ESBL代表扩展谱β -内酰胺酶，即由革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌产生的一组酶，可以水解所有的酶β-内酰胺剂碳青霉烯类和头霉素类除外。ESBLs属于Bush-Jacoby-Medeiros分类方案的2be组或2d组(oxa型)。
ESBL的传输
由于质粒介导，编码ESBL的基因很容易在同一组和不同细菌种之间交换。例如，ESBL基因来自大肠杆菌可以转到克雷伯氏菌、假单胞菌甚至是革兰氏阳性细菌。
在临床或社区环境中，这种产生esbl的微生物通过直接接触感染者的体液(血液、伤口分泌物、尿液、大便或痰)或接触被这种微生物污染的设备或表面(如导管或手术器械)或被污染的手传播。
为什么产生esbl的细菌是一个问题?
产生esbl的细菌可能引起广泛的感染，从简单的尿路感染腹泻、皮肤感染、危及生命的血液感染(如感染性休克)、肺炎、胃肠炎、医院感染等。质粒负责ESBL产生的基因也携带编码对其他类别抗生素(例如，氨基糖苷类，喹诺酮类等)的耐药性的基因。这限制了产生esbl的生物的治疗选择，并对成功治疗构成威胁。
-内酰胺酶的分类
Ambler分子分类法和Bush-Jacoby-Medeiros功能分类法是β-内酰胺酶最常用的两种分类方法。
Ambler分类
最广泛使用的β-内酰胺酶分类是Ambler分类，它根据氨基酸序列将β-内酰胺酶分为四类(A、C、D和B)。Ambler最初指定了两个类(A和B)，但后来添加了C和D作为新的β-内酰胺酶，与现有的类没有相似之处。
A类、C类和D类酶利用丝氨酸水解β-内酰胺，B类金属酶需要二价锌离子水解底物。
A类
含有活性位点丝氨酸β-内酰胺酶
C类
丝氨酸β-内酰胺酶的一种，称为“AmpC”β-内酰胺酶。
类D
另一类丝氨酸β-内酰胺酶，通常称为OXA β-内酰胺酶，与A类或C类都没有相似之处。
B类
需要二价金属离子(通常是锌离子)才能活性的金属β内酰胺酶。
Bush-Jacoby-Medeiros分类方案
Bush-Jacoby-Medeiros分类方案根据功能相似性(底物和抑制剂谱)对β-内酰胺酶进行分组。Jacob和bush描述了4个基团，但由于酶的性质与前3个基团相似，现在省略了第4个基团，所以目前该体系有3个主基团和多个亚基团。
组我cephalosporinases
Ambler C类β -内酰胺酶(也称为AmpC酶)属于这一组。头孢菌素是底物。独特的特征是
- 该组不受克拉维酸或EDTA等β -内酰胺酶抑制剂的抑制。
- 头孢菌素水解量大于青霉素酶水解头孢菌素
- 通常是革兰氏阴性的染色体酶，但有些是质粒编码的
- 在这一类中，酶是可诱导的。因此，任何细菌暴露于-内酰胺类抗生素都会导致酶的产生增加。
- I类生产商β -内酰胺酶对β -内酰胺/ β -内酰胺酶抑制剂组合、青霉素类、头霉素类和第一代、第二代和第三代头孢菌素具有耐药性，但对头孢吡肟和碳青霉烯类敏感。
- 第一类酶在肠杆菌科家庭还有铜绿假单胞菌．例子包括大肠杆菌AmpC, P99, ACT-1, CMY-2, FOX-1, MIR-1酶。
I族包含一个1e亚群，可以水解头孢他啶和其他氧亚氨基-β-内酰胺。例如GC1, CMY-37。
第二组丝氨酸β-内酰胺酶
功能族2 β-内酰胺酶，包括分子类A和D (ambler分类)，是β-内酰胺酶中最大的一类。有不同的子组，每个子组都有不同的属性。
| 子组 | 底物 | 定义字符 | 例子 |
| 2 | 青霉素 | 1.葡萄球菌和肠球菌中的主要青霉素酶 2.优先水解苄青霉素和许多青霉素衍生物，头孢菌素、碳青霉烯类或单胞菌类水解较差，硝化芬水解除外 3.是否被克拉维酸和他唑巴坦抑制 4.大多数是染色体的，尽管一些葡萄球菌青霉素酶是质粒编码的 |
PC1 |
| 2 b | 青霉素和早期头孢菌素 | 1.易于水解青霉素类和早期头孢菌素类，如头孢菌素和头孢菌素 2.被克拉维酸和他唑巴坦强烈抑制 3.最常见的质粒介导的β内酰胺酶 |
Tem-1 tem-2 shv-1 |
| 二是＊ | 广谱头孢菌素，单胞菌类 | 1.氧亚氨基-β-内酰胺(头孢噻肟，头孢他啶，头孢曲松，头孢吡肟，氨曲南)水解增加 2.是否对克拉维酸的抑制敏感，这是临床实验室用于检测的一个特征 |
Tem-3, shv-2, ctx-m-15 |
| 2溴 | 青霉素 | 是否对克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦产生耐药性 | TEM-30, SHV-10 |
| 2比特 | Extended-spectrum头孢菌素, monobactams |
1.氧亚氨基-β-内酰胺水解增加，并对克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦具有抗性 2.也称为CMT(复杂突变TEM) β-内酰胺酶 |
TEM-50 (CMT-1) |
| 2摄氏度 | 羧苄青霉素 | 能水解卡苄西林或替卡西林易被克拉维酸或他唑巴坦抑制 | PSE-1, CARB-3 |
| 公元2年 | Extended-spectrum头孢菌素 | 卡本西林、头孢吡肟和头孢匹罗水解增加，被克拉维酸或他唑巴坦抑制 | RTG-4 (CARB-10) |
| 二维 | 邻氯青霉素 | 水解cloxacillin或oxacillin，也称为carbenicillin，因此被称为OXA酶OXA相关酶现在是β-内酰胺酶的第二大家族 | OXA-1 OXA-10 |
| 2 df | 碳青霉烯 | 1.水解氯唑西林或苯唑西林和碳青霉烯类2。这些酶，以及它们的生产生物体，通常对克拉维酸的抑制没有反应 | OXA-23 OXA-48 |
| 2 e | Extended-spectrum头孢菌素 | 1.水解头孢菌素。 2.被克拉维酸抑制，而不是氨曲南 |
CepA |
| 2 f | 碳青霉烯 | 碳青霉烯类、氧亚氨基-β内酰胺类、头孢菌素类水解增加 | Kpc-2, imi-1, sme1 |
第三组MBLs
III组β内酰胺酶包括Amblers分类中的B类金属β内酰胺酶(MBLs)。它们在结构上不同于其他β-内酰胺酶，因为它们在活性位点需要一个锌离子。
区分字符包括
- 能够水解碳青霉烯类，但不能水解单胞菌类。
- 不被克拉维酸或他唑巴坦抑制，但被金属离子螯合剂如EDTA，二吡啶甲酸等抑制。
- 最初被鉴定为革兰氏阳性或偶尔革兰氏阴性杆菌中的染色体酶，如脆弱拟杆菌或Stenotrophomonas maltophilia但现在是质粒介导的，因此可以在各种细菌上检测到。
只描述了两个功能子组。
- 亚组3a包括主要的质粒编码MBL家族，如IMP和VIM酶，它们在全球范围内出现，最常出现在非发酵细菌中，但也出现在肠杆菌科。
- 亚组3b包含更小的一组MBLs，与青霉素和头孢菌素相比，它们优先水解碳青霉烯类。例如L1, cau1, GOB-1, FEZ-1酶。
参考文献和进一步阅读
- 霍尔B G.和巴洛M.修订的Ambler分类β-内酰胺酶。抗菌化疗杂志doi:10.1093/jac/dki130 Advance Access出版2005年5月4日。
- 布什K，雅各比GA。更新的-内酰胺酶功能分类．抗微生物制剂Chemother．2010年,54(3):969 - 976。doi: 10.1128 / AAC.01009-09
- 拉瓦特D，奈尔D。革兰氏阴性菌的广谱β-内酰胺酶。J Glob感染病．2010; 2(3): 263 - 274。0974 - 777 - x.68531 doi: 10.4103 /