暴露于环丙沙星和阿莫西林/克拉维酸的肺炎克雷伯菌中外排泵及基因表达谱的表型与分子检测

《Brazilian Journal of Microbiology》：Phenotypic and molecular detection of efflux pump and expression profiling genes in Klebsiella pneumoniae exposed to ciprofloxacin and amoxicillin/clavulanic acid

　　

摘要

背景

革兰氏阴性菌降低内部抗生素浓度的主要策略之一是外排。通过识别并清除包括抗生素在内的各种有害物质，这些主动运输系统帮助细菌降低对药物的敏感性并产生新的耐药机制。除了提供逃避抗菌化学物质的途径外，外排泵还参与细菌的应激反应、致病性、生物膜形成以及宿主生理改变。

目的

本研究旨在研究伊拉克医院住院患者分离出的肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）中外排泵基因的流行率，并测量在用环丙沙星 (CIP) 和阿米卡星 (AMC) 抗生素组合治疗前后，AcrAB、MarA、MdtK、OmpK35 和 OmpK36 基因的表达水平。

材料与方法

在为期六个月的横断面调查（2025 年 1 月至 6 月）期间，从几家教学医院的住院患者中收集了 20 株肺炎克雷伯菌。通过应用基于琼脂的纸片扩散法测定其抗菌敏感性。可以使用溴化乙锭 (EtBr) 琼脂轮毂法在表型上检测肺炎克雷伯菌分离株中外排泵的活性。使用 PCR 方法测定肺炎克雷伯菌中编码 AcrAB、marA、mdtK、ompK35 和 ompK36 的基因频率，并使用实时 PCR 方法测定暴露于环丙沙星和阿莫西林的外排泵基因表达。

结果

结果表明，90% 的肺炎克雷伯菌在表型上对四环素表现出耐药性，90% 对阿莫西林/克拉维酸耐药，90% 对哌拉西林耐药，90% 对环丙沙星耐药，以及 89%。所有克雷伯菌分离株在不同浓度的溴化乙锭下于紫外光下显示荧光，表明存在外排泵活性。AcrAB 和 MarA 基因的流行率较高，为 100%。在分离株中鉴定出一个多药外排泵相关基因。此外，在 66.66% 的样本中观察到孔蛋白基因 OmpK35 和 OmpK36。相比之下，只有 50% 的K. pneumoniae菌株携带 MdtK 外排泵基因。然而，分析显示 50% 的分离株携带 MarkD 基因，该基因在生物膜形成中起关键作用。暴露于环丙沙星和阿莫西林后，AcrAB、MarA、MdtK、ompK35 和 OmpK36 基因的表达更高。

结论

协同抗生素和外排泵抑制剂组合在根除多重耐药菌耐药性方面的有效性是一项令人鼓舞的发现。