耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的耐药机制及研究现状

黄晓莉，刘娇娇，赵 奇，黄阿莉

（1．北华大学医学院基础医学部 机能实验室，吉林 吉林132013；2．北华大学附属医院 检验科，吉林 吉林132011）

金黄色葡萄球菌（SA）是引起人类感染性疾病最常见的病原菌之一，可引起多种化脓性感染及毒性综合征等，常见的感染有皮肤的软组织感染如疖、痈和外科切口、创伤等局部化脓性感染以及肺炎、骨髓炎、脑膜炎、化脓性关节炎、伪膜性肠炎及脓毒症、败血症等全身性感染。由于该菌对抗生素极易产生耐药性，耐药范围广泛，该菌的耐药性已成为医院感染和临床治疗的棘手问题。该菌部分菌株对青霉素、甲氧西林，所有头孢菌素，碳青霉烯炎药手均有一定的耐药性，我们称之为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）［1］。从Jevons发现首例 MRSA感染患者以来［2］，MRSA的感染已成为全球性快速发展，故而备受各国研究学者的关注。

1 MRSA的流行特点

自从1961年英国的Jevons在首次发现MRSA后MRSA的感染迅速蔓延。60年代中期欧洲许多国家相继报导了MRSA的感染病例。到80年代，MRSA感染已经几乎遍及全球，成为院内感染最常见、最重要的致病菌之一。70年代，我国发现首例MRSA感染病例。近几年，MRSAR的检出率逐年上升，其中在大型教学医院和中心医院，其分离率可达60%－80%。尤其是氟喹诺酮类药物应用于临床后，MRSA在SA耐药株中的比例迅速超过90%，到1993年发现几乎所有的MRSA均对环丙沙星耐药，给临床治疗造成困难。MRSA呈多重耐药性，不仅对β－内酰胺类抗生素耐药，而且对氨基糖苷类、喹诺酮类和大环内酯类等抗菌药物也具有耐药性。全身感染的病死率高达50%以上，已成为当前临床和社区抗感染治疗的世界性难题，治疗棘手［3］。同时，医院ICU为MRSA的主要聚集地，易引起爆发流行［4］。

2 金黄色葡萄球菌生物性状

金黄色葡萄球菌为革兰阳性球菌，呈圆形或椭圆形，葡萄状排列。无鞭毛，无芽孢，体外培养时一般不形成荚膜。其细胞壁上有SPA，为重要的抗原。金黄色葡萄球菌侵袭力强，毒素主要为外毒素：凝固酶、杀白细胞素、肠毒素、表皮溶解毒素等。

3 金黄色葡萄球菌耐药机制

3．1 耐药相关基因

近年来，由于抗生素的广泛使用，使得金黄色葡萄球菌耐药的菌株逐年上升。耐药性是指细菌对药物所具有的相对抵抗性。耐药性的程度以该药对细菌的最小抑菌浓度表示。从遗传学的角度，细菌耐药性可分为固有耐药性和获得耐药性。其中获得耐药性包括：染色体突变、质粒介导及转座因子介导。细菌对于药物产生耐药性的过程也就是染色体或质粒上的基因的表达过程。介导MRSA耐药的基因目前有mecA基因，主要存在于葡萄球菌盒式染色体（SCC－mec），fem 和aux系列，llm，erm，fmt和sigB基因［5］。

金黄色葡萄球菌由于获得了携带mecA基因的葡萄球菌盒式染色体（SCCmec），并通过其不断积累抗生素耐药基因。近年来，国内外学者已从金黄色葡萄球菌中检测出耐消毒剂的菌株。［6］

研究发现SCCmec可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型，SCCmec的分型可作为区分院内感染和社区感染的重要指标之一。院内感染的MRSA常常携带Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ型SCCmec中的一种，而社区感染的MRSA则是Ⅳ、Ⅴ型SCCmec。此外，SCC－mec分型也是衡量MRSA耐药性的一个重要指标。携带Ⅰ型SCCmec的MRSA是原型株，所含耐药基因最少，只对β－内酰胺类抗生素耐药，而对其他抗生素则敏感。Ⅱ型、Ⅲ型SCCmec所携带的抗药基因比Ⅰ型多，其中Ⅲ型最多，多重耐药率也最高。Ⅳ型和Ⅴ型除mecA基因外不带其他耐药基因。不同的SCCmec分布于不同的环境背景中，而且各国、各地区所流行的MRSA所含SCCmec也不尽相同，存在着地域性差异，其耐药谱区别也很大。

3．2 细胞壁粘肽结构的改变

金黄色葡萄球菌的致病性主要与各种浸袭性酶类，多种毒素和不同的细胞表面及细胞壁成分有关［7］。目前，治疗金黄色葡萄球菌感染的主要药物是β－内酰胺类抗生素，它的作用机制是抑制细菌细胞壁中青霉素结合蛋白PBP，使其无法参与细胞壁的结合，从而达到抑菌目的。MRSA的耐药性是由于其生成一种对β－内酰胺类抗生素低亲和力的PBP2a［8］。使药物失去作用靶位，而无法抑制细菌细胞壁的合成，产生耐药性。

PBP2a是由mecA基因编码，mecA基因的表达量与细菌菌群耐药水平并无相关性，携带mecA基因的不同菌株可表现不同的耐药水平［9］。对于单个毒力基因的突变都不会减少菌株的毒性。这说明各基因产物之间是相互作用，共同行使功能的［10］。研究认为，细菌的耐药性不仅与mecA基因的表达有关，还与某些辅助基因如fem、agr、sar等有关。在敲除mecA基因的菌株与未敲除mecA基因的菌株之间进行的药物敏感性分析实验表明，mecA基因的高表达可显著增加细菌对抗β－内酰胺类抗生素的抗药性［11］。

3．3 酶系统

细菌获得耐药性可以通过产生钝化酶、改变药物的作用靶位、改变细胞壁的屏蔽功能或主动外排机制等来实现［12］。其中β－内酰胺酶为 MRSA产生的主要酶类。β－内酰胺酶可以特异性的的打开药物分子结构中的β－内酰胺环，使其完全失去抗菌活性；也可与某些抗β－内酰胺酶青霉素结合，使药物停在浆膜外隙，从而体现耐药性。MRSA的主要耐药机制是由产生低亲和力的PBP2a，代替了其他SA菌株产生的PBP。PBP2a很少或不与β－内酰胺类抗生素结合，并且通过其所产生的β－内酰胺酶水解药物，即使在β－内酰胺类抗生素存在的情况下，细菌仍能存活，从而表现为耐药。此外，MRSA对其他多种抗生素也具有一定的耐药性，表现为多重耐药，如大环内酯类、喹诺酮类、复方新诺明等。还可通过其他机制，如改变抗生素作用靶位，产生修饰酶，主动外排作用等，对四环素类、磺胺类、氨基糖甙类等药物产生一定的耐药性［13］。

3．4 主动外排系统

在某些细菌的外膜上，有特殊的药物外排系统。这一系统是由Ball和McMurry于1980年在研究大肠埃希菌对四环素的耐药性时同时发现的［14］。之后相继有学者对该系统进行了深入研究，发现耐药菌株的主动外排系统会降低细菌内的药物浓度，使菌体内药物浓度不足以发挥抑菌作用，从而导致细菌产生耐药性。这一过程需要消耗能量。由于MRSA的主动外排系统作用底物比较广泛，可以对多种抗生素发生作用［15］，因此，MRSA对多种药物存在耐药性。MRSA还可通过PNE24质粒产生能量依赖性的主动外排系统，使大环内酯类抗生素排除菌体，产生耐药性。Kristiansen等［16］的实验，也证明在MRSA的耐药机制中，主动外排系统发挥着一定的作用。

4 抗生素的应用对MRSA的影响

自从抗生素被人们发现并大量使用，许许多多的患者摆脱病痛的折磨与死亡的威胁。但凡事都有利弊，抗生素的应用也对细菌起着重要的选择作用，由于耐药菌株日益增多，治疗金葡萄菌感染时，应根据体外药敏试验选择抗生素，如是危、急、重症感染，应首选药物如万古霉素等，尤其是滥用及不合理使用抗生素更能加速这一选择作用。

可是自从1961年出现MRSA到目前为止，糖肽类抗生素（万古霉素和替考拉宁）仍是治疗MRSA感染最常用，也是疗效最为肯定的药物，然而，万古霉素有着很强的副作用，如肾毒性。新发现的万古霉素替代药物如替加环素、达福普丁、利奈唑胺、头孢吡普丁等以及新的糖肽类抗生素被证实针对MRSA有很好的活性［17］。

［1］刘 琦．姜春雷．金黄色葡萄球菌蛋白质相互作用网络及功能［J］．微生物学报，2006，49（1）：56．

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［3］Chambers HF．The changing epidemiology of staphylococcus aureus［J］？Emerg Infect Dis，2001，7：178．

［4］连键奇，崔龙洙．金葡菌调节基因mecA高表达对苯锉西林耐药性的影响［J］．中华微生物和免疫杂志，2006，26（7）：603．

［5］黄支密，仵 蕾．MRSA对消毒剂盒常用抗菌药的耐药性及相关基因的研究［J］．中华微生物和免疫杂志，2006，26（12）：1116．

［6］欧阳范献，鲍时翔．MRSA全基因结构及SCCmec分型的意义［J］．中华微生物和免疫杂志，2006，26（12）：1118．

［7］CDC．Staphylococcus aureus with reduced susceptibility to vancomycin－Illinois，1999［J］．Morb Mortal Wkly Rep，2000，48（51）：1165．

［8］CDC．Vancomycin resistant Staphylococcus aureus Pennsyl－vania，2002［J］．Morb Mortal Wkly Rep，2002，51（41）：931．

［9］Kristiansen MM，Leandro C，Ordway D，et al．Phenothia zines alter resistance of methicillin resistant strains of Staphylococcus aureus（MRSA）to oxacillininvitro［J］．Int J Anti microb Agents，2003，22：250．

［10］CDC．Staphylococcus aureus resistant to van comycin－United States，2002［J］．Morb Mortal Wkly Rep，2002，51（26）：565．

［11］李宗泰．2002～2003中国医院和社区获得性格兰阳性球菌耐药检测研究［J］．中华检验医学杂志，2005，28（3）：254．

［12］朱培琼．耐甲氧西林金黄色葡萄球菌耐药机制的研究近况［J］．国外医学流行病学传染病学分册，2004，31（5）：

［13］罗少峰，彭少华，顾 剑，等．湖北地区金色葡萄球菌耐药性变迁［J］．中华医院感染学杂志，2007，17（8）：996．

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［16］Miller G．Remington FP，Rieg G，et al．Necrotizing fasciitis caused by community associated methicillin resistant Staphylococcus aureusin Los Angele［J］．N Engl J Med，2005，352：1445．

［17］陈宏斌，王 辉．万古霉素敏感性下降的金黄色葡萄球菌研究进展［J］．中华检验医学杂志，2009，32（11）：1216．