整合子系統(tǒng)與銅綠假單胞菌多重耐藥性 (1)

1、    整合子系統(tǒng)與銅綠假單胞菌多重耐藥性 (1)    多重耐藥性銅綠假單胞菌是臨床抗感染治療中的一個(gè)棘手的問題，除了外排系統(tǒng)，外膜通透性障礙等天然耐藥機(jī)制之外，整合子介導(dǎo)的多重耐藥基因也是造成銅綠假單胞菌多重耐藥的主原因之一。本文就整合子的結(jié)構(gòu)與分類、基因盒的種類與表達(dá)以及與銅綠假單胞多重耐藥性的關(guān)系進(jìn)行綜述。 關(guān)鍵詞多重耐藥性；銅綠假單胞菌；整合子；基因盒整合子(Integron)是1989年由StokesHW等首次提出的一個(gè)與細(xì)菌耐藥性傳播有關(guān)的基因系統(tǒng)，可捕獲和整合細(xì)菌耐藥基因，在細(xì)菌耐藥性的傳播和擴(kuò)散中

2、起了重的作用。質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座子攜帶整合子增加了抗生素耐藥基因在細(xì)菌之間的傳播。整合子通過位點(diǎn)特異性的基因重組可整合多種耐藥基因?qū)?xì)菌多重耐藥性的形成起著重作用，整合子介導(dǎo)的多重耐藥基因也是造成銅綠假單胞菌多重耐藥性的原因。1整合子的結(jié)構(gòu)與種類整合子由整合酶基因(IntI)，重組位點(diǎn)(attI)，1個(gè)或2個(gè)負(fù)責(zé)插入基因盒表達(dá)的啟動(dòng)子所組成1。整合子根據(jù)整合酶基因不同分為6種類型，但研究較為詳盡的是前4種類型，臨床分離的多重耐藥性銅綠假單胞菌主含有類整合子和類整合子。類整合子基本結(jié)構(gòu)由三部分組成，兩端是一段高度保守的序列，分別稱作5CS和3CS，5CS和3CS之間的區(qū)域稱作可變區(qū)，可變區(qū)由一個(gè)或多個(gè)外

3、來插入的基因盒組成。5CS區(qū)有一個(gè)編碼整合酶的IntI基因，一個(gè)基因重組位點(diǎn)attI及啟動(dòng)子(P1和P2)。3CS包括三個(gè)開放閱讀框架：季銨鹽化合物及溴乙錠耐藥基因，磺胺耐藥基因?；蚝杏梢粋€(gè)結(jié)構(gòu)基因和59堿基單元即attC組成2。型整合子的整合酶主催化attI和attC位點(diǎn)間的重組，可將外源性耐藥基因撲獲并整合入整合子，兩個(gè)attC位點(diǎn)間或attI位點(diǎn)間也可被催化重組3;類整合子常與Tn 7有關(guān)4，基整合酶基因是缺陷的INTI基因，它的產(chǎn)物INTI1的產(chǎn)物有40同源性，3保守末端包括5個(gè)tns基因，協(xié)助轉(zhuǎn)座子的移動(dòng);類整合子攜帶僅發(fā)現(xiàn)在一型整合子中出現(xiàn)的碳青霉烯類耐藥性金屬酶基因blaIMP

4、，基整合酶基因intI 3與intI 1有61同源性;類整合子又稱為超級(jí)整合子，在霍亂弧菌基因組中首次發(fā)現(xiàn)。最近假單胞菌中發(fā)現(xiàn)的In5504被認(rèn)為介于多重耐藥整合子與霍亂弧菌超級(jí)整合子之間。2基因盒的結(jié)構(gòu)和種類基因盒由一個(gè)結(jié)構(gòu)基因和3端的一個(gè)回文序列attC組成，attC位點(diǎn)有1個(gè)59堿基長(zhǎng)的片段，所以attC以前被稱為“59片段”。attC由1個(gè)可被整合酶識(shí)別的特異性重組位點(diǎn)組成，attC位點(diǎn)的長(zhǎng)度從576 bp到141 bp不等5。迄今報(bào)道在整合子上發(fā)現(xiàn)幾十種耐藥性基因盒，不同的基因盒有不同功能和結(jié)構(gòu)，基因盒一般由一個(gè)或多個(gè)編碼不同的抗性的基因組成，包括最初發(fā)現(xiàn)的編碼氨基糖苷類和氯霉素鈍化

5、酶的基因，編碼磺胺類，內(nèi)酰胺類耐藥的基因，以及近來發(fā)現(xiàn)的編碼超譜內(nèi)酰胺酶及碳青霉烯類水解的基因6。銅綠假單胞菌多重耐藥性菌株中含有介導(dǎo)氨基糖苷類耐藥的aac296基因，AAC(6)296能緊密接合隔絕藥物，而介導(dǎo)對(duì)抗生素的耐藥性6，目前發(fā)現(xiàn)的IMP1、VIM1、VIM2這3種金屬酶基因均位于類整合子的可變區(qū)，可以在不同銅綠假單胞菌和不同的細(xì)菌間傳播，造成耐藥性播散7，BlavEM1是位于整合子的基因所編碼的一種EsBL，介導(dǎo)銅綠假單胞對(duì)B內(nèi)酰胺類抗生素耐藥。銅綠假單胞菌染色體中發(fā)現(xiàn)的介導(dǎo)對(duì)氯霉素耐藥CatBl基因和CatB7基因與CatB2、CatB3及CatB5等基因盒關(guān)系密切8。3基因盒的

6、表述細(xì)菌通過整合酶的作用，捕獲外來的耐藥基因，并在位于整合子上游的啟動(dòng)因子作用下得到表述，使細(xì)菌具有耐藥性和多重耐藥性9，由于絕大多數(shù)基因盒不含有啟動(dòng)因子，自身并不能表述，因而總是以相同的方向插入整合子，且其從5保守片段中的啟動(dòng)因子開始轉(zhuǎn)錄，整合子通過位點(diǎn)特異性的基因重組于整合多種耐藥基因，對(duì)細(xì)菌多重耐藥性的形成起重作用10。由于基因盒按照從5到3的方向整合于attI位點(diǎn)，所以啟動(dòng)區(qū)可使插入其中的基因盒共表達(dá)，在整合子5CS含有P1和P2兩種啟動(dòng)因子，P1是共同啟動(dòng)因子，也是主啟動(dòng)因子。目前發(fā)現(xiàn)P1有幾種變異體，他們都有含有一段6個(gè)堿基的共同序列。TTGACA(35)和TAAACT(10)為強(qiáng)

7、啟動(dòng)因子。少數(shù)整合子還有P2啟動(dòng)因子，位于P1的下游119堿基處，17堿基的P2變異體是強(qiáng)動(dòng)子，當(dāng)P1為弱變異體時(shí)，基因盒的表達(dá)主依賴P2的作用。啟動(dòng)因子的強(qiáng)弱會(huì)影響基因盒的表達(dá)水平，而且基因盒插入整合子的位置也會(huì)影響基因盒的表達(dá)。目前研究發(fā)現(xiàn)，靠近啟動(dòng)因子的基因盒表達(dá)水平最強(qiáng)，位于一個(gè)或多個(gè)其他基因盒的下游會(huì)逐漸減弱。極少數(shù)基因盒自身含有啟動(dòng)因子，不依賴于5CS的啟動(dòng)因子而自身可以表達(dá)。弱啟動(dòng)因子下游或處于基因盒下游的耐藥性基因盒在抗生素選擇性壓力下，有可能借助整盒酶介導(dǎo)的基因重組，插入到強(qiáng)啟動(dòng)因子下或靠近P1的位置，從而由低水平轉(zhuǎn)為高效表達(dá)，耐藥性水平隨之增強(qiáng)。4基因盒整合子系統(tǒng)和銅綠假單

8、胞多重耐藥性多重耐藥革蘭陰性桿菌特別是銅綠假單胞菌感染在全世界不斷增加，臨床出現(xiàn)的多重耐藥的銅綠假單胞菌與整合子對(duì)耐藥基因的積累分不開的，整合子上常常有新的整合子結(jié)構(gòu)。它是有強(qiáng)的整合酶的結(jié)合位點(diǎn)和新的可變區(qū)結(jié)構(gòu)，該可變區(qū)除有攜帶VIM2型金屬酶基因外，還攜有一個(gè)新的AACA4等位基因，編碼對(duì)氨基糖苷類抗生素的耐藥性，這表明整合子結(jié)構(gòu)與基因酶的銅綠假單胞菌多重耐藥的獲得有關(guān)?；蚝姓献訉儆诳梢苿?dòng)基因元件，可位于細(xì)菌的質(zhì)?；蛉旧w上，能整合不同的耐藥基因盒，且一個(gè)整合又可捕獲多個(gè)基因盒，因此，可表達(dá)出對(duì)抗生素的多重耐藥性。Sckiguchi等2對(duì)引起尿路感染爆發(fā)的多重耐藥性銅綠假單胞菌進(jìn)行分析，

9、發(fā)現(xiàn)多重耐藥性的銅綠假單胞菌IMCJZ。S1菌株存在克隆擴(kuò)增，對(duì)氨基糖苷類、內(nèi)酰胺類、氟喹諾酮類、四環(huán)素類、磺胺類等抗生素具有廣譜的耐藥性。IMCJZ，S1菌株含有存在于染色體而不存在質(zhì)粒上新類整合子，它有三種耐藥基因即bla、aadal和aac(6)Iae。Poerec等13發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌表達(dá)超廣譜B內(nèi)酰酶(GES9)基因，這種基因位于類整合子上，介導(dǎo)對(duì)多種B內(nèi)酰類抗生素的耐藥性。近年來，由整合子攜帶多重耐藥性銅綠假單胞菌引起的醫(yī)院感染爆發(fā)流行，與金屬酶不斷出現(xiàn)和編碼金屬酶的基因定位于整合子上有關(guān)14。Pagani等15對(duì)意大利南部醫(yī)院引起下呼吸道感染的多重耐藥性銅綠假單胞菌進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)

10、多重耐藥性銅綠假單胞菌有金屬內(nèi)酰胺酶活性。這種金屬酶基因(IMP13)，由類整合子所攜帶，同時(shí)類整合子攜帶編碼AAC(6)Ib酶的aacA4氨基糖苷類基因盒。銅綠假單胞菌耐藥機(jī)制日趨復(fù)雜，是其耐藥性常為多種機(jī)制并存。研究細(xì)菌整合子性質(zhì)和種類，基因盒的種類和表達(dá)，有利于對(duì)銅綠假單胞菌多重耐藥性的發(fā)生和轉(zhuǎn)移機(jī)制的了解。目前認(rèn)為抗生素的廣泛應(yīng)用和不合理應(yīng)用，形成強(qiáng)選擇性壓力是銅綠假單胞菌多重耐藥菌株出現(xiàn)的主原因，因此加強(qiáng)臨床合理、有序應(yīng)用抗生素，提高抗生素的有效性，同時(shí)減低抗生素的壓力，削弱整合子的發(fā)生從而減少銅綠假單胞菌多重耐藥性菌株的產(chǎn)生。    

11、0;       摘多重耐藥性銅綠假單胞菌是臨床抗感染治療中的一個(gè)棘手的問題，除了外排系統(tǒng)，外膜通透性障礙等天然耐         本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。    參考文獻(xiàn)：1Stokes Hw，Hall RM,ANovel Family of p

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