结核分枝杆菌耐药机制研究进展论文

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1、结核分枝杆菌耐药机制研究进展论文【关键词】结核分枝杆菌;基因;突变;耐药性结核病是严重危害人民身体健康的传染性疾病。耐药结核杆菌尤其是耐多药结核杆菌(MDR-TB)的出现和传播是导致结核病发病率升高的重要原因。结核杆菌无法通过质粒的介导从其他细菌获得耐药性，因此染色体介导的耐药是结核杆菌产生耐药的分子基础。目前对结核杆菌耐药机制的研究主要集中在药物作用靶位及相关基因的突变上。现就结核杆菌对主要的抗结核药物的耐药机制的研究进展做一综述。1异烟肼(INH)有研究表明，结核杆菌耐INH涉及多个基因变化：

2、katG，inhA，kasA，ndh及oxyR-ahpC基因连接区。1.1katG基因即过氧化氢酶一过氧化物酶(catalase-peoxidase)的编码基因。异烟肼被结核杆菌内的过氧化氢酶-过氧化物酶活化，活化产物作用于enoyl-ACP还原酶(属于脂酸合成酶II系统，可促进短链脂肪酸合成脂酸),抑制杆菌酸和细胞壁生物合成。katG基因的上游相隔44个碱基与furA基因(一种结核杆菌铁调控蛋白编码基因,可能为katG基因的启动子,并调控其表达)相连.freelbC基因相连，全长2223个核苷酸

3、。引起INH耐药性的主要原因是katG基因的点突变、缺失、插入，完全缺失仅占INH耐药菌株的7%～24%。katG基因常见的点突变是315位AGC→ACC和463位CGG→CTG。katG基因315位突变通常会造成过氧化氢一氧化物酶活性的降低,造成中等水平到高水平的耐药1。Coll等2对6l株异烟肼耐药株进行分析，其中55%分离株检测到katG基因突变，最常见的变异是第315位密码子(占32%)，这些菌株显示了高水平的耐药。此外还可见katG基因104、108、138、148位等突变。各基因序列改

4、变的具体位点与katG酶的活性以及INH耐药性的关系还有待进一步的研究。1.2inhA基因即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)依赖的enoyl-ACP还原酶的编码基因。活化的INH(异烟碱酰基)与inhA酶(enoyl-ACP还原酶)活性部位的辅因子NAD结合，生成高亲和力的共价化合物，而削弱了NADH和enoyl-ACP还原酶的亲和力，干扰了脂酸的合成，进而发挥抗菌作用。inhA基因突变约占异烟肼临床耐药株的10%-35%4。耐药的发生可由于inhA结构基因突变造成INH与NADH的亲和力下降，或

5、是inhA启动子-15的C→T的点突变3以及inhA调节序列突变可能创造一个强有力的启动，使inhA蛋白过度表达从而提高对INH活性形式所需的浓度，引起对INH耐药5。inhA基因的突变伴随低水平INH耐药性，和katG基因不同，katG突变后耐药水平的高低取决于突变对过氧化氢一过氧化物酶活性的影响，突变导致酶活性完全丧失可引起高度INH耐药。InhA的突变不仅引起INH耐药，还会引起结构相近的二线抗结核药物乙硫异烟(ETH)的耐药性6。1.3oxyR-ahpCoxyR基因表达的蛋白是氧压的感应器

6、又是基因转录的活化剂,参与调节katG和ahpC基因(编码烷基过氧化氢还原酶,参与氧化-应激应答7)的表达。而结核杆菌的oxyR基因发生大量移码突变和缺失，没有活性，当Deretic8等用突变体与携带具有活性的oxyR-ahpC基因的质粒组成一个重组体，结果对异烟肼耐药，因此MTB对INH敏感可能是由于oxyR基因的异常化。同时Dhandayuthapani9等发现部分katG突变的耐异烟肼分离株存在ahpC启动子(存在于oxyR-ahpC区)突变，增强ahpC表达来补偿过氧化氢酶一过氧化物酶的缺

7、乏，从而抵抗宿主巨噬细胞的氧化。因此可将ahpC突变作为katG基因变异的标志，但二者不是一种简单直接的因果关系10。1.4kasA和ndhkasA基因编码β-酮酰基载体蛋白合成酶，参与分枝菌酸生物合成，是INH耐药的另一个相关基因，全长1251bp，编码471个氨基酸，其中最常见的突变是第312位点。但在大约19%敏感株中也发现同样突变，推断该基因在异烟肼耐药中表现为多态性11。katG、inhA、ahpC、oxyR和kasA基因突变并不能解释所有的异烟肼耐药问题。lee12等报道了一个与结核杆

8、菌对异烟肼耐药有关的基因ndh,即编码NADH脱氢酶基因，ndh基因的突变使NADH脱氢酶活性受到抑制，使NADH/NAD比率升高，抑制INH的过氧化，也阻止异烟酰乙酸NADH与InhA酶的结合，从而使细菌产生耐药性，具体机制还有待进一步研究。2利福平利福平作用于结核杆菌DNA依赖的RNA聚合酶亚基β亚单位，从而抑制mRNA的转录。rpoB基因是结核杆菌DNA依赖RNA聚合酶β亚单位的编码基因，全长3543个碱基.当其中长81个碱基的核心区域--耐利福平决定区(RRDR)发生突变时