β-內(nèi)酰胺酶的分類及檢測技術(shù)詳解
近幾十年來，耐藥菌的出現(xiàn)和傳播已成為一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題，臨床感染中以腸桿菌科細(xì)菌為主，常見的菌種包括大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、產(chǎn)酸克雷伯菌、陰溝腸桿菌、弗氏檸檬酸菌等。除腸桿菌科細(xì)菌外，非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌也是較常見的耐藥菌，包括銅綠假單胞菌和鮑曼不動(dòng)桿菌。
細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的生物化學(xué)機(jī)制主要有以下幾個(gè)方面：產(chǎn)生使抗生素失去生物活性或結(jié)構(gòu)破壞的酶、抗生素作用靶位的修飾或靶酶的結(jié)構(gòu)改變、細(xì)胞膜通透性改變、細(xì)菌主動(dòng)外排系統(tǒng)及生物被膜的形成。
其中，產(chǎn)生使抗生素失去生物活性或結(jié)構(gòu)破壞的酶，即產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶是細(xì)菌最主要和常見的耐藥機(jī)制。
# 01 β-內(nèi)酰胺酶分類
β-內(nèi)酰胺酶是由多種酶組成的酶家族，能水解細(xì)菌結(jié)構(gòu)中的β-內(nèi)酰胺環(huán)而使β-內(nèi)酰胺類抗生素失活，從而導(dǎo)致細(xì)菌耐藥。
根據(jù)其氨基酸序列特征的分子生物學(xué)分類法（Ambler分類法）可分為A、B、C、D四類，其中A、B、D三類均為碳青霉烯酶，C類為頭孢菌素酶。
A類是以絲氨酸為活性中心的、能夠水解青霉素類、早期頭孢菌素類和碳青霉烯類藥物的碳青霉烯酶，主要包括KPC（肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶），它是目前引起腸桿菌科細(xì)菌對碳青霉烯類抗生素耐藥的最主要原因。
B類為金屬β-內(nèi)酰胺酶，具有穩(wěn)定且高效的碳青霉烯類水解活性，可水解單環(huán)以外的所有β-內(nèi)酰胺酶，且不被β-內(nèi)酰胺酶抑制劑所抑制，但可被EDTA-抑制。主要包括IMP（亞胺培南金屬β-內(nèi)酰胺酶）和VIM（維羅納整合子編碼的金屬β內(nèi)酰胺酶）兩種，常見于銅綠假單胞菌中。
D類也是以絲氨酸為活性位點(diǎn)的碳青霉烯酶，由OXA（苯唑西林酶）構(gòu)成，只水解青霉素類和碳青霉烯類藥物，其活性能被阿維巴坦抑制，但不能被法硼巴坦、雷利巴坦抑制。主要包括OXA-48、OXA-23和OXA-24等，是臨床上最具挑戰(zhàn)性的酶組，常見于非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌中。
C類為頭孢菌素酶，是成員最多的類群，最常見的是AmpC酶（高產(chǎn)頭孢菌素酶），主要水解頭孢菌素類，除碳青霉烯類之外的所有β-內(nèi)酰胺類抗生素均可水解。因此不能被β-內(nèi)酰胺類抑制劑抑制，但可被氯唑西林抑制，常見于陰溝腸桿菌、沙雷粘質(zhì)菌等。
# 02 β-內(nèi)酰胺酶檢測試劑盒
耐藥菌的出現(xiàn)，導(dǎo)致了高發(fā)病率和死亡率，并增加了醫(yī)療費(fèi)用，因此，檢測其產(chǎn)生的可滅活相應(yīng)抗菌藥的物質(zhì)對于有效治療和預(yù)防及控制這些耐藥細(xì)菌至關(guān)重要。
目前，PCR是檢測β-內(nèi)酰胺酶基因的“金標(biāo)準(zhǔn)”，可以精確鑒定β-內(nèi)酰胺酶的種類，但該方法實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜、成本較高、需要較高的專業(yè)技能，且只能檢測已確定的基因，在葡普通實(shí)驗(yàn)室內(nèi)很難開展。
耐藥性檢測試劑盒
比利時(shí)Coris診斷公司出品了一系列的抗生素耐藥性檢測試劑盒，主要包括富集培養(yǎng)、膠體金法和電化學(xué)法三種試劑盒。
該系列試劑盒可檢測多種臨床相關(guān)碳青霉烯酶，無需任何設(shè)備，簡單易用，檢測時(shí)間僅20分鐘即可獲得結(jié)果。
結(jié)語
耐藥菌的出現(xiàn)和傳播是一個(gè)日益嚴(yán)重的全球健康問題，是影響人類健康、動(dòng)物健康和環(huán)境的同一個(gè)健康問題，快速和準(zhǔn)確地識別導(dǎo)致細(xì)菌耐藥的β-內(nèi)酰胺酶種類對及時(shí)實(shí)施接觸隔離和抗生素治療決定至關(guān)重要。
科潤達(dá)生物作為比利時(shí)Coris中國代理商和技術(shù)服務(wù)單位，能為各界用戶提供多種抗生素耐藥性檢測試劑盒，以及科研代測和上門技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)。
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參考文獻(xiàn)：
1. Kaderabkova N, Bharathwaj M, Furniss RCD, Gonzalez D, Palmer T, Mavridou DAI. The biogenesis of β-lactamase enzymes. Microbiology(Reading).2022Aug;168(8):001217.doi:10.1099/mic.0.001217.PMID:35943884; PMCID: PMC10235803.
