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金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus),尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(meticillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)仍然是人类医院感染常见的病原菌。该菌可导致多种临床状况,范围从无症状的定植到严重的侵入性感染不一而足。S.aureus感染的致病机制与其能产生多种毒力因子有关。无症状定植于健康人体是S.aureus的一个基本生物学特性,且鼻孔是其最常定植的场所。S.aureus的这种定植具有高度的危险性,被认为是该菌在人群中感染和传播的重要传染源。莫匹罗星是治疗S.aureus(尤其是MRSA)皮肤、软组织感染及清除该菌鼻孔定植比较有效的抗菌药物。但随着该药的广泛使用,其耐药性也在世界范围内快速出现了。为了合理有效的使用莫匹罗星,我们对上海和温州地区莫匹罗星耐药MRSA的流行进行了研究,同时对耐药菌株毒力基因的携带情况也进行了调查,以了解该类菌株致病机制的特点。消毒剂是阻断S.aureus传播途径和预防感染的感染控制措施之一,但当前消毒剂耐受S.aureus在世界各地已有报道。所以S.aureus对医院常用消毒剂的敏感性也是本研究的内容之一。
一.耐莫匹罗星-甲氧西林金黄色葡萄球菌的流行
目的:了解MRSA临床分离株对莫匹罗星的耐药程度,分析耐药菌株的分子流行病学特征。方法:收集上海和温州5所医院临床各科室分离的MRSA803株,纸片扩散法检测其莫匹罗星的耐药性；最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC,琼脂稀释法)检测和多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)确定耐药菌株的耐药水平,质粒DNA杂交和消除实验研究莫匹罗星耐药基因(mupA)的定位情况；纸片扩散法检测耐药菌株对10种抗菌药物的敏感性；脉冲场凝胶电泳(pulsed-field gel electrophoresis,PFGE)、葡萄球菌染色体盒mec(staphylococcal chromosomal cassette mec,SCCmec)、葡萄球菌A蛋白(staphylococcal protein A,spa)和多位点序列分型(multilocus sequencetyping,MLST)等方法分析耐药菌株分子流行病学特征。结果:53株(6.6％,53/803)MRSA为莫匹罗星耐药,且全部为高水平莫匹罗星耐药并携带mupA基因。Southern杂交和质粒消除实验显示,mupA定位于分子量在23.0 kb和52.4 kb之间的一个大质粒上。抗菌药物敏感实验显示,上海菌株与温州菌株对复方新诺明和利福平的耐药性差别具有显著性。分子分型结果显示,PFGE A-SCCmecⅢA-spa t030-ST239和PFGEB-SCCmecⅢA-spa t030-ST239是温州菌株的主要型别,PFGE N-SCCmecⅠ-spa t318-ST284、PFGE P-SCCmecⅢ-spa t037-ST239、PFGEⅠ-SCCmecⅢ-spa t037-ST239和PFGE M-SCCmecⅢA-spa t002-ST5是上海菌株最主要的型别。结论:上海和温州地区临床分离的MRSA中有质粒介导的高水平莫匹罗星耐药流行,这种流行主要与克隆传播有关。
二.高水平莫匹罗星耐药MRSA(MuH MRSA)菌株的毒力特征
目的:了解上海和温州地区临床分离MuH MRSA菌株的毒力特征。
方法:PCR扩增53株MuH MRSA(上海菌株28株、温州菌株25株)的35个毒力基因及对菌株进行agr分型；分光光度计生物膜测定法检测各菌株形成生物膜的能力。结果:最常见的毒素基因为hla(98.1％),其次为hlg(86.8％)、hlb(81.1％)、sea(54.7％)、seg(37.7％)、sei(28.3％)、tst(26.4％)、sec(22.6％)、hlg(17.0％)和pvl(15.1％),其中sec、sei、tst和pvl基因仅存在于上海菌株中。携带sej基因的菌株较为少见,没有菌株携带seb、sed、see、seh、eta、etb和hld基因。与温州菌株相比,上海菌株sea的阳性率明显偏低(p<0.001),但其seg的阳性率显著偏高(p=0.002)；53株MuH MRSA中,有75.0％以上的菌株携带fnbA、clfA、clfB、ebpS、map和cap8粘附相关基因。fnbB和cna基因存在于28.6％和67.9％的上海菌株中,而4.0％和92.0％的温州菌株携带这两种基因,且差异具有显著性。未发现cap5阳性的菌株；其他毒力因子检测显示,efb、sbi、ssp、sak、icaA和sarA基因存在于大部分菌株中,其中efb基因在温州菌株中的流行更胜于上海菌株(p=0.045)。所有菌株都为icaD阳性及ACEM-arcA阴性；agr分型结果显示,71.7％的菌株为agrⅠ型,没有发现agrⅣ型菌株。生物膜形成定量检测显示,生物膜形成阳性菌株的比率不高。菌株毒力基因谱分析显示,在上海菌株中,最常见的毒素基因组合是sec+seg+sei+tst+hla+hlb+hlg+pvl(21.4％,6/28)；其次为sea+hla+hlb+hlg(17.9％,5/28),该组合也是温州菌株中最主要的组合(68.0％,17/25)。53.6％(15/28)的上海菌株拥有高毒素基因含量(≥5毒素基因),但仅12.0％(3/25)的温州菌株含有5个毒素基因。不过,大部分上海菌株和温州菌株具有相同或相似的高毒力基因含量的粘附基因和其它毒力基因谱。结论:上海菌株携带的毒素基因多于温州菌株,可能具有更强的毒素毒力。
三.金黄色葡萄球菌消毒剂耐受性研究
目的:探讨临床分离的季铵盐复合物(quaternary ammoniumcompounds,QACs)耐受S.aureus对5种消毒剂(苯杂氯铵、戊二醛、次氯酸钠、碘伏和乙醇)的敏感性及QACs耐药基因在该类菌株中的流行。方法:筛选并收集温州医学院附属第一医院分离的QACs耐受临床S.aureus菌株,二倍稀释法检测其在分别暴露于5种消毒剂5 min、30min、180 min时的最小杀菌浓度(minimal bactericidal concentrations,MBCs)；PCR法检测qacA/B、smr、qacH和qacG基因在该类菌株中的分布。结果:56株S.aureus为QACs耐受菌株；当其暴露于苯杂氯铵和碘伏5 min时,分别有7.1％(4/56)和7.1％(4/56)菌株的MBC值高于其消毒粘膜和伤口的使用浓度。所有菌株在3个作用时间对戊二醛、次氯酸钠和乙醇的MBC值都低于它们的使用浓度。PCR结果显示,qacA/B基因存在于94.6％(53/56)的QACs耐受菌株中。3.6％(2/56)和7.1％(4/56)的菌株分别携带smr和qacH。所有菌株都未检测到qacG。
结论:临床分离的QACs耐受S.aureus在适当的作用时间内可能生存于某些使用浓度的消毒剂中,qacA/B是这类菌株最流行的消毒剂耐药基因。