产超广谱β-内酰胺酶细菌中I类整合子的研究进展

产超广谱β-内酰胺酶(Extended-spectrum beta-lactamase, ESBLs)细菌的多重耐药性是临床用药的一大难题, 近年研究发现其耐药性的产生与整合子密切相关, 其中临床最常见、研究最深入的是I类整合子。整合子是一种可移动基因元件, 在整合酶的作用下捕捉外源基因盒并使之表达, 是具有基因整合和切除功能的天然克隆和表达系统。研究表明I类整合子可连续捕捉和整合多种耐药基因, 以质粒或转座子为载体在细菌之间传播耐药性, 使ESBLs细菌多重耐药趋势十分严峻。本文就I类整合子的结构特征、I类整合子对耐药基因盒的整合作用及其与ESBLs细菌耐药性的关系等方面进行综述。     

细菌整合子与移动性基因盒的研究进展

整合子是由整合酶基因、基因盒和基因盒附着位点三者组成的遗传元件.在整合酶介导下,整合子通过位点特异的重组系统获取并交换外源DNA(基因盒),即将基因盒整合到整合子上或将之从整合子上剪切下来,但是整合子本身不能够移动.本文综述了国外近年来关于整合子与基因盒的结构特征及其分类的研究近况,对了解整合子及与之密切相关的移动性基因盒在细菌的多重耐药和毒力研究中,尤其是在适应选择性压力下细菌基因组进化中的作用具有重要的意义.     

细菌染色体第1类整合子捕获耐药性基因盒反应模型的构建

【背景】整合子在细菌耐药性的获得及传播中占据重要地位,对于整合反应检测方法的改良及反应机制的研究,可以加深我们对细菌耐药性产生和播散的理解,为遏制耐药菌株的产生和播散提供新的途径。【目的】在细菌染色体上构建第1类整合子反应模型,用于评价整合酶介导的基因盒位点特异性重组。【方法】 PCR分别扩增含氯霉素耐药基因cat的CM片段、含基因盒aadA5的LacA5片段、含整合子重组位点attI1及强可变区启动子的PcS片段和插入位点两侧的同源臂,重叠延伸聚合酶链反应连接上述5个片段制备整合子模型插入片段,通过同源重组将构建好的整合子模型片段插入大肠埃希菌JM109染色体中。转入高表达第1类整合酶的质粒pHSint,在链霉素平板上筛选发生整合的菌株,并经聚合酶链反应和测序验证。【结果】构建的整合子模型片段经测序与预期一致,整合子模型片段成功插入大肠埃希菌JM109染色体中。转入高表达整合酶的质粒pHSint后,在链霉素平板上成功筛选出基因盒aadA5发生整合的菌株,经聚合酶链反应扩增并测序与预期一致。【结论】在大肠埃希菌染色体上成功构建第1类整合酶介导基因盒位点特异性重组反应模型,为进一步揭示整合子捕获耐药性基因盒的反应机制奠定基础。     

产ESBLs肺炎克雷伯菌Ⅰ类整合子基因盒的研究

目的探讨整合子参与产ESBLs肺炎克雷伯菌多重耐药的分子机制。方法整合酶基因扩增法检测Ⅰ类整合子;整合子可变区扩增并测序。结果8株产ESBLs肺炎克雷伯菌中有7株Ⅰ类整合子检测阳性,其中4株耐药基因盒为dfrA12-orfF—aadA2,2株为dfrA17-aadA4／aadA5,I株为aadA2,1株未检测到耐药基因盒。结论整合子介导的耐药基因盒参与了产ESBLs肺炎克雷伯菌多重耐药的形成,应引起高度重视。     

整合子与细菌耐药性的相关研究进展

整合子是广泛存在于细菌中的一种可移动基因元件,它可以捕获外来基因盒并使其在细菌体内得到表达,在细菌耐药性的传播过程中扮演着重要角色。过去研究认为,细菌耐药是在质粒及转座子~([1])等基因水平上广泛传播,近几年大量研究表明,细菌可通过位点特异性重组的方式将耐药基因盒捕获并整合到自身的染色体或者质粒DNA上,即细菌体内存在一种天然的基因克隆表达系统——整合子。细菌耐药的高频次出现已成为临床医疗工作中的瓶颈,整合子不仅在细菌耐药中起关键作用,而且在细菌适应性及基因进化中具有普遍又重要的意义。     

细菌多重耐药性的转移与基因盒-整合子系统

细菌的多重耐药已成为临床治疗的难题,近年来耐药基因转移的新机制与基因盒-整合子系统密切相关。本文就该系统的发展历史、整合子的结构与分类、基因盒的种类与表达、基因盒．整合子的检测方法及其多重耐药性传递的相关性作一全面阐述。     

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。     

整合子与多重耐药大肠埃希菌相关性研究

目的探讨整合子在多重耐药大肠埃希菌耐药性中的作用。方法对临床分离的93株多重耐药大肠埃希菌的I、Ⅱ型整合酶基因进行检测,并分析药敏结果。结果多重耐药临床分离株中Ⅰ型整合子阳性率为60.2%。所检出整合子共有3种长度即1000、1600和2000 bp;主要携带aadA和dfrA类基因盒;未检出Ⅱ型整合子。结论整合子形成是细菌产生多重耐药的重要原因。     

产ESBLs大肠埃希菌整合子及其相关基因盒的研究

目的检测产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）大肠埃希菌中整合子的整合酶及插入的相关基因盒情况,分析整合子对细菌耐药性的影响。方法采用K-B琼脂扩散法对45株临床分离的产ESBLs大肠埃希菌进行药敏试验;应用PCR法检测45株产ESBLs大肠埃希菌Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类整合子;对Ⅰ类整合子阳性菌进行整合子相关基因盒检测。结果45株菌中有27株（60．0％）含有Ⅰ类整合子,没有检测到Ⅱ类和Ⅲ类整合子阳性菌。在Ⅰ类整合子阳性菌中,有23株携带Ⅰ类整合子相关基因盒（85．2％）,5种不同的基因盒图谱,片段大小在600～2322bp,分离自同一科室的部分菌株携带大小相同的基因盒;Ⅰ类整合子阳性菌株的耐药率高于整合子阴性的菌株。结论Ⅰ类整合子及整合子相关基因盒在产ESBLs大肠埃希菌株中分布广泛,整合子在细菌耐药中发挥作用。     

革兰阴性菌中整合子携带超广谱β-内酰胺酶的研究进展

整合子是一种主要存在于革兰阴性菌中的基因捕获和表达的遗传单位,能够选择性捕获或去除各种特异性耐药基因盒,从而加速了细菌耐药性的扩散.近年来,整合子介导的细菌耐药机制引起了研究人员的极大关注,成为研究细菌耐药传播机制的一大热点.目前已明确的位于整合子上的抗性基因已超过70多种[1],其中包括相继发现的一些超广谱β-内酰胺酶(ESBL)被整合在整合子上,这无疑加速了ESBL的传播速度.本文就整合子的分类、结构,革兰阴性菌中整合子携带ESBL的流行病学特征、检测和协同耐药基因的表达等作一综述.     

100例鲍曼不动杆菌的耐药性与整合子表达及耐药基因分析

目的 了解鲍曼不动杆菌的耐药性和整合子表达及耐药基因携带情况.方法 收集100株鲍曼不动杆菌,以VITEK-64系统鉴定细菌,并进行14种抗生素药敏试验,通过PCR法检测Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类整合酶基因(intI1、2、3)及Ⅰ类整合子可变区基因盒,并对基因盒测序.结果 除阿米卡星和头孢哌酮/舒巴坦,鲍曼不动杆菌对其他12种抗菌药物耐药率均大于60.0％,多重耐药率为88.0％.鲍曼不动杆菌整合酶基因阳性率为64.0％,均为intI1,整合子阳性菌株对多数药物的耐药率显著高于整合子阴性者(P＜0.05).intI1阳性菌株中,84.4％ (54/64)扩增出整合子可变区,检出3种耐药基因盒组合形式:aac(6’)-Ib-cr-arr-3-dfrA27 14株、aacA4-catB8-aadA1 24株、aacC1-orfA-orfB-aadA1 16株.结论 临床分离的鲍曼不动杆菌多重耐药与Ⅰ类整合子表达有关.Ⅰ类整合子主要携带早期使用的氨基糖苷类抗菌药、甲氧苄啶和氯霉素耐药基因.     

整合子基因盒系统及β-内酰胺酶介导的细菌耐药

整合子是一个能捕获并整合细胞外游离基因盒,并可使之转化为功能性基因的新型DNA元件。这种可移动的基因元件通过水平基因转移的方式极大地加速了抗性基因在同种及不同种属之间的传播,造成细菌的耐药以至多重耐药问题日益严重,耐药机制日趋复杂。尤其对临床上使用较多的头孢菌素类、青霉素类等β-内酰胺类抗生素的耐药,已给人类健康造成巨大威胁,急需阐明其复杂的耐药机制。     

上呼吸道分离鲍曼不动杆菌1 型整合子的分离与鉴定

【目的】研究I型整合子的结构特征,探讨其与细菌多重耐药之间的相关性。【方法】收集2008年至2009年广州呼吸疾病研究所上呼吸道分离的187株鲍曼不动杆菌,应用K-B纸片扩散法检测耐药性,采用聚合酶链式反应进行I型整合子整合酶基因的检测;扩增整合子的可变区,应用DNA测序技术分析I型整合子基因结构。【结果】I型整合子的阳性率达53.4%。共七种1型整合子基因盒被鉴定,其中首次发现报道一种新的整合子(GenBank:HQ322622)。可变区主要编码氨基糖苷类药物的耐药基因。20种抗菌素耐药的结果均表明携带Ⅰ型整合子的鲍曼不动杆菌耐药率较不携带I型整合子的鲍曼不动杆菌的耐药率明显增高。整合子与鲍曼不动杆菌的多重耐药表型具有密切相关性。【结论】I类整合子相关耐药基因在本院临床分离鲍曼不动杆菌中分布较广泛。整合子在鲍曼不动杆菌耐药性的形成和播散中具有重要作用。     

多重耐药铜绿假单胞菌中Ⅰ型整合子新结构的发现及其与耐药的相关性

[目的]研究临床多重耐药铜绿假单胞菌中Ⅰ型整合子的结构特征,探讨整合子与细菌多重耐药之间的相关性.[方法]收集临床样品中的铜绿假单胞菌,从中挑选多重耐药菌.采用聚合酶链式反应扩增Ⅰ型整合子可变区,应用酶切方法和DNA测序技术分析整合子基因结构,并采用SPSS19.0软件分析整合子与耐药表型间的相关性.[结果]多重耐药铜绿假单胞菌中Ⅰ型整合子的检出率为27.3％.Ⅰ型整合子基因盒排列形式共有3种(1500 bp、2300 bp和4000 bp),其中2种在其他细菌中也有发现.基因盒所编码的耐药基因有氨基糖苷类抗生素抗性基因(aadA、aadB、aac(6')Ⅱ和aadA13)、β-内酰胺类抗生素抗性基因(blaCARB8和oxa10)和氯霉素外排泵基因(cmlA8),耐药表型相关性分析表明整合子与氨基糖苷类抗生素抗性密切相关.[结论]在多重耐药铜绿假单胞菌临床分离株中发现了3种不同Ⅰ型整合子结构,这3种结构中均含有氨基糖苷类抗生素耐药基因,其中aadB-aac(6')Ⅱ-blaCARB8结构最为流行.     

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。     

整合子介导的肠致病性大肠埃希菌多重耐药研究

目的了解肠致病性大肠埃希菌（EPEC）多重耐药菌株中整合酶基因的携带情况,研究整合子与抗生素多重耐药的相关性。方法使用血清学的方法对EPEC进行初筛,用PCR扩增EPEC毒力基因（eae,EAF,bfpA）进行确证。对确证为EPEC的细菌DNA进行提取,使用PCR方法对整合酶基因及在整合子中插入的基因盒进行扩增。EPEC药敏试验采用K-B琼脂扩散法。结果在34株EPEC中,ESBL为14株,其中在lI株ESBL阳性细菌中扩增出整合子I整合酶片段,在20株ESBL阴性细菌中,有7株扩增出相应的片段。在这所有的34株细菌中未检出整合子Ⅱ和Ⅲ。结论I类整合子在肠致病性大肠埃希菌多重耐药菌株中最常见,是导致细菌多重耐药的一个重要因素,合理用药,控制耐药基因的传播是当前医学面临的一个重要问题     

鲍曼不动杆菌整合子介导耐药机制的初步研究

【摘 要】 目的 研究整合子参与鲍曼不动杆菌耐药的分子机制。结果 收集2008年1月至2011年12月瑞安市中医院临床分离的200株鲍曼不动杆菌,采用K-B法进行体外药敏试验,采用聚合酶链式反应进行整合子整合酶基因的检测;整合子可变区扩增、克隆、测序,分析整合子基因结构。结果 59.0%的医院感染鲍曼不动杆菌Ⅰ类整合子阳性,未检测出Ⅱ、Ⅲ类整合子;编码对氨基糖苷类、磺胺类抗菌药物和氯霉素耐药的基因;整合子阳性组多药耐药菌均明显高于阴性组。结论 Ⅰ类整合子在医院感染鲍曼不动杆菌中广泛分布,可通过质粒在不同菌属间水平传播,在耐药基因传播中起重要作用,应引起临床足够的重视。     

多重耐药铜绿假单胞菌Ⅰ类整合子-基因盒的检测与分析

目的检测多重耐药铜绿假单胞菌(multi-drug resistant pseudomonas aeruginosa,MDRPA)携带Ⅰ类整合子-基因盒,分析其与耐药表型的相关性。方法使用K-B纸片扩散法(简称K-B法)进行药敏试验,确定菌株耐药表型;用PCR扩增Ⅰ类整合酶基因及可变区的基因盒,并进行测序及序列分析。结果 23株MDRPA中19株检出Ⅰ类整合酶基因,其中15株携带基因盒,基因盒结构共有6种。其中6株携带aad A4a、3株携带aac A4-cat B8-aad A1、1株携带aac(6’)lai-orfv-aad A1-qac EΔ1-sul、3株携带blaIMP-6-qnr-aac A4-blaOXA-1-aad A1-qac E△1-sul、1株携带permease of ABC transporter gene、1株携带bacteriophage protein gene。在15株携带Ⅰ类整合酶基因盒的可变区中,检出8种耐药基因和2种新型基因盒。结论 MDRPA携带的Ⅰ类整合子-基因盒结构具有多样性,与菌株的多重耐药表型密切相关;检出两种新型基因盒,分别是ABC转运系统蛋白和噬菌体蛋白的编码基因。这两种新型基因盒的功能尚不清楚,特别是它们与菌株耐药性的关系,有待进一步研究。     

pEASY-E1-Int1表达载体的点突变改造与整合酶的表达分析

整合子—基因盒系统(Integron-gene cassette system)能使耐药基因在细菌种内和种间快速传播。在整合子—基因盒系统中起关键作用的是整合酶,本研究的目的在于克隆与NCBI公布的整合酶DNA序列完全一致的序列,并进一步表达纯化整合酶。采用PCR技术点突变改造pEASY-E1-Int1表达载体上的目的基因整合酶基因,共含5个突变位点,测序比对后,再连接与pEASY-E1 expression表达载体上,转化到BL21(DE3)感受态细胞中,不同浓度IPTG诱导优化表达,经聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-PAGE)和Western blotting检测分析,结果得到表达产物分子量为33 kD与Ⅰ类整合子整合酶分子量一致的整合酶。本研究为下一步比较野生型和耐药性大肠杆菌整合酶活性提供基础指导。     

整合子与细菌耐药性

整合子是由1个编码整合酶的intI基因、2个基因重组位点、启动子和耐药基因盒组成,根据整合酶的DNA碱基序列的不同分为4类,它能通过位点的基因重组机制使耐药基因移动,传递细菌耐药性,并与多重耐药性相关。