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大肠埃希菌外膜蛋白F与细菌耐药性研究进展

崔艳艳;高洪;严玉霖;赵汝;卢琴;李祥峰;邵志勇;臧雅婷

【摘要】随着抗生素的广泛应用及滥用,大肠埃希菌对抗生素的耐药性已严重影响

养殖业的发展.外膜通透性改变是耐药机制中的一种因素,而外膜蛋白(Omp)F表达

变化可引起外膜通透性的改变.因此,弄清楚影响OmpF表达变化的因素对研发新药

降低大肠埃希菌的耐药性有重要意义.论文从大肠埃希菌OmpF的结构、生理功能、

调控系统及转录因子等方面与大肠埃希菌的耐药性关系进行综述.

【期刊名称】《动物医学进展》

【年(卷),期】2013(034)006

【总页数】3页(P164-166)

【关键词】大肠埃希菌;外膜蛋白F;结构;调控系统;转录因子

【作者】崔艳艳;高洪;严玉霖;赵汝;卢琴;李祥峰;邵志勇;臧雅婷

【作者单位】云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动

物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明

650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科

学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;

云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学

院,云南昆明650201

【正文语种】中文

【中图分类】S852.612

大肠埃希菌血清型众多，地域性较强，耐药性突出，感染率较高，严重影响养殖业

的发展。目前，对于大肠杆菌病的防治主要是使用抗生素和疫苗，而大肠埃希菌耐

药性的产生给其防治带来严峻的考验，同时药物残留又影响猪肉及其他畜禽产品的

质量，严重威胁人类健康。因此，大肠埃希菌耐药性受到高度重视，已成为世界范

围内普遍关注的问题。

目前，大肠埃希菌耐药机制研究主要集中在外膜通透性改变，形成相应的水解酶，

泵系统外排，作用靶位改变，外膜渗透压的减小以及形成生物被膜等。近年来已有

研究证实OmpF可以引起耐药性，但是这种耐药机制的形成目前尚不是很清楚。

本文就OmpF结构、调控系统、转录因子等引起的耐药性进行以下探讨。

1大肠埃希菌耐药现状

大肠杆菌病发病率在畜禽细菌性疾病中居第一，大肠埃希菌对各种抗生素如β－内

酰胺类、四环素类、氯霉素、氨基糖苷类、亲水的氟喹诺酮类等出现严重的多重耐

药性，导致严重感染后出现致死病例。目前，对于大肠埃希菌耐药机制研究可知其

耐药机制主要表现在抗菌药物作用位点的改变或新作用位点的产生，酶对抗菌药物

的修饰或破坏，减少抗菌药物向菌体内的摄入，增加抗菌药物从菌体向细胞外的主

动外排作用。研究表明大肠埃希菌外膜蛋白可以通过改变外膜通透性来影响耐药性，

在耐药过程中起重要作用。大肠埃希菌外膜蛋白缺失和突变对银纳米抗菌剂抵抗力

比野生菌株提高4倍～8倍［1］。有研究［2］构建了双重突变型（OmpC，

OmpF缺失）菌株，证明了OmpF的丢失是大肠埃希菌对β－内酰胺类抗生素和

氟喹诺酮类药物产生耐药性的原因之一。瑞普公司研发中心药敏试验发现，近几年

在临床上常用抗菌药物中80%已对大肠埃希菌产生严重的耐药性，处于被淘汰的

境地。所以，大肠埃希菌的耐药性问题是一个亟待解决的问题。

2外膜蛋白与抗生素的耐药性

在正常生理条件下，大肠埃希菌外膜通道不仅对于环境中的pH有敏感性的功能，

还对于环境中的渗透压有调节功能。大肠埃希菌细胞外膜上的某些特殊外膜蛋白，

如OmpF是一种外膜孔道蛋白（porin），也是一种非特异性的、跨越细胞膜的水

溶性扩散通道。大肠埃希菌的外膜孔道蛋白是某些抗生素进入细胞发挥杀菌作用的

必经之路，所以大肠埃希菌外膜蛋白的结构及调控孔道蛋白表达因素的改变都会引

起耐药性。

2.1OmpF结构及与耐药性的关系

抗菌药物只有跨膜进入细菌内到达靶位才能发挥杀菌作用，革兰阴性菌独特的外膜

结构，可以抵抗宿主防御因子及许多有效抗生素，这是因为特殊的结构可对物质的

大小、电荷、空间位置都有选择性，而膜孔蛋白构成的通道就是决定这种选择性的

关键。

大肠埃希菌外膜孔道蛋白OmpF是大肠埃希菌外膜蛋白中的两个亲水性的非特异

性孔道蛋白（porin）之一。有研究用X射线