细菌抵抗消毒剂及其对抗生素共耐药

消毒剂是一种可杀灭物体表面、器材设备、皮肤、空气和水源等传播媒介上携带的病原微生物的有机分子。它在体外能杀灭病原微生物,切断其传播途径,进而达到控制污染的目的,在生命安全防控中起着重要的作用。但是不合理地使用消毒剂导致细菌对消毒剂产生耐药。消毒剂耐药基因在不同种属间的水平转移加剧其传播风险,使消毒剂耐药情况进一步恶化。更令人担忧的是,细菌对消毒剂的耐药可能会导致对抗生素产生共耐药,给公共安全带来巨大的威胁。但目前为止,对消毒剂耐药以及共耐药的认识还不够全面。本文总结了关于细菌对消毒剂耐药的研究报道,对消毒剂的作用机制、细菌对消毒剂的耐药机制进行了论述,另外针对消毒剂耐药基因的传播以及细菌对消毒剂和抗生素的共耐药进行了综述,为减少消毒剂耐药性的产生和制定合理的消毒剂使用规范奠定基础。     

细菌对消毒剂抗性机理研究进展

消毒剂通过抑制膜的主动运输、抑制微生物的代谢、扰乱微生物的DNA复制、使微生物细胞裂解而导致胞内成分渗漏以及使胞内物质凝结等方面发挥灭菌作用.消毒剂在杀灭细菌和控制细菌污染方面具有重要作用,但细菌对消毒剂也会产生抗性.细菌对消毒剂的抗性机制主要通过形成生物被膜,阻挡或外排机制减少消毒剂分子进入细胞,使消毒剂分子失活,以及其他表型性耐药等4个途径来实现,其中通过形成生物被膜阻止消毒剂分子进入细菌细胞或在进入细胞前使消毒剂失去效用,在细菌对消毒剂的抗性机制中具有重要作用.以实际污染的主要菌株为对象,研究它们对常用消毒剂的抗性机制,对控制细菌污染具有极大的应用价值和现实意义.     

细菌的消毒剂耐药性

细菌的消毒剂耐药性指细菌与消毒剂多次接触后,使该类消毒剂的最小抑菌浓度或最小杀菌浓度升高的现象。细菌的消毒剂耐药性普遍存在,多种细菌可对一种消毒剂耐药,一种细菌可对多种消毒剂耐药。消毒剂选择件压力是耐药性产生的外在原因,产生的机制包括生化结构、遗传学途径和酶学途径。消毒剂耐药与抗生素耐药之间存在一定的关系。应加强研究,制定统一标准,加强监测,并制定合理应用消毒荆规范,以减少消毒剂耐药性的发生。     

基于功能宏基因组学挖掘抗生素耐药基因研究进展北大核心CSCD

随着各类抗生素被广泛用于治疗细菌感染以及抗生素在临床上的大量使用,驱动了各类抗生素耐药基因的不断进化,导致了耐药问题日趋严重。耐药基因与耐药细菌的广泛传播与普遍流行严重威胁公共卫生体系并引起了巨大的经济损失。值得注意的是,抗生素的广泛施用不仅造成了动物体内耐药细菌的产生,还提高了对环境中微生物的选择压力,间接推动了耐药基因的发展与进化,使环境微生物成为耐药基因新的储库。因此对耐药细菌的广泛监测与新型耐药基因的提前发掘具有重要的临床意义与研究价值。但是传统的耐药性调查手段过度依赖对耐药细菌的培养,难以全面的展现固定生态位中微生物耐药性的全貌。而功能宏基因组学技术利用其表型筛选和高通量测序相结合的优势,不依赖于对携带目标基因的特定细菌的培养,因此在发掘新型功能基因方面有着巨大的优势。本文综述了功能宏基因组在抗生素耐药方面的研究进展,讨论了功能宏基因组学方法在检测新型基因研究中的意义及存在的问题,为后续深入开展对抗生素耐药机制的探究提供了坚实的理论基础。     

细菌耐药专刊序言

抗生素是人类对抗病原微生物感染的重要"武器"。然而,抗生素的大规模使用导致细菌耐药性不断增强并广泛传播。细菌耐药不仅是医学问题,同时也是社会和经济问题,涉及公共卫生、环境污染、食品安全等诸多领域。本专刊从临床耐药与流行病学、动物及环境耐药、细菌耐药机制、抗菌药物研发和耐药防控策略等角度对细菌耐药性问题进行了较系统的综述和探讨,为全面认识细菌耐药现状、深入开展耐药机制研究并制定综合防控策略等提供参考。     

耐药基因数据库概述

抗生素是人类历史上的革命性发现,其临床应用挽救了无数患者的生命。但是随着抗生素的广泛使用和滥用,越来越多的病原菌产生了耐药性,甚至出现了具有多重耐药性的"超级细菌"。在人类与病原菌斗争的军备竞赛中,人类即将面临无药可用的境地。针对微生物的耐药性、耐药机制及耐药性传播的研究吸引了众多科研工作者的目光,各种耐药基因数据库以及耐药基因分析工具应运而生。文中对目前耐药领域的基因数据库进行收集整理,从数据库类型、数据特征、耐药基因预测模型以及可分析序列的类型等方面对这些数据库进行论述和介绍。此外,文中对抗金属离子和抗杀菌剂的基因数据库也有所涉及,将为如何选择及使用耐药基因数据库提供参考和帮助。     

综述与专论：微生物消毒剂抗性机理

在物体表面和传播介质中,消毒剂能有效抑制或杀死微生物,广泛用于食品、卫生、健康、防疫等领域。在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情期间,全球消毒剂的使用量激增,对有效防控病毒传播和防止疫情扩散起到重要作用。但消毒剂的不正确使用会降低其有效性,甚至会诱导微生物产生抗性,从而增加传染性疾病的传播风险。微生物的消毒剂抗性基因还会通过繁殖传代增殖或在不同种属间水平转移而加剧其污染和传播风险,严重威胁到公共卫生安全。目前,抗生素抗性基因(ARG)的广泛出现引起了全球对公共卫生的关注,但对消毒剂的抗性认识非常有限。本文综述了近年来微生物对消毒剂抗性的研究,着重就微生物通过形成生物膜、降低细胞膜通透性、过量表达外排泵、产生消除或减弱消毒剂的特异性酶、改变作用靶点等方式产生抗性的机理进行综述。另外针对微生物消毒剂抗性的获得和传播,对染色体和质粒介导的抗性基因、环境中微生物消毒剂抗性与抗生素抗性的关联进行了论述。消毒剂抗性基因能通过质粒、噬菌体等可移动遗传元件,以转化、转导或接合的方式转移传播,对科学消毒提出新要求。     

单增李斯特菌耐药外排泵研究进展

单增李斯特菌是一种重要的人兽共患食源性胞内致病菌,广泛存在于自然环境中且易污染动物性食品,人及动物感染后可引起严重的李斯特菌病,死亡率高达30%。单增李斯特菌通常对多种药物敏感,然而,因不合理使用抗菌药或消毒剂形成的选择压力导致李斯特菌多重耐药情况的报道日渐增多。外排泵蛋白是细菌中一类重要的蛋白,可参与机体多种生物学过程,包括影响细菌对抗生素敏感性、促进有毒化合物泵出、影响细菌毒力等。本文综述了近年来关于单增李斯特菌耐药外排泵的功能及调控机制的研究进展,为深入理解李斯特菌耐药等环境适应机制及有效控制该病原污染传播和筛选抗感染药物新靶点提供理论基础。     

多药耐药大肠杆菌对不同消毒剂的抗性探究

目的：研究多药耐药大肠杆菌对不同消毒剂的抗力水平,为临床上合理选择消毒剂提供依据。方法：采用营养肉汤稀释法及悬液定量杀菌实验分别测定临床分离出的具有多重耐药性的大肠杆菌对临床常用消毒剂的最低抑茵浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）及不同作用时间消毒剂对菌株的杀灭率,并与大肠杆菌标准株的测定结果进行比较。结果：不同消毒剂对多药耐药大肠杆菌的MIC值不同,洁芙柔消毒凝胶的MIC值为2．8±1．9,绿莎新爱尔施牌消毒片的MIC值为2583．4±1107．2,爱护佳免洗手消毒液的MIC值为144．63：86．9,安尔碘II型皮肤消毒剂的MIC值为16．1±7．7。4种常用消毒剂对多要耐药大肠杆菌的MIC值均高于标准菌,绿莎新爱尔施牌消毒片及爱护佳免洗手消毒液的MIC值与标准大肠杆菌较为接近。另外,4种常用消毒剂在常用浓度下对标准大肠杆菌和多药耐药大肠杆菌作用5min的杀灭率均能打到100％,标准大肠杆菌的被杀灭率略高于多药耐药大肠杆菌。结论：多药耐药菌株对消毒剂的抗性日益受到关注,使用时调整浓度、加强消毒剂科学管理对控制医院感染具有重要意义。     

多重耐药菌在人类、动物和环境的耐药和传播机制

抗生素等抗菌药物的滥用在全球范围内造成了多重耐药菌的传播。多重耐药菌(Multidrug resistant organisms,MDRO)以及耐药基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)可在人类、动物和环境之间进行传播,尤其是ARGs可以通过水平转移的方式在同种属或者不同种属的菌群之间进行传播,使得细菌耐药问题日益严重,耐药机制趋于复杂,疾病治疗更加困难,对人类公众健康造成严重的威胁。因此抗生素等抗菌药物的使用应加以规范。     

整合子-基因盒系统与细菌耐药机制的研究进展

大量研究表明整合子-基因盒系统是微生物耐药的主要机制,由其介导的耐药基因水平转移是细菌耐药机制产生的主要途径。已知的整合子被分为两大类：传统的整合子和超级整合子。前者存在于转座子、质粒和细菌染色体,其基因盒编码产物可使细菌耐受一种或多种抗菌药物及消毒剂;而后者则只存在于细菌的染色体上,它携带的基因盒更多,且其编码产物则更加复杂,目前只在特定菌株中发现超级整合子。本文就整合子的结构、分布、检测及它对细菌耐药性的影响等几个方面的研究进展进行讨论。     

鸡蛋生产链中沙门氏菌对抗生素及消毒剂的耐药性研究

为研究鸡蛋生产链中沙门氏菌的污染情况及抗生素、消毒剂耐药情况,本文鉴定了鸡蛋生产链中分离得到的111株沙门氏菌(Salmonella)血清型,并测定了抗生素和消毒剂对沙门氏菌的最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentrations, MICs),检测了其对抗生素和消毒剂的耐药基因的表达情况。研究结果表明,沙门氏菌对甲氧苄啶(Trimethoprim, TMP)耐药率最高(N=100,P=90.09%),对阿莫西林/克拉维酸(Amoxicillin and clavulanate, AMC)、头孢噻呋钠(Sodium ceftiofur, CFS)、庆大霉素(Gentamicin, CN)敏感。沙门氏菌共产生6种不同的耐药谱型,TMP是最主要的耐药谱型(N=36,P=32.43%),52.25%的菌株(N=58)具有多重耐药性。苯扎氯铵(Benzalkonium chloride, BC)与氯化十六烷基吡啶(Cetylpyridinium chloride, CPC)对沙门氏菌的MIC的范围分别为：8~128 μg/mL、8~256 μg/mL。相对于质控菌株Escherichia coli ATCC10536,101株沙门氏菌对BC和CPC同时具有较高的耐药性(P=90.99%),109株沙门氏菌对抗生素和消毒剂具有共同耐药性(P=98.20%)。抗生素耐药基因检出率最高为blaTEM(N=49, P=44.14%),未检测出qnrA、qnrB、qepA基因,仅检测出qacEΔ1消毒剂耐药基因(N=63, P=56.76%)。抗生素耐药基因sul1和消毒剂耐药基因qacEΔ1具有显著相关性(P<0.01)。S. Derby对TMP、土霉素(Oxytetracycline, OTC)、阿莫西林(Amoxicillin, AML)、环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)同时表现较高的耐药性,S. Derby检出了11种抗生素耐药基因,消毒剂耐药基因qacEΔ1的检出率为81.25%(N=52)。鸡场中养殖内环境沙门氏菌对抗生素和消毒剂的耐药率以及耐药基因检出率均高于养殖外环境,鸡蛋包装、储存及销售等环节中沙门氏菌耐药率及耐药基因检出率均较高。由此可见,鸡蛋生产链中沙门氏菌对抗生素、消毒剂耐药性较严重,且存在共同耐药的现象。因此,需要进一步规范防控鸡场中沙门氏菌,规范抗生素和消毒剂的使用以及加强鸡蛋生产链条中卫生安全的监管。     

抗生素耐药基因在畜禽粪便-土壤系统中的分布、扩散及检测方法

抗生素耐药基因作为一种新型的环境污染物已引起研究者的高度关注。畜禽养殖业长期将抗生素添加到饲料中,在促进动物生长、预防和治疗动物疾病等方面起了重要作用。这些抗生素大多数不能被动物完全吸收,在动物肠道中诱导出耐抗生素细菌和抗生素耐药基因,并随着粪便排出体外。畜禽粪便作为重要的抗生素、耐抗生素细菌和抗生素耐药基因储存库,通过堆粪、施肥等农业活动进入土壤环境中,可刺激土壤中耐抗生素细菌和抗生素耐药基因的富集。耐药基因借助于基因水平转移等方式在土壤介质中进一步传播扩散,甚至进入植物中随食物链传播,对生态环境和人类健康造成极大的威胁。为了正确评估抗生素耐药基因的生态风险,本文结合国内外相关研究,系统阐述了畜禽粪便-土壤系统中抗生素耐药基因的来源、分布及扩散机制,同时探讨了细菌耐药性的主要研究方法,指出堆肥化处理仍是目前去除抗生素耐药基因的主要手段,并对今后的研究方向进行展望。     

整合子系统介导沙门菌耐药性的研究进展

沙门菌(Salmonella spp.)是公共卫生学上具有重要意义的人畜共患病病原菌。人、畜感染沙门菌后会引起伤寒、副伤寒、胃肠炎、败血症和肠外局灶性感染等疾病。抗生素是治疗沙门菌严重感染的有效手段,随着临床和畜牧业中抗生素的大量使用,使得沙门菌的耐药情况日益严重。整合子是普遍存在于细菌中的一种可移动基因元件,可有效捕获外源基因确保其表达,并复合于转座子、质粒等,使多种耐药基因在细菌种内或者种间进行传播。在过去的二十年中,随着新基因盒和复杂整合子的不断出现,导致整合子系统迅速进化。整合子在沙门菌耐药性传播过程中具有非常重要的作用,因此,本文对整合子系统的分子结构、分类、作用机制,以及沙门菌中存在的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类整合子介导的耐药性及现有检测方法的研究进展进行综述,以期为沙门菌耐药性研究提供参考。     

细菌中介导多重耐药的Tn7转座子研究进展

转座子是介导细菌耐药性传播的重要可移动遗传元件。Tn7转座子与细菌耐药密切相关,其携带转座模块和Ⅱ类整合子系统。Tn7编码转座相关蛋白TnsABCDE进行“剪切-粘贴”机制转座,转座核心TnsABC也可与三链DNA或Cas-RNA复合物结合实现转座。近年来新发现了多种介导多重耐药的Tn7转座子,其在介导细菌抗生素、消毒剂和重金属抗性基因的获得、传播扩散等方面发挥了重要作用。本文综述了细菌中Tn7转座子的遗传结构、转座机制、流行以及新发现的介导多重耐药的Tn7转座子,以期为细菌中Tn7转座子的深入研究提供参考。     

畜禽微生物耐药组研究进展

目前,绝大部分抗生素用于给人类提供肉奶蛋等食品的畜禽,由此产生的抗生素耐药性对全球公众健康造成了巨大威胁。为了降低畜禽生产环节抗生素耐药性向人类的传播,首先需要明确畜禽消化道或产品微生物携带哪些耐药基因。耐药组指的是某个环境微生物群落全部耐药基因的总和,近年来对于畜禽生产过程中耐药组分析成为研究热点之一。本文综述了基于测序技术研究畜禽(猪、鸡、反刍动物)消化道以及乳中微生物耐药组组成及其影响因素的最新进展,并提出了未来研究方向,包括耐药组研究方法的标准化、基于宏转录组的耐药组基因表达研究,以及可移动遗传元件所携带的耐药基因等,旨在为调控畜禽养殖过程中耐药基因提供思路。     

养殖动物及其相关环境耐药组的研究进展

畜牧养殖业中大量抗生素的使用,导致养殖动物及其相关环境中存在大量的耐药基因/耐药细菌。这些耐药基因可以借助基因水平转移等方式在环境中进一步扩散,甚至进入食品动物随食物链传播,对生态环境、食品安全和人类健康造成极大的威胁。随着基因组学研究手段的不断进步,养殖动物及其相关环境中耐药基因的多样性和生态学分布规律被广泛揭示。文中综述了相关领域耐药基因的研究进展,探讨了其对人体健康的潜在影响,并对未来的研究方向进行了展望。     

耐药菌在人-动物-环境中的传播和遗传机制

我国细菌耐药现象十分普遍,多重耐药甚至泛耐药的菌株不断出现,给公共卫生和食品安全造成了重大威胁。随着人类活动以及农业畜牧业的发展,在物理和生物作用力之下,医疗行业和养殖业对环境产生了很大的负面影响,导致养殖动物及其相关环境中存在大量的耐药基因/耐药细菌。医疗行业、动物养殖、自然环境三者在耐药菌的传播和发展中是相互影响、互相作用的有机整体,耐药基因可以借助基因水平转移等方式在人、动物和环境中循环传播,增加了人类摄入耐药基因的风险。面对此类公共卫生问题,传统单一化的卫生工作系统已很难有效地解决这类挑战,急需多学科、多领域的合作来共同应对。文中对我国临床、动物和环境中的细菌耐药现状以及耐药菌在其中的传播和遗传机制进行了综述,以期为细菌耐药研究提供参考。     

整合子与细菌耐药性

整合子是携带编码抗生素耐药基因盒的DNA片段,在细菌获得和传播耐药基因方面起着重要的作用。本文对整合子和基因盒种类、结构以及在耐药基因获得和传播中的作用机制进行了综述。     

耐药微生物和抗生素耐药基因与全健康

因人类的各种活动,耐药微生物和抗生素耐药基因在“人-动物-环境”界面发生跨物种和跨生境的传播。将人类、动物和环境视作有机整体的“全健康”（One Health）理念有望成为解决这种传播的有效策略。抗生素及其代谢活性产物在环境中富集,再经动物及动物制品传播到人,产生耐药微生物并造成耐药基因的传播。本文综述了人-动物-环境界面耐药菌和抗生素耐药基因传播的流动与循环,总结了我国和其他国家应对抗生素耐药性问题的政策,倡导更多的国家和地区将“全健康”理念和方法用于控制抗生素耐药性传播;通过医疗卫生部门、食品药品监督管理部门、农林渔牧部门与教育、财政等多部门合作来应对抗生素耐药性的全球挑战。