動物源大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考的敏感性折點及分子耐藥機制研究
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《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2015年
動物源大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考的敏感性折點及分子耐藥機制研究
何濤
【摘要】:抗菌藥物敏感性判定標(biāo)準(zhǔn)(折點)是開展病原菌耐藥性檢測,確定其耐藥率、耐藥水平的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),目前世界上比較權(quán)威的折點制定組織有美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)化研究所(Clinical and Laboratory Standards Institute, CLSI)和歐洲抗菌藥物敏感性試驗委員會(European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing, EUCAST),而我國沒有設(shè)立制定折點的機構(gòu),因此參考的主要是國外的標(biāo)準(zhǔn)。國外標(biāo)準(zhǔn)對一些中國自主研制的新獸藥比如乙酰甲喹沒有建立敏感性折點;同時國內(nèi)獸醫(yī)臨床的某些常用劑型,比如氟苯尼考粉劑針對大腸桿菌感染,國外的標(biāo)準(zhǔn)也沒有涉及。乙酰甲喹和氟苯尼考是國內(nèi)獸醫(yī)臨床使用較為普遍的抗菌藥物,在控制動物的大腸桿菌感染性疾病發(fā)面發(fā)揮了巨大作用,而敏感性折點的缺乏嚴(yán)重影響了這兩種藥物的耐藥性監(jiān)測工作的開展。針對以上問題,本研究將參照國外建立折點的標(biāo)準(zhǔn)流程,系統(tǒng)調(diào)查國內(nèi)動物源大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考的敏感性表型及分子耐藥機制,在此基礎(chǔ)上設(shè)定兩種藥物針對大腸桿菌的野生型折點,通過動物模型初步探討與臨床效力最為相關(guān)的PK-PD參數(shù),以期為PK-PD折點的制定提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 本研究收集了70年代、80年代、90年代、2001年-2013年國內(nèi)不同地區(qū)不同動物來源的1123株大腸桿菌,通過微量肉湯稀釋法測試了乙酰甲喹和氟苯尼考對這些菌株的最小抑菌濃度(Minimum Inhibitory Concentration, MIC),通過體外藥效學(xué)試驗研究了這兩種藥物對致病性大腸桿菌的最小殺菌濃度(Minimum Bactericidal Concentration, MBC)、防突變濃度(Mutant Prevention Concentration, MPC)、抗菌后效應(yīng)(Post-antimicrobial effect, PAE)和體外殺菌曲線。結(jié)果表明乙酰甲喹對大腸桿菌呈現(xiàn)濃度依賴性的殺菌作用(MBC=1-2MIC),氟苯尼考對大腸桿菌呈現(xiàn)濃度依賴性的抑菌作用(MBC=4-16MIC)兩種藥物對大腸桿菌都有一定的體外PAE,盡管它們的突變選擇窗(Mutant Selection Window, MSW)較寬。70年代到2013年之間,國內(nèi)動物源大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考的敏感性呈下降趨勢,低敏感菌株的比例逐年上升。雞源大腸桿菌相對豬源大腸桿菌對乙酰甲喹敏感,而兩種動物來源的大腸桿菌對氟苯尼考的敏感性情況比較接近。通過分別繪制兩種藥物對1123株大腸桿菌MIC分布的直方圖,運用統(tǒng)計學(xué)方法確定了乙酰甲喹對大腸桿菌的野生型折點COWT為32μg/mL,氟苯尼考對大腸桿菌的野生型折點COWT為16μg/mL。 通過檢測這些菌株中的喹乙醇耐藥基因oqxAB和相關(guān)氟苯尼考耐藥基因(fexA、fexB、floR和cfr),發(fā)現(xiàn)oqxAB和floR基因分別是介導(dǎo)大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考低敏感表型的主要基因,分別占MIC≥64μg/mL大腸桿菌的94.4%和MIC≥32μg/mL大腸桿菌的93.7%,并且基因的檢出率隨著年代的推移呈上升趨勢。首次在一株豬源大腸桿菌中檢測到了cfr基因,檢出率為0.09%,cfr基因定位于質(zhì)粒上,可介導(dǎo)大腸桿菌對氟苯尼考的低敏感表型。耐藥基因的檢測結(jié)果與我們制定的CCWT滿足耐藥表型和基因型的一致。通過基因測序,發(fā)現(xiàn)同一動物來源不同大腸桿菌菌株或不同動物來源的大腸桿菌中oqxAB和floR基因的DNA同源性都很高,分別達(dá)到了99.2%和99.6%以上,說明大腸桿菌中這兩種基因很少發(fā)生變異。通過研究oqxAB基因和cfr基因在大腸桿菌中的基因環(huán)境發(fā)現(xiàn),這些基因的兩側(cè)都有方向相同的IS26,形成了一個復(fù)合轉(zhuǎn)座子結(jié)構(gòu)。這種復(fù)合轉(zhuǎn)座子結(jié)構(gòu)不能穩(wěn)定存在,可以通過兩側(cè)的IS26發(fā)生同源重組,從而將oqxAB和cfr基因以環(huán)狀中間體的形式從質(zhì);蛉旧w上游離下來,加大了耐藥基因傳播的風(fēng)險。 通過構(gòu)建粒細(xì)胞減少小鼠大腿肌肉感染模型研究了乙酰甲喹注射劑對小鼠大腸桿菌感染的PK-PD同步關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與臨床效力最為相關(guān)的PK-PD參數(shù)為AUC/MIC,并且當(dāng)AUC/MIC分別為0.85h和4.3h時,可以達(dá)到抑菌或殺菌效應(yīng)。通過豬腸瘺和血清半體內(nèi)模型研究氟苯尼考粉劑對豬大腸桿菌感染的PK-PD同步關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)豬腸道環(huán)境復(fù)雜,所構(gòu)建的豬腸瘺模型并不能考察氟苯尼考對大腸桿菌的半體外殺菌效力,故只檢測了氟苯尼考在回腸中的藥物濃度變化,結(jié)果表明氟苯尼考在豬回腸中存在時間較短,3h后基本檢測不到原藥。使用Hill模型模擬豬血清半體內(nèi)氟苯尼考對大腸桿菌的PK-PD關(guān)系,當(dāng)AUC24h/MIC分別為15.79h和49.49h時,能夠達(dá)到抑菌和殺菌效應(yīng)?紤]到野生型大腸桿菌氟苯尼考MIC的分布情況(MIC≤16μg/mL),目前一天給藥兩次的方案可能對部分野生型菌株引起的系統(tǒng)感染起不到治療效果(殺菌效應(yīng))。 綜上所述,國內(nèi)動物源大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考的敏感性隨著年代推移呈現(xiàn)下降趨勢,介導(dǎo)兩種藥物低敏感表型的主要基因分別為oqxAB和floR,使用統(tǒng)計學(xué)方法分別建立了乙酰甲喹和氟苯尼考對大腸桿菌的COWT。研究得到了乙酰甲喹治療小鼠大腸桿菌感染的PK-PD靶值為AUC/MIC≥4.3h,初步探討了氟苯尼考治療大腸桿菌引起的豬腸道感染和系統(tǒng)感染的PK-PD關(guān)系并給出用藥建議。該研究結(jié)果為最終敏感性折點的制定提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持,有利于下一步耐藥性監(jiān)測工作的進(jìn)行,從而最終為耐藥性的風(fēng)險評估提供科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S852.61
【目錄】:
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6 王旭;Ihsan Awais;黃先菊;黃玲利;袁宗輝;;乙酰甲喹的毒理學(xué)研究[A];科技引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)、支撐跨越發(fā)展——第六屆湖北科技論壇論文集萃[C];2011年
7 劉迎春;丁煥中;曾振靈;;乙酰甲喹對肉雞的急性和亞急性毒性研究[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物毒物學(xué)分會2009年學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年
8 張嘉慧;劉雅紅;;乙酰甲喹的檢測方法及其在雞體內(nèi)的消除規(guī)律[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會獸醫(yī)藥理毒理學(xué)分會第九次學(xué)術(shù)討論會論文與摘要集[C];2006年
9 李華岑;臧合英;徐銀鳳;班付國;;乙酰甲喹注射液紫外鑒別探討[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物藥品學(xué)分會第四屆全國會員代表大會暨2011學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年
10 劉迎春;司紅彬;丁煥中;陳杖榴;曾振靈;;高效液相色譜-電噴霧離子阱飛行時間質(zhì)譜法鑒定乙酰甲喹在雞體內(nèi)代謝物結(jié)構(gòu)[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會獸醫(yī)藥理毒理學(xué)分會第十次研討會論文摘要集[C];2009年
中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 海安縣畜牧獸醫(yī)站 倪俊兵 程素萍 海安縣孫莊鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站 張加純;[N];江蘇農(nóng)業(yè)科技報;2007年
2 上海恒豐強動物藥業(yè)有限公司技術(shù)部 高懷濤;[N];中國畜牧獸醫(yī)報;2010年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 AWAIS IHSAN;乙酰甲喹臨床前毒理學(xué)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年
2 何濤;動物源大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考的敏感性折點及分子耐藥機制研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條
1 陸晨薇;乙酰甲喹在實驗性肝和腎功能損害家兔體內(nèi)的藥動學(xué)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年
2 尹伏軍;氚標(biāo)乙酰甲喹的合成及其在動物體內(nèi)的處置研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年
3 吳敬超;乙酰甲喹鈉米乳的制備及藥效研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年
4 黃勇旗;乙酰甲喹在山羊和綿羊體內(nèi)的藥動學(xué)及其抗菌后效應(yīng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年
5 傅堅英;脫二氧喹賽多、脫二氧乙酰甲喹抗體制備及酶聯(lián)免疫吸附檢測方法的建立[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年
6 楊春輝;喹噁啉類對腎上腺皮質(zhì)醛固酮合成酶表達(dá)調(diào)控的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:動物源大腸桿菌對乙酰甲喹和氟苯尼考的敏感性折點及分子耐藥機制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:163590
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