1.细菌耐药性的产生

细菌耐药性（bacteria resistance）是细菌产生对抗菌药物不敏感的现象，产生原因是细菌在自身生存过程中的一种特殊表现形式。天然抗菌药物是细菌产生的次级代谢产物，用以抵御其他微生物，保护自身安全的化学物质。人类将细菌产生的这种物质制成抗菌药物用于杀灭感染的微生物，微生物接触到抗菌药，也会通过改变代谢途径或制造出相应的灭活物质抵抗抗菌药物，形成耐药性。

2.耐药性的种类

耐药性可分为固有耐药（intrinsic resistance）和获得性耐药（acquired resistance）。固有耐药又称天然耐药，由细菌染色体基因决定，代代相传，不会改变，如链球菌对氨基糖苷类抗菌药物天然耐药、肠道阴性杆菌对青霉素G天然耐药、铜绿假单胞菌对多数抗菌药物均不敏感。获得性耐药是细菌与抗菌药物接触后，由质粒介导，通过改变自身代谢途径，使其不被抗菌药物杀灭。如金黄色葡萄球菌产生β-内酰胺酶而对β-内酰胺类抗菌药物耐药。细菌的获得性耐药可因不再接触抗菌药物而消失，也可由质粒将耐药基因转移给染色体而代代相传，成为固有耐药。

3.耐药机制

（1）产生灭活酶

细菌产生灭活抗菌药物的酶使抗菌药物失活是耐药性产生的最重要机制之一，使抗菌药物在作用于细菌之前即被酶破坏而失去抗菌作用。这些灭活酶可由质粒和染色体基因表达。①β-内酰胺酶：由染色体或质粒介导。对β-内酰胺类抗菌药物耐药，使内酰胺环裂解，导致该抗菌药物丧失抗菌作用。②氨基糖苷类抗菌药物钝化酶：细菌在接触氨基糖苷类抗菌药物后产生钝化酶使后者失去抗菌作用，常见的氨基糖苷类钝化酶有乙酰化酶、腺苷化酶和磷酸化酶，这些酶的基因经质粒介导合成，可以将乙酰基腺苷酰基和磷酰基连接到氨基糖苷类的氨基或羟基上，使氨基糖苷类的结构改变而失去抗菌活性。③其他酶类：细菌可产生氯霉素乙酰转移酶灭活氯霉素，产生酯酶灭活大环内酯类抗菌药物，金黄色葡萄球菌产生核苷转移酶灭活林可霉素。

（2）抗菌药物作用靶位改变

①由于改变了细胞内膜上与抗菌药物结合部位的靶蛋白，降低与抗菌药物的亲和力，使抗菌药物不能与其结合导致抗菌的失败，如肺炎链球菌对青霉素的高度耐药就是通过此机制产生的；②细菌与抗菌药物接触之后产生一种新的、原来敏感菌没有的靶蛋白，使抗菌药物不能与新的靶蛋白结合，产生高度耐药，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）比敏感的金黄色葡萄球菌的青霉素结合蛋白组成多1个青霉素结合蛋白2a（PBP2a）；③靶蛋白数量的增加，药物存在时仍有足够量的靶蛋白可以维持细菌的正常功能和形态，导致细菌继续生长、繁殖，从而对抗菌药物产生耐药，如肠球菌对β-内酰胺类的耐药性是既产生β-内酰胺酶又增加青霉素结合蛋白的量，同时降低青霉素结合蛋白与抗菌药物的亲和力，形成多重耐药机制。

（3）改变细菌外膜通透性

很多广谱抗菌药都对铜绿假单胞菌无效或作用很弱，主要是抗菌药物不能进入铜绿假单胞菌菌体内，故产生天然耐药。细菌接触抗菌药物后，可以通过改变通道蛋白（porin）的性质和数量来降低细菌的膜通透性而产生获得性耐药。正常情况下，细菌外膜的通道蛋白以OmpF和OmpC组成非特异性跨膜通道，允许抗菌药物等药物分子进入菌体，当细菌多次接触抗菌药物后菌株发生突变，产生OmpF蛋白的结构基因失活而发生障碍，引起OmpF通道蛋白丢失，导致β-内酰胺类、喹诺酮类等药物进入菌体内减少。在铜绿假单胞菌还存在特异OprD蛋白通道，该通道允许亚胺培南通过进入菌体，而当该蛋白通道丢失时，同样产生特异的耐药。

（4）影响主动流出系统

某些细菌能将进入菌体的药物泵出体外，这种泵因需能量，故称主动流出系统（active efflux system）。由于这种主动流出系统的存在及它对抗菌药物选择性的特点，使大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌、空肠弯曲杆菌对四环素诺酮类、大环内酯类、氯霉素、β-内酰胺类产生多重耐药。细菌的流出系统由蛋白质组成，主要为膜蛋白。这些蛋白质来源于4个家族：①ABC转运蛋白家族（ATP结合盒转运体，ATP-binding cassette transporters）；②MF大家族（major facilitator superfamily）；③RND 家族（resistance-nodulation-division family）；④SMR 家族（staphylococcal multidrug resistance family）。 流出系统由3个蛋白组成，即转运子（efflux transporter）、附加蛋白（accessory protein）和外膜蛋白（outer membrane channel），三者缺一不可，又称三联外排系统（tripartite efflux system）。外膜蛋白类似于通道蛋白，位于外膜（革兰氏阴性菌）或细胞壁（革兰氏阳性菌），是药物被泵出细胞的外膜通道。附加蛋白位于转运子与外膜蛋白之间，起“桥梁”作用，转运子位于胞质膜，起着“泵”的作用。

4.耐药基因的转移方式

获得性耐药可通过突变或垂直传递，更多见的是水平转移，即通过转导、转化、接合等方式将耐药性从供体细胞转移给其他细菌。

（1）突变（mutation）

对抗菌药物敏感的细菌因编码某个蛋白的基因发生突变，导致蛋白质结构的改变，不能与相应的药物结合或结合能力降低。突变也可能发生在负责转运药物的蛋白质的基因、某个调节基因和启动子，从而改变靶位转运蛋白或灭活酶的表达。喹诺酮类（回旋酶基因突变）利福平（RNA聚合酶基因突变）的耐药性产生都是通过突变引起的。

（2）转导（transduction）

转导由噬菌体完成，由于噬菌体的蛋白外壳上掺有细菌DNA，如这些遗传物质含有药物耐受基因，则新感染的细菌将获得耐药，并将此特点传递给后代。

（3）转化（transformation）

细菌将环境中的游离DNA（来自其他细菌）掺进敏感细菌的DNA中，使其表达的蛋白质发生部分的改变，这种转移遗传信息的方式称为转化。肺炎球菌耐青霉素的分子基础即转化的典型表现，耐青霉素的肺炎球菌产生不同的青霉素结合蛋白（PBP），该PBP与青霉素的亲和力低。对编码这些不同的PBP的基因进行核酸序列分析，发现有一段外来的DNA。

（4）接合（conjugation）

细胞间通过性菌毛或桥接进行基因传递的过程。编码多重耐药基因的DNA可能经此途径转移，它是耐药扩散的极其重要的机制之一。可转移的遗传物质中含有质粒的两个不同的基因编码部位，一个编码耐药部分，叫耐药决定质粒（R-determinant plasmid）；另一个质粒称为耐药转移因子（resistance transfer factor），含有细菌接合所必需的基因。2个质粒可单独存在，也可结合成一个完整的R因子。某些编码耐药性蛋白的基因位于转座子，可在细菌基因组或质粒DNA的不同位置间跳动，即从质粒到质粒，从质粒到染色体，从染色体到质粒。

由于耐药基因的多种方式在同种和不同种细菌之间移动，促进了耐药性及多重耐药性的发展。多重耐药性已成为一个世界范围内的问题，致使新的抗菌药物不断涌现，但仍追不上耐药性的产生。因此，临床医师必须严格掌握使用抗菌药物的适应证，合理地使用抗菌药物可降低耐药的发生率和危害性。