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新德里金属-β-内酰胺酶1(New Delhi metallo-beta-lactamase-1;NDM-1)是一种金属离子依赖的-β-内酰胺酶(metal-lactamase,MBL),它可水解几乎所有β-内酰胺类抗生素但极难水解氨曲南(Aztreonam)。因此联合应用氨曲南、头孢他啶-阿维巴坦治疗丝氨酸β-内酰胺酶(SBL)及金属-β-内酰胺酶(MBL)共表达表达的肠杆菌及假单胞铜绿杆菌在临床治疗和体外敏感性实验都观察到了好的结果。然而氨曲南的治疗机制仍然不完全清楚。另一方面,近期研究结果表明NDM-1在高浓度条件下可以水解氨曲南,因此NDM-1对氨曲南是否表现出条件依赖性耐药,还有什么条件可导致NDM-1对氨曲南发生水解而出现耐药也在很大程度上不清楚。在本研究中我们以纯化的NDM-1、固相有NDM-1的酶珠(NDM-1酶珠)及装载有NDM-1酶珠的酶热传感器(NDM-1酶热传感器)研究NDM-1与氨曲南在静态与连续流动条件下两者相互作用对NDM-1的耐药活性影响。首先在相对静态的试管内研究NDM-1对抗生素的水解活性时我们发现氨曲南能够显著抑制NDM-1对共处理的硝噻吩或美罗培南的水解。NDM-1酶珠可显著水解硝噻吩和美罗培南,但不能水解氨曲南。不仅如此,氨曲南能显著抑制NDM-1酶珠对共处理的青霉素G的水解。而且氨曲南处理后的NDM-1酶珠即使经过多次冲洗也只能部分恢复NDM-1对青霉素G的水解活性。这些数据表明在静态反应条件下,氨曲南不能被NDM-1水解,且与NDM-1酶具有强烈、稳定的结合活性,从而可有效竞争性抑制NDM-1酶对其它β-内酰胺类抗生素的水解。另一方面,我们以NDM-1酶热传感器研究在连续流动条件下氨曲南对NDM-1酶珠抗生素水解活性的影响,发现当氨曲南和青霉素G混合物流动通过酶热传感器中组装有NDM-1珠的酶柱时氨曲南不能抑制NDM-1酶珠对青霉素的水解,而且其本身也可被水解。通过对通过酶柱的流出液进行检测,发现约有40%的氨曲南发生了水解。这些结果表明连续流动反应条件促进NDM-1酶对氨曲南的水解。综上所述本研究发现NDM-1与氨曲南之间的相对运动像一个开关可打开或关闭NDM-1对氨曲南的水解活性。这一发现不仅可帮助理解氨曲南有效治疗MBL和SBL共表达耐药菌的机制及还能增进对NDM-1耐药机制的理解。