上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称：生物技术与人类课程编号：B1906 姓名：曾一苇 班级： F1105101学号： 5110519020专业：材料科学与工程 课程小论文 题目编号 8 得分 序号 选题 1 “绿色革命”与农业基因工程 3 “黄金水稻”所引发的故事 U 美化环境的基因科学 4 世界首例艾滋病治愈前后观 5 从两性人说起性别的决定 6 DNA巧破悬案 7 从基因到药物的故事 8 耐药菌是如何生产的 9 化解能源危机的微生物 10 奥林匹克竞技场背后的基因高科技 11 姓氏背后的基因科学 12 基因间谍战 13 非典型战争一一生物战与基因武器 14 走进生物“芯”时代 15 人生预报一一透过基因看未来 16 基因的伦理 17 转基因是天使还是恶魔
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称： 生物技术与人类 课程编号： BI906 姓名： 曾一苇 班级： F1105101 学号： 5110519020 专业： 材料科学与工程 课程小论文 题目编号 8 得分 序号 选题 1 “绿色革命”与农业基因工程 2 “黄金水稻”所引发的故事 3 美化环境的基因科学 4 世界首例艾滋病治愈前后观 5 从两性人说起性别的决定 6 DNA 巧破悬案 7 从基因到药物的故事 8 耐药菌是如何生产的 9 化解能源危机的微生物 10 奥林匹克竞技场背后的基因高科技 11 姓氏背后的基因科学 12 基因间谍战 13 非典型战争——生物战与基因武器 14 走进生物“芯”时代 15 人生预报——透过基因看未来 16 基因的伦理 17 转基因是天使还是恶魔
耐药菌的产生以及抗生素的合理使用 曾一苇5110519020 摘要：抗生素的发现以及越来越广泛的应用，给广大患者带来了福音，使得细菌性疾病可以 比较容易得到控制。但是目前在临床上不注意合理使用抗生素的现象也普遍存在，导致细菌 的耐药性越来越严重。细菌出现耐药性分为外在原因和内在原因，外在原因是由于抗生素的 滥用等，内在主要是因为细胞膜通透性改变，产生出各种灭活酶或者钝化酶，形成生物被膜 等原因。正确认识这些原因可以指导抗生素在临床上的抗生素的应用，并且对耐药菌的控制 提出建议。 关键词：细菌耐药性产生机制合理使用 The occurrence of drug resistance bacteria and the proper use of antibiotics ZENG yiwei 5110519020 Abstract:The invention and wide use of antibiotic bring the gospel to lots of patients and make it possible to control bacterial diseases.However,it is a prevalent phenomenon that we do not use antibiotics properly clinically,which makes bacteria drug resistance more and more serious.There are both exterior and interior reasons for the occurrence of the bacteria drug resistance.The main exterior reason is the abuse of antibiotics.And the interior reasons are that the bacterial cell permeability changes,bacteria produce various kinds of inactivating enzymes,and the bio-film come into existence.Understanding these reasons appropriately can guide the clinical use of antibiotics and suggest the way of controlling the drug-resistant bacteria. Key words:bacteria drug resistance;mechanism;proper use 抗生素被称为二十世纪最伟大的发明之一，40年代纯化获得青霉素，60年代分离出第一 例B-内酰胺酶，再到研制第一代头孢菌素，抗生素的发现到发展历史不长，却给整个医疗界 带来了巨大的改变。但是抗生素的滥用导致变异的具有抗药性的细菌生存下来，成为耐药菌。 如果不采取得力的措施，将没有有效药物对待不断出现的具有耐药性的超级细菌，人类有可 能回到抗生素发现以前的时代。 1.抗生素 1.1.抗生素简介 抗生素是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产 生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的 化学物质。现临床常用的抗生素有微生物培养液液中提取物以及用化学方法合成或半 合成的化合物。抗生素前被称为抗菌素，事实上它不仅能杀灭细菌而且对霉菌、支原 体、衣原体等其它致病微生物也有良好的抑制和杀灭作用，近年来通常将抗菌素改称 为抗生素。抗生素可以是某些微生物生长繁殖过程中产生的一种物质，用于治病的抗
耐药菌的产生以及抗生素的合理使用 曾一苇 5110519020 摘要：抗生素的发现以及越来越广泛的应用，给广大患者带来了福音，使得细菌性疾病可以 比较容易得到控制。但是目前在临床上不注意合理使用抗生素的现象也普遍存在，导致细菌 的耐药性越来越严重。细菌出现耐药性分为外在原因和内在原因，外在原因是由于抗生素的 滥用等，内在主要是因为细胞膜通透性改变，产生出各种灭活酶或者钝化酶，形成生物被膜 等原因。正确认识这些原因可以指导抗生素在临床上的抗生素的应用，并且对耐药菌的控制 提出建议。 关键词： 细菌耐药性 产生机制 合理使用 The occurrence of drug resistance bacteria and the proper use of antibiotics ZENG yiwei 5110519020 Abstract: The invention and wide use of antibiotic bring the gospel to lots of patients and make it possible to control bacterial diseases. However, it is a prevalent phenomenon that we do not use antibiotics properly clinically, which makes bacteria drug resistance more and more serious. There are both exterior and interior reasons for the occurrence of the bacteria drug resistance. The main exterior reason is the abuse of antibiotics. And the interior reasons are that the bacterial cell permeability changes, bacteria produce various kinds of inactivating enzymes, and the bio-film come into existence. Understanding these reasons appropriately can guide the clinical use of antibiotics and suggest the way of controlling the drug-resistant bacteria. Key words: bacteria drug resistance; mechanism; proper use 抗生素被称为二十世纪最伟大的发明之一，40 年代纯化获得青霉素，60 年代分离出第一 例β-内酰胺酶，再到研制第一代头孢菌素，抗生素的发现到发展历史不长，却给整个医疗界 带来了巨大的改变。但是抗生素的滥用导致变异的具有抗药性的细菌生存下来，成为耐药菌。 如果不采取得力的措施，将没有有效药物对待不断出现的具有耐药性的超级细菌，人类有可 能回到抗生素发现以前的时代。 1. 抗生素 1.1. 抗生素简介 抗生素是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产 生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的 化学物质。现临床常用的抗生素有微生物培养液液中提取物以及用化学方法合成或半 合成的化合物。抗生素前被称为抗菌素，事实上它不仅能杀灭细菌而且对霉菌、支原 体、衣原体等其它致病微生物也有良好的抑制和杀灭作用，近年来通常将抗菌素改称 为抗生素。抗生素可以是某些微生物生长繁殖过程中产生的一种物质，用于治病的抗
生素除由此直接提取外：还有完全用人工合成或部分人工合成的。通俗地讲，抗生素 就是用于治疗各种细菌感染或抑制致病微生物感染的药物。但是过量使用会抑制体内 的有益菌，使肠道菌群失衡。导致疾病的引起。 1.2.抗生素作用机理 抗生素主要有一下4类作用机理：(1)阻碍细菌细胞壁的合成，导致细菌在低渗透 压环境下溶胀破裂而死亡，以这种方式作用的主要是B-内酰胺类抗生素。哺乳动物的 细胞没有细胞壁，不受这类药物的影响。(2)与细菌细胞膜相互作用，增强细菌细胞膜 的通透性，打开膜上的离子通道，让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调 而死。以这种方式作用的抗生素有多粘菌素和短杆菌肽等。(3)与细菌核糖体或其反应 底物（如tRNA、mRNA)相互作用，一直蛋白质的合成，这意味着细胞存活所必须的 结构蛋白和酶不能被合成。以这种方式作用的抗生素包括四环素类抗生素，氯霉素等。 (4)阻碍细菌脱氧核糖核酸的复制和转录，阻碍DNA复制将导致细菌细胞分裂繁殖受 阻，阻碍DNA转录成mRNA则导致后续的mRNA翻译合成蛋白的过程受阻。以这种方 式作用的主要是人工合成的抗菌剂喹诺酮类（如氧氟沙星）。 2.细菌产生耐药性的外界因素 抗菌药物的滥用是细菌耐药的根源所在，细菌耐药是生物进化的结果，是细菌适应环 境的一种自我保护方式.细菌耐药性产生的原因其一是在不必要的情况下使用抗菌药物 主要源于大多抗菌药物对病毒其实并没有作用倒，其二是没有按抗菌药物的使用要求进行 用药，如服用剂量不足或治疗周期不够；其三是不必要的联合用药与预防用药，导致耐药 菌产生；其四是皮肤黏膜等局部感染而使用局部抗菌药，极易发生耐药性：其五是抗菌药 物在农业及畜牧业等方面的滥用，使耐药菌株大量富集；其六是在一些国家无医生处方即 可随意获得抗菌药物等.上述原因无疑外源性地促进细菌耐药性的产生. 3.细菌产生耐药性的内在机制 3.1.对B-内酰胺类抗生素产生耐药的机制 B-内酰胺类抗生素B一内酰胺类抗生素包括青霉素类、头孢菌素类和非经典的 B一内酰胺抗生素及B一内酰胺酶抑制剂.目前，B一内酰胺类抗生素产生耐 药的原因主要为细菌产生的B一内酰胺酶，可水解抗生素的B一内酰胺环而使抗生 素水解失活.这类酶主要有超广谱B一内酰胺酶(extended spectrum B一 lactamases,ES一BLs)、头孢菌素酶(AmpC酶)、金属酶和青霉素酶.同时，细 菌青霉素结合蛋白(penicillinbinding proteins,PBPs)的改变也可使细菌对青霉 素产生耐药。) 3.2.对氨基糖苷类耐药机制 链霉素、卡那霉素、庆大霉素、新霉素、巴龙霉素和核糖霉素等药物均属于氨基 糖苷类抗生素.细菌对上述药物产生耐药性主要源于氨基糖苷类钝化酶.氨基糖苷 类钝化酶主要有乙酰转移酶、磷酸转移酶和核苷转移酶.这些酶可使羟基或氨基发生 乙酰化、磷酸化及腺苷化使氨基糖苷类抗生素失活，从而对氨基糖苷类药物产生耐药。 ) 3.3.喹诺酮类抗菌药的耐药机制 喹诺酮类抗菌药主要有抗革兰阴性菌药物如奥索利酸、吡咯酸等：抗革兰阳性菌 药物如西诺沙星、吡哌酸等；抗革兰阳性与阴性均药物对支原体、衣原体、军团菌及 分支菌有作用，如环丙沙星等是当前最常用的合成抗菌药.耐药机制主要有DNA促 旋酶A亚基中的Ser一84或Glu一88改变（如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA) 和Ser79Tyr,Ser79phe或Asp83Gyl变化（如肺炎链球菌）以及细菌外膜通透性下降
生素除由此直接提取外；还有完全用人工合成或部分人工合成的。通俗地讲，抗生素 就是用于治疗各种细菌感染或抑制致病微生物感染的药物。但是过量使用会抑制体内 的有益菌，使肠道菌群失衡。导致疾病的引起。[1] 1.2. 抗生素作用机理 抗生素主要有一下 4 类作用机理：(1)阻碍细菌细胞壁的合成，导致细菌在低渗透 压环境下溶胀破裂而死亡，以这种方式作用的主要是β-内酰胺类抗生素。哺乳动物的 细胞没有细胞壁，不受这类药物的影响。(2)与细菌细胞膜相互作用，增强细菌细胞膜 的通透性，打开膜上的离子通道，让细菌内部的有用物质漏出菌体或电解质平衡失调 而死。以这种方式作用的抗生素有多粘菌素和短杆菌肽等。(3)与细菌核糖体或其反应 底物（如 tRNA、mRNA）相互作用，一直蛋白质的合成，这意味着细胞存活所必须的 结构蛋白和酶不能被合成。以这种方式作用的抗生素包括四环素类抗生素，氯霉素等。 (4) 阻碍细菌脱氧核糖核酸的复制和转录，阻碍 DNA 复制将导致细菌细胞分裂繁殖受 阻，阻碍 DNA 转录成 mRNA 则导致后续的 mRNA 翻译合成蛋白的过程受阻。以这种方 式作用的主要是人工合成的抗菌剂喹诺酮类（如氧氟沙星）。[2] 2. 细菌产生耐药性的外界因素 抗菌药物的滥用是细菌耐药的根源所在，细菌耐药是生物进化的结果，是细菌适应环 境的一种自我保护方式． 细菌耐药性产生的原因其一是在不必要的情况下使用抗菌药物， 主要源于大多抗菌药物对病毒其实并没有作用[3]; 其二是没有按抗菌药物的使用要求进行 用药，如服用剂量不足或治疗周期不够; 其三是不必要的联合用药与预防用药，导致耐药 菌产生; 其四是皮肤黏膜等局部感染而使用局部抗菌药，极易发生耐药性[4]; 其五是抗菌药 物在农业及畜牧业等方面的滥用，使耐药菌株大量富集; 其六是在一些国家无医生处方即 可随意获得抗菌药物等． 上述原因无疑外源性地促进细菌耐药性的产生．[5] 3. 细菌产生耐药性的内在机制 3.1. 对β-内酰胺类抗生素产生耐药的机制 β-内酰胺类抗生素β － 内酰胺类抗生素包括青霉素类、头孢菌素类和非经典的 β － 内酰胺抗生素及β － 内酰胺酶抑制剂． 目前，β － 内酰胺类抗生素产生耐 药的原因主要为细菌产生的β － 内酰胺酶，可水解抗生素的β－ 内酰胺环而使抗生 素水解失活． 这类酶主要有超广谱β － 内酰胺酶( extended spectrum β － lactamases，ES － BLs) 、头孢菌素酶( AmpC 酶) 、金属酶和青霉素酶[6]． 同时，细 菌青霉素结合蛋白( penicillinbinding proteins，PBPs) 的改变也可使细菌对青霉 素产生耐药。[5] 3.2. 对氨基糖苷类耐药机制 链霉素、卡那霉素、庆大霉素、新霉素、巴龙霉素和核糖霉素等药物均属于氨基 糖苷类抗生素． 细菌对上述药物产生耐药性主要源于氨基糖苷类钝化酶． 氨基糖苷 类钝化酶主要有乙酰转移酶、磷酸转移酶和核苷转移酶． 这些酶可使羟基或氨基发生 乙酰化、磷酸化及腺苷化使氨基糖苷类抗生素失活，从而对氨基糖苷类药物产生耐药。 [5] 3.3. 喹诺酮类抗菌药的耐药机制 喹诺酮类抗菌药主要有抗革兰阴性菌药物如奥索利酸、吡咯酸等; 抗革兰阳性菌 药物如西诺沙星、吡哌酸等; 抗革兰阳性与阴性均药物对支原体、衣原体、军团菌及 分支菌有作用，如环丙沙星等是当前最常用的合成抗菌药． 耐药机制主要有 DNA 促 旋酶 A 亚基中的 Ser － 84 或 Glu － 88 改变( 如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 MRSA) 和 Ser79Tyr，Ser79phe 或 Asp83Gyl 变化( 如肺炎链球菌) 以及细菌外膜通透性下降
此外细菌主动外排的增强也是其耐药的原因。此外，一些肠杆菌科细菌和铜绿假单胞 菌的DNA解旋酶可发生改变而对喹诺酮类药物耐药。) 4.合理使用抗生素的几点建议 合理使用抗生素主要有以下两点：(1)严格掌握用药指征和适应症，决不能滥用抗生素。 单纯的病毒感染性疾病及非细菌性发热应视为抗生素使用的禁忌征。如果能检出细菌最好 做药物敏感试验，选用最敏感的抗生素。以呼吸系统疾病为例。如感冒大多为病毒感染所 致，只要用感冒药就可以了，也可以用抗病毒药。不要抗生素和抗病毒药一起使用，也不 可将抗生素当作退热“万能药”，只要一感冒发烧就使用抗生素，这是千万使不得的。临 床医生必须了解各种新老抗生素药物的作用特点以及药剂量，给药途径和同类抗生素药物 之间的差别，减少不适当的预防用药，绝不滥用抗生素。(2)严格控制新品种和昂贵抗生素 的使用。抗生素并非越新越好，要注意治疗中的针对性，比如阴性杆菌特别是产酶耐药的 阴性杆菌引起的重症感染来讲，三代头孢明显优于二代以及一代头孢，但对耐药的金葡菌 及球菌的作用，三代头孢就不如一代及二代头孢了。另外，近年来优于高效广谱抗生素药 物的问世，或其他抗生素药物，肾上腺皮质激素，抗菌素肿瘤药物和免疫抑制剂的广泛应 用，导致条件致病性真菌感染的发生率和二重感染的发生率日益增高。因此，如果滥用昂 贵新品种抗生素，只会加速耐药菌的产生，同事也增加了患者的经济负担，对临床治疗疾 病产生不良的后果。] 参考文献： [1]http://baike.baidu.com/view/1325.htm [2]http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%97%E7%94%9F%E7%B4%A0 [3]HUNTER P A,REEVES D S.The Current status of resistance to antimicrobial agents:report on a meeting [J].Journal of Antimicrobiail Chemotherapy,2002,49:17. [4]冯秀芹.抗菌药的临床应用原则与合理选择[」].中药现代药物应用，2010,4(7)：130-131. [5]吕邵娃，刘玉婕，孟永海等.细菌耐药性产生机制与控制措施[J].哈尔滨商业大学学报 (自然科学版)，2011,27(2小：148-150. [6]韩善桥，刘瑾红.细菌耐药的产生机制与控制措施[J].实用预防医学，2010,17(4)：831 -832. [7]李涛.关于临床如何合理应用抗生素的几点建议[J].中国实用医药，2009,435小：119-120
此外细菌主动外排的增强也是其耐药的原因。此外，一些肠杆菌科细菌和铜绿假单胞 菌的 DNA 解旋酶可发生改变而对喹诺酮类药物耐药。[5] 4. 合理使用抗生素的几点建议 合理使用抗生素主要有以下两点：(1)严格掌握用药指征和适应症，决不能滥用抗生素。 单纯的病毒感染性疾病及非细菌性发热应视为抗生素使用的禁忌征。如果能检出细菌最好 做药物敏感试验，选用最敏感的抗生素。以呼吸系统疾病为例。如感冒大多为病毒感染所 致，只要用感冒药就可以了，也可以用抗病毒药。不要抗生素和抗病毒药一起使用，也不 可将抗生素当作退热“万能药”，只要一感冒发烧就使用抗生素，这是千万使不得的。临 床医生必须了解各种新老抗生素药物的作用特点以及药剂量，给药途径和同类抗生素药物 之间的差别，减少不适当的预防用药，绝不滥用抗生素。(2)严格控制新品种和昂贵抗生素 的使用。抗生素并非越新越好，要注意治疗中的针对性，比如阴性杆菌特别是产酶耐药的 阴性杆菌引起的重症感染来讲，三代头孢明显优于二代以及一代头孢，但对耐药的金葡菌 及球菌的作用，三代头孢就不如一代及二代头孢了。另外，近年来优于高效广谱抗生素药 物的问世，或其他抗生素药物，肾上腺皮质激素，抗菌素肿瘤药物和免疫抑制剂的广泛应 用，导致条件致病性真菌感染的发生率和二重感染的发生率日益增高。因此，如果滥用昂 贵新品种抗生素，只会加速耐药菌的产生，同事也增加了患者的经济负担，对临床治疗疾 病产生不良的后果。[7] 参考文献： [1] http://baike.baidu.com/view/1325.htm [2] http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%97%E7%94%9F%E7%B4%A0 [3] HUNTER P A，REEVES D S． The Current status of resistance to antimicrobial agents: report on a meeting［J］． Journal of Antimicrobiail Chemotherapy，2002,49: 17． [4] 冯秀芹．抗菌药的临床应用原则与合理选择［J］．中药现代药物应用，2010,4( 7) : 130 -131． [5] 吕邵娃，刘玉婕，孟永海等．细菌耐药性产生机制与控制措施［J］．哈尔滨商业大学学报 （自然科学版），2011,27(2): 148-150. [6] 韩善桥，刘瑾红． 细菌耐药的产生机制与控制措施［J］． 实用预防医学，2010,17( 4) : 831 -832． [7] 李涛. 关于临床如何合理应用抗生素的几点建议［J］．中国实用医药，2009,4(35): 119-120