布鲁氏菌病(布病)是由革兰阴性兼性胞内寄生的布鲁氏菌侵入机体后引起的传染-变态反应性人畜共患传染病。人类、家畜以及野生动物普遍易感。人感染布病的主要传染源是患病的家畜(如牛、羊、猪等)，可通过接触患病牲畜及其产品或其污染物，经消化道、皮肤黏膜和呼吸道等多途径侵入人体而引起感染。根据菌株的宿主特异性、生物特征、氧化代谢、抗原和噬菌体裂解等，将布鲁氏菌属分为6个种(近几年新增了4种菌种)，包括牛种、羊种、猪种、沙林鼠种、绵羊附睾种和犬种菌，中国分离的布鲁氏菌菌种主要有羊种、牛种、猪种、犬种、非典型菌和未定种^[1]。羊种菌是当前的主要流行菌种，其次是牛种菌。最近几年，既往鲜有病例报告的我国南方各省不仅出现了与北方相同的羊种菌，还出现了牛种菌和猪种菌，使布病疫情复杂化^[2]。我国人间布病疫情于19571963和19691971年出现2次流行高峰，20世纪70年代后期下降，80年代后连续保持下降态势，但从1995年开始发病率呈上升趋势，是1992年的9~25倍。2011年全国报告新发病例42 264例，发病率为3.181/10万，较2010年增加28.8％。布病主要发生在华北、东北和西北地区，近几年内地和海南省也有较高的发病率^[3]。抗生素是治疗布病的有效方法。但是治疗不及时与用药不合理导致的细菌耐药现象给布病的诊断与治疗带来了困难。

依据布病诊疗指南(2012年试行)^[4]，治疗布病的原则为早期、联合、足量和足疗程用药，必要时延长疗程，以防止复发及慢性化。急性期治疗：一线药物，多西环素合用利福平或链霉素。二线药物，不能使用一线药物或效果不佳的病例可酌情选用以下方案，多西环素合用复方新诺明或妥布霉素；利福平合用氟喹诺酮类。

世界卫生组织(WHO)建议，治疗布病应用强力霉素联合链霉素，开始2~3周使用链霉素、强力霉素6周，或者强力霉素联合利福平是治疗布病的首选药物。在某些情况下，可以考虑使用氟喹诺酮类，对骨及软组织感染具有较好的疗效^[5]。

抗生素的发现和应用使人类的平均寿命延长了15 年以上。自 20世纪 70 年代以来，很多抗菌药物不仅用于人体，同时也被广泛的用于治疗动物性疾病。随着抗菌药物的广泛应用，细菌耐药性也不断地出现。抗菌药物大量使用是动物体内细菌转座子和质粒上耐药基因扩散的直接原因。细菌耐药机制主要分为染色体基因突变耐药和获得性耐药。突变耐药是指抗菌药物作用编码基因突变所致耐药，获得性耐药是指细菌借助于可移动遗传元件、整合子、转座子、插入序列和质粒等获得了耐药基因。动物间的粪便接触，特别是大规模圈养动物，很容易增加细菌间耐药性的扩散。

在分子结构中包含有β-内酰胺核的抗生素均属于β－内酰胺类抗生素(头孢菌素类抗生素)，可破坏细菌的细胞壁，并在繁殖期杀菌。头孢曲松属于第三代头孢菌素。

β－内酰胺类抗生素耐药机制主要包括：①质粒介导的耐药。为超广谱β-内酰胺酶或AmpC 酶的产生，常为高度耐药。②染色体介导的耐药。主要集中在青霉素结合蛋白和膜通透性的改变两个方面。染色体介导耐药性的研究主要集中在耐药基因多个位点的突变^[6]。

磺胺类抗生素是指具有对氨基苯磺酰胺结构的一类药物的总称。复方新诺明为磺胺类抗生素，是磺胺甲恶唑与甲氧苄啶的复方制剂。

磺胺类药物的耐药机制是细菌获得sul和dfr 基因。sul和dfr基因均可由质粒、整合子和转座子介导，因此极易在同种和不同种细菌间传播^[7]。

四环素类是指含有氢化骈四苯结构的一类抗生素，包括土霉素、四环素、强力霉素(多西环素)和米诺环素等，其抗菌机制主要是结合细菌核蛋白体30S亚单位影响蛋白质合成，还可引起细胞膜通透性的改变。

细菌对四环素类抗生素耐药在体外发展较慢，主要通过以下4种不同的作用机制：①编码主动外输蛋白基因变异；②核糖体保护蛋白变异；③灭活或钝化四环素的酶；④16S rRNA基因位点突变。四环素耐药基因广泛分布于环境中，可在人、动物和条件性病原菌及共生菌中发现，而且非病原菌对于耐药基因是一种重要的贮藏宿主。耐药基因通过质粒和转座子等移动元件在菌群间进行转移^[8]。本类药物之间有交叉耐药性。

利福平是从利福霉素B得到的一种半合成广谱抗菌药，该类药物能抑制细菌DNA转录合成RNA，对多种病原微生物均有抗菌活性。编码基因是rpoB基因，该基因突变抑制mRNA的转录，导致细菌耐药^[9]。布鲁氏菌的rpoB基因变异引起的耐药主要表现在编码氨基酸缬氨酸(Val，GTT)突变为苯丙氨酸(Phe，TTT)，组氨酸(His，CAC)突变为酪氨酸(Tyr，CTC)，精氨酸(Arg，CGC)突变为组氨酸(His，CAC)^[9]。

大环内酯类抗生素是指具有大环内酯的一类抗生素，包括有红霉素、阿奇霉素和克拉霉素等，其抗菌机制是不可逆的结合到细菌核糖体50S亚基上，通过阻断转肽作用及mRNA位移，选择性抑制蛋白质合成^[10]。

细菌对大环内酯类抗生素的耐药机制包括：① 编码rRNA甲基化酶基因靶位点修饰。②主动外排机制。③mtr基因系统，即多重可传递耐药系统。④核糖体23S rRNA突变导致的耐药。⑤灭活酶的产生^{[11, 12]}。

阿奇霉素和克拉霉素耐药株的产生目前认为有3种倾向：①治疗过程中敏感菌株突变；②耐药株的出现与既往是否用过克拉霉素无关，治疗失败的原因为初始即为耐药株与敏感株的混合感染，克拉霉素的应用只是使耐药株选择生存下来的因素。③遗传物质的水平传递产生耐药株^[13]。

诺氟沙星、氧氟沙星和环丙沙星属于喹诺酮类药物，喹诺酮类药物的作用机制为抑制细菌的DNA旋转酶，从而产生快速杀菌作用。

喹诺酮类药物耐药是一个多因素作用的结果，包括：① 外环境影响。②通过突变喹诺酮耐药决定区的DNA旋转酶和拓扑异构酶Ⅳ^[14]。③外排泵过度表达，包括编码基因NorMI和NorMII^[15]。对布鲁氏菌而言，研究较详细的是DNA解旋酶编码基因gyrA，其编码的氨基酸天冬氨酸(Asp)突变为天冬酰胺(Asn)，丙氨酸(Ala)突变为酪氨酸(Tyr)，丙氨酸突变为丝氨酸(Ser)^[14]。淋病奈瑟菌转录激活因子编码基因mtrA，甘氨酸(Gly)突变为天冬氨酸(Asp)，可引起细菌对喹诺酮类药物耐药^[15]。

氨基糖苷类药物包括链霉素和庆大霉素等，通过与细菌核糖体蛋白的结合，发挥其杀菌作用。

氨基糖苷类药物的耐药机制包括：①质粒介导的16S rRNA甲基化酶^[16]。②产生氨基糖苷类修饰酶。③编码的核糖体蛋白基因突变^[17]。④链霉素耐药与细胞膜通透性增加以及膜上外流泵的存在等有关。⑤其他链霉素耐药机制。

胞内寄生菌布鲁氏菌进化了不同的生存机制，包括：①出现了灭活抗生素的酶；②抗生素靶位点产生突变，导致其结合能力下降；③抗生素靶位点转录后或翻译后修饰，导致其结合能力下降；④减少抗生素的摄入；⑤抗生素被排除；⑥细菌通过两个机制产生耐药：突变与选择压力，菌株或菌种间耐药基因的交换。胞内寄生菌产生耐药的主要机制是基因内产生单位点或多位点的突变，目前确认由于水平基因转移而产生的四环素耐药的胞内寄生菌是猪衣原体^[18]。

在阿根廷，对犬种菌进行耐药试验发现头孢噻吩、氨苄西林和庆大霉素产生耐药，而强力霉素、利福平和复方新诺明敏感^[19]。在中国，鲁翠芳等^[20]对40株犬种菌进行了药敏试验，发现所有菌株对青霉素、苯唑霉素、氨基苄青霉素、磺胺异恶唑、头孢霉素、多粘菌素B、丁胺卡那霉素和多粘菌素耐药，对卡那霉素、链霉素、红霉素、庆大霉素、强力霉素、四环素和氯霉素敏感。

在秘鲁，48株羊种1型菌株药敏实验，对多西环素、庆大霉素、利福平、环丙沙星和复方新诺明敏感^[21]。在土耳其，93株羊种3型菌的药敏试验，所有菌株对恩诺沙星、土霉素和四环素敏感，对氯唑西林、林可霉素和万古霉素耐药；其他药物都有不同程度的耐药菌株存在，其中93株羊种3型中有2株对利福平产生耐药^[22]。在中国，分析了31株羊种菌，所有菌株对阿奇霉素和克拉霉素耐药^[23]。

韩国分析了19982006年间收集的85株牛种布鲁氏菌药物敏感性，发现四环素和米诺霉素对牛种菌最敏感，4种喹诺酮类药物中，活性最高的是环丙沙星，活性最低的是诺氟沙星，庆大霉素敏感性高于链霉素、红霉素、利福平和氯霉素^[24]。在埃及，对355布鲁氏菌菌株进行了耐药性分析，所有的菌株对四环素、强力霉素、复方新诺明、链霉素和环丙沙星敏感，64％的菌株对利福平产生耐药，2％的菌株对头孢曲松产生耐药^[25]。

Hashemi等^[26]发现，强力霉素和链霉素联合应用是治疗布病的有效药物，强力霉素和利福平，氧氟沙星和利福平联合应用可以作为二线药物。回顾性病例对照研究发现，以头孢曲松为基础的药物是治疗脑膜炎有效的药物^[27]。

综上所述，布鲁氏菌体外药物敏感性试验发现布鲁氏菌菌种间有差异，犬种菌对头孢噻吩、氨苄西林和庆大霉素容易产生耐药，羊种对克拉霉素和阿奇霉素耐药，牛种对诺氟沙星、链霉素、红霉素、利福平和氯霉素敏感性降低，而在羊种和猪种菌中出现了利福平和氟喹诺酮类耐药的现象。临床病例药物治疗分析显示，在抗生素控制不严的地区，出现了抗生素敏感性降低的现象。在抗生素严格控制的地区，强力霉素和链霉素联合应用是治疗布病的一线药物，强力霉素和利福平，氧氟沙星和利福平联合应用可以作为二线药物。在抗生素滥用地区，对患者分离的菌株需要做药敏试验，方可确定应用抗生素治疗的种类。耐药机制方面，目前对布鲁氏菌耐药机制研究主要集中在：喹诺酮类耐药基因gyrA、gyrB、 parC、parE和NorMI；利福平和氟喹诺酮类耐药基因rpoB；大环内酯类药物，如阿奇霉素和克拉霉素耐药基因erm，mef和23S rRNA基因突变^[11]；四环素类(四环素，强力霉素和米诺环素)耐药基因包括：tetM、tetO、tetX和16S rRNA的突变；头孢菌素耐药基因有penA和penB^[6]，多重可传递耐药系统基因(mtrR、mtrC、mtrD和mtrE)^[6]，以及孔蛋白基因pilQ^[28]，gyrA和parC 基因可影响头孢菌素药物的敏感性^[14]。当敏感型菌株因抗菌药物选择性压力而被大量抑制后，某种稳定突变体的耐药型菌株才能得以迅速繁殖而成为优势菌，获得数量上的优势并导致耐药现象的发生。

在中国，目前关于布鲁氏菌的耐药机制、耐药基因分析和药物敏感性实验资料报告的文章很少，一方面由于布鲁氏菌极易发生实验室感染，具备操作布鲁氏菌的三级生物安全实验室的单位很少，作为国家级的布病预防单位，中国 疾病预防控制中心(CDC)传染病预防控制所于2014年正式启用生物安全三级实验室(P3)，各级医院检验部门通过仪器分析发现疑似布鲁氏菌菌株后，标本送到中国CDC传染病预防控制所，或者进行消毒处理，没有保存菌株；另一方面，我国对布病的监测仍是以血清检测为主，对分离的菌株实验研究较少，特别是在分子生物学方面。就现有的文献报道布鲁氏菌耐药情况看，国外分离的菌株耐药谱与中国的菌株差别很大，欧洲出现了利福平耐药^{[21, 22, 25]}，而目前我国还没有文献报道利福平耐药的菌株，而与中国临近的韩国分离的菌株主要是牛种菌和犬种菌，其耐药也近似欧洲菌株^[24]，中国布病的发病率与临床分离的布鲁氏菌多于任何一个国家，而且布鲁氏菌存在着地域差异与耐药差别，因此了解我国布鲁氏菌菌株的耐药情况，特别是耐药机制和耐药基因携带情况，对预防控制布病尤其重要。另一方面，布鲁氏菌在自然界(包括土壤)具有较强的存活能力，存在于自然界中的其他细菌耐药基因能否转移到布鲁氏菌，或者布鲁氏菌本身的耐药基因是否发生变异，需要今后进一步的研究。