導(dǎo)語：整合子系統(tǒng)與銅綠假單胞菌多重耐藥性一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］多重耐藥性銅綠假單胞菌是臨床抗感染治療中的一個(gè)棘手的問題，除了外排系統(tǒng)，外膜通透性障礙等天然耐藥機(jī)制之外，整合子介導(dǎo)的多重耐藥基因也是造成銅綠假單胞菌多重耐藥的主要原因之一。本文就整合子的結(jié)構(gòu)與分類、基因盒的種類與表達(dá)以及與銅綠假單胞多重耐藥性的關(guān)系進(jìn)行綜述。

［關(guān)鍵詞］多重耐藥性；銅綠假單胞菌；整合子；基因盒

整合子(Integron)是1989年由StokesHW等首次提出的一個(gè)與細(xì)菌耐藥性傳播有關(guān)的基因系統(tǒng)，可捕獲和整合細(xì)菌耐藥基因，在細(xì)菌耐藥性的傳播和擴(kuò)散中起了重要的作用。質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座子攜帶整合子增加了抗生素耐藥基因在細(xì)菌之間的傳播。整合子通過位點(diǎn)特異性的基因重組可整合多種耐藥基因?qū)?xì)菌多重耐藥性的形成起著重要作用，整合子介導(dǎo)的多重耐藥基因也是造成銅綠假單胞菌多重耐藥性的原因。

1整合子的結(jié)構(gòu)與種類

整合子由整合酶基因(IntI)，重組位點(diǎn)(attI)，1個(gè)或2個(gè)負(fù)責(zé)插入基因盒表達(dá)的啟動(dòng)子所組成［1］。整合子根據(jù)整合酶基因不同分為6種類型，但研究較為詳盡的是前4種類型，臨床分離的多重耐藥性銅綠假單胞菌主要含有Ⅰ類整合子和Ⅲ類整合子。Ⅰ類整合子基本結(jié)構(gòu)由三部分組成，兩端是一段高度保守的序列，分別稱作5’CS和3’CS，5’CS和3’CS之間的區(qū)域稱作可變區(qū)，可變區(qū)由一個(gè)或多個(gè)外來插入的基因盒組成。5’CS區(qū)有一個(gè)編碼整合酶的IntI基因，一個(gè)基因重組位點(diǎn)attI及啟動(dòng)子(P1和P2)。3’CS包括三個(gè)開放閱讀框架：季銨鹽化合物及溴乙錠耐藥基因，磺胺耐藥基因?；蚝杏梢粋€(gè)結(jié)構(gòu)基因和59堿基單元即attC組成［2］。Ⅰ型整合子的整合酶主要催化attI和attC位點(diǎn)間的重組，可將外源性耐藥基因撲獲并整合入整合子，兩個(gè)attC位點(diǎn)間或attI位點(diǎn)間也可被催化重組［3］;Ⅱ類整合子常與Tn7有關(guān)［4］，基整合酶基因是缺陷的INTI基因，它的產(chǎn)物INTI1的產(chǎn)物有40％同源性，3保守末端包括5個(gè)tns基因，協(xié)助轉(zhuǎn)座子的移動(dòng);Ⅲ類整合子攜帶僅發(fā)現(xiàn)在一型整合子中出現(xiàn)的碳青霉烯類耐藥性金屬酶基因blaIMP，基整合酶基因intI3與intI1有61％同源性;Ⅳ類整合子又稱為超級(jí)整合子，在霍亂弧菌基因組中首次發(fā)現(xiàn)。最近假單胞菌中發(fā)現(xiàn)的In5504被認(rèn)為介于多重耐藥整合子與霍亂弧菌超級(jí)整合子之間。

2基因盒的結(jié)構(gòu)和種類

基因盒由一個(gè)結(jié)構(gòu)基因和3端的一個(gè)回文序列attC組成，attC位點(diǎn)有1個(gè)59堿基長(zhǎng)的片段，所以attC以前被稱為“59片段”。attC由1個(gè)可被整合酶識(shí)別的特異性重組位點(diǎn)組成，attC位點(diǎn)的長(zhǎng)度從576bp到141bp不等［5］。迄今報(bào)道在整合子上發(fā)現(xiàn)幾十種耐藥性基因盒，不同的基因盒有不同功能和結(jié)構(gòu)，基因盒一般由一個(gè)或多個(gè)編碼不同的抗性的基因組成，包括最初發(fā)現(xiàn)的編碼氨基糖苷類和氯霉素鈍化酶的基因，編碼磺胺類，β內(nèi)酰胺類耐藥的基因，以及近來發(fā)現(xiàn)的編碼超譜β內(nèi)酰胺酶及碳青霉烯類水解的基因［6］。銅綠假單胞菌多重耐藥性菌株中含有介導(dǎo)氨基糖苷類耐藥的aac296基因，AAC(6)296能緊密接合隔絕藥物，而介導(dǎo)對(duì)抗生素的耐藥性［6］，目前發(fā)現(xiàn)的IMP1、VIM1、VIM2這3種金屬酶基因均位于Ⅰ類整合子的可變區(qū)，可以在不同銅綠假單胞菌和不同的細(xì)菌間傳播，造成耐藥性播散［7］，BlavEM1是位于整合子的基因所編碼的一種EsBL，介導(dǎo)銅綠假單胞對(duì)B內(nèi)酰胺類抗生素耐藥。銅綠假單胞菌染色體中發(fā)現(xiàn)的介導(dǎo)對(duì)氯霉素耐藥CatBl基因和CatB7基因與CatB2、CatB3及CatB5等基因盒關(guān)系密切［8］。

3基因盒的表述

細(xì)菌通過整合酶的作用，捕獲外來的耐藥基因，并在位于整合子上游的啟動(dòng)因子作用下得到表述，使細(xì)菌具有耐藥性和多重耐藥性［9］，由于絕大多數(shù)基因盒不含有啟動(dòng)因子，自身并不能表述，因而總是以相同的方向插入整合子，且其從5’保守片段中的啟動(dòng)因子開始轉(zhuǎn)錄，整合子通過位點(diǎn)特異性的基因重組于整合多種耐藥基因，對(duì)細(xì)菌多重耐藥性的形成起重要作用［10］。由于基因盒按照從5’到3’的方向整合于attI位點(diǎn)，所以啟動(dòng)區(qū)可使插入其中的基因盒共表達(dá)，在整合子5’CS含有P1和P2兩種啟動(dòng)因子，P1是共同啟動(dòng)因子，也是主要啟動(dòng)因子。目前發(fā)現(xiàn)P1有幾種變異體，他們都有含有一段6個(gè)堿基的共同序列。TTGACA(35)和TAAACT(10)為強(qiáng)啟動(dòng)因子。少數(shù)整合子還有P2啟動(dòng)因子，位于P1的下游119堿基處，17堿基的P2變異體是強(qiáng)動(dòng)子，當(dāng)P1為弱變異體時(shí)，基因盒的表達(dá)主要依賴P2的作用。啟動(dòng)因子的強(qiáng)弱會(huì)影響基因盒的表達(dá)水平，而且基因盒插入整合子的位置也會(huì)影響基因盒的表達(dá)。目前研究發(fā)現(xiàn)，靠近啟動(dòng)因子的基因盒表達(dá)水平最強(qiáng)，位于一個(gè)或多個(gè)其他基因盒的下游會(huì)逐漸減弱。極少數(shù)基因盒自身含有啟動(dòng)因子，不依賴于5’CS的啟動(dòng)因子而自身可以表達(dá)。弱啟動(dòng)因子下游或處于基因盒下游的耐藥性基因盒在抗生素選擇性壓力下，有可能借助整盒酶介導(dǎo)的基因重組，插入到強(qiáng)啟動(dòng)因子下或靠近P1的位置，從而由低水平轉(zhuǎn)為高效表達(dá)，耐藥性水平隨之增強(qiáng)。

4基因盒—整合子系統(tǒng)和銅綠假單胞多重耐藥性

多重耐藥革蘭陰性桿菌特別是銅綠假單胞菌感染在全世界不斷增加，臨床出現(xiàn)的多重耐藥的銅綠假單胞菌與整合子對(duì)耐藥基因的積累分不開的，整合子上常常有新的整合子結(jié)構(gòu)。它是有強(qiáng)的整合酶的結(jié)合位點(diǎn)和新的可變區(qū)結(jié)構(gòu)，該可變區(qū)除有攜帶VIM2型金屬酶基因外，還攜有一個(gè)新的AACA4等位基因，編碼對(duì)氨基糖苷類抗生素的耐藥性，這表明整合子結(jié)構(gòu)與基因酶的銅綠假單胞菌多重耐藥的獲得有關(guān)?；蚝姓献訉儆诳梢苿?dòng)基因元件，可位于細(xì)菌的質(zhì)粒或染色體上，能整合不同的耐藥基因盒，且一個(gè)整合又可捕獲多個(gè)基因盒，因此，可表達(dá)出對(duì)抗生素的多重耐藥性。Sckiguchi等［2］對(duì)引起尿路感染爆發(fā)的多重耐藥性銅綠假單胞菌進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)多重耐藥性的銅綠假單胞菌IMCJZ。S1菌株存在克隆擴(kuò)增，對(duì)氨基糖苷類、β內(nèi)酰胺類、氟喹諾酮類、四環(huán)素類、磺胺類等抗生素具有廣譜的耐藥性。IMCJZ，S1菌株含有存在于染色體而不存在質(zhì)粒上新Ⅰ類整合子，它有三種耐藥基因即bla、aadal和aac(6’)Iae。Poerec等［13］發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌表達(dá)超廣譜B內(nèi)酰酶(GES9)基因，這種基因位于Ⅰ類整合子上，介導(dǎo)對(duì)多種B內(nèi)酰類抗生素的耐藥性。近年來，由整合子攜帶多重耐藥性銅綠假單胞菌引起的醫(yī)院感染爆發(fā)流行，與金屬酶不斷出現(xiàn)和編碼金屬酶的基因定位于整合子上有關(guān)［14］。Pagani等［15］對(duì)意大利南部醫(yī)院引起下呼吸道感染的多重耐藥性銅綠假單胞菌進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)多重耐藥性銅綠假單胞菌有金屬β內(nèi)酰胺酶活性。這種金屬酶基因(IMP13)，由Ⅰ類整合子所攜帶，同時(shí)Ⅰ類整合子攜帶編碼AAC(6’)Ib酶的aacA4氨基糖苷類基因盒。銅綠假單胞菌耐藥機(jī)制日趨復(fù)雜，是其耐藥性常為多種機(jī)制并存。研究細(xì)菌整合子性質(zhì)和種類，基因盒的種類和表達(dá)，有利于對(duì)銅綠假單胞菌多重耐藥性的發(fā)生和轉(zhuǎn)移機(jī)制的了解。目前認(rèn)為抗生素的廣泛應(yīng)用和不合理應(yīng)用，形成強(qiáng)選擇性壓力是銅綠假單胞菌多重耐藥菌株出現(xiàn)的主要原因，因此加強(qiáng)臨床合理、有序應(yīng)用抗生素，提高抗生素的有效性，同時(shí)減低抗生素的壓力，削弱整合子的發(fā)生從而減少銅綠假單胞菌多重耐藥性菌株的產(chǎn)生。

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