生物被膜与细菌耐药及控制策略胡继红

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金黄色葡萄球菌耐药性与生物被膜能力的鉴定

ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｆＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｔｅ＇ｕｓｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｈｔａｒａｐｉｄｃｏｎｉｆｒｍａｔｏｒｙｌａｔｅｘａｇｇｌｕｔｎａｉｔｉｏｎｔｅｓｔｋｉｔｎｄａＡＰＩｓｔａｐｈｔｅｓｔｓｔｒｉｐｓ．ＳａｕｒｅｕｓＷａｓｆｕｒｔｈｅｒｃｏｎｆｕ＇ｍｅｄｗｉｈｔｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｉｆｃ１６ＳｒＲＮＡａｎｄｆｅｍＡｇｅｎｅｓｂｙＰＣＲ．ＴｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｈｏｔｄＷａｓａｌｓｏｕｓｅｄｆｏｒａｍｐｌｉｉｆｃａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｔ＇ｌｒｅｕｓａｕｒｅｓ）ｕｈａｓｂｅｅｎｌｏｎｇｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｓａｃｏｍｍｏｎｆｏｏｄ－ｂｏｍｅｐａｔｈｏｇｅｎｉｎｆｏｏｄｓａｆｅｔｙ．Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｒｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｉｔｙ，ｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｂｉｏｉｆｋｎ — ｆｏｒｍｉｎｇｃａｐａｃｉｙ，ｔａｔｏｔａｌｏｆ１２７Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｉｓｔｒａｎｉｓｗｅｒｅｓｕｂｊｅｃｔｔｏｔｈｅｎｖｉｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ．Ｐｍｌｉｍｉｎａｒｙ

细菌生物被膜耐药机制研究进展

中分泌大量的胞外多糖。胞外多糖可黏结单个细菌形成细菌
团块，微菌落，量微菌落使细菌生物被膜加厚。此阶段，即大生
物被膜趋于成熟，菌耐药性增强［。细２］２３细菌生物被膜的成熟成熟的细菌生物被膜形成高度有．图１大肠埃希菌生物被膜扫描电镜（０ × ）５００
菌形成与ｅｐｅｐｇｌｆｒ基因密切相关。ｓ、ｂＡ、ｅＥ、ｓＢ３２分子水平的调控．在影响细菌生物被膜形成的众多因素
细菌耐药已经成为临床抗生素治疗的棘手问题。研究表明，菌生物被膜的形成与其耐药性有密切联系。细菌在生长细
助Ｂ内酰胺酶破坏抗生素分子。屏障限制和酶降解协同作用，
过程中，适应环境的改变，着于固体表面而以特殊的“ 为附被膜 ” 式存在，自身得到保护，逸机体免疫防御和抗菌药物形使逃的杀伤作用，使感染迁延不愈和反复发作。致
１生物被膜的概念细菌生物被膜（ａｔｒｌｉｌＢＦ或称为菌膜，细菌ｂｃｅｉｏｍ，Ｂ）ａｂｆｉ是为适应自然环境，生长过程中不可逆地附着于固体表面而形在成的特殊存在形式］。细菌吸附于惰性物体如医学辅材或机体黏膜表面后，自身细胞分泌的基质包被，质中的多糖、被基纤

胡继红-微生物检验的标准化是准确报告的重要保证

血培养、CSF、胸腹水、活检组织
出现的正常菌群
NO
临床意义阈值
NO
2类其他标本
3类含大量定植菌标本
尿、呼吸道皮肤、表皮、粘膜、粪便、咽部
Yes
Yes
Yes
NO
European Manual Microbiology.1st edition. EMCM, 2012.
Organism 菌株 E.coli 大肠埃希菌 Entero/Prot 肠杆菌属/变形杆菌属 Pseudo 假单胞菌属 Enterococci 肠球菌 Staph saprophyt 腐生葡萄球菌 Yeast 酵母菌
药敏试验
是
+
+
≤2
+
+
≤103
不适用不
+
-
≥105
≤2
a)免疫正常患者：重复尿细菌学及细胞学检查（可能尿道感染初期） b)免疫抑制患者（化疗、移植）
是不不不适用
不确定
பைடு நூலகம்不确定不确定
103 - 104 ≥105 ≤103
≥1 ≥2
标本采集不好可能污染定植无尿路感染或定植
-
类型
苛养菌
肺炎链球菌、草绿色链球菌、牛链球菌化脓链球菌、无乳链球菌嗜血杆菌属、卡他莫拉菌、奈瑟菌属 JK棒状杆菌、产单核李斯特菌
G+c G-b
金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌粪肠球菌、屎肠球菌肠杆菌科、假单胞菌属、嗜麦芽窄食单胞菌洋葱伯克霍德菌、不动杆菌、黄杆菌属
厌氧菌其他
拟杆菌属、梭杆菌属、普雷沃菌属、卟啉单胞菌属、消化链球菌属分枝杆菌属，念珠菌属，丝状真菌

生物膜介导的耐药机制

生物膜介导的耐药机制1.引言1.1 概述在生物体中，细菌和其他微生物会通过形成生物膜来构建一种复杂的结构。

生物膜是一种由微生物聚集并附着在表面上形成的多细胞体系，被分泌的粘合剂将细菌黏附在一起，形成坚固且复杂的结构。

这种生物膜不仅能够保护微生物免受外界环境的侵害，还能促进其在特定环境中的黏附、生存和繁殖。

然而，生物膜对抗生素的耐药性也是一种普遍存在的问题。

生物膜介导的耐药机制是指生物膜中的微生物通过改变其生理状态和代谢特征来对抗抗生素的效果，从而产生抗药性。

一方面，生物膜中的微生物通常会进入一种所谓的"休眠状态"，使其代谢活跃度降低，从而减少抗生素对其的杀菌作用。

另一方面，生物膜本身具有物理屏障的作用，能够阻碍抗生素进入细胞内部，从而减少其对细菌的效果。

这种生物膜介导的耐药机制对于治疗细菌感染带来了巨大的挑战。

常规的抗生素治疗往往无法有效穿透生物膜层，使细菌在膜保护下存活并继续繁殖。

此外，生物膜中存在的休眠菌群也使得抗生素无法达到其最佳效果。

因此，研究生物膜介导的耐药机制，寻找对抗细菌生物膜的方法，成为当前医学领域的一个热点问题。

深入了解和研究生物膜的特性和耐药机制，有助于开发新的治疗方法和药物，提高对抗细菌感染的效果。

这项研究对于我们理解和解决耐药性问题具有重要意义，也为未来的抗生素开发提供了新的思路和方向。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先在引言部分概述生物膜介导的耐药机制的重要性及其对药物抗性的影响。

接下来，正文部分将分为两个主要部分：生物膜的定义和结构以及生物膜介导的耐药机制。

在生物膜的定义和结构部分，我们将介绍生物膜的基本概念、形成方式以及其在细菌、真菌和其他微生物中的普遍存在。

随后，我们将转向生物膜介导的耐药机制，深入探讨生物膜如何通过形成物理屏障、调节药物渗透以及促进细菌生存等方式来增加微生物对抗生素的抵抗能力。

最后，在结论部分，我们将总结和强调生物膜介导的耐药机制的重要性，并提出一些可能的应对策略以应对这一挑战。

细菌生物被膜耐药机制及相关感染防治进展

１１生物被膜的屏障作用．
成典型的生物被膜，且容易被冲洗掉且对杀菌剂敏感。
１４分泌抗生素灭活酶，动抗生素外排泵．启
生物被膜的主要成分是胞外多糖基质（Ｐ）而ＥＳＥＳ，Ｐ
细菌密度感应系统健全的细菌可以形成典型的能对抗杀菌剂的生物被膜；而细菌密度感应系统残缺的细菌则不能形
降，当细菌从生物被膜上脱落下来成为浮游菌后，快但很
又对抗菌药物恢复敏感。充分说明了被膜内细菌的耐药这机制与单个细菌不同，建立在生物被膜多细胞集聚结构是基础上的，旦被膜结构被破坏，种耐药性就随之消失。一这生物被膜的耐药机制有以下几点：
维普资讯
河南畜牧兽医综合版
２０年（２Ｍ期０８第９Ｗ）８
细菌生物被膜耐药机制
及相关感染防治进展
贾艳华 ’晁利刚 ’徐浩天。赵书景。谷惠芳。，。。，
（．农业大学牧医工程学院，１河南河南郑州
密度感应系统发挥重要作用。细菌密度感应系统指的是细菌细胞与细胞之间的信息交流以及控制这种交流的系统。革兰氏阳性菌主要采用小分子多肽，而革兰氏阴性菌则使用小分子酯类作为信息交流分子．大多数革兰氏阴性细菌使用酰化同型丝氨酸内酯（ＨＬ）为细胞间信息交流的介质。Ａｓ作

生物被膜与细菌耐药及控制策略胡继红ppt课件

MIC50 MIC90 Geom.MeManIC Ra
8 32 8.573 .125 - 5
8 32 5.137 .06 - 25
32 256 3.962 .016 - 5
0.064 0.5 0.102 .016 - 1
16 256 4.077 .016 - 5
1 32 1.293 .016 - 2
• 生长于BF中的细菌，无论其形态结构、生理生化特性及对抗菌药物的敏感性等都与浮游生长的细胞显著不同，致病特点也不同。
2019
-
22
细菌生物被膜耐药机制
C.A.Fus, European Society of Clinical Microbiology and Infectios Diseases,
细菌耐药的遗传学机制
2019
-
12
3. 转座子介导的耐药性
• 转座子(transposon，Tn)
在染色体、或在同一细胞中的染色体与质粒间移动，使结构基因的产
物大量增加，从而使宿主细胞失去对抗菌药物的敏感性。
Tn还可以使位于染色体上和非接合质粒上的基因转移到接合质粒中，因此实现细菌间的基因转移或交换。
家和地区传播（大叶性肺炎）；（4）出现耐万古霉素屎肠球菌（VRE）感染；（5）耐青霉素和耐头孢菌素的草绿色链球菌（PRS）的出现（细
菌性心内膜炎）；（6）产生超广谱β-内酰胺酶（ESBL）耐药细菌变异。
2019
-
4
第一届卫生部全国细菌耐药监测中心网
(2005-2006 Mohnarin)
• 全国17家医院；收集菌株4075株； G+ 23% G- : 3150(77%) G+ : 925 (23%)

临床微生物实验室质量控制及质量保证胡继红

临床微生物实验室质量控制及质量保证
卫生部临床检验中心胡继红
质量控制概念的引入
• 历史上，现代风险管理的概念引入实验室之后，就以质量控制的形式出现。 • 狭义上指的是一项持续的、系统性的评估工作来确保终产品的一致性——
根据可接受的程度：事先建立好的允许限度下的精确度和准确度。
临床微生物实验室质量控制环节
质量保证持续监测
评价和持续改进检测病人标本结果的可靠性和有效性
QA监测
目标质量、数量、体积，可接受的合格标本
标本
检测
报告
根据临床指症、诊断和其他临床资料，采用适当检测方法
监测报告的正确，清楚、及时
服务对象积极问询其需要，满意度，对抱怨的处理理解情况
临床微生物实验室质量控制范畴
标本分析前的质量控制：微生物学特殊性——得到正确分析结果的基础
凝固酶: 区别金黄色葡萄球菌/凝固酶阴性葡萄球菌，药敏标准致病性和用药等都不同
氧化酶： G-菌区别，肠杆菌科/非发酵菌/弧菌科/少见G-菌等 β-内酰胺酶：预测流感嗜血杆菌、卡他布兰汉菌和淋病奈瑟菌对青霉素类抗生素敏感性；葡萄球菌属对青霉素敏感性。
每个工作日或每次试验应做质控（阳性对照及阴性对照）
血培养的时机
• 针对血培养的时机缺乏系统的研究。尽管菌血症经常出现寒战，但是在发热前，而发热时才会把血培养提上日程。
• 有权威建议血培养应被安排在任意间隔。但在一项回顾性调查中，Li等认为，在24小时内或固定间隔获得血样的结果没有差别。 • 临床医生和实验者应根据患者的状态及怀疑的诊断决定。对于败血症或不稳定的患者，血培养须迅速，以便制定治疗方案。相反地，若在病情稳定的患者怀疑是亚急性心内膜炎，应在固定间隔采集血样。

生物被膜细菌的耐药机制及其防治

【键词】细菌；生物膜；抗药性，菌关细中图分类号：６．；７Ｒ９９４Ｒ３８文献标识码：Ａ文章编号：６３４３（０８０４ — ３１７ — １０２０）２１５０
细菌生物被膜（ａｔｒｌｉｆｍ，Ｆ是指多个细ｂｃｅｉｏｉＢ）ａｂｌ菌不可逆地黏附于机体或物体表面，自身细胞分泌被的基质所包被，表达一套和浮游态细菌不同的基能因，即一个新的表型口。Ｂ含有如蛋白质、糖、Ｆ多核酸、肽聚糖和磷脂等生物大分子物质，含有细菌分还泌的大分子多聚物、附的营养物质和代谢产物及细吸菌裂解产物等。ＢＦ中的水份含量可高达９左右。７现代医学移植术和介入治疗的广泛使用，得生物被使膜引起的移植和介入治疗术后感染１增加。生物３益
表面固有细菌包裹在其自身分泌的多聚糖基质中，成高度有组织的结构，是生物被膜的成熟时形这期。激光共聚焦显微镜观察发现这些结构是不均质
的，细胞置身于由基质包绕的 “ 菇状 ” “ 状 ” 菌蘑或塔微落中。围绕在微菌落之间有开放的输水通道，过输通水通道运送养料和代谢产物等。生物被膜在结构上存在的不均一性及环境中营养物质、谢产物、号代信分子等物质由表及里形成浓度梯度，现不均一性，呈使得生物被膜细菌的生理活性及耐药水平呈现不均

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– 耐甲氧西林凝固酶阴性葡萄球菌（MRSCons）
– 万古霉素耐药的金葡菌（全球6株，中国0%）
– 万古霉素耐药的肠球菌（美国最高17%中国0-5%）
2020/11/4
8
细菌耐药的遗传学机制
2020/11/4
9
1 染色体介导的耐药
• 细菌固有的耐药性（天然耐药）或通过染色体突变产生的耐药性,与细菌的遗传和进化密切相关。
28.3 11.3 60.4
2
16
.064 - 64
Amikacin
23
2.2
74.8
4
256 .125 - 512
Polymixin B
4.4
0
95.6
2
2
.25 - 128
2020/11/4
7
全球关注的多重耐药（表型）的阳性球菌
• 社区获得MRSA (CaMRSA)
– 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（HaMRSA)（医院获得）
2020/11/4倪语星，洪秀华主编。细菌耐药性监测抗感染治疗。人们军医出版社，2002年 10
2 质粒介导的耐药
• 目前该类耐药在临床上占有重要地位
• 质粒可以通过接合或转导作用在不同的细菌之间进行转移。
对抗生素具有较强水解作用的AmpC酶(AmpC β-lactamase )、超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases， ESBLs) 碳青霉烯酶等
2020/11/4
1
细菌耐药性变异的趋势
2020/11/4
2
近年来临床上发现的耐药细菌的变迁有以下6个主要表现：
（1）耐甲氧西林的金葡菌（MRSA）感染率增高；（2）凝固酶阴性葡萄球菌（CNS）引起感染增多；（3）耐青霉素肺炎链球菌（PRP）在世界范围，包括许多国
家和地区传播（大叶性肺炎）；（4）出现耐万古霉素屎肠球菌（VRE）感染；（5）耐青霉素和耐头孢菌素的草绿色链球菌（PRS）的出现（细
%R 19.7 9.4 35.8 1.1 34.2 15.4 1.6 14.6
0 0 76.3 72.2
%I 10.8 16.4 21.3 1.3 19.7 4.3 0.5 10
0 0 1.1 3.8
%S 69.5 74.1 42.9 97.6 46.1 80.3 97.5 75.5 100 100 22.6 24
Antibiotic name Cefoxitin Cefoperazone/Sulbactam Ceftriaxone Cefotaxime/Clavulanic Cefotaxime Ceftazidime Ceftazidime/Clavulanic Cefepime Imipenem Meropenem Ciprofloxacin LevofloIC50 MIC90 MIC Range
Cefoperazone/Sulbactam 23.9 17.3 58.8
16
64
.125 - 256
Ceftazidime
35.5
5
59.4
4
256 .064 - 512
Cefepime
26.1 15.7 58.2
8
128 .016 - 512
Imipenem
20.8
4.7
74.5
2
16
.125 - 512
Meropenem
11
10.7 78.3
1
16
.016 - 256
Ciprofloxacin
28.3
7.5
64.2 0.5
16
.016 - 64
Levofloxacin
28.9
6.9
64.2
1
16
.064 - 64
Gatifloxacin
0.125 0.5 0.224 .032 - 1
2 32 1.019 .008 - 1
0.125 0.25 0.133 .064 - 2
0.016 0.064
0.02 .008 - .
32 64 10.272 .004 - 1
16 32 6.827 .008 - 1
• 对FQs 的耐药率高达 >70%
• 对3-4代头孢菌素耐药机制几乎全为ESBLs
• 其中头孢吡肟和头孢他啶保持了高效
2020/11/4
6
绿脓假单胞菌
In vitro susceptibility of 10 antibiotic agents against 318 strains of P. aeruginosa
Antibiotic name
菌性心内膜炎）；（6）产生超广谱β-内酰胺酶（ESBL）耐药细菌变异。
2020/11/4
3
第一届卫生部全国细菌耐药监测中心网
(2005-2006 Mohnarin)
• 全国17家医院；收集菌株4075株； G+ 23% G- : 3150(77%) G+ : 925 (23%)
GG+
G77%
• 葡萄球菌占: 536 (58%)
葡萄球菌
MRSA： 63%、 MRSE: 83%
肠球菌其他G＋菌
• 肠球菌占: 27%(249)
耐青霉素粪肠球菌:23%; 耐青霉素屎肠球菌:90%
• 5株对万古中介的肠球菌,未见耐万古肠球菌
2020/11/4
4
医院内感染中主要革兰阴性杆菌的耐药
2020/11/4
5
In vitro susceptibility of 14 antibiotic agents against 371 strains of E. coli
• 细菌对抗菌药物的耐药性是自然界的抗生现象。
• 每一种抗菌药物进入临床后伴随而来的是细菌的耐药，即细菌在高于人类接受的药物治疗剂量浓度下能生长繁殖。
• 这种耐药可能与整个种的固有特性有关(天然耐药)，也可能敏感菌种通过变异或者基因转移获得（获得性耐药）。
• 耐药基因决定了各种各样的机制，使细菌抵抗特定抗菌药物的抑制作用。
MIC50 MIC90 Geom.MeManIC Ra
8 32 8.573 .125 - 5
8 32 5.137 .06 - 25
32 256 3.962 .016 - 5
0.064 0.5 0.102 .016 - 1
16 256 4.077 .016 - 5
1 32 1.293 .016 - 2
自发基因突变的现象可导致细菌某些表型和功能的丧失，或获得新的功能，以对抗抗生素的作用。是同属细菌的共同特征，如肠球菌耐头孢菌素类药物。
对于耐药性而言，如果编码抗菌药物作用靶位的核苷酸发生点突变，导致转录的靶位蛋白空间构象发生改变，结果使药物与靶位之间的结合力下降或丧失，而使细菌产生耐药性。