鮑曼不動桿菌廣泛存在于醫院環境中，如醫護人員手部、患者用具、呼吸機設備、消毒液、透析機、水龍頭等[1]，是最常見的條件致病菌之一，可以引起多種醫院感染，如肺炎、傷口感染、敗血癥和腦膜炎等。近年來隨著抗菌藥物的廣泛應用，耐藥株逐年增加，并從對單一抗菌藥耐藥向多重耐藥、由低耐藥向高耐藥發展，因此對鮑曼不動桿菌耐藥機制已成為普遍關注的研究熱點。 目前，臨床治療不動桿菌的主要藥物是β-內酰胺類、氨基糖苷類、氟喹諾酮類等。本文就鮑曼不動桿菌對這幾類藥物的耐藥機制的研究現狀作一闡述。 1 對β-內酰胺類抗菌藥物的耐藥機制 1.1 β-內酰胺酶的產生 β-內酰胺酶的產生是鮑曼不動桿菌耐藥最主要的原因，包括超廣譜β-內酰胺酶類（屬A類，由TEM型、SHV型、SIM型和PER型等基因編碼）、金屬酶類（屬B類，由IMP和VIM基因編碼）、AmpC酶（屬于C類），OXA型酶（屬D類）等四類。細菌主要通過質粒介導或染色體突變誘導細菌產生β-內酰胺酶，β-內酰胺酶與參與細菌細胞壁肽聚糖代謝的D-丙氨酸-D-丙氨酸肽酶的三維結構十分相似，從而以水解和非水解方式破壞β-內酰胺環，使抗菌藥物失去活性[2]。 1.1.1 超廣譜β-內酰胺酶 超廣譜β-內酰胺酶(ESBLs)又稱氧亞氨β-內酰胺酶，是細菌質粒介導的能水解甲氧亞氨基β-內酰胺類抗生素，如頭孢他啶、頭孢噻肟，以及氨曲南等的β-內酰胺酶，由于ESBLs能水解青霉素類、頭孢菌素及單環類抗生素，作用底物廣泛而稱之。ESBLs大部分屬Ambler A類酶，位于Bush等功能分類方案2be群；少數屬于Ambler的D類，位于Bush的2d群。ESBLs超過240種，按傳統的ESBLs分類法，可分為TEM型、SHV型、非TEM及非SHV型等（包括CTX-M、OXY、SIM、PER等）。 TEM型ESBLs有71種，其中TEM-1是革蘭陰性菌中最為常見的β-內酰胺酶[2]。TEM-2基因的轉座子介導對青霉素的耐藥[3]。TEM-1、TEM-2廣泛存在，是不動桿菌屬對β-內酰胺類抗菌藥物耐藥的主要機制。TEM型酶突變位點主要在TEM-104、TEM-164、TEM-238、TEM-240。其中164、238位點突變將導致催化腔體積增大，使分子結構較大的第三代頭孢菌素能夠進入；在此基礎上，104、240等位點的突變使酶對第三代頭孢菌素的親和力增強，進一步提高其水解效率。另外突變的位點不同其水解效率也不同，如238位點的突變主要促進酶對頭孢噻肟的水解，而240等位點的突變主要促進酶對頭孢他啶的水解，所以抗生素的使用情況不同，ESBLs的類型在不同國家和地區是不同的。 SHV型ESBLs有28種，其中SHV-1最為常見，有20%對氨芐青霉素耐藥[2]。SHV型酶突變位點集中在SHV-179、SHV-205、SHV-238、SHV-240，其中SHV-238、-240位點突變分別對水解頭孢他啶和頭孢噻肟起關鍵作用。有研究發現30%鮑曼不動桿菌攜帶由質粒介導的SHV酶，并首次發現SHV-12亞型帶有ESBLs基因[4]。 CTX-M屬非TEM和非SHV起源的ESBLs，包括CTX-M1-10、Toho-1和Toho-2，對頭孢噻肟水解能力強，而對頭孢他啶水解能力弱，因此體外藥敏試驗中產生此酶的菌株常對頭孢噻肟耐藥而對頭孢他啶較敏感[2]。此群酶與TEM和SHV型酶僅有40%左右的同源性。主要見于大腸埃希菌、沙門菌、肺炎克雷伯菌、奇異變形菌，目前在不動桿菌屬中尚未發現。 OXA型ESBLs目前發現有46種以上，對氨芐青霉素、頭孢噻吩耐藥，能高度水解苯唑西林、氯唑西林。OXA型β-內酰胺酶之間同源性較低，不到20%。 1.1.2 AmpC酶 AmpC酶屬于β-內酰胺酶Bush-J-M1群，它們在分子結構上具有同源性，都屬于β-內酰胺酶分子分類中的C類[5]。在自然狀態下細菌產生此種酶的量很少，但在β-內酰胺類抗生素（如頭孢西丁、亞胺培南和克拉維酸）的作用下可大量誘導AmpC酶的產生，而且其調控基因的突變率很高，突變后將使酶持續大量產生，導致細菌對除碳青酶烯類之外的所有β-內酰胺類抗生素耐藥。 AmpC酶可分為誘導型、去阻遏持續高產型和質粒型。染色體AmpC酶的結構基因為AmpC，參與調控的基因有ampR、ampD、ampG與ampE等。AmpR和AmpD蛋白形成復合物，抑制AmpC基因轉錄。誘導劑可與AmpD蛋白結合，致使AmpD蛋白不能與AmpR形成復合物，AmpR發揮激活作用，導致AmpC酶合成增加。當AmpD基因突變，產生功能有缺陷的AmpD蛋白，使AmpD蛋白不能與AmpR蛋白形成復合物，導致AmpC酶合成持續增加；當AmpR基因突變，產生功能有缺陷的AmpR蛋白，則無論AmpD蛋白是否存在，都不能激活AmpC基因轉錄，AmpC酶合成減少。但是，上述酶的誘導合成是一個短暫現象，當誘導劑與有功能的AmpD相互作用，從而阻止AmpD與AmpR蛋白形成復合物時，AmpR激活AmpC基因轉錄。與此相反，基因的去阻遏是一個持久現象，可能是由于AmpD基因突變，合成有缺陷的AmpD蛋白，不能與AmpR蛋白形成復合物，從而導致AmpR激活AmpC基因持久轉錄[6]。絕大多數革蘭陰性桿菌都具有產生AmpC酶的能力，通常產酶量很少，在臨床上并不形成耐藥；由于AmpC的調節基因AmpD有很高的自發突變率，而使AmpC變為穩定的去阻遏狀態[7]，細菌就可持續高產AmpC酶，出現對絕大多數β-內酰胺類抗菌藥物的耐藥。此外還注意到，細菌一旦同時具有高產AmpC酶及產ESBLs的能力，其耐藥性將極其嚴重，給臨床治療帶來嚴重威脅。 1.1.3碳青霉烯酶 碳青霉烯酶是指能夠明顯水解亞胺培南或美羅培南的β-內酰胺酶。按Ambler分子分類為A、B、D三類酶[8]。A類、D類為絲氨酸酶，屬于Bush分群中的第2f和2d亞組，A類酶見于一些腸桿菌科細菌，D類酶僅見于不動桿菌；B類酶為金屬酶，屬于Bush分群中的第三組，見于銅綠假單胞菌、不動桿菌、腸桿菌科細菌。 D類酶即OXA酶，對亞胺培南的水解速率是對青霉素水解速率的1%～3%，對苯唑西林的水解速率是對青霉素水解速率的2倍，對第三代頭孢菌素的水解活性弱。按氨基酸同源性分為兩組，OXA-23、OXA-27和OXA-49為一組，同源性為99%，其有較高的頭孢菌素水解活性，對亞胺培南的水解活性較弱；第二組包括OXA-24、OXA-25、OXA-26和OXA-40，同源性為98%；兩組之間的同源性為60%。這些酶在氨基酸81～84位都保持STFK(Ser-Thr-Phe-Lys)的四聯體結構，在126～128位保持SXV(Ser-Ala-Val)的三聯體結構，但在第三個保守基序YGN(Tyr-Gly-Asp)卻被FGN(Phe-Gly-Asp)所取代，從而能水解亞胺培南，OXA-23、OXA-27仍保留了KTG結構，但在OXA-24、OXA-25、OXA-26中突變為KSG；OXA-23對苯唑西林具有很強的水解活性，但對氨芐西林卻相對較弱，而OXA-27對這類抗菌藥物都只具有弱的水解活性[9]。此外，OXA-23的保守序列的點突變也與它對碳青霉烯類抗菌藥物耐藥有關[10]。 金屬酶因需要金屬離子如Zn2+等的轉移而表現其催化活性，故稱為金屬β-內酰胺酶。金屬β-內酰胺酶的特點是水解底物廣，能夠水解包括碳青霉烯類在內的幾乎所有β-內酰胺類抗菌藥物，臨床上尚無有效的抑制劑。根據氨基酸的同源性，Bush把金屬酶分成三組結構亞型B1、B2、B3[11]，在鮑曼不動桿菌中發現的主要是B1亞型，包括IMP類以及VIM類。酶分子量在28 kD左右，其氨基酸同源性為23%。 目前在不動桿菌屬中只發現了四種IMP類金屬酶：IMP-1、IMP-3和IMP-4、IMP-7[12-14]，能使細菌耐碳青霉烯類、頭孢他啶、拉氧頭孢羧芐西林，而哌拉西林和氨曲南敏感性不受影響。VIM型金屬酶家族包括VIM-1、VIM-2、VIM-3。VIM酶與IMP酶的同源性小于40%，但兩個酶系具有相同的動力學特征。VIM-2型基因位于I型整合子中。VIM型基因可在不同種屬細菌間傳播。 1.2 青霉素結合蛋白(PBPs)和外膜通透性的改變 β-內酰胺類抗生素發揮作用的關鍵是藥物能否穿透外膜進入細菌體內并作用于內膜上的青霉素結合蛋白。β-內酰胺類抗生素通過與PBPs結合發揮藥效。當PBPs發生改變時，抗生素不能結合或親和力降低，則產生耐藥[15]。PBPs的改變包括：(1)PBPs數量改變或缺失；(2)藥物與PBPs親合力降低；(3)細菌產生緩慢結合的PBPs；(4)誘導性PBPs的出現。 革蘭陰性菌的外膜蛋白是鑲嵌在細胞壁脂質雙層的蛋白質，主要有兩種：分子較大的OmpF和分子較小的OmpC。外膜是革蘭陰性菌的重要結構，其屏障功能改變介導的耐藥性包括外膜通透性降低和主動外排(泵出)兩種機制。革蘭陰性菌的外膜是抗菌藥物與細菌接觸的第一道防線，外膜屏障作用是孔蛋白所決定的。外膜屏障與β-內酰胺酶有協同作用，即外膜滲透性降低和主動外排導致的β-內酰胺耐藥[16]。由于突變導致OmpF和/或OmpC改變或表達減少將使細菌對多種β-內酰胺類抗菌藥物敏感性下降。細菌發生突變可以造成孔蛋白的丟失或降低其表達，均會影響藥物從細胞外向細胞內的運輸，使抗菌藥物不能達到作用靶位而發揮抗菌效能。29 kD、22 kD、33-36 kD以及46 kD外膜蛋白的缺乏是不動桿菌耐碳青霉烯類原因之一[17-20]。 膜蛋白可將許多不同結構的抗菌藥物主動排出菌體，從而容易造成細菌的多重耐藥。據報道，鮑曼不動桿菌的多重耐藥與AdeABC外排泵過度表達有關[21]。鮑曼不動桿菌對氟喹諾酮類藥物和亞胺培南等耐藥都與外排機制有關[8，22]。 2 對氨基糖苷類抗菌藥物的耐藥機制 盡管氨基糖苷類抗菌藥物的副作用限制了其在臨床的應用，但由于其與β-內酰胺類抗菌藥物聯用具有協同作用而仍廣泛用于臨床治療不動桿菌的感染。不動桿菌對氨基糖苷類抗菌藥物產生耐藥的機制包括：①編碼核糖體蛋白質的基因突變導致核糖體結構的改變；②編碼孔道蛋白的基因自然突變導致外膜的不可滲透性；③鈍化酶的修飾作用。其中第一種機制僅影響鏈霉素和壯觀霉素，在臨床上意義不大。第二種機制涉及質子電化學梯度、呼吸鏈和脂多糖的改變，在所有氨基糖苷類抗菌藥物的抗性轉移中發揮作用。第三種機制是不動桿菌耐藥最為重要的機制。不動桿菌對氨基糖苷類抗菌藥物的耐藥主要是通過質粒或轉座子編碼的鈍化酶(如乙酰化酶、磷酸化酶、腺苷化酶等)實現的[23]。不動桿菌產生三類氨基糖苷類鈍化酶，催化游離羥基磷酸化的氨基糖苷磷酸轉移酶(APH)，作用于氨基糖苷類抗菌藥物的3’-、2’-及6’-位，修飾依賴于ATP的氧化磷酸化；催化游離羥基核苷化的氨基糖甙核苷轉移酶(ANT)，作用于氨基糖甙類抗菌藥物的4’-和2’-位，修飾依賴于ATP的腺苷化；催化氨基乙酰化的氨基糖甙乙酸轉移酶(AAC)，作用于氨基糖甙類抗菌藥物的3’-和2’-位，修飾依賴于乙酰輔酶A的N-乙酰化。這些氨基糖甙類修飾酶，能將氨基糖甙類抗菌藥物的游離氨基乙酰化，游離羥基磷酸化、核苷化，使藥物不易進入菌體內。 經鈍化酶修飾后的氨基糖甙類抗菌藥物不能與核糖體30S亞基結合，喪失了干擾細菌核糖體功能的作用，從而失去抑制蛋白質合成的能力，而且經鈍化酶修飾后的抗菌藥物能與未經修飾的抗菌藥物競爭細菌內轉運系統，從而降低了后者的抗菌效率。此外基因突變導致膜的不可滲透性而影響能量轉換，從而減少氨基糖甙類抗菌藥物的吸收，導致對大多數氨基糖苷類抗菌藥物低濃度交叉耐藥。如鮑曼氏不動桿菌BM4454的藥物主動泵出系統。溴化乙啶吸收試驗證明了adeB介導的質子梯度依賴性主動泵出系統的存在[21]。