动物源多杀性巴氏杆菌耐药性及耐药机制研究进展

动物源多杀性巴氏杆菌耐药性及耐药机制研究进展 动物源多杀性巴氏杆菌耐药性及耐药机制 研究进展 中国兽药杂志2012,46(3):52—55/~L令聪,等 动物源多杀性巴氏杆菌耐药性及耐药机制研究进展 孔令聪,战利,赵晴,高云航,马红霞 (1.吉林农业大学动物科技学院,长春130118;2.吉林农业大学动物生产及产品质量 安全教育部重点实验室,长春130118) [收稿日期]2011—08—24[文献标识码]A[文章编号]1002—1280(2012)03—0052— 04[中图分类号]$852.615 [摘要]对近年来动物源多杀性巴氏杆菌对各种抗生素的耐药情况及耐药机制的 研究进展做了 较详细的阐述,以期为我国动物源多杀性巴氏杆菌的有效防治提供参考. [关键词]巴氏杆菌;耐药性;耐药机制 ResearchProgressofAntibioticsResistanceandMechanismof PasteurellamultocidafromRespiratoryDisease KONGLing—cong,ZHANLi,ZHAOQing,GAOYun—hang,MAHong—xia' (1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,JilinAgriculturalUniversity,Changchun130118,China; 2.AnimalProduction&ProductQualityandSecurity,MinistryofEducation,JilinAgriculturalUniversity,Changchun130118,China) Abstract:DrugresistanceofPasteurellamultocidacausedhugeeconomiclossestoourcountry'Sanimal husbandry.Thisproblemwasbecomingmoreandmoreserious.Thispapermadeageneraloverviewofantibiotics resistanceandmechanismofPasteurellamuhocida,whichaimedtoprovidesomereferenceresourcesfortreatment ofPasteurellamultocidafromrespiratorydisease. Keywords:Pasteurellamuhocida;drugresistance;drug—resistantmechanism 多杀性巴氏杆菌(Pasteurellamultocida,Pm)是 引起多种畜禽巴氏杆菌病的病原体,该病以高热, 肺炎为主要特征J,Pm可以在同种或不同种动物 间相互传染,也可感染人.在我国,引起禽和猪巴 氏杆菌病的主要病原是荚膜血清A型Pm,引起牛 巴氏杆菌病的主要病原是荚膜血清B型Pm.随着 病原菌在不同种属动物问的相互感染,血清型也可 能随之发生改变.我国的马文戈等首次从病牛 组织中分离得到荚膜A型Pm. 动物源Pm不同血清型问的抗原性,宿主嗜性 存在着明显的差异,菌间交互免疫效果较差J,使 其引发的疾病更依赖于抗生素的治疗.随着大量 抗菌药物广泛不合理的应用,特别是将抗菌药物作 为抗菌生长促进剂以次治疗剂量添加到饲料中,使 动物源Pm现为耐药率高,耐药范围广,呈多重耐 药等特点,其直接后果不仅给控制和治疗该病带来 困难,而且加剧了抗生素在动物体内的残留,严重 危害了动物食品安全. 1动物源Pm的耐药性研究现状 动物源Pm的耐药,尤其是多重耐药问题已经 引起了人们的广泛关注.因而许多国内外的临床 工作者积极开展了动物源Pm的耐药性检测研究. 1.1国外部分地区动物源Pm的耐药性研究 DwightCHirsh等在美国加州的戴维斯市从临床上 分离得到5株鸡源Pm,其中有3株对链霉素耐药, 4株对磺胺嘧啶耐药,其耐药株的最小抑菌浓度 (minimuminhibitoryconcentration,MIC)均大于128 p~g/mL_5J.CardenasM等在西班牙分离到1株对 基金项目:吉林省重大科技攻关项目(09ZDGGO08) 作者简介:孔令聪,硕士研究生,从事动物药理和毒理学研究工作.E— mail:congwbs@126.con 通讯作者:马红霞.E—mail:hongxia0731001@yahoo.COB.an 2012,46(3):52—55/~L令聪,等中国兽药杂志 喹诺酮敏感的羊源Pm,用逐渐增加抗生素浓度的 方法诱导培养,其诱导后的菌株MIC增加了10倍 以上.KehrenbergC等在德国临床分离到牛源 Pm,并进行耐药监测,结果显示所分离菌株均对氯 霉素和氟苯尼考耐药,其MIC分别为32~g/mL和 16mL71.SanMillanA等从西班牙的首都马德 里分离到禽源Pm,发现其对B一内酰胺耐药的菌 株都伴随着对四环素,链霉素,磺胺类耐药,且所分 离菌株对阿莫西林和磺胺类的MIC已经高达256 ~g/mL[. 1.2国内部分地区动物源Pm的耐药性研究金 天明在我国吉林地区分离到禽源Pm,并应用26种 抗生素对病原菌进行了药物敏感性试验,结果表 明,该菌株对庆大霉素,复方新诺明,头孢氨苄,头 孢唑啉,四环素,依诺沙星等21种抗生素产生耐药 性9J.TangX等在中国部分地区分离得到233株 猪源Pm,并对20种临床常用药物做了药敏试验, 结果显示,70%的菌株对阿莫西林,林可霉素,磺胺 二嘧啶,新诺明呈高度耐药;20%的菌株对大观霉 素,卡那霉素,新霉素,庆大霉素,替米考星耐药,其 对阿莫西林,大观霉素,替米考星,氯四环素,盐酸 环丙沙星的MIC已达128mL.吉林农业大 学动物科技学院实验室自2010年以来从我国吉 林,内蒙古,湖北,河北等省份分离得到牛源多杀性 巴氏杆菌12株,分离菌株的耐药性检测结果显示, 所有菌株都对新诺明和链霉素高度耐药,其MIC均 大于256~g/mL,从吉林和湖北分离得到的菌株对 临床治疗常用的喹诺酮类和大环内酯类抗生素亦 产生了耐药性,其MIC均为64g/mL. 从以上文献可知,不同国家和地区分离的动物 源Pm,对常用的各种抗生素均显示出不同程度的 耐药性,且兽医临床使用频率较高的抗生素产生的 耐药性较高.动物源Pm的耐药性存在着一定的地 域差异性,这可能跟不同国家和地区在动物治疗中 所使用或在饲料中添加的抗生素的种类以及使用 方法,对药物的用量标准不同有关,从而造成了不 同国家和地区动物源Pm的耐药性有所差异. 2动物源Pm的耐药机制 目前,国内外学者研究发现动物源多杀性巴氏 杆菌的耐药可能与耐药质粒,耐药基因的突变,外 排泵的过量表达,整合子介导等因素有关. 2.1质粒介导的动物源Pm的耐药根据目前的 研究结果,动物源Pm的耐药主要由质粒介导,其质 粒携带的耐药基因在细菌间穿梭,使其不断产生耐 药性.Cofinna等…报道,从临床分离的牛源Pm 耐药株存在10.8kb的耐药质粒(Pcck381),通过 限制性内切酶酶切,克隆和序列分析发现该质粒只 介导氟苯尼考和氯霉素耐药,其与3.2kb的大肠杆 菌耐药质粒(Pmbsf1)有很高的同源性,该质粒的耐 药性是由floR基因所介导的,且该基因与先前报道 的floR基因同源性高达99.7%. 通过PCR和转化对从德国分离 Cofinna等? 的耐氟苯尼考的2株猪源Pm和1株牛源Pm进行 耐药机制分析,结果发现其中2株含有耐药质粒 (Pcck381),1株含有携带floR基因的质粒 (Pcckl900),floR基因存在于链霉素耐药基因strA 和strB的下游,其所介导的氟苯尼考的耐药性与 2005年报道的英国耐药株耐药性相同,通过脉冲电 泳分析,其所介导的氟苯尼考的耐药表型取决于质 粒的水平转移,而不是病原菌的传播. 2.2基因突变介导的动物源Pm的耐药抗菌药 物作用位点的改变或新作用位点的产生可能是细 菌对某一类具有相同或相似结构抗菌药物耐药的 最主要因素.CardenasM等在西班牙分离到1株 对喹诺酮敏感的羊源Pm,用逐渐增加抗生素浓度 的方法诱导培养,其诱导后的菌株MIC增加了10 倍以上,通过PCR扩增诱导前后菌株的gyrA基因, 发现其喹诺酮耐药决定区(QRDR)第83位氨基酸 由丝氨酸突变成了异亮氨酸J,其符合QRDR区单 点突变规律?,但其他源多杀性巴氏杆菌对喹诺 酮类耐药是否也与QRDR区的位点突变有关,有待 于进一步研究. 金天明等通过PCR分别扩增禽源Pm敏感 株和耐药株的链霉素耐药基因StrA和磺胺耐药基 因Sul?,经过克隆和核苷酸序列测定,结果表明, 耐药株Pm对链霉素和磺胺耐药性的差异与StrA 和Sul?基因突变有关(耐药性较高的菌株,其突变 频率较高),且试验中所有耐药株均为StrA基因编 码的第204位氨基酸处发生突变,在Sul?基因编 码的第159,246,384,584,590,591,597,582位氨基 酸处存在突变,这些基因的突变可能是导致Pm对链霉素和磺胺类产生耐药的主要因素. 2.3外排泵介导的动物源Pm的耐药药物外排 泵(主动外排系统)是能将有害底物排出菌体外的 一 组转运蛋白,其过量表达可引起细菌对抗生素耐 药.随着人们对细菌细胞膜上的外排泵介导耐药 中国兽药杂志2012,46(3):52,55/~L令聪,等 研究的深入,多杀性巴氏杆菌的耐药尤其是多重耐 药的研究进入了更深的层次,然而药物主动外排机 制在动物源Pm中的作用还未得以充分阐明. 目前,少数文献报道动物源Pm对四环素的耐 药主要是Tet蛋白的表达导致细菌药物外排系统的 产生,进而使Pm对四环素以及类似药物产生耐药 性,其机制与枯草芽孢杆菌的bmr基因编码的外排 蛋白Bmr极为相似14].Corinna等对耐四环素的 猪源Pm进行PCR扩增耐药基因和杂交实验,结果 发现,在24株Pm中,有2株在染色体DNA上检测 到tet(H)基因,但是只有1株携带两个拷贝的tet (B)基因,它是进入细菌的决定基因,其耐药性由 此基因决定15].KehrenbergC等首次在牛源Pm 中发现了编码膜外排蛋白点的tet(L)基因,该基因 存在于质粒Pcck3259中,其与携带tet(B)基因的 质粒Peck647极为相似?. TamasHatfaludi等在禽源Pm中发现了 pm0527和pm1980两种蛋白,其与细菌的Acra— Tolc主动外排系统的Tolc很相似,通过系统发育树 分析,其都属于TolC成员,并确定其与主动外排系 统有关.但是否与AcrAB—tolC一样,其高水平的 表达能表现出对化合物耐受,以及其外排底物包括 四环素类,氯霉素,红霉素和氟喹诺酮类,还需要进 一 步的研究. 2.4整合子(基因盒系统)介导的动物源Pm的耐 药整合子介导的细菌耐药机制,因其能解析耐药 基因的高效快速传播而受到高度关注J.目前 在革兰阴性菌中已经研究的整合子有四类,每一类 都含有不同的int基因,I类整合子较为普遍,它可 以携带多个耐药基因,可编码产生对氨基糖苷类, 氯霉素类,大环内酯类,磺胺类耐药. CofinnaKehrenberg等从临床分离的耐大观 霉素和链霉素的牛源多杀性巴氏杆菌中发现了一类 整合子的aadA14基因,该基因存在于质粒PCCK647 中,将该质粒电转化到JM109感受态细胞中,结果使 其对大观霉素和链霉素都产生了耐药性,其MIC值 分别为512txg/mL和25Ixg/mL.通过系统发育树 比对,该基因与其他细菌的aadA14的同源性相距甚 远,其最近的同源簇也只能达到57%,但在德国分离 的4株耐大观霉素的牛源Pm耐药株中却没有发现 aadA14基因.该基因是否是通过携带基因盒的整合 子插人到该质粒上,以及插人基因盒的类型和顺序 并没有得到进一步的阐明. KristinaKadlec等对临床分离的多重耐药的 牛源Pm进行完整基因组测序,并首次发现了其菌 体基因组上存在对大环内酯类产生抗性的基因,分 别是rRNA甲基化酶基因e/in(42),大环内酯转运 基因msr(E),大环内酯磷酸转移酶mph(E).大多 革兰阴性菌可以产生染色体介导酶和质粒介导酶, ,但在多杀性巴氏杆菌中 例如头孢菌素酶,广谱酶 还没有类似的报道. 总之,动物源Pm的耐药机制日益被人们所重 视,探讨动物源Pm多重耐药性的产生及其传播机 制,从而为有效地控制耐药基因的传递和表达,建 立快速诊断细菌耐药性方法,以及为指导新药的研 发奠定理论和实践基础.耐药尤其是多种治疗药 物共同作用下,由基因突变,质粒介导,整合子介导 和主动外排所表现出的多重耐药性及其耐药机制 将是今后的研究热点. 参考文献: [1]AppelbaumPC.Theemergenceofvaneomyein—intermediateand vancomycin—resistantStaphylococcus~IZFeUS[J].ClinicalMicro— biologyandInfection,2006,12(1):876—882. [2]马文戈,于力.牛源荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴 定[J].中国预防兽医,2008,30(10):747—750. [3]姜志刚,马文戈,于力.牛源A型多杀性巴氏杆菌培养特性 和免疫原性的研究[J].中国预防兽医杂志,2010,32(3):183 — 185. [4]DzivaF,MuhairwaAP,BisgaardM.Diagnosticandtypingoptions forinvesttigatingdiseasesassociatedwithPasteurellamultocida [J].VeterinaryMicrobiology,2008,128(1/2):1—22. [5]HirshDC,MartinLD,RhoadesKR.ConjugaltransferofanR— plasmidinPasteurellamultocida[J].AntimicrobAgents Chemother,1981,20(3):415—417. [6]CardenasM,BarbeJ,LiagosteraM,eta1.Quinoloneresistance— determiningregionsofgyrAandparCinPasteurellamultocida strainswithdifferentlevelsofnalidixieacidresistance[J]. AntimierobAgentsChemother,2001,45(3):990—991. [7]KehrenbergC,SehwarzS.Plasmid—borneflorfenieolresistancein Pasteurellamultocida[J].JAntimicrobChemother,2005,55(5): 773—775. [8]SanMillanA,EscuderoJA,GutierrezB,eta1.Muhiresistancein Pasteurellamultocidaismediatedbycoexistenceofsmallplasmids [J].AntimicrobAgentsChemother,2009,53(8):399—4o4. [9]金天明,高丰,佟庆彬,等.巴氏杆菌对链霉素和磺胺耐药机 制的研究[J].畜牧与兽医,2007,39(2):5—7. [10]TangX,ZhaoZ,HuJ,eta1.Isolation,antimicrobialresistance, andvirulencegenesofPusteurellamultocidastrainsfromswinein China[J].JClinMicrobiol,2009,47(4):951—958. [11]CorinnaKehrenberg,BoudewijnCatry,HaesebrouckFdeKruifA, 2012,46(3):52,ss/~L令聪,等中国兽药杂志?55? eta1.Novelspectinomycin/streptomycinresistancegene,aadA14, fromPasteurellamultocida『J].AmericanSocietyfor Microbiology,2005,29(7):3046—3049. [12]CorinnaKehrenberg,JfirgenWallmann,StefanSchwarz.Molecular analysisofflorfenicol—resistantPastrurellamultocidaisolatesin Germany[J].AntimierobialChemotherapy,2008,62(5):951— 955. [13]BagelS,HiillenV,WiedemannB,eta1.ImpactofgyrAandparC mutationsonquinoloneresistance,doublingtime,andsupercoiling degreeofEscherichiacoli[J].AntimicrobAgentsChemother, 1999,43(4):868—875. [14]马红霞,邓旭明,欧阳红生.细菌多重耐药分子机制的研究进 展[J].国外医药(抗生素分册),2002,23(3):102—108. [15]CorinnaKehrenberg,StefanSchwarz.Molecularanalysisofteracy— clinaresistanceinPasteureUaaerogenes[J].AtimierobialAgents andChemotherapy,2001,45(1O):2885—2890. [16]KehrenbergC,BoudwijinCatry,FreddyHaesebrouck,eta1.Tet (1)一mediatedtetracyclineresistanceinbovineMannheimiaand Pastrurellaisolates[J].AntimierobialChemotherapy,2005,56: 403—406. [17]TamasHatfaludi,KeithAL—Hasani,MichelleDunstone,eta1. CharacterizationoftolCeffuxpumpproteinsfromPasteurella maltocida[J].AmericanSocietyforMicrobiology,2008,52(11): 4166—4171. [18]BettySM,LisetteL,JavieraC,eta1.Characteriaztionofantibiotic resistancegeneslinkedtoclass1and2integronsinstrainsof Salmonellaspp.isolatedfromswine[J].CanJMicrobiol,2008, 54:569—576. [19]AshrafAK,ElizabethP,NawazMS,eta1.Identificationand characterizationofclass1integronresistancegenecassettesamong Salmonellastrainsisolatedfromimportedseafood[J].Applied andEnvironmentalMicrobiology,2009,75(4):1192—1195. [2O]KadlecK,BrennerMichaelG,SweeneyMT,eta1.Molecular basisofmacro|ide,triamilide,andlineosamideresistancein Pasteurellamultocidafrombovinerespiratorydisease[J]. AntimicrobAgentsChemother,2011,55(5):2475—2477. 农业部深入推进农产品质量安全六个专项整治 日前,农业部决定继续深入开展6个方面的农产品质量安全专项整治行动.整治行 动以农产品质量安全突出问题和薄 弱环节为重点,强化执法监管,严厉打击非法添加和违规使用禁限用农兽药行为, 进一步规范生产者种养殖行为,切实完善 农产品质量安全监管长效机制,不断提升农产品质量安全监管能力和水平. 蔬菜水果茶叶禁限用高毒农药专项整治.继续推行高毒农药定点经营管理和实名 购药,进一步探索建立低毒,生物 农药补贴机制;联合有关部门组织开展农药生产经营执法检查活动,严厉打击无资 质的单位和个人擅自从事研发,生产,销 售高毒农药的行为;组织开展高毒农药市场检查活动和农药质量监督抽查,严厉查 处非法添加禁用高毒农药成分的行为. "瘦肉精"专项整治.组织开展饲料经营门店大检查;督促养殖场(小区)完善养殖档案,建立活畜养殖安全承诺制度和出栏 保证制度;督促收购贩运企业(合作社,经纪人)建立证明;严格检查屠宰企业"瘦肉精"检测合格凭证,加大屠宰环 节"瘦肉精"监督抽检力度.生鲜乳违禁物质专项整治,加大监督抽检和检查力度,监测覆盖所有生鲜乳收购站,检测指标覆 盖卫生部公布的5项违禁添加物;开展生鲜乳质量安全隐患排查,及时发现和消除隐患;严把许可准入关,坚决取缔不合格 的生鲜乳收购站,严厉打击非法收购运输"黑窝点".兽用抗菌药专项整治.监督检查兽用抗菌药生产企业执行兽药GMP情 况,严厉查处擅自改变组方,非法添加未经批准使用抗菌药物成分,生产禁用兽药的违法行为,坚决捣毁无证生产的"黑窝 点";结合兽药GSP清理和规范行动,严厉打击非法经营行为,重点查处兽用原料药拆零销售行为;督促畜禽,水产养殖场 (户)建立健全养殖档案和用药记录,落实休药期制度,严厉打击超剂量,超范围,不执行休药期等滥用抗菌药和直接使用原 料药的违法行为.水产品禁用药物和有毒有害物质专项整治.加强育苗环节监管,重点查处无证生产,销售水产苗种和违法 用药行为;引导生产单位落实相关制度和标准,建立生产单位信用档案,实施分类监管;组织开展重点水产品监督抽查,大力 推进检打联动.农资打假专项治理行动,加大对重点农资抽检力度,完善检打联动机制;建立假劣农资涉案线索移送机制, 切实做好农业行政执法与刑事司法衔接,坚决打击假劣农资制售源头;围绕农资监管信息平台,新型农资流通体系,放心农 资店等建设,大力推进放心农资下乡进村示范;继续开展放心农资下乡进村宣传周活动,全面普及识假辨假知识,做好投诉 举报受理工作,切实维护农民利益. 农业部要求,各地农业部门要采取有力的保障措施,在巩固已有整治成果的基础上,针对重点产品,重点区域,薄弱环 节,突出问题,集中力量开展整治,全力确保农产品质量和消费安全. —— 摘编自中国兽药信息网