結核分枝桿菌耐藥機制研究進展

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1、結核分枝桿菌耐藥機制研究進展【關鍵詞】結核分枝桿菌;基因;突變;耐藥性結核病是嚴重危害人民身體健康的傳染性疾病。耐藥結核桿菌尤其是耐多藥結核桿菌(MDR-TB)的出現(xiàn)和傳播是導致結核病發(fā)病率升高的重要原因。結核桿菌無法通過質粒的介導從其他細菌獲得耐藥性，因此染色體介導的耐藥是結核桿菌產生耐藥的分子基礎。目前對結核桿菌耐藥機制的研究主要集中在藥物作用靶位及相關基因的突變上?，F(xiàn)就結核桿菌對主要的抗結核藥物的耐藥機制的研究進展做一綜述?！　?異煙肼(INH)　　有研究表明，結核桿菌耐INH涉及多個基因變化：katG，inhA，kasA，ndh及oxyR-ahpC基因連接區(qū)。　　1.1k

2、atG基因即過氧化氫酶一過氧化物酶(catalase-peoxidase)的編碼基因。異煙肼被結核桿菌內的過氧化氫酶-過氧化物酶活化，活化產物作用于enoyl-ACP還原酶(屬于脂酸合成酶II系統(tǒng)，可促進短鏈脂肪酸合成脂酸),抑制桿菌酸和細胞壁生物合成。katG基因的上游相隔44個堿基與furA基因(一種結核桿菌鐵調控蛋白編碼基因,可能為katG基因的啟動子,并調控其表達)相連，下游相隔2794個堿基與embC基因相連，全長2223個核苷酸。引起INH耐藥性的主要原因是katG基因的點突變、缺失、插入，完全缺失僅占INH耐藥菌株的7%～24%。katG基因常見的點突變是315位A

3、GC→ACC和463位CGG→CTG。katG基因315位突變通常會造成過氧化氫一氧化物酶活性的降低,造成中等水平到高水平的耐藥[1]。Coll等[2]對6l株異煙肼耐藥株進行分析，其中55%分離株檢測到katG基因突變，最常見的變異是第315位密碼子(占32%)，這些菌株顯示了高水平的耐藥。此外還可見katG基因104、108、138、148位等突變。各基因序列改變的具體位點與katG酶的活性以及INH耐藥性的關系還有待進一步的研究?！　?.2inhA基因即煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)依賴的enoyl-ACP還原酶的編碼基因?；罨腎NH(異煙堿?；?與inhA酶(enoy

4、l-ACP還原酶)活性部位的輔因子NAD結合，生成高親和力的共價化合物，而削弱了NADH和enoyl-ACP還原酶的親和力，干擾了脂酸的合成，進而發(fā)揮抗菌作用。inhA基因突變約占異煙肼臨床耐藥株的10%-35%[4]。耐藥的發(fā)生可由于inhA結構基因突變造成INH與NADH的親和力下降，或是inhA啟動子-15的C→T的點突變[3]以及inhA調節(jié)序列突變可能創(chuàng)造一個強有力的啟動，使inhA蛋白過度表達從而提高對INH活性形式所需的濃度，引起對INH耐藥[5]。inhA基因的突變伴隨低水平INH耐藥性，和katG基因不同，katG突變后耐藥水平的高低取決于突變對過氧化氫一過氧化

5、物酶活性的影響，突變導致酶活性完全喪失可引起高度INH耐藥。InhA的突變不僅引起INH耐藥，還會引起結構相近的二線抗結核藥物乙硫異煙(ETH)的耐藥性[6]。　　1.3oxyR-ahpCoxyR基因表達的蛋白是氧壓的感應器又是基因轉錄的活化劑,參與調節(jié)katG和ahpC基因(編碼烷基過氧化氫還原酶,參與氧化-應激應答[7])的表達。而結核桿菌的oxyR基因發(fā)生大量移碼突變和缺失，沒有活性，當Deretic[8]等用突變體與攜帶具有活性的oxyR-ahpC基因的質粒組成一個重組體，結果對異煙肼耐藥，因此MTB對INH敏感可能是由于oxyR基因的異常化。同時Dhandayuthap

6、ani[9]等發(fā)現(xiàn)部分katG突變的耐異煙肼分離株存在ahpC啟動子(存在于oxyR-ahpC區(qū))突變，增強ahpC表達來補償過氧化氫酶一過氧化物酶的缺乏，從而抵抗宿主巨噬細胞的氧化。因此可將ahpC突變作為katG基因變異的標志，但二者不是一種簡單直接的因果關系[10]?！　?.4kasA和ndhkasA基因編碼β-酮?；d體蛋白合成酶，參與分枝菌酸生物合成，是INH耐藥的另一個相關基因，全長1251bp，編碼471個氨基酸，其中最常見的突變是第312位點。但在大約19%敏感株中也發(fā)現(xiàn)同樣突變，推斷該基因在異煙肼耐藥中表現(xiàn)為多態(tài)性[11]。katG、inhA、ahpC、oxyR

7、和kasA基因突變并不能解釋所有的異煙肼耐藥問題。lee[12]等報道了一個與結核桿菌對異煙肼耐藥有關的基因ndh,即編碼NADH脫氫酶基因，ndh基因的突變使NADH脫氫酶活性受到抑制，使NADH/NAD比率升高，抑制INH的過氧化，也阻止異煙酰乙酸NADH與InhA酶的結合，從而使細菌產生耐藥性，具體機制還有待進一步研究。　　2利福平　　利福平作用于結核桿菌DNA依賴的RNA聚合酶亞基β亞單位，從而抑制mRNA的轉錄。rpoB基因是結核桿菌DNA依賴RNA聚合酶β亞單位的編碼