高春波,蘇麗菊,柴 淼,張 萌,鄭力輝
(哈爾濱市第一醫(yī)院檢驗科,黑龍江哈爾濱 150010)
鮑曼不動桿菌是引起院內感染的重要條件致病菌[1],可導致呼吸道感染、敗血癥、泌尿系感染、腦膜炎、腹膜炎等[2-5]。近年來,隨著抗菌藥物的廣泛應用和不合理使用,鮑曼不動桿菌對幾乎各類化學結構的臨床常用抗菌藥物呈現(xiàn)高度的天然固有耐藥性和獲得性耐藥性,多重耐藥的鮑曼不動桿菌已成為醫(yī)院感染的重要病原菌[6]。鮑曼不動桿菌耐藥機制非常復雜,其中產超廣譜β-內酰胺酶(ESBLs)是主要耐藥機制之一[7]。產ESBLs可導致對青霉素類、1~3代頭孢菌素、單環(huán)酰胺類藥物耐藥,部分還可水解第4代頭孢菌素,給臨床抗感染治療帶來了嚴峻挑戰(zhàn)[8]。因此,本研究探討哈爾濱地區(qū)的產ESBLs鮑曼不動桿菌流行情況及基因型,旨在控制其傳播并為該類抗菌藥物的合理使用提供參考。
1.1材料
1.1.1菌株來源 收集2017年4-7月哈爾濱地區(qū)2家綜合性三甲醫(yī)院(哈爾濱市第一醫(yī)院和哈爾濱醫(yī)科大學附屬第四醫(yī)院)臨床分離的鮑曼不動桿菌共190株。標本來自血液、痰液、肺泡灌洗液、分泌物等,剔除同一患者同一部位重復分離菌株。采用VITEK-2細菌鑒定分析儀進行鑒定。
1.1.2主要試劑 藥敏紙片:氨芐西林/舒巴坦、頭孢他啶、頭孢吡肟、哌拉西林、哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦、阿米卡星、環(huán)丙沙星、亞胺培南、美羅培南、米諾環(huán)素、替加環(huán)素、復方磺胺甲噁唑、慶大霉素均購自英國Oxiod公司。血瓊脂培養(yǎng)基、MH培養(yǎng)基均購自鄭州安圖生物有限公司,聚合酶鏈反應(PCR)試劑盒購自Takara大連寶生物工程有限公司,引物由上海生物工程公司合成。脈沖場級瓊脂糖購自美國Bio-Rad 公司,溴乙錠購自上海Sangon公司,PMSF購自Merk 公司。
1.2方法
1.2.1藥敏試驗及ESBLs菌株篩選 采用K-B紙片擴散法測定鮑曼不動桿菌對以上14種抗菌藥物的敏感性及進行ESBLs菌株篩選。質控菌株為大腸埃希菌ATCC25922和銅綠假單胞菌ATCC27853,購自國家衛(wèi)生健康委員會臨床檢驗中心。結果參照美國臨床實驗室標準化委員會(CLSL)2017年版標準進行判讀。
1.2.2基因檢測 采用PCR法擴增主要的ESBLs編碼基因,包括PER-1、SHV-1、TEM-1、VEB、CTX-M、OXA-23基因型。引物設計參考文獻報道[9],反應總體積為25.0 μL,包括0.2 μL Taq酶5 U/μL,含MgCl2的2.5 μL 10×緩沖液,2.5 μL dNTP,上下游引物各1.0 μL,3.0 μL DNA模板,14.8 μL ddH2O。擴增產物用2%瓊脂糖凝膠電泳。PCR產物測序由上海生工有限公司完成。測序結果在Gen Bank網(wǎng)上進行序列比對。
1.2.3脈沖場凝膠電泳(PFGE)分析菌株同源性
1.2.3.1制備染色體DNA 將菌株配至4 麥氏濃度菌懸液,取2 mL 菌懸液12 000 r/min離心2 min,棄上清,取300 μL 細菌懸濁液于1.5 mL eppendorf管中,平衡至50 ℃;加入50 ℃等體積2% Clean-cut 瓊脂糖凝膠,充分混勻并迅速灌注模具,4 ℃冰箱中凝固20 min。將膠塊置于離心管中,加入溶菌酶液,37 ℃水浴箱孵育2 h,吸出溶菌酶液,無菌水清洗膠塊2次,然后加入蛋白酶K液(終濃度0.8 mg/mL),50 ℃水浴箱中孵育24 h。清洗膠塊,吸掉蛋白酶K液,加1×TE緩沖液1 mL,室溫下輕輕振蕩30 min。吸出清洗液,加入1 mL酶終止液(PMSF,濃度為1 mmol/L)滅活剩余的蛋白酶K,室溫下輕輕振蕩30 min。再加TE液重復清洗3次,每次30 min,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3.2細菌DNA限制性酶切 加入40 U限制性內切酶Apa Ⅰ、10×內切酶切緩沖液、0.1%牛血清白蛋白(BSA)12 μL,加入去離子水至120 mL,37 ℃水浴箱中孵育過夜。
1.2.3.3加樣和電泳 用0.5×TBE緩沖液配制1%的PFGE級瓊脂糖膠,在電泳槽中加入2 L TBE緩沖液,將消化好的細菌膠塊小心放入梳孔中,在空隙處加入融化的瓊脂糖凝膠進行密封。電泳條件為14 ℃,電場強度6 V/cm,脈沖角120度,脈沖時間15 s,電泳時間20 h。電泳結束后,用0.25 mg/L的EB染色液染色30 min,蒸餾水清洗30 min,最后對結果進行圖像采集。
1.2.3.4PFGE結果判定 PFGE分子分型依據(jù)美國疾病控制和預防中心(CDC)TENOVER等[9]推薦的方法判讀。圖譜完全相同的定義為一個型,彼此之間相差一個帶的定為同一型的不同亞型,相差2~3個帶的認為親緣關系密切,相差4~6個帶的認為可能相關,條帶相差7個及以上的認為無親緣關系。并隨機選擇不同的字母如A、B、C、D等的字母順序分型。
1.3統(tǒng)計學處理 采用WHONET5.6軟件統(tǒng)計,應用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計數(shù)資料以例數(shù)和率表示,組間率的比較采用χ2檢驗,P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1鮑曼不動桿菌的耐藥性分析 190株鮑曼不動桿菌中,對米諾環(huán)素、替加環(huán)素、頭孢哌酮/舒巴坦敏感率最高,分別為95.3%、93.2%、56.8%。耐藥率高于70.0%的抗菌藥物為頭孢他啶和派拉西林,其余藥物耐藥率均高于50.0%。見表1。
表1 190株鮑曼不動桿菌對14種抗菌藥的藥敏結果(%)
2.2產ESBLs鮑曼不動桿菌的基因型 190株鮑曼不動桿菌中篩選出產ESBLs菌株共58株,檢出率為30.5%,PCR分析結果顯示PER-1基因型26株,TEM-1基因型23株,SHV-1基因型1株,OXA-23基因型24株,其中37.0%同時攜帶PER-1、TEM-1、OXA-23這3種基因型。其余基因型檢測結果為陰性。
2.3PFGE同源性分析 通過分析PFGE電泳圖譜,58株產ESBLs鮑曼不動桿菌主要分為5型,分別用A、B、C、D、E表示,來自哈爾濱市第一醫(yī)院的39株產ESBLs鮑曼不動桿菌菌株分為A、B、C型,以A型為主,為35株,其中A1亞型有27株,A2亞型有5株,A3亞型有3株;B型有3株;C型有1株。哈爾濱醫(yī)科大學附屬第四醫(yī)院的19株產ESBLs鮑曼不動桿菌中,5株與哈爾濱市第一醫(yī)院A1條帶一致;12株為D型,其中D1亞型9株,D2亞型3株;2株為E型。
鮑曼不動桿菌為非發(fā)酵革蘭陰性桿菌,該菌在醫(yī)院的環(huán)境中分布很廣且可長期存活,對危重患者威脅很大,可引起全身系統(tǒng)各個器官的感染,是引起院內感染高發(fā)病率和病死率的重要原因[10]。近年來,由于抗菌藥物的廣泛應用和抗菌藥物的濫用,多重耐藥性鮑曼不動桿菌日益嚴峻,尤其是ESBLs介導的β-內酰胺類抗菌藥物耐藥,給臨床治療帶來極大困難[11]。本研究中,在分離的190株鮑曼不動桿菌中,對米諾環(huán)素、替加環(huán)素、頭孢哌酮/舒巴坦敏感率最高,分別為95.3%、93.2%、56.8%。耐藥率高于70.0%的抗菌藥物為頭孢他啶和派拉西林,其余藥物耐藥率均高于50.0%,耐藥情況比較嚴重。
近年來,鮑曼不動桿菌院內感染和耐藥性已成為全球性防治難題[12]。研究表明,隨著廣譜β-內酰胺類抗菌藥物在臨床的廣泛應用和抗菌藥物使用模式的不同,近年來,又出現(xiàn)了許多新的β-內酰胺類耐藥基因型,且因地域不同,特點也不盡相同[13-15]。本研究發(fā)現(xiàn),本地區(qū)鮑曼不動桿菌中ESBLs基因檢出率為30.5%(58株),其中,以PER-1基因型為主,檢出26株,證實PER-1型在本地區(qū)為流行株。37.0%同時攜帶PER、TEM、OXA-23 基因型。
PFGE技術是近年來發(fā)展起來的一種重要的分離大分子量線性DNA的電泳技術[16]。在普通的凝膠電泳中,大的DNA分子(>10 kb)移動速度接近,很難分離形成足以區(qū)分的條帶,PFGE的發(fā)明正好解決了這一難題,它可以用來分離大小從10 kb到10 Mb的DNA分子,具有高分辨力、重復性好的優(yōu)點,使PFGE的應用范圍已涉及到幾乎所有生物基因組結構的研究,并被譽為細菌分子學分型技術的“金標準”[17]。 本研究采用PFGE技術對本地區(qū)產ESBLs鮑曼不動桿菌進行流行病學分析。通過分析PFGE電泳圖譜,58株產ESBLs鮑曼不動桿菌主要分為5個克隆株,A1型為主要克隆株,在醫(yī)院內、醫(yī)院間傳播,成為本地區(qū)鮑曼不動桿菌不斷增加,耐藥率不斷上升的原因。因此,加強對鮑曼不動桿菌耐藥監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)和隔離,規(guī)范抗菌藥物的使用和管理,做好院內感染,有效預防和控制本地區(qū)耐藥菌株的產生及傳播,具有很重要的意義和價值。
綜上所述,哈爾濱地區(qū)鮑曼不動桿菌耐藥情況嚴重。鮑曼不動桿菌菌株產ESBLs酶是耐β-內酰胺類抗菌藥物的主要原因。產ESBLs鮑曼不動桿菌以PER-1基因型為主,本地區(qū)鮑曼不動桿菌流行株存在醫(yī)院之間交叉感染現(xiàn)象。