to Pro。
1.2 拓撲異構酶Ⅳ
拓撲異構酶Ⅳ是由2個C基因和2個E基因組成的四聚體,分別由parC和parE基因編碼。拓撲異構酶ⅣA亞單位和DNA 回旋酶A亞單位在NH2-末端有很高的同源性,即gyrA和parC的N末端均有與喹諾酮耐藥決定區域QRDR有關的區域,在此區發生氨基酸的替代影響了喹諾酮類藥物與酶結合的緊密關系,從而使其耐藥性增加。拓撲異構酶Ⅳ只是藥物的從屬靶位,DNA 回旋酶對氟喹諾酮類藥物比拓撲異構酶Ⅳ更敏感[6]。蔣萍等[5]通過PCR擴增大腸埃希菌耐藥株的gyrA QRDR區和parC基因,進行PCRSSCP分析;同時,PCR擴增marOR基因,在耐藥株中隨機選取進行測序,檢測marOR基因突變情況。發現gyrA和parC基因突變引起大腸埃希菌產生耐藥,Chenia HY等[6]報道ParC突變發生在Ser80/Glu84,gyrA基因突變是產生對氟喹諾酮類耐藥的主要原因,parC基因突變可引起菌株對氟喹諾酮類藥物的高水平耐藥。
2 膜通透性屏障及相關基因突變 大腸埃希菌增加抗生素滲透障礙的主要方式是改變跨膜通道孔蛋白結構性質,使其與抗生素結合力下降,以及減少跨膜通道孔蛋白數量甚至使之消失,從而減少藥物在細胞內的積聚。大腸埃希菌外膜上存在多種外膜蛋白(Omp),主要有OmpA、OmpF、OmpC和蛋白K。其中外膜蛋白F(outer member protein F,OmpF)和外膜蛋白C(outer member protein C,OmpC)為大腸桿菌的主要外膜蛋白。OmpF和OmpC在大腸桿菌中的表達以協調方式緊密相關,以保持外膜蛋白總量的恒定。當細菌染色體的基因突變引起膜通透性降低影響藥物的轉運時,細菌即可發生耐藥。在耐氟喹諾酮大腸埃希菌的染色體上已發現norB、norC、nfxc、nfxB和cfxB等多個染色體突變基因,攜帶這些突變基因的耐藥株幾乎都具有相同的表型Omp的異常,尤其是作為親水性小分子藥物通道的OmpF的減少或缺失,使細菌對氟喹諾酮類藥物的攝入減少。OmpC通道缺失的菌株對氟喹諾酮類藥物的敏感性似乎不變,提示OmpF減少或缺失是細菌膜通透性降低的主要因素[7]。OmpF的表達是通過micF基因調控的,它編碼一小段反義RNA,與OmpF的mRNA5末端互補,從而阻止OmpF的翻譯過程,最終導致OmpF的蛋白合成量降低[8]。但是Hirai K等[9]對大腸埃希菌norC突變株的研究表明,僅由膜通透性降低所引起的藥物蓄積濃度減少極其有限,這提示除OmpF異常外,一定還存在其他引起藥物蓄積濃度的降低的決定因素。Chenia HY等[6]同時還發現具有粗糙LPS的大腸埃希菌內環丙沙星蓄積量高于具有光滑LPS的菌株,并且與OmpF的表達無關。
3 主動外排活躍 主動外排系統是指細菌細胞內膜存在能量依賴性蛋白外排泵,通過主動外排作用將藥物從菌體排出,使達到作用靶位的藥量明顯減少,不足以發揮殺菌或抑菌作用。目前發現與氟喹諾酮類藥物耐藥性有關的主動外排系統均為多重藥物外排泵。多重藥物外排泵根據其轉運蛋白的作用方式及消耗能量的來源不同分為兩類[10,11]:一類是以質子驅動力為能量,以“H藥物”方式向細胞外作反向轉運;另一類為ABC,以ATP驅動力為能量,由ATP結合盒向胞外轉運。大腸埃希菌以前者為主,前者按轉運蛋白的分子結構、同源性及作用方式又可分為4類:(1)MF(major faciliator family);(2)RND(resistance-nodulation-pision family);(3)SMR(small multidrug resistance);(4)MATE(multidrugand toxic compound extrusion)。研究表明,大腸埃希菌與氟喹諾酮類藥物耐藥性有關的主動外排泵有3個:AcrAB、MdfA和NorE。其中AcrABTolC系統為主要代表,是目前耐藥研究中的熱點,屬于質子依賴型,能夠產生對多種抗菌藥的高水平的多重耐藥。AcrABTolC系統主要由細胞內膜泵(AcrB)通過跨膜融合蛋白(AcrA)與外膜的排除泵(TolC)連接而組成,它有一個寬的底物范圍,主要包括:喹諾酮類、氯霉素、紅霉素、四環素、青霉素、利福平等多種抗生素、染料和去污劑等。通常情況下AcrABTolC系統處于低水平表達,但在選擇性壓力下會去阻遏出現高表達。目前研究[12]發現,藥物分子外排主要和H 相偶聯,它們構成一個反向轉運蛋白,通道開放后,H由于濃度梯度內流,藥物分子隨即外排。AcrAB由acrAB操縱子編碼,而編碼外膜蛋白TolC 的基因tolC則位于染色體的其它區域。acrAB的表達受多種調控因子的調節,MarA、RobA、SoxS是aerAB的正調控蛋白,可同時增加AcrAB和tolC的表達。JellenRitter[13]等研究表明acrR是位于acrAB基因上游的阻遏蛋白基因,可通過直接增加AcrR數量阻止acrAB超表達,acrR突變去阻遏,也可使acrAB表達增加。同時發現acrAB缺失突變體也表現出對氟喹諾酮類藥物耐藥性和多重藥物耐藥表型。另外,MppA對acrB的轉錄起負調節作用,mppA的無意義突變株中外膜蛋白OmpF的表達也減少了,可與外排泵產生協同耐藥。方治平等[14]實驗觀察主動外排泵激活劑(葡萄糖)和抑制劑(氰氯苯腙)對氟喹諾酮類藥物在菌體內蓄積量的影響,證明主動外排泵對相對親水性氟喹諾酮類藥物的泵出功能明顯強于其對疏水性氟喹諾酮類藥物的作用。
4 質粒介導的耐藥機制 1998年[15]第1個喹諾酮類耐藥質粒(pMG252)在美國阿拉巴馬州的1株臨床分離的肺炎克雷伯菌中發現,該質粒可將喹諾酮耐藥性轉移至大腸埃希菌、β內酰胺類、氨基糖苷類、氯霉素、磺胺類抗菌藥物均耐藥。后來在該質粒內發現了喹諾酮耐藥基因qnr,它位于位于整合子樣結構(與整合子In6和In7同源)qacE△1(季銨鹽化合物及溴乙錠的耐受基因)和sull(磺胺耐藥基因)的上游.并被orf 513圍繞。qnr編碼的蛋白Qnr屬于五肽重復家族,與免疫球蛋白McbG有序列同源性,后者通過抑制合成MccB17來保護DNA解旋酶。Qnr具有前后各11個和28個拷貝的五肽重復結構域,被單一的甘氨酸通過一致的序列A/CD/NI/FxX(其中x為任意氨基酸)隔開。Tran JH等[16]研究還發現:在酶催化反應的早期,也就是促旋酶剛開始與DNA相互作用時,Qnr就可能特異地結合到促旋酶及其相應的亞基GyrA和GyrB上,但Qnr并不與喹諾酮藥物競爭結合促旋酶的結合位點;Qnr與促旋酶的相互作用影響了促旋酶的內在活性,降低了促旋酶與DNA的結合,這就意味著喹諾酮作用的全酶-DNA靶位的數量減少;Qnr與促旋酶的結合,改變了藥物結合區域的構象,從而降低了藥物識別靶位的效率。Rodríguez-Martínez JM等[17]研究證明表達qnra1基因的菌株,gyrA和parC基因容易發生突變,以產生高水平的喹諾酮耐藥性。另外Qnr也可能干擾喹諾酮與促旋酶的結合導致終末復合體DNA酶藥物的形成減少或Qnr可能并不直接影響喹諾酮與促旋酶的結合,而僅使終末復合體的穩定性降低,從而不能有效地阻止復制的進行和DNA的復制而耐藥。大腸埃希菌的第二靶位拓撲異構酶Ⅳ似乎也受Qnr蛋白的保護 進一步的研究[18]發現qnr質粒很大,約1O~50 kbp,同時攜帶多種抗菌藥物耐藥決定簇。迄今為止已鑒定的耐藥決定簇包括:(1)aac基因:編碼乙酰轉移酶,介導對氨基糖苷類藥物耐藥。(2)bla基因:編碼FOX5、DHA1、OxA30和SHV7型 內酰胺酶,介導對β-內酰胺類耐藥。(3)cat基因:編碼氯霉素乙酰轉移酶,介導對氯霉素耐藥。(4)qaeEA1基因:編碼外排泵,排出季銨鹽化合物。(5)sull基因:編碼二氫葉酸合成酶,介導對磺胺類耐藥。多種抗菌藥物耐藥決定簇共存于一種可轉移的質粒上,預示著任一種抗菌藥物耐藥的發生都可能導致伴隨的其他抗菌藥物耐藥基因的表達。其中aac基因:編碼乙酰轉移酶,介導對氨基糖苷類藥物耐藥。同時大量研究發現質粒介導和染色體介導的耐藥間可能也存在著某種聯系。Ambrozic Avgustin J等[19]研究發現aac(6')Ibcr基因是低水平PMQR基因,推測它可以增強染色體突變的選擇,并作為臨床耐藥水平的發生和傳播的原因。qnr基因的單獨存在可使菌株對喹諾酮藥物的敏感性降低,但可能并未達到具有臨床意義的喹諾酮耐藥水平或僅僅導致低水平的喹諾酮耐藥。但含qnr的菌株在喹諾酮藥物的選擇壓力下容易發生染色體突變,或者含染色體突變的菌株在適宜的條件下可以捕獲qnr基因,在這兩種情況下菌株同時具有了質粒和染色體介導的喹諾酮耐藥機制,引起高水平喹諾酮耐藥。
【摘要】 自耐藥大腸埃希菌被報道以來,大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物的耐藥菌株在世界各地引起了廣泛感染、傳播和流行,由其產生的耐藥問題已成為當前全球最重要的耐藥問題之一。本文對大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物耐藥機制的研究進展作簡要綜述。
【關鍵詞】 大腸埃希菌;氟喹諾酮;耐藥性
氟喹諾酮類藥物是一類廣譜、強效的化學合成藥物,臨床上已廣泛用于各種細菌性感染。但是隨著這類藥物在臨床的大量應用,其耐藥菌株呈蔓延趨勢,嚴重影響了其臨床療效及臨床應用。大腸埃希菌的耐藥機制不斷發展,造成日益嚴重的耐藥問題,已成為重要的醫院感染病原體之一[1]。現就大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物耐藥機制的研究進展作一綜述。
1 藥物作用靶位的改變 抗生素的殺菌、抑菌作用是與細菌不同部位上的靶位蛋白結合,抑制其功能而生效。而細菌的耐藥則可以通過不同方式改變靶位蛋白結構,使抗菌藥與其結合力下降或不能結合。DNA回旋酶和拓撲異構酶Ⅳ是喹諾酮類藥物的主要作用靶位。
1.1 DNA回旋酶
DNA回旋酶是由2個A亞基和2個B亞基構成的四聚體,分別由gyrA 和gyrB基因編碼。早在20世紀80年代通過比較敏感菌和自發耐藥菌、人工誘變耐藥菌的染色體,已經發現了編碼旋轉酶的基因突變。gyrA和gyrB基因的突變只限于編碼一個氨基酸的3個堿基中的1個發生替換。gyrA的突變主要有4個位點,而且集中在較小的區域,將這一基因區段稱為氟喹諾酮耐藥決定區(quinolones resistance determining region,QRDR ),即第199-318個堿基(Ala67Gln106)。已證實QRDR的突變與細菌耐藥有直接關系[2,3]。只有氨基酸發生取代的堿基突變才可改變細菌對藥物的敏感性。近年來研究發現gyrA的QRDR內氨基酸取代方式、位置、取代位點的多少與E.coli耐藥水平有著密切的關系。尤其是gyrA基因改變最常見,其次是gyrB。gyrB基因突變較為單一,目前發現氨基酸的替換只有兩個比較集中的位點,即第426和447位,都為單個氨基酸替換。gyrB突變促進gyrA突變耐藥性的產生,目前尚無資料表明gyrB突變作為獨立的耐喹諾酮類的機制。De la Fuente C M等[4]研究證實Ser83是gyrA 的基本突變點,gyrA基因中密碼子83發生突變常常造成大腸埃希菌對喹諾酮類抗菌藥物耐藥。同時報道一株大腸埃希菌發生雙重突變,在密碼子83 Ser to Leu,以及在密碼子87 Asp to Asn。國內也有相關報道[5]gyrA基因突變,除常見氨基酸改變外,還發現密碼子87 Asp to Asn、密碼子84 Ala to Pro。
1.2 拓撲異構酶Ⅳ
拓撲異構酶Ⅳ是由2個C基因和2個E基因組成的四聚體,分別由parC和parE基因編碼。拓撲異構酶ⅣA亞單位和DNA 回旋酶A亞單位在NH2-末端有很高的同源性,即gyrA和parC的N末端均有與喹諾酮耐藥決定區域QRDR有關的區域,在此區發生氨基酸的替代影響了喹諾酮類藥物與酶結合的緊密關系,從而使其耐藥性增加。拓撲異構酶Ⅳ只是藥物的從屬靶位,DNA 回旋酶對氟喹諾酮類藥物比拓撲異構酶Ⅳ更敏感[6]。蔣萍等[5]通過PCR擴增大腸埃希菌耐藥株的gyrA QRDR區和parC基因,進行PCRSSCP分析;同時,PCR擴增marOR基因,在耐藥株中隨機選取進行測序,檢測marOR基因突變情況。發現gyrA和parC基因突變引起大腸埃希菌產生耐藥,Chenia HY等[6]報道ParC突變發生在Ser80/Glu84,gyrA基因突變是產生對氟喹諾酮類耐藥的主要原因,parC基因突變可引起菌株對氟喹諾酮類藥物的高水平耐藥。
2 膜通透性屏障及相關基因突變 大腸埃希菌增加抗生素滲透障礙的主要方式是改變跨膜通道孔蛋白結構性質,使其與抗生素結合力下降,以及減少跨膜通道孔蛋白數量甚至使之消失,從而減少藥物在細胞內的積聚。大腸埃希菌外膜上存在多種外膜蛋白(Omp),主要有OmpA、OmpF、OmpC和蛋白K。其中外膜蛋白F(outer member protein F,OmpF)和外膜蛋白C(outer member protein C,OmpC)為大腸桿菌的主要外膜蛋白。OmpF和OmpC在大腸桿菌中的表達以協調方式緊密相關,以保持外膜蛋白總量的恒定。當細菌染色體的基因突變引起膜通透性降低影響藥物的轉運時,細菌即可發生耐藥。在耐氟喹諾酮大腸埃希菌的染色體上已發現norB、norC、nfxc、nfxB和cfxB等多個染色體突變基因,攜帶這些突變基因的耐藥株幾乎都具有相同的表型Omp的異常,尤其是作為親水性小分子藥物通道的OmpF的減少或缺失,使細菌對氟喹諾酮類藥物的攝入減少。OmpC通道缺失的菌株對氟喹諾酮類藥物的敏感性似乎不變,提示OmpF減少或缺失是細菌膜通透性降低的主要因素[7]。OmpF的表達是通過micF基因調控的,它編碼一小段反義RNA,與OmpF的mRNA5末端互補,從而阻止OmpF的翻譯過程,最終導致OmpF的蛋白合成量降低[8]。但是Hirai K等[9]對大腸埃希菌norC突變株的研究表明,僅由膜通透性降低所引起的藥物蓄積濃度減少極其有限,這提示除OmpF異常外,一定還存在其他引起藥物蓄積濃度的降低的決定因素。Chenia HY等[6]同時還發現具有粗糙LPS的大腸埃希菌內環丙沙星蓄積量高于具有光滑LPS的菌株,并且與OmpF的表達無關。
3 主動外排活躍 主動外排系統是指細菌細胞內膜存在能量依賴性蛋白外排泵,通過主動外排作用將藥物從菌體排出,使達到作用靶位的藥量明顯減少,不足以發揮殺菌或抑菌作用。目前發現與氟喹諾酮類藥物耐藥性有關的主動外排系統均為多重藥物外排泵。多重藥物外排泵根據其轉運蛋白的作用方式及消耗能量的來源不同分為兩類[10,11]:一類是以質子驅動力為能量,以“H藥物”方式向細胞外作反向轉運;另一類為ABC,以ATP驅動力為能量,由ATP結合盒向胞外轉運。大腸埃希菌以前者為主,前者按轉運蛋白的分子結構、同源性及作用方式又可分為4類:(1)MF(major faciliator family);(2)RND(resistance-nodulation-pision family);(3)SMR(small multidrug resistance);(4)MATE(multidrugand toxic compound extrusion)。研究表明,大腸埃希菌與氟喹諾酮類藥物耐藥性有關的主動外排泵有3個:AcrAB、MdfA和NorE。其中AcrABTolC系統為主要代表,是目前耐藥研究中的熱點,屬于質子依賴型,能夠產生對多種抗菌藥的高水平的多重耐藥。AcrABTolC系統主要由細胞內膜泵(AcrB)通過跨膜融合蛋白(AcrA)與外膜的排除泵(TolC)連接而組成,它有一個寬的底物范圍,主要包括:喹諾酮類、氯霉素、紅霉素、四環素、青霉素、利福平等多種抗生素、染料和去污劑等。通常情況下AcrABTolC系統處于低水平表達,但在選擇性壓力下會去阻遏出現高表達。目前研究[12]發現,藥物分子外排主要和H 相偶聯,它們構成一個反向轉運蛋白,通道開放后,H由于濃度梯度內流,藥物分子隨即外排。AcrAB由acrAB操縱子編碼,而編碼外膜蛋白TolC 的基因tolC則位于染色體的其它區域。acrAB的表達受多種調控因子的調節,MarA、RobA、SoxS是aerAB的正調控蛋白,可同時增加AcrAB和tolC的表達。JellenRitter[13]等研究表明acrR是位于acrAB基因上游的阻遏蛋白基因,可通過直接增加AcrR數量阻止acrAB超表達,acrR突變去阻遏,也可使acrAB表達增加。同時發現acrAB缺失突變體也表現出對氟喹諾酮類藥物耐藥性和多重藥物耐藥表型。另外,MppA對acrB的轉錄起負調節作用,mppA的無意義突變株中外膜蛋白OmpF的表達也減少了,可與外排泵產生協同耐藥。方治平等[14]實驗觀察主動外排泵激活劑(葡萄糖)和抑制劑(氰氯苯腙)對氟喹諾酮類藥物在菌體內蓄積量的影響,證明主動外排泵對相對親水性氟喹諾酮類藥物的泵出功能明顯強于其對疏水性氟喹諾酮類藥物的作用。
4 質粒介導的耐藥機制 1998年[15]第1個喹諾酮類耐藥質粒(pMG252)在美國阿拉巴馬州的1株臨床分離的肺炎克雷伯菌中發現,該質粒可將喹諾酮耐藥性轉移至大腸埃希菌、β內酰胺類、氨基糖苷類、氯霉素、磺胺類抗菌藥物均耐藥。后來在該質粒內發現了喹諾酮耐藥基因qnr,它位于位于整合子樣結構(與整合子In6和In7同源)qacE△1(季銨鹽化合物及溴乙錠的耐受基因)和sull(磺胺耐藥基因)的上游.并被orf 513圍繞。qnr編碼的蛋白Qnr屬于五肽重復家族,與免疫球蛋白McbG有序列同源性,后者通過抑制合成MccB17來保護DNA解旋酶。Qnr具有前后各11個和28個拷貝的五肽重復結構域,被單一的甘氨酸通過一致的序列A/CD/NI/FxX(其中x為任意氨基酸)隔開。Tran JH等[16]研究還發現:在酶催化反應的早期,也就是促旋酶剛開始與DNA相互作用時,Qnr就可能特異地結合到促旋酶及其相應的亞基GyrA和GyrB上,但Qnr并不與喹諾酮藥物競爭結合促旋酶的結合位點;Qnr與促旋酶的相互作用影響了促旋酶的內在活性,降低了促旋酶與DNA的結合,這就意味著喹諾酮作用的全酶-DNA靶位的數量減少;Qnr與促旋酶的結合,改變了藥物結合區域的構象,從而降低了藥物識別靶位的效率。Rodríguez-Martínez JM等[17]研究證明表達qnra1基因的菌株,gyrA和parC基因容易發生突變,以產生高水平的喹諾酮耐藥性。另外Qnr也可能干擾喹諾酮與促旋酶的結合導致終末復合體DNA酶藥物的形成減少或Qnr可能并不直接影響喹諾酮與促旋酶的結合,而僅使終末復合體的穩定性降低,從而不能有效地阻止復制的進行和DNA的復制而耐藥。大腸埃希菌的第二靶位拓撲異構酶Ⅳ似乎也受Qnr蛋白的保護 進一步的研究[18]發現qnr質粒很大,約1O~50 kbp,同時攜帶多種抗菌藥物耐藥決定簇。迄今為止已鑒定的耐藥決定簇包括:(1)aac基因:編碼乙酰轉移酶,介導對氨基糖苷類藥物耐藥。(2)bla基因:編碼FOX5、DHA1、OxA30和SHV7型 內酰胺酶,介導對β-內酰胺類耐藥。(3)cat基因:編碼氯霉素乙酰轉移酶,介導對氯霉素耐藥。(4)qaeEA1基因:編碼外排泵,排出季銨鹽化合物。(5)sull基因:編碼二氫葉酸合成酶,介導對磺胺類耐藥。多種抗菌藥物耐藥決定簇共存于一種可轉移的質粒上,預示著任一種抗菌藥物耐藥的發生都可能導致伴隨的其他抗菌藥物耐藥基因的表達。其中aac基因:編碼乙酰轉移酶,介導對氨基糖苷類藥物耐藥。同時大量研究發現質粒介導和染色體介導的耐藥間可能也存在著某種聯系。Ambrozic Avgustin J等[19]研究發現aac(6')Ibcr基因是低水平PMQR基因,推測它可以增強染色體突變的選擇,并作為臨床耐藥水平的發生和傳播的原因。qnr基因的單獨存在可使菌株對喹諾酮藥物的敏感性降低,但可能并未達到具有臨床意義的喹諾酮耐藥水平或僅僅導致低水平的喹諾酮耐藥。但含qnr的菌株在喹諾酮藥物的選擇壓力下容易發生染色體突變,或者含染色體突變的菌株在適宜的條件下可以捕獲qnr基因,在這兩種情況下菌株同時具有了質粒和染色體介導的喹諾酮耐藥機制,引起高水平喹諾酮耐藥。 綜上所述,大腸埃希菌對氟喹諾酮類藥物耐藥機制:藥物作用靶位的改變、膜通透性降低及主動外排活躍、質粒介導的耐藥機制,可單獨或協同作用,使細菌發生對氟喹諾酮類藥物耐藥,甚至多重耐藥[20]。因此我們應該合理使用抗感染藥物,研究細菌耐藥機制以及抗生素療效評價,尋找和研制有抗菌活性的新抗菌藥物,同時尋找有效的酶抑制劑。