2025-08-27
病(bing)原(yuan)微生物是(shi)指能(neng)夠侵入人(ren)體(ti)或其他生物體(ti)，引發感染(ran)、疾病(bing)甚至死(si)亡的微生物，主(zhu)要包括細(xi)菌、病(bing)毒、真菌、寄生蟲（原(yuan)蟲和蠕蟲）、支原(yuan)體(ti)、衣原(yuan)體(ti)、立克次體(ti)等(deng)。其核(he)心特征是(shi)具有致(zhi)(zhi)病(bing)性，即通過感染(ran)宿主(zhu)、破壞組織細(xi)胞、釋放毒素(su)或引發免疫病(bing)理(li)反(fan)應等(deng)方式導(dao)致(zhi)(zhi)疾病(bing)。
隨(sui)著抗生(sheng)素的(de)發(fa)(fa)現(xian)，人們(men)曾經一度認為(wei)與傳染(ran)病(bing)的(de)斗爭(zheng)已經取(qu)得了(le)勝利。但如今，許多(duo)病(bing)原(yuan)微生(sheng)物(wu)(wu)已經對多(duo)種抗菌(jun)藥(yao)物(wu)(wu)產生(sheng)了(le)抗藥(yao)性，當(dang)下傳染(ran)病(bing)仍然(ran)是全球范(fan)圍內(nei)導致發(fa)(fa)病(bing)和(he)死亡的(de)重要原(yuan)因。抗菌(jun)藥(yao)物(wu)(wu)耐(nai)藥(yao)性的(de)出現(xian)極大地加(jia)劇了(le)傳染(ran)病(bing)的(de)影響，不(bu)僅增加(jia)了(le)感染(ran)數量，還加(jia)重了(le)醫療(liao)費用，并且多(duo)重耐(nai)藥(yao)菌(jun)株(zhu)導致治(zhi)療(liao)選擇極度受限。
病(bing)原(yuan)微(wei)生物耐藥(yao)機(ji)制(zhi)
病(bing)原微生物對抗(kang)生素產生抗(kang)藥(yao)性(xing)的主要機制有：藥(yao)物外排、藥(yao)物靶點(dian)修飾、膜(mo)通透(tou)性(xing)降低和藥(yao)物失活。
圖(tu)1 一(yi)般抗菌藥(yao)(yao)物耐藥(yao)(yao)機(ji)制(zhi)[1]
一、藥物(wu)外排(pai)
細(xi)菌通(tong)過跨膜泵(beng)將藥物(wu)排出細(xi)胞，降低胞內濃(nong)度(du)。主要(yao)包括(kuo)以下五個家族(zu)：
ATP-binding cassette (ABC) family
Multidrug and toxic compound extrusion (MATE) family
Small multidrug resistance (SMR) family
Major facilitator superfamily (MFS)
Resistance-nodulation-cell division (RND) family.
圖2 主要外排泵家族(zu)的一(yi)般結(jie)構[1]
二、藥物(wu)靶點修飾：
通過改變(bian)藥物(wu)作(zuo)用(yong)靶(ba)(ba)點(dian)(dian)的結(jie)構或表達(da)，使藥物(wu)無法有效(xiao)結(jie)合。主要包括細胞壁合成靶(ba)(ba)點(dian)(dian)改變(bian)、核糖體靶(ba)(ba)點(dian)(dian)修(xiu)飾、核酸合成靶(ba)(ba)點(dian)(dian)改變(bian)、代謝途(tu)徑靶(ba)(ba)點(dian)(dian)改變(bian)
三(san)、藥物失(shi)活
細(xi)菌通過酶解或化(hua)學修(xiu)飾使藥物失去活(huo)(huo)性。主要包括水(shui)解酶介導失活(huo)(huo)、化(hua)學修(xiu)飾失活(huo)(huo)。
四、膜通透(tou)性降低
減少藥(yao)物進(jin)入(ru)細胞的(de)(de)(de)通道。主要體現在外膜(mo)屏(ping)障(zhang)增(zeng)強。革蘭氏陰性(xing)菌(jun)中LPS層的(de)(de)(de)結構和功能(neng)為某些類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)分(fen)子提供了屏(ping)障(zhang)。這使得(de)這些細菌(jun)對某些組(zu)別的(de)(de)(de)大型(xing)(xing)抗菌(jun)藥(yao)物具(ju)有(you)先天(tian)耐藥(yao)性(xing)。分(fen)枝桿(gan)菌(jun)具(ju)有(you)高(gao)脂(zhi)質含量的(de)(de)(de)外膜(mo)，因此疏(shu)水(shui)性(xing)藥(yao)物如(ru)利福平和氟喹(kui)諾酮類藥(yao)物更容易(yi)進(jin)入(ru)細胞，但(dan)親水(shui)性(xing)藥(yao)物的(de)(de)(de)進(jin)入(ru)受到限制。
耐藥基因傳播機制
耐藥基因可以通過垂直傳播(bo)(bo)（細菌分(fen)裂時的(de)傳播(bo)(bo)）或水平基因轉移(yi)（HGT）的(de)方式在細菌間傳播(bo)(bo)。
一(yi)
垂直傳(chuan)播
耐藥突變通過細胞分裂傳遞給(gei)子代，形成高毒力克隆株。
二
水平基因(yin)轉移
HGT（Horizontal Gene Transfer）分(fen)(fen)析，即(ji)水(shui)平基(ji)因(yin)(yin)轉(zhuan)移(yi)分(fen)(fen)析，用于研究不(bu)同物種或分(fen)(fen)類(lei)群(qun)之(zhi)間的基(ji)因(yin)(yin)交(jiao)換情況。水(shui)平基(ji)因(yin)(yin)轉(zhuan)移(yi)主要是通過可(ke)移(yi)動遺(yi)傳元(yuan)件(jian)MGE（Mobile Genetic Element）進行，它是一類(lei)特殊(shu)的基(ji)因(yin)(yin)片段(duan)，它們具有(you)在生(sheng)物體(ti)(ti)的基(ji)因(yin)(yin)組中移(yi)動的能力。這些元(yuan)件(jian)包括插入序列(lie)（IS）、轉(zhuan)座子（transposons）、整合子（integrons）、質粒（plasmid）和(he)噬菌體(ti)(ti)（phage）等。這些元(yuan)件(jian)在生(sheng)物體(ti)(ti)基(ji)因(yin)(yin)轉(zhuan)移(yi)和(he)基(ji)因(yin)(yin)重(zhong)組方面(mian)以(yi)及物種進化方面(mian)起著不(bu)可(ke)小覷(qu)的推動和(he)調節作用。
醫學(xue)宏基因組云平臺全新升級
升(sheng)級一：新(xin)增geNomad識別基因遺傳來源，搭配全新(xin)醫(yi)學適用數據庫陣(zhen)容(rong)
圖3 全新(xin)醫學宏基因組云平臺(tai)功能注(zhu)釋數據庫(ku)
升級二(er)：全(quan)新數據(ju)系統管(guan)理模塊輔助(zhu)高效(xiao)數據(ju)分析
升級(ji)三(san)：100+分(fen)析內容(rong)提供全面深度宏基因組數(shu)據挖掘(jue)！
升(sheng)級四：搭配全(quan)新(xin)配色方案自(zi)定(ding)義模(mo)塊(kuai)，實現圖形修改自(zi)有！
升級五(wu)：高質量多類型交互圖形呈現結果(guo)，助力高分文章發表！
[1]Reygaert WC. An overview of the antimicrobial resistance mechanisms of bacteria. AIMS Microbiol. 2018 Jun 26;4(3):482-501. doi: 10.3934/microbiol.2018.3.482. PMID: 31294229; PMCID: PMC6604941
