肠杆菌科细菌在体内获得碳青霉烯类耐药的机制研究

摘要

目的：碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌对大多数临床常用抗菌药物高度耐药，给临床带来了严峻的挑战。本课题对肠杆菌科细菌如何在体内获得碳青霉烯类耐药进行了研究。 方法：对2010-2012年本院分离自同一患者的多株同菌种的肠杆菌科细菌进行筛选，收集先分离对碳青霉烯类敏感、后分离对碳青霉烯类不敏感的菌株进行研究。采用Southern在碳青霉烯类中度敏感或耐药菌株中进行碳青霉烯耐药基因定位，电转化获得碳青霉烯耐药菌株中携带blaKPC-2的质粒以及敏感菌株中大小相近质粒的电转化子。使用Ion PGM?（个人化操作基因组测序仪）对分离自肺炎克雷伯菌的pKP1-S、pKP1-R、pKP2-S和pKP2-R及摩根摩根菌的pMM-S和pMM-R进行高通量测序，获得的scaffold向两端进行步移测序。 结果：PFGE分析显示从5例患者先后分离到的5对肠杆菌科细菌（2对肺炎克雷伯菌、1对大肠埃希菌、1对产气肠杆菌和1对摩根摩根菌）PFGE型别一致，存在敏感菌株在体内获得碳青霉烯耐药性的可能。这5对PFGE分型一致的菌株中，碳青霉烯类不敏感的大肠埃希菌携带blaNDM-l，而其他的4株碳青霉烯类不敏感细菌（2株肺炎克雷伯菌、1株产气肠杆菌和1株摩根摩根菌）携带blaKPC-2。EC1中的两个质粒分别为190kb、30kb，而EC3中的两个质粒则为180kb、170kb。Southern定位结果表明blaKPC-2基因分别位于肺炎克雷伯菌KPl-R、肺炎克雷伯菌KP2-R、摩根摩根菌MM-R和产气肠杆菌EA-R的质粒上，且敏感菌株中也有对应大小质粒，对这些质粒进行测序分析。 结论：敏感的大肠埃希菌可能在抗菌药物的选择性压力下，自身的质粒和外来携带blaNDM-1的质粒进行重组，从而获得了碳青霉烯耐药基因blaNDM-1。碳青霉烯敏感的两株肺炎克雷伯菌因携带的质粒获得了携带blaKPC-2的插入序列而对碳青霉烯类耐药。摩根摩根菌及产气肠杆菌碳青霉烯类耐药性的获得，则与携带blaKPC-2的质粒整体转移有关，其中，摩根摩根菌的碳青霉烯敏感菌向耐药菌的转换过程中，发生了质粒的替换。