β-内酰胺酶对抗生素的作用有水解和非水解两种方式

　　β-内酰胺酶对抗生素的作用主要有水解和非水解两种方式。大多数β-内酰胺酶的活性位点具有一个纵行沟状结构，该结构疏松易弯曲，利于底物的结合。抗生素β-内酰胺环上的羰基碳可以不可逆的结合在该活性位点处的丝氨酸上，使抗生素β-内酰胺环解开，造成抗生素降解，避免抗生素的检出。另外一些抗生素如金属酶，它们是利用二价金属离子与组氨酸或半胱氨酸结合，并与抗生素羰基中的酰胺键相互作用，抑制抗生素发挥作用，避免抗生素的检出。目前国际上研究比较活跃的是超广谱β-内酰胺酶和头孢菌素酶。

　　抗生素是对细菌的生存构成的选择性压力之一，而细菌耐药则是对该压力做出的自然选择。在该压力作用下，少数细菌成为“持留菌”并继续生长繁殖，“持留菌”被认为是当前细菌感染治疗无效的主要因素。新近研究逐步揭示了“持留菌”耐药机制，即“蛋白网络”理论的提出，有望使临床耐药菌感染的治疗获得突破性进展。β-内酰胺酶的产生与自然界微生物生成的β-内酰胺类抗生素的刺激有关，与之相关的抗生素耐药性继而产生，因此在发现和使用β-内酰胺类抗生素之前，该产酶菌的耐药性已经存在。日益广泛而大量的β-内酰胺类抗生素的使用，甚至滥用，加速了β-内酰胺酶产酶菌耐药性的形成及复杂化，以致耐药菌株不断增多。其机制除了“持留菌”的因素，还与某些β-内酰胺类抗生素诱导产酶菌基因高突变有关；另外，产β-内酰胺酶敏感菌株通过外源性质粒或(和)转座子的横向传递，接受相关的耐药基因而耐药。β-内酰胺酶耐药基因又可联合其他类抗生素耐药基因编码重组，导致多重耐药菌株产生，并且其耐药水平藉此增强。细菌的耐药水平是多种机制综合作用的结果，这一认识解释了单个抗生素在治疗细菌感染时往往无效甚至容易引起耐药的原因，也是抗生素复合制剂研发的理论依据。细菌的耐药机制从不同的层次和角度看有不同的解释，与“蛋白网络”理论相区别的细菌耐药的经典理论因基于细菌与抗生素相互作用的特异性而被视为“靶标理论”。