第三节　适应性耐药性

迄今，人们对固有耐药和获得性耐药已有比较深入的认识，这两种耐药性的显著特征是不可逆性，也与抗菌药物存在与否及病原菌所处的环境无关（表5-1）。相反，适应性耐药性（Adaptive resistance）是病原菌一种特殊的耐药机制，这种耐药性的发生没有涉及外源耐药基因的获得以及抗生素结合靶位的基因突变，主要涉及一些基因表达水平的变化，使得细菌的代谢发生了改变，以适应一种或多种抗菌药物的作用压力而存活下来，当外界压力撤除时，细菌又可以恢复到亲本性状，是可逆的。换而言之，病原菌的适应性耐药只是在一定环境中才出现，例如亚抑菌浓度抗生素可以诱导细菌对一些抗生素产生耐药。对于细菌适应性耐药的研究已经有几十年的历史，最早人们发现如果把细菌在含有亚抑菌浓度抗生素的培养基中培养后会提高细菌对这种抗生素甚至其他类抗生素的耐受性（交叉耐药性）。除了抗生素，环境中的其他影响因素也与细菌的适应性耐药有关，例如pH值、厌氧环境、阳离子浓度以及生物膜产生等。由于适应性耐药为一种暂时性耐药，通常情况下难以检测，因而常常被忽视。然而，适应性耐药也是临床上病原菌感染治疗失败的重要原因。因为在使用抗菌药物治疗感染的过程中，药物在体内的浓度是动态变化的，当特定时刻的血药浓度处于亚抑菌浓度水平时，病原菌通过调节自身代谢，产生适应性耐药，一方面使感染持续，另一方面也有利于病原菌通过其他方式产生获得性耐药。

一、病原菌产生适应性耐药性的相关环境因素

病原菌产生适应性耐药的分子机制只在近几年才被逐渐认识，且比以往想象的要复杂得多，涉及多种生理和代谢途径的调节。既然适应性耐药的产生与环境因素密切相关，那么，环境因子对细菌产生适应性耐药的诱导作用也是研究的重点，并已经发现许多环境因素对适应性耐药的产生有作用。

1. 厌氧环境

迄今，人们对厌氧条件在病原菌适应性耐药产生中的重要性尚缺乏深入认识。某些病原菌获得氧的多少直接影响其对抗菌药物的耐药性产生。研究较多的是铜绿假单胞菌，该菌是肺囊性纤维化（cystic fibrosis，CF）患者的重要继发感染的病原菌。CF为一种侵犯多脏器的遗传性疾病，主要表现为外分泌腺的功能紊乱，黏液腺增生，分泌液黏稠，汗液氯化钠含量增高。临床上有肺脏、气道、胰腺、肠道、胆道、输精管、子宫颈等的腺管被黏稠分泌物堵塞所引起一系列症状，而以呼吸系统损害最为突出。研究发现，约70%的CF发生与跨膜调节因子基因（CFTR）突变（Δ508）而直接导致铜绿假单胞菌感染有关。基因突变导致肺泡上皮细胞表面的氯转运障碍和钠吸收增加，对病原菌的清除能力下降，铜绿假单胞菌侵入并定植，引起感染，直接后果是导致气道黏液梗阻和进行性肺组织坏死。在黏膜处存在氧的浓度梯度，位于因气道黏液梗阻而增厚的细胞间隙处于缺氧状态，尽管准确的影响因子尚不明确，但黏液覆盖下的细菌细胞会适应厌氧环境而发生一些生理学的变化，如大量产生外毒素A、弹性蛋白酶、酯酶A、胞外酶等毒力因子，细菌LPS的O-抗原丢失，形成微菌落（microcolonies）或生物膜（biofilms）。这种适应性改变赋予铜绿假单胞菌慢性持续性存在，引起慢性感染，同时可增加细菌对抗生素的耐受性。

氨基糖苷类抗生素具有很强的杀菌活性，其抗菌活性在厌氧条件下会显著降低。如在通常条件下，氨基糖苷类抗生素对铜绿假单胞菌的MIC 为2μg/ml，而在厌氧条件下，MIC升高至20μg/ml，杀菌活性下降约10倍，其机制可能与厌氧环境导致细菌对药物的吸收下降，进而在细胞内积聚的抗生素浓度降低有关。深入的研究发现，对氨基糖苷类抗生素产生适应性耐药的铜绿假单胞菌有两个基因表达上调，一个编码硝酸盐还原酶（denA），另一个编码控制厌氧代谢的调节因子（anr），表明在厌氧条件下，细菌厌氧呼吸的相关基因会因氨基糖苷类抗生素的存在而上调，促进适应性耐药菌的形成。

2. 离子浓度

众所周知，离子，尤其是二价阳离子，在环境中广泛存在。20世纪末，有研究探讨了Mg2+和Ca2+在肠道杆菌和铜绿假单胞菌产生对氨基糖苷类和喹诺酮类药物适应性耐药中的作用，发现这些离子在37℃和4℃对奈替米星杀灭稳定期细菌的影响具有剂量依赖效应，在4℃奈替米星杀菌作用可被EDTA抑制，但Ca2+对之无影响，表明结合于细菌细胞壁的离子对奈替米星的吸收有重要作用。离子和离子结合对细菌适应性的影响可因抗生素而异。如4℃时Mg2+和Ca2+对环丙沙星的杀菌作用无影响，但细菌对奈替米星和环丙沙星均可产生适应性耐药，只是前者更为明显，说明二价阳离子的结合可以稳定细菌的外膜，进而限制细菌对氨基糖苷类和阳离子肽抗生素的吸收，促进适应性耐药的发生。因而，高浓度的二价阳离子可能对抗菌药物具有拮抗作用，细菌处于低浓度二价阳离子环境中对抗菌药物会更敏感。在沙门菌和铜绿假单胞菌的研究中，人们发现细菌拥有的二元调控系统（由一个组氨酸激酶和一个转录调节因子组成）可帮助细菌感知并适应外界环境。PhoPQ和PmrAB是沙门菌在低Mg2+条件下产生适应性耐药必需的，PhoQ可以探测环境中Mg2+的水平，在Mg2+降低时可被激活，进而磷酸化而激活效应蛋白PhoP，启动pmrAB操纵子的转录。操纵子pmr的编码产物参与细菌脂多糖（LPS）的修饰，通过在LPS的毒性组分类脂A上添加4-氨基阿拉伯糖而改变LPS的静电荷（LPS本身带负电），基于LPS位于革兰阴性菌细胞外表面的事实，其电荷的变化对带正电的抗菌药物进入细菌发挥作用将产生直接影响，导致沙门菌对多黏菌素B等产生适应性耐药。在体外，PhoP的活化是在Mg2+饥饿（20μM）条件下发生的，而在体内，PhoPQ和PmrAB的激活是在沙门菌被巨噬细胞吞噬后发生的，在胞内情况下，低pH可能比低Mg2+和Ca2+对PhoP的活化更重要。

二价阳离子在调节铜绿假单胞菌适应性耐药中的作用与在沙门菌中相似。铜绿假单胞菌的PhoPQ和PmrAB均可单独在低浓度Mg2+环境下被激活，并对自身的二元调控系统有自调节功能，独立地进行LPS的修饰，介导铜绿假单胞菌对多黏菌素和氨基糖苷类抗生素的适应性耐药。

3. 碳源

作为一种生物，氮源和碳源都是细菌生长必需的。研究发现，铜绿假单胞菌对一些抗生素适应性药物的发生与培养基中添加的碳源有关，当使用D-葡萄糖或L-谷氨酸盐作为碳源时，细菌可产生对多黏菌素B和黏菌素的适应性耐药。然而，当用L-异亮氨酸，L-缬氨酸和异丁酸盐作为碳源时，铜绿假单胞菌不但不对黏菌素产生适应性耐药，甚至变得更敏感。有趣的是，当两种具有相反作用的碳源同时使用时（如D-葡萄糖和L-异亮氨酸联用），细菌发生适应性耐药，表明细菌适应性耐药的发生可因环境中提供的碳源种类而异，也就是说，病原菌进入体内，在感染和侵袭的过程中，随着感染局部碳源供给的差异可针对性地产生适应性耐药。

4. pH

环境的pH对细菌适应性耐药的产生有重要影响。研究发现，在低pH条件下，脆弱类杆菌对许多抗生素的敏感性下降，如环丙沙星、克林霉素、亚胺培南、美罗培南、哌拉西林、氨苄西林等。低pH也可影响大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷白菌、奇异变形杆菌等对氨基糖苷类抗生素的适应性耐药。阿米卡星对铜绿假单胞菌的杀菌活性会随pH的逐渐下降而消失，因而，阿米卡星在pH 6.5时的杀菌活性比pH 7.4时低，而当pH降至5.5时，阿米卡星的杀菌活性消失。

低pH可以导致细菌对抗菌药物的吸收障碍。和pH 7.5的条件相比，肠道杆菌在pH6.1的条件下其PhoPQ可被激活，可见，低pH也可作为细菌二元调节系统的信号起作用，激活的PhoPQ再活化PmrAB操纵子和上调其他相关基因的表达，启动LPS修饰。如Foster和Hall （1990）研究发现沙门菌的psiD基因在pH6.1条件下比pH7.5时表达上调50倍，其他一些受PmrA调节的基因，如pbgB，pbgE，pmrC 和ugd在pH5.8是表达明显上调。

二、病原菌适应性耐药性的表现

作为简单的生命体，病原菌在长期进化过程中形成了一整套自我保护机制。当遭遇环境中不利因素时，如处于抗菌药物环境下，病原菌并不会坐以待毙，一方面通过病原菌个体的努力，上调细胞壁合成相关基因，使细胞壁增厚，阻挡对抗菌药物的吸收，或者下调新陈代谢，降低生长速度，形成小菌落（small colony variants，SCVs），耐受抗菌药物的作用；另一方面，通过群体成员的协作，形成细菌生物膜（biofilm），产生持留菌（persisters），抵抗抗菌药物的杀伤作用，这些都是病原菌适应性耐药的表现形式，当然，每一种适应性耐药形式的发生都蕴含着各自复杂的机制，探索这些适应性耐药形式及其形成机制，对发掘控制病原菌感染的新策略有着重要的指导意义。

1. 生物膜形成

细菌生物膜（或称细菌生物被膜Bacterial biofilm，BF），是指微生物在生长过程中附着于物体表面形成的由微生物的细胞及其分泌的聚合物（Extracellular polymeric substance，EPS）所组成的多细胞复合体。其主要成分是多糖和蛋白质，也含有核酸、磷脂、褐藻酸和腐质等。相对生物膜而言，游离存在的细菌细胞则称为浮游菌或浮游细胞（planktonic cell）。生物膜的形成使细菌的耐药性发生改变，耐药性有所提高。细菌生物膜可能的耐药机制主要有以下几个方面：

1） 药物渗透限制：

在临床上，细菌生物膜介导的感染常为慢性感染，约占临床细菌感染的60%，且很难治愈。如β-内酰胺酶阴性的肺炎克雷白菌，对氨苄西林的最小抑菌浓度为2μg/ml，但生物膜形成后，用5000μg/ml的氨苄西林水溶液作用4 小时，仍有66%的细菌存活，而游离状态的细菌在这个剂量可以完全被清除。当生物膜中的细菌游离出来时，它们对抗生素仍然是敏感的，由此推测可能是由于细菌表面的生物膜覆盖细菌形成外部屏障，限制或减缓了抗菌药物的渗入，使生物膜中的细菌逃离了抗菌药物的作用。生物膜除了具有物理屏障作用外，还存在电荷屏障，研究表明，氨基糖苷类抗生素带有正电荷，生物膜中带有负电荷的藻酸盐复合物能够结合这种抗生素进而阻止其渗透，且固定在生物膜基质中的抗生素水解酶能够灭活进入生物膜的抗生素，从而大大增强耐药性。

2） 营养限制：

微生物有游离阶段、附着阶段、生物膜形成阶段等不同状态（图5-2），在抗菌药物对微生物不同阶段作用的研究中，发现大肠埃希菌和白念珠菌在游离阶段对标准剂量的抗菌药物的敏感性降低，生物膜形成以后，细菌的过氧化物酶和过氧化氢酶的表达量都有所升高，推测大肠埃希菌和白念珠菌生物膜的耐药性与高抗氧化能力相关。另外，生物膜由内到外存在一个营养浓度梯度，研究发现，外界的氧气在生物膜外部就已经被基本消耗，导致生物膜内部的细菌缺氧，缺氧状态的细菌对抗菌药物的敏感性显著降低（如前所述），因此抗菌药物很难杀死生物膜内的处于缺氧状态的细菌。另外，局部酸性代谢产物的积聚，导致生物膜内外pH值差距较大，可以直接抵抗抗生素的作用。也有学者认为，营养物质的消耗和代谢废物的堆积，可以使一部分细菌处于非增殖状态，而抗生素很难杀灭这种处于非增殖期的细菌，如青霉素这种作用于细胞壁的抗生素，就只对生长期的细菌有杀灭作用，而对静止期细菌作用不大。

3） 基因表达改变：

处于生物膜内的细菌和游离的细菌在基因表达上是有所差异的，主要表现在某些基因的表达量的不同。对白念珠菌和烟曲霉菌生物膜形成前后进行基因表达分析发现生物膜内细菌某些基因的表达量高于游离的细菌，处于生物膜中的细菌与黏附相关基因的表达量明显增加，一些与细胞壁合成有关的基因也会异常表达，这些异常表达的基因直接参与细菌生物膜的形成。

4） 热休克蛋白的作用：

热休克蛋白在某些微生物生物膜的形成和耐药性的产生方面有一定作用。分子伴侣热休克蛋白90（heat shock protein 90，HSP90）能够稳定蛋白磷酸酶和MAPK Mkc1通路，使游离的真菌产生和维持对抗菌药物的耐药性，HSP90还可以通过抑制c-AMP-PKA信号转导通路来调节温度依赖性白念珠菌的形态。敲除HSP90基因后，白念珠菌的生物膜形成和成熟明显减少，并对临床上应用最多的抗真菌药——唑类药物的耐药性降低。

此外，热休克蛋白在生殖道支原体感染中的作用亦有报道，但其在生物膜形成及耐药相关机制中的作用还未被阐明。

5） 其他可能的生物膜耐药机制：

生物膜的耐药机制除上述几种外，还有其他可能的机制。如细菌密度感应系统（Quorum sensing system，QS）的作用等。细菌通过互相传递一种胞外相对低分子量的自诱导素，调节基因的表达，促使细菌黏附、聚集，进而形成完整的生物膜，当生物膜内的细菌数量过多时，密度感应系统又会使一部分微生物从生物膜表面脱离，导致感染扩散或复发。另外，细菌细胞内蛋白酶，能够影响生物膜的形成，通过分泌相应抗菌药物水解酶，激活微生物的应激反应，启动微生物对药物的外排泵系统，对抗机体的免疫防御等。这些因素在细菌生物膜形成后表现的耐药性增加中均发挥着重要作用。

2. 细菌群集运动

许多菌属的细菌具有群集运动（swarming motility）能力，如变形菌属、弧菌属、沙门菌属、埃希菌属、气单胞菌属、耶尔森菌属和假单胞菌属等革兰阴性菌属的细菌，以及芽胞杆菌属和梭菌属等革兰阳性菌属的细菌。当将这些菌属的细菌接种于半固体培养基上，生长后就可观察到细菌的群集运动现象。细菌的群集运动是一种特定的生理现象，不同于普通的繁殖体状态，在人体内，如口腔黏膜等部位具有高度的黏滞性，与体外细菌发生群集运动的环境相似，故细菌的群集运动也与病原菌在体内的感染有关。

在一些细菌中，有研究证实群集运动的细菌细胞会上调特定毒力相关基因的表达，如铜绿假单胞菌会上调Ⅲ型分泌系统、碱性蛋白酶、绿脓素及螯铁蛋白等的表达，同时，处于群集运动的细菌细胞对抗菌药物的耐受性较普通的繁殖体状态高。这一特性首先由Kim等在2003年的研究中发现，其研究证实沙门菌在群集运动时表现出对多种抗生素的耐药性升高，包括β-内酰胺酶类、多黏菌素类、氨基糖苷类和喹诺酮类抗生素。近年来，相似的现象也在铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、伯特霍尔德菌、枯草芽胞杆菌等细菌中发现。然而，当挑取群集运动条件下的细菌接种于非群集运动环境中，细菌对抗生素的敏感性会恢复，表明群集运动条件下的细菌对抗菌药物产生的耐药性是一种适应性耐药。迄今，关于群集运动的细菌产生适应性耐药的机制尚不清楚，有待深入研究。

3. 持留菌产生

1944年，Bigger在研究青霉素作用机制时发现，青霉素在裂解葡萄球菌时，即使高浓度（10倍 MIC），仍有极少量的葡萄球菌（约10-6）不可避免地存活着，但这些菌并不是耐药菌。当去除抗生素将细菌重新接种于新鲜培养基后，这些少量的存活细胞可恢复生长，且细菌仍表现对青霉素的敏感性。Bigger 推测这些是处于静止期而未进行分裂的细菌，将这一类特殊的细菌称为“持留菌”（persisters）。可见，持留菌是存在于某个细菌群体中一定比例（<1%）的表型异化小亚群，常出现在对数生长晚期或稳定期，表现为临时休眠状态或缓慢生长状态。持留菌的一个最大特点是其可耐受致死浓度（如10倍 MIC）抗生素的作用，但这种抗生素耐受性不能遗传，当持留菌被再次培养时，其中绝大多数对抗生素仍然是敏感的，而其中又会有一定比例的持留菌产生。这种特性与通常的耐药突变菌不同，后者是由于稳定的遗传学突变，通过产生钝化酶、改变药物作用靶位等方式来抵抗抗生素的作用，是可以遗传的，其子代均为耐药突变株，不管有否抗生素存在。

尽管Bigger在刚开始使用抗生素的时代就发现了持留现象，但是持留菌在长达40年的时间里没有引起足够的重视，主要原因在于当时人们主要致力于抗生素耐药性的研究，且持留菌在野生型细菌中存在的比率很低，难于分离到。直到20世纪80年代，Moyed等在研究大肠埃希菌的持留机制时发现了第一个持留相关基因hipA，持留菌及其持留机制才再次引起了人们的广泛关注。持留菌的药物耐受性和耐药菌的耐药性一样可导致临床抗感染治疗的失败，金黄色葡萄球菌的持留性和耐药性已成为困扰金黄色葡萄球菌临床防治工作的两大难题。尽管持留菌在整个菌群中的比例甚低，但也是可以分离和鉴定的。目前已经建立了两种分离持留菌的方法：Keren 等（2004）建立的方法最简捷，通过将对数生长后期的细菌直接暴露在抗生素（如氨苄西林）中约3小时，离心收集仍然存活的细胞即为持留菌细胞；如果用固体培养的方法，则可将对数生长后期的细菌经适当倍比稀释后涂布于含抗生素的平板，培养24小时后，在平板中喷洒相应的抗生素灭活剂（如青霉素酶等）灭活培养基中抗生素，再培养24小时，长出的细菌即为持留菌。此外，有研究者将GFP报告基因插入细菌基因组，通过荧光颜色来筛选持留菌，但这种方法费时、昂贵、不适合持留菌细胞的大量制备。

持留菌的存在与生物膜的高耐药性有着密切关系。机体内病原菌的生物膜形成使得抗生素应对细菌感染变得愈加艰难，而持留菌的存在与生物膜耐药性密切相关。Singh等人的研究证实持留菌在金黄色葡萄球菌形成生物膜并耐受抗生素的过程中发挥着重要的作用。Singh 等发现，dna K（来自热休克蛋白家族）基因在金黄色葡萄球菌耐受多重环境压力过程中发挥重要作用，其中包括增强金黄色葡萄球菌在苯唑西林的作用压力下形成持留菌的能力。Overton等人的研究表明，phoU介导了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA-252 在抗微生物肽Ranalexin作用压力下的持留菌形成。phoU最早是在大肠埃希菌中发现的一个持留相关基因，推测phoU在持留菌形成中发挥开关的作用。Lechner等人对金黄色葡萄球菌持留菌在多种抗生素作用下的表现进行了相关实验和总结，为金黄色葡萄球菌持留菌研究提供了经验参考。

持留菌形成是菌体内特定基因异常表达与关闭的结果。尽管在大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌、白念珠菌等细菌中均发现有持留菌的存在，但对持留菌形成机制的研究却相对滞后。自第一个持留相关基因hipA被鉴定之后，Lewis等研究小组构建了包含大肠埃希菌K-12 EMG2全部基因组DNA的表达文库（约4500个克隆），通过文库筛选，发现PlsB，GlpD和GlpABC等蛋白的表达与持留菌的形成密切相关。为了系统探讨参与铜绿假单胞菌持留菌形成的基因，Michiels等人利用转座子pTnMod-OGm对铜绿假单胞菌 PA14实施随机转座突变，构建了共包含5000个克隆的转座子突变库，通过针对转座突变库的高通量筛选，得到了促进持留菌形成的正调控基因4个（dinG、spuC、PA_17880和PA14_66140）和抑制持留菌形成的负调控基因或基因簇5个（algR、pilH、ycgM、pheA和PA14_13680）。此外，毒素/抗毒素分子（toxin/antitoxin modules，TA）也可介导持留菌的形成，当质粒载体所表达的毒素蛋白未被抗毒素蛋白封闭时，毒素蛋白可一定程度地阻碍诸如翻译、复制等重要细胞功能，进而诱导持留菌的形成；大肠埃希菌在SOS应急体系下，其下游应答基因recA表达，由RecA介导TisB毒素的表达进而可诱导持留菌产生。Vega等人和Allison等人的研究结果显示细菌的代谢物也在持留菌形成中具有重要作用。在一定环境选择压力下，细菌无论在基因水平还是蛋白表达水平都会发生与持留菌形成相关的一些改变；有关持留菌形成与调控机制的深入研究是目前研究工作的一个重点。

在持留菌分类方面，Balaban 等根据微流体实验观察结果，将持留菌分为Type Ⅰ和Type Ⅱ两种，Type Ⅰ持留菌在应激事件作用下产生，Type Ⅱ持留菌在细菌生长过程中持续产生，这两类持留菌分别对应持留菌形成的应激性机制和随机性机制。所谓应激性机制，即细菌在面对应激压力时，通过产生持留菌，来更好地适应环境、保全自我。在正常培养的细菌中，生长后期营养受限时，TypeⅠ持留菌产生增加。其他情况下，细菌在受到氧化应激、DNA 损伤、碳源转变、营养缺乏、抗菌药物、群体感应系统分子作用等环境因素影响，及严谨反应、 SOS 反应、噬菌体休克反应等应激反应作用下，均可诱导不同程度 Type Ⅰ持留菌的产生。随机性机制是指细菌个体间本身生长、代谢状态等存在异质性，从而使得一小部分细菌成为持留菌。细菌群体中某些基因的表达存在随机性波动，这一特性造就了个体间的异质性，TA系统可能在其中起重要作用，当某些个体中 TA 系统表达随机性达到某一阈值时，这些个体便成为持留菌。此外，某些细菌的随机非对称生长，也可能与此相关。由于持留菌的存在，抗菌药物的杀菌曲线常呈现出双相性，即初期由于正常细菌的大量死亡曲线呈现出快速下降趋势，后期由于持留菌的存在，曲线呈现出比较平缓稳定的趋势。细菌通过产生持留菌，使得感染得以延续并发展成难治性慢性感染，有学者认为细菌持留性在临床上的重要性并不亚于细菌抗生素耐药性问题。

4. 细胞壁增厚

细胞壁是细菌表面一层较厚（5～80nm）、质量均匀的网状结构，结构较复杂。细胞壁坚韧而有弹性，可承受细菌细胞内强大的渗透压而不被破坏。细胞壁的主要成分是肽聚糖（peptidoglycan），又称黏肽（mucopeptide）。合成肽聚糖是原核生物特有的能力。肽聚糖为支持细胞壁机械强度的重要结构。肽聚糖由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸两种氨基糖经β-1，4糖苷键连接间隔排列形成多糖支架，在N-乙酰胞壁酸分子上连接四肽侧链，肽链之间再由肽桥或肽链联系起来，组成一个机械性很强的网状结构。各种细菌细胞壁的肽聚糖骨架均相同，革兰阳性菌肽聚糖由肽聚糖支架、四肽侧链和五肽桥三部分组成；革兰阴性菌肽聚糖仅由肽聚糖支架、四肽侧链两部分组成。四肽侧链的组成及其连接方式随不同细菌而异。大肠埃希菌（G-菌）的四肽侧链中第三位的氨基酸（L-赖氨酸）均被二氨基庚二酸（DAP）所取代，以DAP直接与相邻四肽侧链中的D-丙氨酸残基相连，且交联率甚低，没有五肽交联桥，形成二维平面结构，所以其结构较革兰阳性的葡萄球菌疏松。细菌细胞壁坚韧而富有弹性，对维持细菌的固有形态起重要作用；可保护细菌抵抗低渗环境影响，承受菌体内的507～2533kPa的渗透压，使细菌在低渗的环境下细胞不易破裂而生存；细胞壁可允许水分子及直径小于1nm的可溶性小分子自由通过，与物质交换有关；细菌细胞壁上带有多种抗原决定簇，决定其抗原性。除肽聚糖外，革兰阴性菌的细胞壁肽聚糖外尚有一外膜结构，可保护菌体不易受到宿主体液杀菌物质、肠道胆盐和消化酶的作用，还可阻挡某些抗生素的进入，是细菌有效的保护屏障，也是某些细菌天然耐药的机制之一。

1997年，日本学者首先报道了对万古霉素中介耐药的金黄色葡萄球菌（vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus，VISA），通过对这些中介耐药菌的电镜观察发现，细胞壁增厚是VISA菌的一个显著特征。增厚的细胞壁可以耗竭性地结合万古霉素，从而增加VISA对该抗生素的耐受性。然而，VISA形成的机制复杂，目前的研究证实，许多位点基因的突变与VISA的发生有关，如Cui等（2009）通过比较基因组学研究发现二元调控系统vraS和graR的突变可使万古霉素敏感菌Mu50Ω向中介耐药菌Mu50转变；Neoh等（2008）发现graR的突变可使异质性耐药菌Mu3向中介耐药菌Mu50转变；其他基因的突变，如RNA聚合酶β亚单位基因rpoB、附属调节系统agr、二元调控系统walKR、airSR等的突变也与hVISA 和VISA耐药性转化相关，这种由基因突变引起的耐药菌细胞壁增厚是可以遗传的，显然不属于适应性耐药的范畴。

作者在前期的研究中，从同一个患者感染的不同时期之血液和关节液标本中分离出两株MRSA菌CY001和CY002，经SCCmec、MLST、spa等分子生物学分型发现这两株菌具有一致的分子流行病学基因分型，表明可能来源于同一株感染菌。然而，药敏结果显示CY001对阿米卡星耐药，CY002对阿米卡星敏感，两株MRSA菌对其他试验药物的敏感性相似。阿米卡星是卡那霉素a的半合成衍生物，属于氨基糖苷类抗生素（aminoglycosides，AGs），主要作用于细菌核糖体的30S亚单位，通过抑制细菌合成蛋白质而发挥抗菌作用。阿米卡星对大多数革兰阴性菌感染具有良好的治疗作用，同时对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌也具有良好的抗菌作用。金黄色葡萄球菌可通过基因水平转移获得编码对阿米卡星耐药的基因，主要有ant（4′）-Ia和aac（6′）/aph（2″），编码阿米卡星的钝化酶。阿米卡星被钝化酶所钝化后仍可以结合到核糖体的30S亚单位发挥效用，因此，阿米卡星通常作为临床没有完全确定病原菌感染的初选用药以及临床医生的经验用药。PCR扩增检测结果显示CY001和CY002两株菌均不携带阿米卡星耐药基因，表明CY001对阿米卡星的耐药性并不是因为其携带了氨基糖苷类抗生素钝化酶的编码基因导致的。CY001在阿米卡星的压力下，生长曲线会发生滞后现象，推测CY001对阿米卡星的耐药为适应性耐药。电镜结果显示CY001 在1个MIC阿米卡星压力下，细胞壁会增厚2倍以上（图5-3），并且随着抗生素浓度增高，细胞壁增厚程度加剧，在细胞壁增厚的过程中，肽聚糖合成关键酶的编码基因pbpB 表达明显上调，这就提示CY001对阿米卡星的耐药可能是通过细胞壁增厚的机制产生适应性耐药。如果CY001发生的是适应性耐药，那么在体外通过阿米卡星梯度抗生素诱导实验，就能够从阿米卡星敏感菌CY002中筛选到出与耐药菌CY001相似的耐药菌，结果利用体外诱导实验果真从CY002中筛选得到一株对阿米卡星耐药的菌株，该诱导菌在阿米卡星抗生素存在的条件下也会发生细胞壁增厚，当撤销抗生素并传代后，细菌恢复了对阿米卡星的敏感性，细胞壁也恢复到野生株的水平，表明CY001对阿米卡星是一种适应性耐药。有趣的是，CY001在阿米卡星存在的条件下，细胞壁增厚，但这种细胞壁增厚的细菌仍然对万古霉素敏感，表明金黄色葡萄球菌适应性耐药发生的细胞壁增厚与万古霉素中介耐药菌的细胞壁增厚的机制不同，功能也不相同，但细菌发生适应性耐药引起细胞壁增厚的机制尚有待深入研究。

5. 小菌落形成

Jacobsen等于1910年分离到一种异常的伤寒埃伯泽菌株，在平板上生长后菌落只有正常菌的1/10大小，并依此种特殊的表型特征命名为小菌落突变株（small colony variants，SCVs）。自此，人们开始了关注并对SCVs展开研究，发现许多细菌，如表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、洋葱伯克菌、霍乱弧菌、志贺菌、羊布鲁杆菌、大肠埃希杆菌、乳酸杆菌、粘质沙雷菌及淋病奈瑟氏菌等都具有形成这种小菌落突变株的能力，并先后从脓肿、血液、骨骼、关节、呼吸道和软组织等标本中分离到SCVs。研究还发现，细菌形成SCVs后，对不同抗菌药物会产生不同程度耐药，并与临床感染的治疗失败密切相关。下面以金黄色葡萄球菌为例，简要介绍SCVs的分离培养、形成机制、类型及与耐药性的关系。

1） 金黄色葡萄球菌SCVs的分离鉴定及培养：

Jensen等于1957首次报道了金黄色葡萄球菌SCVs。目前，金黄色葡萄球菌SCVs的研究最为广泛和深入，现已将其作为研究SCVs的模式微生物。金黄色葡萄球菌SCVs最为典型的特征是菌落细小（图5-4），通常仅有其野生株菌落大小的1/10左右。除菌落小的特征外，与典型的金黄色葡萄球菌相比，金黄色葡萄球菌SCVs还具有色素生成减少、溶血能力降低、凝固酶形成迟缓等异常的生理生化特性。金黄色葡萄球菌SCVs特殊的表型和生理生化特征使其分离、鉴定及药敏试验变得极其困难，给微生物学研究及医务工作者带来了严重挑战。金黄色葡萄球菌SCVs菌落形态异常，生化反应丧失或降低，经典的实验室技术对金黄色葡萄球菌SCVs的分离鉴定效果很不理想。因而，探索金黄色葡萄球菌SCVs分离鉴定技术对开展相关研究具有重要意义。Kipp等于2005年报道，采用血琼脂培养基和一种新型的显色培养基可大幅度提高金黄色葡萄球菌SCVs的分离培养成功率。金黄色葡萄球菌SCVs的生长速度约为其野生株的1/10，当野生株与SCVs共存培养时，野生株的快速生长会造成SCVs的丢失而呈现假阴性，而应用PCR技术检测金黄色葡萄球菌一些种间特异基因（如nuc、coa等）可进一步明确培养物中有否SCVs的存在。也有研究者先用分子生物学的方法对可疑标本进行检查，对于检测阳性者再实施分离，可以大大提高金黄色葡萄球菌SCVs的分离阳性率。如Kipp等先应用16S rDNA原位杂交技术检测一例脑水肿患者的病变标本，检测出金黄色葡萄球菌存在后，再用血琼脂培养基进行延时培养，最终成功分离到1株金黄色葡萄球菌SCVs。

2） 诱导金黄色葡萄球菌SCVs产生的因素：

金黄色葡萄球菌的基因具有极大的可塑性，在通常的自然选择压力下就能自发形成SCVs。毋庸置疑的是，抗生素的长期使用及宿主的免疫机制所形成的选择压力在金黄色葡萄球菌SCVs形成中起着至关重要的作用。首先，临床上分离到的金黄色葡萄球菌SCVs多是胸腺嘧啶核苷合成缺陷型和电子传递缺陷型两大类。胸腺嘧啶核苷合成缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs主要从长期应用磺胺甲唑等磺胺类药物的患者中分离，因为磺胺甲唑能够阻止四氢叶酸的合成，而四氢叶酸是胸腺嘧啶核苷酸合成酶（其功能是催化dUMP转化为dTMP，而dTMP是合成DNA的重要原料） 的一个辅基。电子传递缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs却与氨基糖苷类抗菌药物的使用密切相关。无论体内还是体外，在有氨基糖苷类药物存在的情况下，金黄色葡萄球菌形成SCVs的几率均显著提高。Pelletier等（1979）也报道，1×107CFU的金黄色葡萄球菌野生株在含有1μg/ml的庆大霉素培养基上培养48h，可形成金黄色葡萄球菌SCVs。此外，Atalla等（2008）研究发现，庆大霉素能诱导牛源性金黄色葡萄球菌野生株转化为表型不稳定的金黄色葡萄球菌SCVs。氨基糖苷类对SCVs的筛选作用可能与细菌30S核糖体亚基校正功能丧失有关，因为氨基糖苷类药物与细菌30S核糖体亚基结合后，改变了核糖体的校对功能，导致蛋白质的错误翻译而使表型改变。一些特殊蛋白质（如DNA聚合酶Ⅲε亚基）的错误翻译又可进一步使DNA聚合酶Ⅲ碱基校对功能降低或丧失，进而导致基因错误表达的表型出现。与此同时，蛋白质的错误翻译还可激活细菌应激性诱变途径。然而，氨基糖苷类药物诱导SCVs的确切机制至今仍未阐明，值得进一步研究。

在患者体内，金黄色葡萄球菌所处的细胞内环境也有利于SCVs的选择和存活。在体外实验中，培养的内皮细胞的胞内环境能选择自然形成的金黄色葡萄球菌SCVs，而野生株感染并侵入原代牛乳腺上皮细胞后，对细胞裂解物的培养可形成亲本株与SCVs表型的混合菌群，表明宿主的细胞内环境有利于金黄色葡萄球菌SCVs的存活。此外，Mitchell等于2010年报道，含有铜绿假单胞菌4-羟基-2-庚基喹啉氮氧化物（HQNQ）的培养基上清液能诱导并形成金黄色葡萄球菌SCVs，继而形成细菌生物膜。进一步研究还发现，当HQNQ存在时，sigma因子B亦受到激活，同时附属基因调控系统（accessory gene regulator，Agr） 则受到抑制；无HQNQ时则不然。因此，Mitchell等指出铜绿假单胞菌HQNQ通过激活金黄色葡萄球菌sigma因子B而使其形成SCVs和生物膜。

3） 金黄色葡萄球菌SCVs的形成机制：

金黄色葡萄球菌SCVs最显著的特点便是其生长速度缓慢，使人极容易想到是这种菌缺乏了对某种厌氧物质的代谢能力，即营养缺陷。正因如此，人们早期对SCVs的研究主要集中在探索其营养缺陷型，试图阐明SCVs生长缓慢的机制，以揭示SCVs的形成。其中经典的方法就是“化学限定培养基补偿试验”，以金黄色葡萄球菌SCVs的回复性来判断其具体的营养缺陷类型，即缺乏了何种营养物质所致。后来，人们陆续发现了一些化合物能促使金黄色葡萄球菌SCVs恢复到正常的表型，而这些化合物多为野生株的次级代谢产物，包括不饱和脂肪酸、CO2、甲萘醌、血红素和维生素B1等。其中，甲萘醌、血红素和维生素B1的作用最大，绝大多数金黄色葡萄球菌SCVs都是此3种物质的特异营养缺陷株，但这不能解释所有的SCVs的形成。

金黄色葡萄球菌SCVs与其亲本野生株相比，氧化磷酸化的能力明显降低。由此，人们又从生物能角度出发，从另一个崭新的的角度去探索金黄色葡萄球菌SCVs的形成机制。近年来，人们对细菌新陈代谢及生物能的理解日益加深，最新研究表明，金黄色葡萄球菌SCVs实质上是一种电子传递链缺陷型突变株。金黄色葡萄球菌主要的产能方式是需氧呼吸，通过多重酶促反应利用内、外源营养物质而生成NADH、FADH2等还原性物质，并将携带的氢原子以质子和电子的形式在呼吸链上传递，同时也会逐步释放能量以耦联的方式生成ATP。呼吸链是由NADH脱氢酶、黄素蛋白、铁硫蛋白、细胞色素、醌及其衍生物组成并按氧化-还原电位由高到低的次序不对称排列的多酶氧化-还原体系。呼吸链的完整性是其发挥正常功能的基本保证。一旦呼吸链的某一组分功能丧失或降低，势必造成连锁效应使下游酶促反应终止，致使整个呼吸链处于瘫痪状态。这样，细菌ATP合成受阻，菌体可利用的能量不足，生长速度减慢，进而形成SCVs表型。

尽管细菌多种新陈代谢的改变都能引起生长速度缓慢，但到目前为止，金黄色葡萄球菌SCVs临床分离株多数是由于呼吸作用时合成能量不足所致，主要表现为与呼吸链相关的特异营养缺陷类型。依呼吸作用时ATP的生成过程不同，可将SCVs分为两种营养缺陷类型，即电子传递链缺陷型和胸腺嘧啶脱氧核苷合成缺陷型。电子传递链缺陷型是最典型的金黄色葡萄球菌SCVs营养缺陷类型，具有菌落细小、色素生成能力降低和不发酵甘露醇等特征。许多报道指出，在化学限定培养基中加入甲萘醌或血红素时，此类金黄色葡萄球菌SCVs可以恢复至野生株表型，表明此类金黄色葡萄球菌SCVs是由于甲萘醌或血红素合成障碍所致。甲萘醌和血红素合成受阻导致金黄色葡萄球菌SCVs表型的机制可能因为：甲基萘醌是细菌合成辅酶Q（CoQ）的前体物质，而CoQ则能从NAD+脱氢酶系、FAD等接受电子，并将获得的电子传递给呼吸链的另一重要电子载体——细胞色素c还原酶复合体（QH2）；血红素种类颇多，它们是多种呼吸酶的功能单位。可见，如果甲基萘醌和（或）血红素的合成受阻，将会导致呼吸链功能终止，造成ATP合成不足，进而使细菌呈现SCVs表型。鉴于此，有研究者将此类电子传递链缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs进一步分为甲萘醌营养缺陷型和血红素营养缺陷型两个亚型。此外，维生素B1生物合成受阻也会导致金黄色葡萄球菌SCVs表型，称之为维生素B1缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs。不过，因为细菌在合成甲萘醌时，严格需要维生素B1的参与，故学者们普遍认为该型金黄色葡萄球菌SCVs是甲萘醌缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs的一个亚型而已。

胸腺嘧啶脱氧核苷合成缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs的表型与电子传递链缺陷型基本相同，但这种金黄色葡萄球菌SCVs的形成机制至今尚不清楚。正常的金黄色葡萄球菌能够分泌大量的DNase，可分解脓汁中的DNA释放胸腺嘧啶脱氧核苷供其利用来维持野生表型，但仍能从其中分离到这种金黄色葡萄球菌SCVs。基于此现象的存在事实，有人提出“双重突变子假说”来阐释胸腺嘧啶脱氧核苷合成缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs的形成机制。该假说认为：此类金黄色葡萄球菌SCVs对外源胸腺嘧啶脱氧核苷吸收受阻，可能是由于其膜上的胸腺嘧啶脱氧核苷载体蛋白突变所致。Saxild等（1996）和Smith等（2005）的研究证实金黄色葡萄球菌胸腺嘧啶脱氧核苷的摄入依赖于一种电化学梯度依赖性的跨膜蛋白（NupC），这种蛋白在金黄色葡萄球菌仅有一种，而电化学梯度的维持需要ATP水解释放能量来完成。因此，金黄色葡萄球菌SCVs由于能量不足会使DNase合成量下降，同时NupC蛋白功能也受到限制，进而外源胸腺嘧啶脱氧核苷利用受阻而使ATP合成量降低。反之，ATP合成受限亦会加剧DNase合成量的下降并影响NupC蛋白的功能，使菌体能量更加不足，最终导致SCVs形成。实际上，多种物质的合成受阻都可能引起金黄色葡萄球菌形成SCVs。除了上述两类金黄色葡萄球菌SCVs外，人们相继报道了一些其他类型的SCVs营养缺陷型，如CO2营养缺陷型，还有一些营养缺陷不明的金黄色葡萄球菌SCVs分离株。鉴于金黄色葡萄球菌SCVs形成的复杂性，Proctor等人（1994）推测，F0F1-ATPase及细胞色素等物质合成缺陷，虽不会导致细菌甲萘醌和血红素合成受阻，但可同样使细菌的呼吸链瘫痪而形成金黄色葡萄球菌SCVs表型。

金黄色葡萄球菌SCVs与其亲本菌株可同时出现在同一患者感染组织中，且金黄色葡萄球菌SCVs可以快速回复成野生株表型，即SCVs具有显著的回复性，且这种回复转化在体内、外均可进行。鉴于此，Proctor等（1994）就提出SCVs的形成是在菌体内基因调控系统的作用下实现的，即基因表达调节的结果。如果SCVs对某种抗生素产生耐药，则这种耐药性在SCVs回复为野生株表型时也会丧失，即表型为一直适应性耐药。

然而，Kahl等（1998）采用脉冲场凝胶电泳技术对金黄色葡萄球菌SCVs及其亲本菌株进行分型研究发现二者的电泳图谱不尽相同。因而提出基因的随机突变、类似于大肠埃希菌一型菌毛“相变异”等基因改变可能也是金黄色葡萄球菌SCVs形成的重要原因，即至少有一部分就金黄色葡萄球菌SCVs的形成是由基因突变导致的。虽然临床上有许多金黄色葡萄球菌SCVs分离的报道。如我国学者何娟梅等于2009年成功分离出一株来自环境来源的金黄色葡萄球菌SCVs，命名为CDC54，该菌株含有金黄色葡萄球菌种特异性基因nuc，主要生物学表现为菌落细小，色素形成减少，凝固酶活性下降，对甘露醇的发酵作用减弱，溶血活性降低及对氨基糖苷类抗生素有抗药性；俞静等（2012）从一例患儿脑瘤切除部位分泌的脓液中分离鉴定出一株甲氧西林耐药的CO2依赖型金黄色葡萄球菌 SCVs。然而，要确切定位金黄色葡萄球菌SCVs临床分离株基因突变位点绝非易事。许多研究已经证明，金黄色葡萄球菌SCVs的出现与呼吸链受损有关。因此，可以通过化学限定培养基补偿试验确定其属于何种物质的营养缺陷型，然后结合分子生物学原理和技术对基因突变进行检测。例如，为甲萘醌缺陷型金黄色葡萄球菌SCVs补充氧琥珀酰苯酸盐能使其恢复至野生表型，而补充异分支酸盐则不能，由此可知甲萘醌生物合成途径受阻部位在这两种物质的合成之间。目前，已经报道多种基因，如ctaA、menB、menD、hemA、hemB、hemH、mutS、fusA、thyA等的突变均能导致金黄色葡萄球菌出现SCVs的表型。

金黄色葡萄球菌SCVs临床分离株有时可表现为多种营养缺陷共存，且表型多不稳定。为了研究的需要，近年来研究者们建立了几种表型稳定的金黄色葡萄球菌基因缺失株，如hemB缺失株、menD缺失株和thyA缺失株，它们都具有金黄色葡萄球菌SCVs临床分离株的典型特征，可以作为标准株使用。在此基础上，人们对金黄色葡萄球菌SCVs进行了更为深入广泛的研究。Sifri等（2006）用hemB和menD缺失株建立了秀丽线虫感染模型并对金黄色葡萄球菌SCVs的毒力进行了研究。Kohler等（2003）应用二维电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术从蛋白组学水平对hemB突变株代谢途径进行了研究。Atalla等（2009）以牛源金黄色葡萄球菌SCVs分离株（Heba3231）和牛源金黄色葡萄球菌Nowbould株及其hemB缺失株诱导试验性奶牛乳房炎，并对其体细胞数和临床症状进行了研究。von Eiff等（2006）对hemB、menD基因缺失株及其亲本株的表型矩阵进行了比较研究，结果表明，两者均对多种碳源的利用受阻，其中menD对碳源利用的受阻最为严重；在呼吸链瘫痪时，细菌生成ATP的磷酸己糖等糖水化合物能刺激金黄色葡萄球菌menD基因缺失株及其亲本株的生长；两者对亚硒酸盐、亚碲酸盐及硝酸盐的敏感性较高。Brouilllette等（2004）对牛源金黄色葡萄球菌Nowbould株及其hemB缺失株诱发的小鼠乳房炎的抗药作用进行了研究，结果表明，金黄色葡萄球菌SCVs表型可能是金黄色葡萄球菌在抗菌药作用下体内持续感染的主要原因之一，其临床意义已引起人们关注。

4） 金黄色葡萄球菌SCVs与疾病的关系：

1980年，von Eiff等（2006）首次证明了金黄色葡萄球菌SCVs与人类的许多疾病相关。Proctor等（1995）从5名金黄色葡萄球菌慢性或复发性感染患者中分离到5株金黄色葡萄球菌SCVs，并由此提出“金黄色葡萄球菌SCVs与慢性或复发性感染有关”的假说。此后，人们才意识到金黄色葡萄球菌SCVs在金黄色葡萄球菌持续性或复发性感染中具有重要意义，并展开相关性研究。迄今为止，临床上报道的与金黄色葡萄球菌SCVs有关的疾病多种多样，其中以囊性纤维化病最为常见。此外，已报道的与金黄色葡萄球菌SCVs相关的疾病还包括慢性骨髓炎、锁骨关节炎、艾滋病继发感染、术后创口感染、脑水肿、起搏器植入引起的血源性感染、慢性软组织感染、脑室腹膜分流术继发感染、假肢移植感染、中耳炎、支气管炎、腹膜炎及败血症等。金黄色葡萄球菌SCVs与疾病的关系在人医上报道较多，其对慢性感染疾病的重要意义已基本达成共识。然而，金黄色葡萄球菌为一种重要的人兽共患病原菌，其SCVs在动物疾病方面的研究报到较少，与奶牛乳房炎相关金黄色葡萄球菌SCVs的报道更为匮乏。Som-polinsky等（1974）在以色列的某牛场中，发现金黄色葡萄球菌SCVs与慢性乳房炎有关。Atalla等（2008）首次报道从11头慢性乳房炎患牛乳汁中分离出一株表型稳定的金黄色葡萄球菌SCVs，并对其生化特征、内皮细胞内持续及基因转录谱等方面的特性进行了研究，结果表明，金黄色葡萄球菌SCVs可能是牛慢性乳房炎持续的一个主要原因。

5） 金黄色葡萄球菌SCVs耐药机制与感染治疗：

尽管细菌耐药性问题日益严峻，抗生素仍是目前治疗细菌性感染的首选药物。然而，与其亲本株相比，临床上分离金黄色葡萄球菌SCVs对抗生素的耐药性更为严重。首先，膜电势（△Ψ）能够促进细菌对氨基糖苷类抗生素的摄入。金黄色葡萄球菌SCVs由于ATP合成不足，无法维持正常的膜电势，导致氨基糖苷类抗生素无法进入细菌胞质发挥其作用，从而造成金黄色葡萄球菌SCVs的耐药性。金黄色葡萄球菌SCVs对阳离子多肽的耐药性机制也与此类似。其次，金黄色葡萄球菌SCVs生长缓慢，细胞壁分裂能力降低，因而β-内酰胺类等作用于细胞壁的抗菌作用降低。再者，金黄色葡萄球菌SCVs能存活于多种特异及非特异的吞噬细胞，并调停免疫反应，从而达到规避多种抗生素作用的目的。

更值得注意的是，金黄色葡萄球菌SCVs临床分离株生长缓慢，且多与其野生株共存。因而，在常规药敏试验中，一方面会因培养时间过短而造成假阴性；另一方面，临床上它们多与野生株呈异质性，共同培养时易被其野生株的过度生长而掩蔽，导致药敏试验呈假阳性。鉴于此，为了弥补常规药敏试验的不足，探索若干有效的耐药性检测技术，例如采用PCR检测耐药基因等，显得尤为重要。

在治疗上，由于金黄色葡萄球菌SCVs与多种持续性感染密切相关，要对其彻底治愈，必须深入研究合适的药物及具体的给药方式。然而，目前尚无清除金黄色葡萄球菌SCVs的特效药的研究报道。Kipp等（2003）报道称，将万古霉素、利福平及替考拉宁配伍使用，彻底治愈了一例由金黄色葡萄球菌SCVs感染所致的脑水肿。Baltch等（2008）也报道，将达托霉素、利福平及庆大霉素合用、达托霉素-利福平及庆大霉素-利福平配伍使用对清除人单核细胞源性巨噬细胞内的金黄色葡萄球菌SCVs效果最为明显，但在液体培养基中，单独使用达托霉素、达托霉素-庆大霉素配伍、利福平-庆大霉素配伍及三者配伍，它们对金黄色葡萄球菌SCVs的清除效果相近。Baltch等（2009）对达托霉素抗金黄色葡萄球菌SCVs的疗效进行了研究后指出，达托霉素可用于治疗SCVs所致的慢性或复发性感染。金黄色葡萄球菌SCVs所致的慢性感染治疗极为棘手，因而，在目前采用联合治疗的基础上，极有必要探索合适的给药方式，研发疗效更为明显的抗菌药物。

综上所述，病原菌的耐药性是病原微生物对抗菌药物不敏感的现象，即指致病微生物对于抗菌药物作用的耐受性和对抗性。细菌的耐药性问题使得临床感染的控制变得极为棘手。2014年4 月30日，世界卫生组织（WHO）发布报告称，抗生素耐药性细菌正蔓延至全球各地，这是WHO根据114个国家的流行病学数据进行调查并汇总出这份报告。在日本、法国和南非等地，在淋病治疗中发现了头孢菌素类抗生素无效的病例，报告忠告医疗工作者应将抗生素处方控制在必要的最小限度。同时呼吁普通患者仅在医师开具处方时才使用抗生素，报告显示，对强力抗菌药碳青霉烯耐药的肺炎克雷白菌也呈全球性蔓延，在部分国家，碳青霉烯对半数以上感染患者无效，报告还估计，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染患者与非耐药性感染患者相比，死亡率可能要高出64%。病原菌产生耐药性的产生机制极为复杂，它是抗菌药物、病原菌本身及环境共同作用的结果。抗菌药物与病原菌耐药性如同“矛和盾”的关系，抗菌药物能杀死病原菌，耐药性又可以使病原菌“免疫”抗菌药物，呈现耐药性。通常，病原菌的耐药性可分为固有耐药和获得性耐药，前者由细菌染色体DNA决定，后者大多是由基因突变，以及质粒、噬菌体及其他遗传物质携带外来DNA片段导致的耐药性产生。随着人们对耐药菌形成机制认识的逐渐深入，在病原菌接触抗菌药物后，在选择压力下，病原菌首先可通过调整自身的代谢，提高对抗菌药物的耐受性，这种现象被称为适应性耐药，本章对病原菌适应性耐药作了较为详细的描述。不管是固有耐药、适应性耐药，还是获得性耐药，病原菌产生耐药性，对人类健康造成的威胁是巨大的，病原菌耐药性已成为全球关注的热点。病原菌耐药性的产生与目前抗菌药的滥用有着重要关联。近年来，耐药细菌越来越多，耐药范围越来越广，程度越来越高，多重耐药菌不断出现。在抗菌药应用的早期，几乎所有病原菌感染性疾病都很容易治愈，随着抗菌药物的大量和长期使用，出现了越来越多的多重耐药细菌。除用于人体的抗感染治疗外，在畜牧养殖业中，为防止疾病感染及促进动物生长，大量的抗菌药被应用于饲料中，由于剂量不足及残留造成了耐药菌株的出现及耐药性的传播，并且耐药性可通过食物链转移到人群，从而极大地危害了人类自身的安全。因此，了解细菌的耐药机制、积极应对病原菌耐药性的产生及加剧的事实，在呼吁加强抗菌药物的使用和控制的同时，建立长期而有效的病原菌耐药监测网络，以及寻找和开发新的抗病原菌耐药或防止耐药性的药物也迫在眉睫。

（张霞　饶贤才）