严重的公共卫生和食品安全问题。随着抗生素耐药性的进一步加剧，很多病原菌，包括沙门氏菌在长期的进化过程中已经产生了严重的多重耐药（Multidrug Resistance, MDR）现象，且MDR沙门氏菌已经在全世界报道（Esaki et al. 2004； Soto et al. 2003；Gebreyes et al. 2004）。王娟等（2009）对我国山东、河南和安徽等地鸡场的沙门氏菌药敏性研究结果表明，除沙门氏菌对头孢塞呋的耐药率小于50%（33.3%）外，对其他13种供试的抗生素耐药率均大于50%，其中对氨苄西林、磺胺异恶唑、新诺明、四环素、恩诺沙星和二氟沙星的耐药率均为100%。分离的沙门氏菌无耐9种以下抗生素的菌株，至少可耐10种抗生素，其中耐10种、11种、12种和14种抗生素的菌株分别占分离菌株的12.5%、29.2%、45.8%和12.5%。王晓泉等
（2007）2003—2005年间在江苏部分地区分离到沙门氏菌共117株，并对其进行了耐药检测，结果显示有111株对两种或两种以上的抗生素耐药，对5种或5种以上抗生素耐药的分离株有59株（50.4%）。Herrero等（2008）报道了西班牙出现含有侵袭-耐药质粒的多重耐药沙门氏菌，在他们收集的134株沙门氏菌中，89%的菌株对氨苄西林、氯霉素、4链霉素、磺胺类和四环素耐药，并含有125 kb的质粒。过去几年中，沙门氏菌某些血清型的菌株对氨苄西林、氯霉素、卡那霉素、链霉素、磺胺、四环素和头孢曲松的多重耐药一直呈上升趋势，同时，对氟喹诺酮类的耐药率也一直持续上升（Hakanen et al. 1999；Hakanen et al. 2001； Biedenbach et al. 2006；Rotimia et al. 2008）。张正庆等（2007）从成都地区部分规模化鸡场采集的致病性沙门氏菌对盐酸四环素和土霉素的耐药率达100%，对盐酸金霉素的耐药率达74.3%，对强力霉素的耐药率达64.0%。6种氟喹诺酮类药物中，对诺氟沙星和恩诺沙星的耐药率分别达74.0%和60.0%，对洛美沙星和环丙沙星耐药率分别为75.0%和69.0%，对二氟沙星和氧氟沙星分别为66.7%和65.5%。魏秀丽和陈杖榴（2005）对分离自鸡源、猪源、人源和食品源的沙门氏菌进行了药敏性研究，表明沙门氏菌对环丙沙星的耐药率达61.8%，且6种氟喹诺酮类药物之间存在非常严重的交叉耐药现象。
不同来源沙门氏菌的血清型有所不同，对应的抗生素抗性也存在差异。王晓泉（2007）对分离自从江苏部分地区新鲜肉和饮食行业从业人员肠道分离的117株食源性和人源沙门氏菌分离株中，分离率居于前6位的血清型为德尔卑沙门氏菌（SalmonellaDerby）、肠炎沙门氏菌（S.Enteritidis）、阿贡纳沙门氏菌（S.Agona）、鸭沙门氏菌、火鸡沙门氏菌和新斯特沙门氏菌。其中肠炎沙门氏菌耐药性最强，有2株对测试的16种抗生素中12种产生耐药性，还有18株对至少5种或5种以上抗生素产生耐药性，对萘啶酮酸的耐药率最高为62%（15/24）。王茂起等（2001）自中国多个省市的食品中分离的137株沙门氏菌中前10位血清型是德尔卑沙门氏菌、阿贡纳沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、里定沙门氏菌、鸭沙门氏菌、新斯特沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、山夫登堡沙门氏菌、施瓦曾格沙门氏菌和韦太夫雷登沙门氏菌，其中前6种血清型占分离株的80%。137株沙门氏菌中对5种或5种以上的抗生素耐药的多重耐药株5株，分别为分离自江苏的德尔卑沙门氏菌1株、汤卜逊沙门氏菌2株、福建的德尔卑沙门氏菌1株和河南的肠炎沙门氏菌1株。其中江苏省的13个菌株中德尔卑沙门氏菌(6)、里丁沙门氏菌(3)、阿贡纳沙门氏菌(3)、肠炎沙门氏菌(1)耐受抗生素的比例都较高。人和动物肠道沙门氏菌涉及的血清型很多，常见的主要有鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌等，在世界上很多国家，肠道沙门氏菌的分离率很高。50%左右的肠道沙门氏菌分离株表现出多重耐药性，耐药率最高的往往是磺胺甲基异噁唑、链霉素、四环素、氨苄青霉素、氯霉素（R型：ACSSuT），这5种药物的耐药率通常比其他测试抗生素耐药率高；其次对壮观霉素、甲氧苄氨嘧啶卡那霉素和庆大霉素表现出耐药性，不过耐药率很低（O'Hare et al. 2004；Randall et al. 2004）。肠道沙门氏菌血清型与宿主和分离时间也存在一定关系，1998-2003年爱尔兰分离到的肠道沙门氏菌中，鼠伤寒沙门氏菌的分离率从80%下降到19%，肠炎沙门氏菌分离率从8%上升到20%，并且相应的噬菌体型也发生变化。鼠伤寒沙门氏菌主要分离自牛和猪肠道排泄物（58%），Salmonella Livingstone和Salmonella Kentucky主要分离自家禽（43%），这些数据充分反映了该地区肠道沙门氏菌在不同宿主和时间之间的变化趋势（O'Hare et al. 2004）。
据报道，自然分离的大肠杆菌和沙门氏菌中约有1%稳定性及耐药性很强的超级突变株，其形成原因主要是由于编码其甲基错配修复系统（Methyl-directed mismatch repairsystem, MMR）的基因发生了突变（LeClerc et al. 1996；Blazquez 2003）。MMR系统主要由mutS、mutL、mutH和uvrD基因组成，其中mutS和mutL编码的酶可以识别异源双链DNA分子中非同源序列，然后再由uvrD编码的核酸内切酶将其切除以阻止外源抗性DNA的插入及自身基因突变。MMR系统基因突变导致其在DNA复制过程丧失修复功能，从而造成因基因突变而产生的耐药性。同时，MMR系统突变也会促使基因水平转移（Horizontal gene transfer，HGT）的频率升高，导致因外源抗性基因的插入而赋予沙门氏菌耐药性的几率提高（Blazquez 2003）。Funchain等(2001)，Copra等（2003）研究表明，mutS、mutL或mutH任一基因发生突变即可导致大肠杆菌和伤寒沙门氏菌种间结合的频率提高1000倍（Funchain et al. 2001；Copra et al. 2003）。LeClerc等（1996）的研究结果显示在他们筛选出的9株大肠杆菌和沙门氏菌突变株中，由于MMR基因突变而导致菌株对壮观霉素、利福平和萘啶酮酸的抗性增强。
1.4.1.3 操纵基因突变引起的耐药性
沙门氏菌抗生素抗性与其吸收和外排泵系统调控基因或启动区基因突变有关。调控基因或启动区基因突变会导致外排泵基因过量表达，细菌药敏性下降（Robert et al.2005）。首先发现于大肠杆菌的Mar基因突变影响着60多个不同基因的表达，但随后在沙门氏菌、志贺氏菌、克雷伯氏菌和一些肠细菌中也被检出（Alekshun et al. 2004；Cohenet al. 1989）。George and Levy（1983）研究报道在含有亚抑制浓度的四环素或氯霉素培养基上，mar突变体被选择的频率为10-6—10-7，经选择的mar表型株不仅耐受所选择的药物，而且对结构上无关的药物也产生耐药。赵瑞华等（2003）研究表明，多重耐药基因marOR区内的突变可能导致MarA表达增加和外膜蛋白组成型改变(OmpF缺失)，在大肠杆菌对喹诺酮类药物的耐药和多重耐药中起着一定作用。四环素、氯霉素、大环内酯类和氟喹诺酮类等四种（类）抗生素被用来进行相应感染治疗时，因操纵基因突变导致抗生素外排泵过量表达会赋予沙门氏菌中等或高水平的耐药性（Piedrola 2001；Piddock2002）。
相关研究已经证明acrAB-tolC系统是与沙门氏菌抗生素抗性相关的外排泵。该系统中，acrB是一细胞质膜泵蛋白，acrA是一辅助蛋白，外膜蛋白tolC通过acrA与acrB相互连接（Baucheron et al. 2004）。acrAB-tolC的过度表达由转录激活子marA和soxS的过度表达所介导，同时，marA和soxS的过度表达对外膜孔形成蛋白OmpF还具有负调控作用，marAsoxS又被marR和soxR蛋白以及抑制子acrR所调控，这些作用的净结果为OmpF的表达降低，因此很少有药物可以进入细胞（Piddock et al. 2000；Baucheron et al. 2004；
Giraud et al. 2006）。与此同时，acrAB的表达提高，增加了胞内物的外排，细菌耐药性增强。该系统在沙门氏菌对氟喹诺酮类抗生素抗性中起着相当重要的作用（Piddock et al.2000；Baucheron et al. 2002；Alekshun et al. 2004；Baucheron et al. 2004）。除此之外，沙门氏菌对四环素耐药通常与外源DNA编码的tetA、tetB、tetC、tetD、tetE和tetG等主动外排泵有关。这些外排泵蛋白存在于双分子脂膜中，其亲水氨基酸环凸出到周质和细胞质空间，外排泵蛋白应用反向转运机制逆浓度梯度将四环素-阳离子复合物泵出胞外从而导致细菌耐药（Lyras and Rood 1996）。沙门氏菌中，其他外排泵尚未被深入研究。虽然Piddock等报道临床沙门氏菌分离株累积的环丙沙星比预治疗分离株要少，但两者acrAB、marA和soxS基因的表达并未显示出任何增加（Piddock 2002），这就表明在临床沙门氏菌分离株中可能还有其他外排泵对环丙沙星的外排起着作用。
氨基糖苷类抗生素沙门氏菌中检出了aadA1、aadA2、aacC2、aac(3)-Ⅱ a 、aac(3)-Ⅳ a和
aph(3)- Ⅱ a等基因。沙门氏菌还可以产生水解酶β-内酰胺酶使β-内酰胺类抗生素开环灭活。β-内酰胺酶家族包括的酶类相当广泛，根据基因来源和进化关系可分为TEM型、SHV型、CTX型和OXA型等，其中blaTEM-1和blaSHV-1是革兰氏阴性菌中最为常见的可有效水解青霉素和非广谱头孢菌素类的水解酶（Bonomo et al. 1997；Gebreyes and Thakur 2005 ；Alcaine et al.2007）。近年来，已经在沙门氏菌中出现了由质粒介导的抗包括头孢曲松在内的超广谱β-内酰胺类抗生素的超广谱β-内酰胺酶（Extended spectrum β-lactamases,ESBLs），如blaSHV-12、blaCYM-2和ampCβ-内酰胺酶（Arler et al. 2006；Li et al. 2007；Chiaretto et al.2008）。ampC 酶作用底物包括第三代头孢类和单胺类抗生素，不受酶抑制剂作用，一般只对第四代头孢菌素和碳青霉烯类抗生素敏感。ESBLs 大多由TEM-1、TEM-2 和SHV-1发生点突变产生，可水解青霉素类、单酰胺类、第三甚至第四代头孢菌素类等抗生素。若产ampC 酶的沙门氏菌同时携带ESBLs基因或外膜微孔蛋白通透性降低，则第四代头孢菌素和碳青霉烯类也无效，使临床治疗相当困难（Arlet et al. 2006；Song et al.2006）。
与沙门氏菌耐药有关的可移动基因元件包括抗性质粒、整合子、转座子、噬菌体和沙门氏菌Ⅰ型基因岛（Salmonella gene island , SGIⅠ）等。这些基因元件自身携带一种或多种抗性基因，通过基因水平转移（Horizontal gene transfer, HGT）的方式在沙门氏菌种内或细菌种间传播，导致细菌耐药谱不断增宽，耐药性增强(Alcaine et al. 2007)。
4.4.1 质粒及其转移介导的耐药性
质粒（Plasmid）是可赋予宿主细菌相应特性的染色体外遗传DNA，带有各种各样的决定簇，使得它们的宿主菌能在不利环境中更易生存。对抗生素耐药性编码的质粒（R质粒）最常见，含有抗性质粒的沙门氏菌因其质粒携带有抗性基因而表现为对氯霉素、链霉素、磺胺、氨苄青霉素、四环素、磺胺甲恶唑和卡那霉素等几种抗生素或其他药物10的抗性，且编码抗性的基因是成簇存在于R1质粒上（Wonkeun et al. 2006；Kelly et al.2008；Yah et al. 2008）。1998年，Martinez等在肺炎克雷伯菌中首次证实了质粒介导的喹诺酮类的耐药机制，并把质粒携带的引起喹诺酮类药物耐药的基因命名为qnr，随后很多研究也相继证明了该点（吴创鸿；2006Corkill et al. 2005；Cheung et al. 2005；Gay etal. 2006）。耐药质粒经常通过接合（Conjugation）或转化(Transformation)的方式在细菌间传递其携带的耐药基因，是抗性基因的主要传播途径。王晓泉等（2007）、Chen
1989年Stokes H W首次提出整合子概念。整合子（Integron）是存在于G-细菌中的一种基因捕获和表达的遗传基因单位。是一种能够运动的DNA分子，它的独特结构可捕获和整合外源基因，并使之转变为功能基因，并通过转座子或接合性质粒将多种耐药基因在细菌中水平传播。它可定位于染色体、转座子或质粒上。整合子基本结构由3部分组成（图1-1），两端是一段高度保守序列(Conservedsegament，CS),分别称作5’和3’CS。中间称作可变区(Variable region)。5’CS 区有一编码整合酶(Integrase)的intⅠ基因，一基因重组位点attI及启动子(P)。可变区由一个或多个外来插入的基因盒(Gene cassette)组成，基因盒由结构基因(多为耐药基因)和59碱基单元(Base element) 即attC组成。大多数3’ CS区有3个开放阅读框（Open reading frames, ORF）:季铵盐化合物及溴乙锭的耐药基因(qacE △1 )、磺胺耐药基因( Sul I) 和功能不明的ORF5。整合子有三个功能元件，即1个编码整合酶的基因（intⅠ）,一个重组位点attⅠ和一个启动子。它们都位于5’CS，intⅠ编码的整合酶能将游离的耐药基因盒整合到自身DNA上，同时具有将自身携带的基因盒从attI和attC上切除能力。至今在革兰氏阴性菌中已经研究的整合子有四类，每一类都含有不同的int基因，1类整合子最为普遍，它可以携带一个或多个耐药基因，这些基因多达40多种，是对多种抗生素耐药的原因，它们可以编码对氨基糖苷类、β-内酰胺类、氯霉素类、大环内酯类、磺胺类、防腐剂和消毒剂的耐药，亦有编码生物功能和毒力功能的基因（Martinez-Freijo et al. 1998；Rosser andYoung 1999；Vaisvilla et al. 2001）。
耐药基因盒的抗性基因由一个或多个编码耐药基因的可译框构成，基因盒可被整合到整合子启动子的下游位点，目前已经发现了超过75 种包括抗生素耐药在内的基因盒（Mazel and Davies 2001）。常见的有：（1）aad类(编码耐氨基糖苷类抗生素的氨基糖苷腺苷酰基转移酶)，aad基因又分为A、B两类。aadA有7种，分别传递不同的耐药性，如aadA1传递对四环素的耐药性，aadA2传递对链霉素和大环内酯类抗生素的耐药性。aadB基因传递对庆大霉素、卡那霉素和妥布霉素的耐药性。（2）dfr基因家族。Dfr编码二氢叶酸还原酶，传递对甲氧苄啶类抗菌药的耐药性。dfr基因分为A、B两类，其中又分若干种，分别编码不同的酶。编码β-内酰胺酶和超广谱β-内酰胺酶的基因，如bla(PSE-1)、bla(CMY-2)、bla(VEB-1)、bla(GES-2)等，形成对青霉素类和头孢菌素类的耐药性。（3）其他基因如cat基因编码氯霉素乙酰基转移酶，aac基因编码氨基糖苷类乙酰基转移酶，oxa基因编码苯唑西林酶，aar基因编码对福利平的耐药，ere基因编码对红霉素的耐药等（陈红英等 2006）。国内外很多研究都表明，整合子与多重耐药有密切的关系（An et al.2006；An et al. 2006(b)；Leverstein-van et al. 2003）。Ⅰ类整合子在许多国家的不同沙门氏菌血清型中已检测到（Hall 1993）。整合子还对耐药基因播散起着重要作用。在临床分离的抗生素耐药株中,整合子的阳性率很高,出现率从54%～75%不等（Chang et al. 2000；Zhao et al. 2005；Kelly et al. 2008）。整合子在多重耐药沙门氏菌中的存在及其在抗生素抗性传递中的作用已经被很多研究所证实（White et al. 2001；Chen et al. 2004；van Hoeka et al. 2005；Molla et al. 2007；Lynneet al. 2008）。
4.4.3 转座子及其转移介导的抗生素抗性
转座子（Transposon, Tn）是一种比质粒更小，能够随意在细菌染色体、质粒或噬菌体之间自行移动的DNA片段，也叫跳跃基因（Jumping genes）。转座子的中心区域多为编码一种或几种抗生素抗性和其他功能的基因。转座酶（Transfosase）能特异性识别转座子两端的反向重复序列，介导转座子与插入位点特异性重组。转座子移动时可将耐药基因在细菌质粒、染色体和噬菌体之间传递。又由于转座子本身可自主插入，不受供体菌和受体菌之间亲缘关系的影响，所以可造成耐药基因增多且在不同菌株、甚至不同菌属之间传播（Beuzon et al. 2004；Kelly et al. 2008）。研究表明（Pezzella et al. 2004；Pasqualiet al. 2005），含有四环素抗性基因（tetA）的转座子Tn1721和含有β-内酰胺类抗生素抗性基因（blaTEM-1）的Tn3- △ Tn1721转座子复合体已经在不同来源的各种血清型沙门氏菌中检出。
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