噬菌体第5章细菌的遗传与变异第6章细菌的耐药性.ppt

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1、 主讲:杨志伟 教授噬菌体噬菌体(bacteriophage)(bacteriophage)是感染细菌、真菌、放线菌、支原体、是感染细菌、真菌、放线菌、支原体、螺旋体等微生物的病毒。因其能使细菌裂解，螺旋体等微生物的病毒。因其能使细菌裂解，故称为噬菌体。故称为噬菌体。第四章第四章 噬噬 菌菌 体体噬噬 菌菌 体体 的的 特特 点点v个体微小，可以通过细菌滤器；个体微小，可以通过细菌滤器；个体微小，可以通过细菌滤器；个体微小，可以通过细菌滤器；需用电子显微镜观需用电子显微镜观察；察；v无细胞结构，主要无细胞结构，主要无细胞结构，主要无细胞结构，主要由由由由衣壳衣壳衣壳衣壳（蛋白质蛋白质蛋白质蛋白

2、质）和核酸组成；和核酸组成；和核酸组成；和核酸组成；v分布广泛分布广泛分布广泛分布广泛；v与细菌的变异密切相关；与细菌的变异密切相关；v噬菌体具有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主噬菌体具有严格的宿主特异性，只寄居于易感宿主菌体内，菌体内，一、噬菌体的生物学性状一、噬菌体的生物学性状其基本形态有蝌蚪形、微球形和细杆形三种；其基本形态有蝌蚪形、微球形和细杆形三种；大多数呈蝌蚪形。大多数呈蝌蚪形。一、噬菌体的生物学性状一、噬菌体的生物学性状v结构结构：由由由由头部和尾部组成头部和尾部组成头部和尾部组成头部和尾部组成；v化学组成化学组成：蛋白质与核酸：蛋白质与核酸：蛋白质与核酸：蛋白质与核酸；v核酸

3、类型核酸类型：为：为：为：为DNADNADNADNA或或或或RNARNARNARNA，大多数，大多数，大多数，大多数DNADNADNADNA噬菌体的噬菌体的噬菌体的噬菌体的DNADNADNADNA为线状双链为线状双链为线状双链为线状双链；v噬菌体具有噬菌体具有噬菌体具有噬菌体具有抗原性抗原性；v抵抗力抵抗力：比一般细菌繁殖体强。：比一般细菌繁殖体强。：比一般细菌繁殖体强。：比一般细菌繁殖体强。噬噬 菌菌 体体 的的 增增 殖殖（）毒性噬菌体（）毒性噬菌体（virulentphage）能在敏感细菌中增殖并引起细菌裂解的能在敏感细菌中增殖并引起细菌裂解的噬菌体称为噬菌体称为毒性噬菌体毒性噬菌体，毒

4、性噬菌体完成，毒性噬菌体完成吸附、穿入、生物合成、装配、成熟与释吸附、穿入、生物合成、装配、成熟与释放等过程，称为放等过程，称为复制周期或溶菌周期复制周期或溶菌周期，完，完成一个复制日期约需成一个复制日期约需151525min25min。（二）温和性噬菌体（二）温和性噬菌体 有些噬菌体感染敏感菌后不增殖子代噬菌体，有些噬菌体感染敏感菌后不增殖子代噬菌体，而是将噬菌体的基因整合于细菌染色体中，成为而是将噬菌体的基因整合于细菌染色体中，成为细菌细菌DNADNA的一部分。等细菌分裂时，噬菌体基因随的一部分。等细菌分裂时，噬菌体基因随同分裂传至两个子代细菌中，这种随着细菌分裂同分裂传至两个子代细菌中，

5、这种随着细菌分裂而传代的状态称为而传代的状态称为溶原状态溶原状态。形成溶原状态的噬菌体称为形成溶原状态的噬菌体称为溶原性噬菌体或温和溶原性噬菌体或温和性噬菌体性噬菌体。整合在细菌。整合在细菌DNADNA上的噬菌体基因称为上的噬菌体基因称为前前噬菌体噬菌体，带有前噬菌体的细菌称为，带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。溶原性细菌。v温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。噬菌体只有一个溶菌性周期。噬菌体只有一个溶菌性周期。噬菌体只有一个溶菌性周期。

6、溶原性转换：溶原性转换：某某某某些些些些前前前前噬噬噬噬菌菌菌菌体体体体可可可可导导导导致致致致细细细细菌菌菌菌基基基基因因因因型型型型和和和和性性性性状状状状发发发发生生生生改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理 细菌的鉴定与分型细菌的鉴定与分型 噬菌体与宿主菌的关系具有高噬菌体与宿主菌的关系具有高度特异性，即一种噬菌体只能裂解一种和它相应的度特异性，即一种噬菌体只能裂解一种和它相应的细菌，故可用于未知细菌的鉴定和分型。细菌，故可用于未知细菌的鉴定和分型。分子生物学研究的

7、重要工具分子生物学研究的重要工具 噬菌体基因数量少，噬菌体基因数量少，结构比细菌和高等细胞简单得多，且易获得大量的结构比细菌和高等细胞简单得多，且易获得大量的突变体。突变体。细菌感染的诊断与治疗细菌感染的诊断与治疗 但由于噬菌体过于专一，但由于噬菌体过于专一，限制了噬菌体在临床上的广泛应用。限制了噬菌体在临床上的广泛应用。噬菌体的应用噬菌体的应用第五章第五章 细菌的遗传与变异细菌的遗传与变异 子子代代与与亲亲代代之之间间的的生生物物学学性性状状具具有有相相似性，能代代相传。这种现象称为似性，能代代相传。这种现象称为遗传遗传；在一定条件下，若子代与亲代之间出在一定条件下，若子代与亲代之间出现差异

8、则称为现差异则称为变异变异。变变 异异v遗传性变异（基因型变异）遗传性变异（基因型变异）细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重细菌的基因结构发生了改变，如基因突变或重组，不可逆，可遗传给后代。组，不可逆，可遗传给后代。v非遗传性变异（表型变异）非遗传性变异（表型变异）环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆，环境改变导致，基因结构未发生变异，可逆，不可遗传。不可遗传。第一节第一节 细菌的变异现象细菌的变异现象v形态、结构变异形态、结构变异v毒力变异毒力变异v耐药性变异耐药性变异v菌落变异菌落变异一、形态与结构的变异一、形态与结构的变异 3-6%3-6%NaCI NaCI鼠疫杆菌鼠疫杆菌多形态性

9、多形态性(衰残型衰残型)。琼脂培基琼脂培基一、形态与结构的变异一、形态与结构的变异 青霉素、溶菌酶青霉素、溶菌酶正常形态细菌正常形态细菌 L L型变异型变异 抗体或补体抗体或补体 (部分或完全失去胞壁部分或完全失去胞壁)正常霍乱弧菌正常霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌L L型型一、形态与结构的变异一、形态与结构的变异特殊结构的变异特殊结构的变异 42-4342-43炭疽杆菌炭疽杆菌 失去形成芽胞能力失去形成芽胞能力,毒性降低毒性降低 10-2010-20天天 变形杆菌（变形杆菌（H H）1%1%石炭酸石炭酸 （O O）迁徙生长迁徙生长 单个菌落单个菌落二、毒二、毒力力的的变变异异细菌的毒力变异表现为毒

10、力的减弱或增强细菌的毒力变异表现为毒力的减弱或增强毒力减弱毒力减弱卡介苗（卡介苗（BCG）毒力增强毒力增强白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌三、耐三、耐药药性性变变异异细菌对某种抗菌药物可由敏感变成耐药细菌对某种抗菌药物可由敏感变成耐药耐药菌株耐药菌株赖药菌株赖药菌株多重耐药性菌株多重耐药性菌株菌落变异菌落变异v 在陈旧培养基中长期培养在陈旧培养基中长期培养光滑型菌落光滑型菌落粗糙型菌落粗糙型菌落S或在有免疫力的人体内或在有免疫力的人体内R第二节第二节 细菌遗传变异的物质基础细菌遗传变异的物质基础一、细一、细菌菌染染色色体体 dsDNA dsDNA dsDNA dsDNA，3.23.23.23.2510

11、5105105106 6 6 6 bpbpbpbp 复制快：复制快：复制快：复制快：101010105 5 5 5 bp/minbp/minbp/minbp/min 无组蛋白，无内含子，为连续基因无组蛋白，无内含子，为连续基因无组蛋白，无内含子，为连续基因无组蛋白，无内含子，为连续基因 单倍体：突变后更易表现单倍体：突变后更易表现单倍体：突变后更易表现单倍体：突变后更易表现二、质二、质粒粒DNAF（fertility）因子）因子R（(resistance）因子）因子细菌素质粒细菌素质粒毒力质粒（毒力质粒（virulence）或）或VI质粒，质粒，质粒质粒DNA的基本特征的基本特征质粒具有自我复

12、制的能力。质粒具有自我复制的能力。质粒基因编码的产物赋予细菌某些性状特征质粒基因编码的产物赋予细菌某些性状特征。质粒可自行丢失与消除。质粒可自行丢失与消除。质粒转移性。质粒转移性。质粒可分为相容性与不相容性两种。质粒可分为相容性与不相容性两种。三、转三、转 座座 因因 子子 转座因子是存在于细菌染色体或质粒转座因子是存在于细菌染色体或质粒上一段特异核苷酸序列片段，它可在上一段特异核苷酸序列片段，它可在DNA分子中移动，不断改变它们在基因分子中移动，不断改变它们在基因组的位置，能从一个基因用移到另一个组的位置，能从一个基因用移到另一个基因组中。基因组中。转转座座因子：因子：lISISISIS(i

13、nsertion sequenceinsertion sequenceinsertion sequenceinsertion sequence):):):):750-1550750-1550750-1550750-1550 bpbpbpbp 两端重复序列，与插入有关两端重复序列，与插入有关两端重复序列，与插入有关两端重复序列，与插入有关 中心序列有转位酶基因中心序列有转位酶基因中心序列有转位酶基因中心序列有转位酶基因lTnTn(transposontransposon):):200025000200025000200025000200025000 bpbpbpbp 两端为两端为两端为两端为IS

14、 IS IS IS 中心序列有与转位无关基因中心序列有与转位无关基因中心序列有与转位无关基因中心序列有与转位无关基因 如：毒素基因、耐药基因等如：毒素基因、耐药基因等如：毒素基因、耐药基因等如：毒素基因、耐药基因等整合子（整合子（integron，In）：）：l定位于细菌染色体、质粒或转座子上定位于细菌染色体、质粒或转座子上定位于细菌染色体、质粒或转座子上定位于细菌染色体、质粒或转座子上l基基基基本本本本结结结结构构构构：两两两两端端端端为为为为保保保保守守守守末末末末端端端端，中中中中间间间间为为为为可可可可变变变变区区区区，含一个或多个基因盒含一个或多个基因盒含一个或多个基因盒含一个或多个

15、基因盒l整整整整合合合合子子子子含含含含有有有有3 3 3 3个个个个功功功功能能能能元元元元件件件件：重重重重组组组组位位位位点点点点；整整整整合合合合酶基因；启动子酶基因；启动子酶基因；启动子酶基因；启动子l通通通通过过过过转转转转座座座座子子子子或或或或接接接接合合合合性性性性质质质质粒粒粒粒，使使使使多多多多种种种种耐耐耐耐药药药药基基基基因因因因在细菌中进行水平传播在细菌中进行水平传播在细菌中进行水平传播在细菌中进行水平传播四、四、整合整合子子五、噬菌体五、噬菌体第三节第三节细菌变异的机制细菌变异的机制一、突一、突变变突变是指遗传物质改变而引起的遗传型变异突变是指遗传物质改变而引起的

16、遗传型变异 v自发突变自发突变v诱发突变诱发突变碱基置换碱基置换移码移码二、细菌基因的转移与重组二、细菌基因的转移与重组v基因转移基因转移：外源性的遗传物质由供体菌转入受体外源性的遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程。菌细胞内的过程。v基因转移中提供基因转移中提供DNA的细菌为的细菌为供体菌供体菌，而接受而接受DNA的细菌为的细菌为受体菌受体菌。v外源性遗传物质：供体菌染色体外源性遗传物质：供体菌染色体DNA，质粒，质粒DNA及噬菌体基因等。及噬菌体基因等。重组重组：转移的基因与受体菌转移的基因与受体菌DNADNA整合在一起，整合在一起，使使受体菌获得供体菌某些特性。受体菌获得供体菌某些特性

17、。两个不同性状的细菌之间通过遗传物质的转两个不同性状的细菌之间通过遗传物质的转移和重组，可以发生遗传变异。移和重组，可以发生遗传变异。基因转移和重组的方式有基因转移和重组的方式有接合、转化、接合、转化、转导转导和和转换转换等方式。等方式。1.1.转化转化(transformation):(transformation):供体菌裂解游离的供体菌裂解游离的DNADNA片段转入某受体菌细胞内的过程。片段转入某受体菌细胞内的过程。2.2.接合接合(conjugation)(conjugation)接合：是细菌通过性菌毛接合：是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒质（

18、主要是质粒DNADNA）从）从供体菌转移给受体菌。能供体菌转移给受体菌。能通过通过结合结合方式转移的质粒方式转移的质粒称为称为接合性质粒接合性质粒，不能通，不能通过性菌毛在细菌间转移的过性菌毛在细菌间转移的质粒为质粒为非接合性质粒非接合性质粒。v接触：细胞质沟通接触：细胞质沟通接触：细胞质沟通接触：细胞质沟通v转移：转移：转移：转移：F F F F质粒进入质粒进入质粒进入质粒进入F F F F菌，菌，菌，菌，1 1 1 1分钟完成分钟完成分钟完成分钟完成v复制：复制：复制：复制：F F F F菌转为菌转为菌转为菌转为F F F F菌菌菌菌F质粒（fertility factor,致育因子）l高

19、频重组菌株高频重组菌株（highfrequencyrecombinanthighfrequencyrecombinant HfrHfr）：）：F F F F质粒与染色体整合质粒与染色体整合质粒与染色体整合质粒与染色体整合,具有结合和转移功能具有结合和转移功能具有结合和转移功能具有结合和转移功能，细菌染色体转移频率高，细菌染色体转移频率高，细菌染色体转移频率高，细菌染色体转移频率高，称之称之称之称之HfrHfr 。受体菌获得供体菌性状受体菌获得供体菌性状受体菌获得供体菌性状受体菌获得供体菌性状；F F F F质粒转移频率低质粒转移频率低质粒转移频率低质粒转移频率低。R R质粒质粒 耐药传递因子：

20、耐药传递因子：耐药传递因子：耐药传递因子：编码性菌毛编码性菌毛编码性菌毛编码性菌毛 r r r r决定因子：耐药决定因子：耐药决定因子：耐药决定因子：耐药 是以噬菌体为载体，将供体菌的一段是以噬菌体为载体，将供体菌的一段DNADNA转移到转移到受体菌内，是受体菌获得新的性状。受体菌内，是受体菌获得新的性状。v根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：普遍性转导普遍性转导 （转导的（转导的DNADNA可是供菌染色体上的任何部分）、可是供菌染色体上的任何部分）、局限性转导局限性转导 （转导的（转导的DNADNA只限供菌染色体上的特定基因）。只限供菌染色体上

21、的特定基因）。3.3.转导转导(transduction)(transduction)普遍性转导普遍性转导(generalized transduction)(generalized transduction)局限性转导局限性转导(restricted(restricted transduction)transduction)4.4.溶原性转换溶原性转换(lysogenic conversion)(lysogenic conversion)当噬菌体感染细菌当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的中获得了噬菌体的DNADNA片段，使其成片段，使其成为溶原状态时，而为溶原状

22、态时，而使细菌获得新的性使细菌获得新的性状。状。v原生质体融合：原生质体融合：是将两种不同的细菌经溶菌酶是将两种不同的细菌经溶菌酶或青霉素等处理，失去细胞壁成为原生质体后进或青霉素等处理，失去细胞壁成为原生质体后进行彼此融合的过程。行彼此融合的过程。v原生质体融合后，二个完整的染色体合在一起形原生质体融合后，二个完整的染色体合在一起形成二倍体。融合的二倍体细胞寿命很短，但此期成二倍体。融合的二倍体细胞寿命很短，但此期间可获得具有亲代细胞许多特异性的重组体。间可获得具有亲代细胞许多特异性的重组体。v是一种有价值的实验工具。是一种有价值的实验工具。第四节第四节 细菌变异的应用细菌变异的应用v在疾病

23、的诊断及预防中的应用在疾病的诊断及预防中的应用v在基因工程方面的应用在基因工程方面的应用v细菌耐药性变异与抗感染治疗细菌耐药性变异与抗感染治疗第第6 6章章 细菌的耐药性细菌的耐药性一一一一、抗菌抗菌抗菌抗菌药药药药物概念物概念物概念物概念1.1.抗菌药物抗菌药物抗菌药物抗菌药物指对病原菌具有抑制或杀灭作用、用于预防和指对病原菌具有抑制或杀灭作用、用于预防和指对病原菌具有抑制或杀灭作用、用于预防和指对病原菌具有抑制或杀灭作用、用于预防和治疗细菌性感染的药物，包括抗生素和化学合成治疗细菌性感染的药物，包括抗生素和化学合成治疗细菌性感染的药物，包括抗生素和化学合成治疗细菌性感染的药物，包括抗生素和

24、化学合成的药物。的药物。的药物。的药物。2.2.抗生素抗生素抗生素抗生素抗生素分子量小，低浓度就能发挥其生物活抗生素分子量小，低浓度就能发挥其生物活抗生素分子量小，低浓度就能发挥其生物活抗生素分子量小，低浓度就能发挥其生物活性，有天然和人工半合成两类。性，有天然和人工半合成两类。性，有天然和人工半合成两类。性，有天然和人工半合成两类。一、一、抗菌药物的种类抗菌药物的种类 （一）按抗菌药物化学结构和性质分类：（一）按抗菌药物化学结构和性质分类：1 1.-内酰胺类内酰胺类 化化学学结结构构中中含含有有-内内酰酰胺胺环环的的抗抗生生素素。包括：包括：第一节第一节 抗菌药物的种类及其作用机制抗菌药物的

25、种类及其作用机制青霉素类：青霉素青霉素类：青霉素青霉素类：青霉素青霉素类：青霉素GG、甲氧西林等。、甲氧西林等。、甲氧西林等。、甲氧西林等。头孢菌素类：头孢唑啉等。头孢菌素类：头孢唑啉等。头孢菌素类：头孢唑啉等。头孢菌素类：头孢唑啉等。头霉素：如头孢西丁。头霉素：如头孢西丁。头霉素：如头孢西丁。头霉素：如头孢西丁。单环单环单环单环-内酰胺类：如氨曲南。内酰胺类：如氨曲南。内酰胺类：如氨曲南。内酰胺类：如氨曲南。碳青霉素烯类：亚胺培南与西司他丁合用称泰能。碳青霉素烯类：亚胺培南与西司他丁合用称泰能。碳青霉素烯类：亚胺培南与西司他丁合用称泰能。碳青霉素烯类：亚胺培南与西司他丁合用称泰能。-内酰胺酶

26、抑制剂：内酰胺酶抑制剂：内酰胺酶抑制剂：内酰胺酶抑制剂：如舒巴坦、棒酸使酶失活。如舒巴坦、棒酸使酶失活。如舒巴坦、棒酸使酶失活。如舒巴坦、棒酸使酶失活。2 2 2 2.大环内酯类大环内酯类大环内酯类大环内酯类 红霉素、螺旋霉素等。红霉素、螺旋霉素等。红霉素、螺旋霉素等。红霉素、螺旋霉素等。3 3.氨基糖苷类氨基糖苷类 链霉素、庆大霉素链霉素、庆大霉素链霉素、庆大霉素链霉素、庆大霉素4 4.四环素类四环素类 四环素、强力霉素等。四环素、强力霉素等。四环素、强力霉素等。四环素、强力霉素等。5 5 5 5.氯霉素类氯霉素类氯霉素类氯霉素类 包括氯霉素、甲砜霉素。包括氯霉素、甲砜霉素。包括氯霉素、甲砜

27、霉素。包括氯霉素、甲砜霉素。6 6 6 6.化学合成的抗菌药物化学合成的抗菌药物化学合成的抗菌药物化学合成的抗菌药物 磺胺类：磺胺嘧啶、复方新诺明等。磺胺类：磺胺嘧啶、复方新诺明等。磺胺类：磺胺嘧啶、复方新诺明等。磺胺类：磺胺嘧啶、复方新诺明等。喹诺酮类：包括氟哌酸、环丙沙星等喹诺酮类：包括氟哌酸、环丙沙星等喹诺酮类：包括氟哌酸、环丙沙星等喹诺酮类：包括氟哌酸、环丙沙星等。7 7 7 7.其他其他其他其他 抗结核药物抗结核药物抗结核药物抗结核药物：利福平、异烟肼、乙胺丁醇、利福平、异烟肼、乙胺丁醇、利福平、异烟肼、乙胺丁醇、利福平、异烟肼、乙胺丁醇、吡嗪酰胺等。吡嗪酰胺等。吡嗪酰胺等。吡嗪酰胺

28、等。多肽类抗生素多肽类抗生素多肽类抗生素多肽类抗生素：多粘菌素类、万古霉素、多粘菌素类、万古霉素、多粘菌素类、万古霉素、多粘菌素类、万古霉素、杆菌肽、林可霉素和克林霉素等。杆菌肽、林可霉素和克林霉素等。杆菌肽、林可霉素和克林霉素等。杆菌肽、林可霉素和克林霉素等。（二）按生物来源分类（二）按生物来源分类 1 1 1 1.细菌产生的抗生素细菌产生的抗生素细菌产生的抗生素细菌产生的抗生素 如多粘菌素和杆菌肽。如多粘菌素和杆菌肽。如多粘菌素和杆菌肽。如多粘菌素和杆菌肽。2 2 2 2.真真真真菌菌菌菌产产产产生生生生的的的的抗抗抗抗生生生生素素素素 如如如如青青青青霉霉霉霉素素素素及及及及头头头头孢孢

29、孢孢菌菌菌菌素素素素，现在多用其半合成产物。现在多用其半合成产物。现在多用其半合成产物。现在多用其半合成产物。3 3 3 3.放放放放线线线线菌菌菌菌产产产产生生生生的的的的抗抗抗抗生生生生素素素素 放放放放线线线线菌菌菌菌是是是是生生生生产产产产抗抗抗抗生生生生素素素素的的的的主主主主要要要要来来来来源源源源。其其其其中中中中链链链链霉霉霉霉菌菌菌菌和和和和小小小小单单单单孢孢孢孢菌菌菌菌产产产产生生生生的的的的抗抗抗抗生生生生素素素素最最最最多多多多。常常常常见见见见的的的的抗抗抗抗生生生生素素素素包包包包括括括括链链链链霉霉霉霉素素素素、卡卡卡卡那那那那霉霉霉霉素素素素、四四四四环环环环

30、素、红霉素、两性霉素素、红霉素、两性霉素素、红霉素、两性霉素素、红霉素、两性霉素B B等。等。等。等。根根根根据据据据对对对对病病病病原原原原菌菌菌菌的的的的作作作作用用用用靶靶靶靶位位位位，将将将将抗抗抗抗生生生生素素素素的的的的作作作作用用用用机制分为四类机制分为四类机制分为四类机制分为四类（表（表（表（表6-16-16-16-1）。1.1.1.1.抑制细菌细胞壁合成抑制细菌细胞壁合成抑制细菌细胞壁合成抑制细菌细胞壁合成 2.2.2.2.影响胞浆膜通透性（多粘菌素）影响胞浆膜通透性（多粘菌素）影响胞浆膜通透性（多粘菌素）影响胞浆膜通透性（多粘菌素）3.3.3.3.抑制蛋白质合成抑制蛋白质合

31、成抑制蛋白质合成抑制蛋白质合成（大环内酯类、氨基糖甙类）大环内酯类、氨基糖甙类）大环内酯类、氨基糖甙类）大环内酯类、氨基糖甙类）4.4.4.4.抑制核酸代谢：叶酸代谢；核酸合成（喹诺酮、抑制核酸代谢：叶酸代谢；核酸合成（喹诺酮、抑制核酸代谢：叶酸代谢；核酸合成（喹诺酮、抑制核酸代谢：叶酸代谢；核酸合成（喹诺酮、磺胺类）磺胺类）磺胺类）磺胺类）三三、抗菌药物的作用机制、抗菌药物的作用机制 表表表表6-1 6-1 6-1 6-1 抗菌药物的主要作用部位抗菌药物的主要作用部位抗菌药物的主要作用部位抗菌药物的主要作用部位喹诺酮类喹诺酮类林可霉素类林可霉素类氨基糖苷类氨基糖苷类酮康唑酮康唑环丝氨酸环丝氨

32、酸利福平利福平红霉素红霉素制霉菌素制霉菌素杆菌肽杆菌肽甲氧苄胺嘧啶甲氧苄胺嘧啶四环素类四环素类两性霉素两性霉素B万古霉素万古霉素磺胺药磺胺药氯霉素氯霉素多粘菌素类多粘菌素类-内酰胺类内酰胺类核酸合成核酸合成细胞蛋白合成细胞蛋白合成细胞膜渗透性细胞膜渗透性细胞壁细胞壁抗菌药物作用机制总结图示抗菌药物作用机制总结图示第二节第二节 细菌的耐药机制细菌的耐药机制一、一、一、一、细菌耐药性的概念细菌耐药性的概念细菌耐药性的概念细菌耐药性的概念二、二、二、二、细菌耐药性的遗传机制细菌耐药性的遗传机制细菌耐药性的遗传机制细菌耐药性的遗传机制三、三、三、三、细菌耐药性的生化机制细菌耐药性的生化机制细菌耐药性的

33、生化机制细菌耐药性的生化机制四、四、四、四、细菌耐药性的防治原则细菌耐药性的防治原则细菌耐药性的防治原则细菌耐药性的防治原则 细菌耐药性（细菌耐药性（drug resistancedrug resistance）亦亦亦亦称称称称抗抗抗抗药药药药性性性性，是是是是指指指指细细细细菌菌菌菌对对对对某某某某抗抗抗抗菌菌菌菌药药药药物物物物（抗抗抗抗生素或消毒剂）的相对抵抗性。生素或消毒剂）的相对抵抗性。生素或消毒剂）的相对抵抗性。生素或消毒剂）的相对抵抗性。耐药性的程度耐药性的程度 用用用用某某某某药药药药物物物物对对对对细细细细菌菌菌菌的的的的最最最最小小小小抑抑抑抑菌菌菌菌浓浓浓浓度度度度（MI

34、CMICMICMIC）表表表表示示示示。临临临临床床床床上上上上有有有有效效效效药药药药物物物物治治治治疗疗疗疗剂剂剂剂量量量量在在在在血血血血清清清清中中中中浓浓浓浓度度度度大大大大于最小抑菌浓度称为敏感，反之称为耐药。于最小抑菌浓度称为敏感，反之称为耐药。于最小抑菌浓度称为敏感，反之称为耐药。于最小抑菌浓度称为敏感，反之称为耐药。遗遗传传学学上上把把细细菌菌耐耐药药性性分分为为固固有有耐耐药药性性和和获获得得耐药性。耐药性。(一一)固有耐药固有耐药（intrinsicresistance）固固有有耐耐药药性性指指细细菌菌对对某某些些抗抗菌菌药药物物的的天天然然不不敏敏感感。也也称称为为天天

35、然然耐耐药药性性细细菌菌，其其耐耐药药基基因因来来自自亲亲代代，由细菌染色体基因决定，由细菌染色体基因决定，具有种属特异性。具有种属特异性。二、二、细菌耐药性的遗传机制细菌耐药性的遗传机制 获获获获得得得得耐耐耐耐药药药药性性性性指指指指细细细细菌菌菌菌DNADNADNADNA的的的的改改改改变变变变导导导导致致致致其其其其获获获获得得得得耐耐耐耐药药药药性性性性表表表表型型型型。耐耐耐耐药药药药性性性性细细细细菌菌菌菌的的的的耐耐耐耐药药药药基基基基因因因因来来来来源源源源于于于于基基基基因因因因突突突突变变变变或或或或获获获获得得得得新新新新基基基基因因因因,作作作作用用用用方方方方式式式

36、式为为为为接接接接合合合合、转转转转导导导导或或或或转转转转化化化化。可可可可发发发发生生生生于于于于染染染染色色色色体体体体DNADNADNADNA、质质质质粒粒粒粒、转座子等结构基因转座子等结构基因转座子等结构基因转座子等结构基因,也可发生于某些调节基因。也可发生于某些调节基因。也可发生于某些调节基因。也可发生于某些调节基因。在在在在原原原原先先先先对对对对药药药药物物物物敏敏敏敏感感感感的的的的细细细细菌菌菌菌群群群群体体体体中中中中出出出出现现现现了了了了对对对对抗抗抗抗菌菌菌菌药药药药物物物物的耐药性，这是获得耐药性与固有耐药性的重要区别。的耐药性，这是获得耐药性与固有耐药性的重要区

37、别。的耐药性，这是获得耐药性与固有耐药性的重要区别。的耐药性，这是获得耐药性与固有耐药性的重要区别。（二）获得耐药（二）获得耐药（acquiredresistance）获获获获得得得得耐耐耐耐药药药药性性性性大大大大多多多多由由由由质质质质粒粒粒粒介介介介导导导导，但但但但亦亦亦亦可可可可由由由由染染染染色色色色体体体体介介介介导导导导的的的的耐耐耐耐药药药药性性性性，如如如如金金金金葡葡葡葡菌菌菌菌对对对对青青青青霉霉霉霉素的耐药。素的耐药。素的耐药。素的耐药。影影影影响响响响获获获获得得得得耐耐耐耐药药药药性性性性发发发发生生生生率率率率有有有有三三三三个个个个因因因因素素素素：药药药药物

38、物物物使使使使用用用用的的的的剂剂剂剂量量量量、细细细细菌菌菌菌耐耐耐耐药药药药的的的的自自自自发发发发突突突突变变变变率率率率和耐药基因的转移状况。和耐药基因的转移状况。和耐药基因的转移状况。和耐药基因的转移状况。(1 1 1 1)染染染染色色色色体体体体突突突突变变变变：所所所所有有有有的的的的细细细细菌菌菌菌群群群群体体体体都都都都会会会会发发发发生生生生自自自自发发发发的的的的随随随随机突变，频率很低，其中有些突变赋予细菌耐药性。机突变，频率很低，其中有些突变赋予细菌耐药性。机突变，频率很低，其中有些突变赋予细菌耐药性。机突变，频率很低，其中有些突变赋予细菌耐药性。(2 2 2 2)可

39、可可可传传传传递递递递的的的的耐耐耐耐药药药药性性性性（突突突突变变变变基基基基因因因因水水水水平平平平转转转转移移移移方方方方式式式式：接接接接合合合合、转导、转化转导、转化转导、转化转导、转化）2 2.获得耐药性基因突变类型获得耐药性基因突变类型接合：接合：接合：接合：细胞间通过性菌毛相互沟通，将遗传物细胞间通过性菌毛相互沟通，将遗传物细胞间通过性菌毛相互沟通，将遗传物细胞间通过性菌毛相互沟通，将遗传物 质如质粒或染色质质如质粒或染色质质如质粒或染色质质如质粒或染色质DNADNADNADNA从供体菌转移给受从供体菌转移给受从供体菌转移给受从供体菌转移给受 体菌。体菌。体菌。体菌。转导：转导

40、：转导：转导：以噬菌体及其含有的质粒以噬菌体及其含有的质粒以噬菌体及其含有的质粒以噬菌体及其含有的质粒DNADNA为媒介，为媒介，为媒介，为媒介，介导供体菌耐药基因转移给受体菌内。介导供体菌耐药基因转移给受体菌内。介导供体菌耐药基因转移给受体菌内。介导供体菌耐药基因转移给受体菌内。金葡菌、链球菌获得耐药。金葡菌、链球菌获得耐药。金葡菌、链球菌获得耐药。金葡菌、链球菌获得耐药。转化：转化：转化：转化：少数细菌可从周围环境中摄入裸少数细菌可从周围环境中摄入裸少数细菌可从周围环境中摄入裸少数细菌可从周围环境中摄入裸DNADNA，并掺入到细菌染色体中。并掺入到细菌染色体中。并掺入到细菌染色体中。并掺入

41、到细菌染色体中。可可可可传传传传递递递递耐耐耐耐药药药药性性性性传传传传播播播播的的的的三三三三种种种种结结结结构构构构形形形形式式式式：R R R R质质质质粒粒粒粒、转转转转座子和整合子。座子和整合子。座子和整合子。座子和整合子。R R R R质质质质粒粒粒粒的的的的转转转转移移移移：细细细细菌菌菌菌中中中中广广广广泛泛泛泛存存存存耐耐耐耐药药药药质质质质粒粒粒粒，质质质质粒粒粒粒介介介介导导导导的的的的耐耐耐耐药药药药性性性性传传传传播播播播在在在在临临临临床床床床上上上上占占占占有有有有非非非非常常常常重重重重要要要要的的的的地地地地位位位位。多多多多数数数数细细细细菌菌菌菌的的的的质

42、质质质粒粒粒粒具具具具有有有有传传传传递递递递和和和和遗遗遗遗传传传传交交交交换换换换能能能能力力力力,细细细细菌菌菌菌质质质质粒粒粒粒能能能能在在在在细细细细胞胞胞胞中中中中自自自自我我我我复复复复制制制制,并并并并随随随随细细细细菌菌菌菌分分分分裂裂裂裂稳稳稳稳定定定定地地地地传传传传递递递递给给给给后代，能在不同细菌间转移。后代，能在不同细菌间转移。后代，能在不同细菌间转移。后代，能在不同细菌间转移。耐耐耐耐药药药药基基基基因因因因转转转转移移移移能能能能依依依依靠靠靠靠质质质质粒粒粒粒、转转转转座座座座子子子子和和和和整整整整合合合合子子子子等等等等可移动的遗传元件介导下，进行传播。可

43、移动的遗传元件介导下，进行传播。可移动的遗传元件介导下，进行传播。可移动的遗传元件介导下，进行传播。转转转转座座座座子子子子介介介介导导导导的的的的耐耐耐耐药药药药性性性性：比比比比质质质质粒粒粒粒更更更更小小小小的的的的DNADNA片片片片段段段段，可可可可在在在在染染染染色色色色体体体体中中中中跳跳跳跳跃跃跃跃，实实实实现现现现菌菌菌菌间间间间基基基基因因因因转转转转移移移移或或或或交交交交换换换换，使使使使结结结结构构构构基基基基因因因因的的的的产产产产物物物物大大大大量量量量增增增增加加加加，使使使使宿宿宿宿主主主主细细细细胞胞胞胞失失失失去去去去对抗菌药物的敏感性。对抗菌药物的敏感性

44、。对抗菌药物的敏感性。对抗菌药物的敏感性。整整整整合合合合子子子子（integronintegron）与与与与多多多多重重重重耐耐耐耐药药药药：整整整整合合合合子子子子是是是是移移移移动动动动性性性性DNADNA序序序序列列列列，可可可可捕捕捕捕获获获获外外外外源源源源基基基基因因因因并并并并使使使使之之之之转转转转变变变变为为为为功功功功能能能能性性性性基基基基因因因因的的的的表表表表达达达达单单单单位位位位。整整整整合合合合子子子子在在在在细细细细菌菌菌菌耐耐耐耐药药药药性性性性的的的的传传传传播播播播和和和和扩扩扩扩散散散散中中中中起起起起到到到到重重重重要要要要的的的的作作作作用用用用

45、。同同同同一一一一类类类类整整整整合合合合子子子子可可可可携携携携带带带带不不不不同同同同的的的的耐耐耐耐药药药药基基基基因因因因盒盒盒盒，同同同同一一一一个个个个耐耐耐耐药药药药基基基基因因因因又又又又可可可可出出出出现现现现在在在在不不不不同同同同的整合子上，介导多重耐药。的整合子上，介导多重耐药。的整合子上，介导多重耐药。的整合子上，介导多重耐药。三、三、细菌耐药性的生化机制细菌耐药性的生化机制 钝化酶的产生钝化酶的产生钝化酶的产生钝化酶的产生 药物作用靶位的改变药物作用靶位的改变药物作用靶位的改变药物作用靶位的改变 抗菌药物的渗透障碍抗菌药物的渗透障碍抗菌药物的渗透障碍抗菌药物的渗透障

46、碍 主动外排机制主动外排机制主动外排机制主动外排机制 细菌自身代谢状态改变等细菌自身代谢状态改变等细菌自身代谢状态改变等细菌自身代谢状态改变等（一）产生钝化酶使抗菌药物失效（一）产生钝化酶使抗菌药物失效 钝钝钝钝化化化化酶酶酶酶是是是是耐耐耐耐药药药药菌菌菌菌株株株株产产产产生生生生的的的的、具具具具有有有有破破破破坏坏坏坏或或或或灭灭灭灭活活活活抗抗抗抗菌菌菌菌药药药药物物物物活活活活性性性性的的的的某某某某种种种种酶酶酶酶，它它它它通通通通过过过过水水水水解解解解或或或或修修修修饰饰饰饰作作作作用用用用破破破破坏坏坏坏抗抗抗抗生生生生素素素素的的的的结结结结构构构构使使使使其其其其失失失失

47、去去去去活活活活性性性性，如如如如分分分分解解解解青青青青霉霉霉霉素素素素的的的的酶酶酶酶或或或或改改改改变变变变氨氨氨氨基基基基糖糖糖糖苷苷苷苷类类类类抗抗抗抗生生生生素素素素结构的酶。结构的酶。结构的酶。结构的酶。-内酰胺酶：内酰胺酶：内酰胺酶：内酰胺酶：特特特特异异异异性性性性水水水水解解解解打打打打开开开开药药药药物物物物分分分分子子子子结结结结构构构构中中中中的的的的-内内内内酰酰酰酰胺胺胺胺环环环环，使使使使其其其其完完完完全全全全失失失失去去去去抗抗抗抗菌菌菌菌活活活活性性性性，又又又又称称称称灭灭灭灭活活活活酶酶酶酶，由由由由染染染染色色色色体体体体和和和和质质质质粒粒粒粒介介

48、介介导导导导。分分分分青青青青霉霉霉霉素素素素型型型型水水水水解解解解青青青青霉霉霉霉素素素素类类类类；头头头头孢孢孢孢菌菌菌菌素素素素型型型型水解头孢类和青霉素类。水解头孢类和青霉素类。水解头孢类和青霉素类。水解头孢类和青霉素类。在在在在 G G G G杆杆杆杆 菌菌菌菌 中中中中 有有有有 两两两两 种种种种：超超超超 广广广广 谱谱谱谱-内内内内 酰酰酰酰 胺胺胺胺 酶酶酶酶（extended extended extended extended spectrum spectrum spectrum spectrum-l l l lactamaseactamaseactamaseacta

49、mase,ESBLESBLESBLESBL）和和和和AmpC-AmpC-AmpC-AmpC-内酰胺酶。内酰胺酶。内酰胺酶。内酰胺酶。重要的钝化酶有以下几种：重要的钝化酶有以下几种：氨基糖苷类钝化酶：氨基糖苷类钝化酶：氨基糖苷类钝化酶：氨基糖苷类钝化酶：由由由由质质质质粒粒粒粒介介介介导导导导，其其其其机机机机制制制制是是是是通通通通过过过过羟羟羟羟基基基基磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化、氨氨氨氨基基基基乙乙乙乙酰酰酰酰化化化化或或或或羧羧羧羧基基基基腺腺腺腺苷苷苷苷酰酰酰酰化化化化作作作作用用用用，将将将将相相相相应应应应的的的的化化化化学学学学基基基基团团团团结结结结合合合合到到到到药药药药物物物

50、物分分分分子子子子上上上上，使使使使药药药药物物物物的的的的分分分分子子子子结结结结构构构构发发发发生生生生改改改改变变变变，失失失失去抗菌作用。去抗菌作用。去抗菌作用。去抗菌作用。氯霉素乙酰转移酶：氯霉素乙酰转移酶：氯霉素乙酰转移酶：氯霉素乙酰转移酶：由由由由质质质质粒粒粒粒编编编编码码码码产产产产生生生生该该该该酶酶酶酶，使使使使氯氯氯氯霉霉霉霉素素素素乙乙乙乙酰酰酰酰化化化化而而而而失失失失去去去去抗菌活性。抗菌活性。抗菌活性。抗菌活性。导导导导致致致致与与与与抗抗抗抗生生生生素素素素结结结结合合合合的的的的有有有有效效效效部部部部位位位位发发发发生生生生变变变变异异异异，影影影影响响响