碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌感染治疗的研究进展
铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素耐药机制研究
ʌ综述ɔ铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素耐药机制研究∗徐雁峰1ꎬ王慧敏2ꎬ张㊀冬2(1.内蒙古科技大学包头医学院ꎬ内蒙古包头014000ꎻ2.内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院呼吸科)㊀㊀DOI:10.16833/j.cnki.jbmc.2019.09.048㊀㊀铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaꎬPA)是目前临床上常见的革兰阴性杆菌ꎬ是最常见的引起严重院内获得性感染的条件致病菌之一ꎮ在机体抵抗力下降或免疫功能受损或是侵入性操作时(如留置尿管㊁呼吸机辅助通气)易引起各种感染ꎬ如泌尿系感染㊁呼吸道感染㊁脑膜炎㊁烧伤感染等ꎬ其中以下呼吸道感染最为常见ꎬ包括支气管扩张合并感染㊁慢性阻塞性肺疾病合并感染㊁呼吸机相关性肺炎等ꎬ且主要分布于重症监护病房ꎮ铜绿假单胞菌具有易定值ꎬ易变异ꎬ易耐药特点[1]ꎮ该菌可随着医护人员的手接触㊁医疗用水㊁机械通气等直接或间接性传播ꎻ在国外ꎬ慢性铜绿假单胞菌的定植是囊性纤维化(CF)肺病过程中的核心因素ꎬ是导致CF患者发病率和死亡率上升的主要原因ꎮZavascki等[2]进行的研究表明ꎬ抗生素的选择压力和长时间使用加快了细菌突变的速度ꎮ因此抗生素的滥用ꎬ使得铜绿假单胞菌基因发生突变ꎬ导致耐药性在细菌间进行水平转移ꎬ使得铜绿假单胞菌耐药现象逐渐突显ꎬ出现多重耐药铜绿假单胞菌(Multidrug-resist ̄antpseudomonasaeruginosaꎬMDRPA)ꎬ给人们的安全带来巨大的威胁ꎬ引起了感染相关专家对公共卫生的关注ꎮ由其所引起的疾病具有难治愈㊁高致死率及迁延不愈性等特点ꎬ给临床治疗带来巨大困难ꎬ严重威胁人类的健康ꎮ㊀㊀碳青霉烯类抗生素(Carbapenemantibiotic)是抗菌谱最广㊁抗菌活性最强的一类β-内酰胺类抗生素ꎬ曾一度是治疗铜绿假单胞菌感染的首选药物ꎮ20世纪70年代末期ꎬ默克公司研究人员从牲畜链霉菌中发现一类新的β-内酰胺类抗生素-硫霉素ꎬ这是历史上第一个碳青霉烯类抗生素ꎮ1987年ꎬ该公司通过对硫霉素的半合成结构修饰ꎬ成功开发出第一个用于临床的碳青霉烯类抗生素-亚胺培南ꎬ之后碳青霉烯类药物开始被陆续开发并广泛应用于临床各科室ꎬ目前以亚胺培南和美罗培南为代表的碳青霉烯类抗生素被临床广泛用于治疗铜绿假单胞菌感染ꎬ尤其在重症感染患者治疗上发挥了重要作用ꎮ然而近年来ꎬ世界各地逐渐出现了耐碳青霉烯类抗生素铜绿假单胞菌(Car ̄bapenem-resistantpseudomonasaeruginosaꎬCRPA)ꎬ2017年世界卫生组织(WHO)制定了一份关于全球耐药菌的排列名单ꎬ耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌与耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌ꎬ耐碳青霉烯类㊁第三代头孢菌素的肠杆菌科细菌排在最前ꎮ耐碳青霉烯铜绿假单胞菌的出现使得临床上对感染性疾病的治疗变得愈加困难ꎮHong等[3]通过对50个国家临床CRPA分离株的耐药情况进行分析ꎬ发现在巴西㊁秘鲁㊁哥斯达黎加㊁俄罗斯㊁希腊㊁波兰㊁伊朗和沙特阿拉伯等地铜绿假单胞菌对碳青霉烯类药物的耐药率均高于50%ꎮ美国IN ̄FORM(Internationalnetworkforoptimalresistancemoni ̄toring)监测了2012~2015年79个美国医疗中心铜绿假单胞菌对美罗培南的耐药率ꎬ结果显示耐药率从18.0%上升到19.1%[4]ꎮ2015年㊁2016年㊁2017年中国细菌耐药性监测CHINET结果显示ꎬPA对亚胺培南的耐药率为27.6%㊁28.7%㊁23.6%ꎬ对美罗培南耐药率为23.4%㊁25.3%㊁20.9%ꎮ一项对全球CR ̄PA的流行病学报道显示ꎬ南美洲㊁欧州和西南亚地区是CRPA的主要地区ꎬ对碳青霉烯类抗生素的耐药率最高可达75.3%ꎮ可见铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素具有很高的耐药性ꎮ㊀㊀CRPA的出现ꎬ给临床抗感染带来了严峻的考验ꎬ因此研究铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素的耐药机制具有重要意义ꎬ本文就其耐药机制做一综述ꎮ1 产生碳青霉烯酶㊀㊀铜绿假单胞菌可产生β-内酰胺酶㊁氨基糖苷类钝化酶等多种酶ꎬ其中产β-内酰胺酶是PA耐药的主要机制ꎬ此酶可以通过水解或非水解方式破坏β-内酰胺酶的β-内酰胺环使抗菌药物失活而无法发挥抗菌作用ꎮ目前对于β-内酰胺酶的分类法主要有两类ꎬAmbler分子结构法是1980年Ambler提出的ꎬ根据β-内酰胺酶氨基酸序列分为A-D类ꎬ其中A类㊁C类和D类β-内酰胺酶是依赖丝氨酸发挥作用ꎬ而B类β内酰胺酶是依赖金属离子发挥作用ꎬ是引起铜绿假单胞菌获得性耐药的主要酶ꎮ另一种分类方法是∗基金项目:内蒙古自治区自然科学基金项目[2017MS(LH)0803]通讯作者:张㊀冬Bush分类法ꎬ是Bush于1995年提出ꎬ他以酶作用的底物㊁抑制剂谱的不同将β-内酰胺酶分为四个大类(1-4)及六个亚类(a-f)ꎬ主要包括超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)㊁金属酶(MBLs)㊁头孢菌素酶(AmpC)ꎬOXA型内酰胺酶等ꎮ碳青霉烯酶是一类能水解碳青霉烯类抗生素的β内酰胺酶ꎬ主要是指Ambler法的A㊁B㊁D类ꎮ1.1㊀A类碳青霉烯酶㊀A类碳青霉烯酶包括KPC型㊁GES型㊁SME型㊁IMI型㊁SFC型等ꎬ其中以KPC型和GES型最为常见ꎬ以质粒形式存在ꎬ造成大范围耐药铜绿假单胞菌的传播ꎮ近年来对KPC型碳青霉烯酶报道较多ꎬKPC多见于肺炎克雷伯杆菌ꎬ1996年首次在美国的一种肺炎克雷伯菌中检测到ꎮ2006年ꎬ哥伦比亚国际医学研究和教育中心首次报道KPC-2在假单胞菌中的存在情况ꎬ2011年浙江大学医学院附属第一医院报道了首例产blaKPC-2型碳青霉烯酶的铜绿假单胞菌ꎬ之后KPC在铜绿假单胞菌的报道逐渐增多[5]ꎮKPC酶属于Ambler-A类ꎬBush-2f类ꎬ位于质粒或染色体上ꎬ染色体编码的KPC可能有利于产KPC铜绿假单胞菌高风险克隆的扩散ꎮGarcia等[6]通过比较产生KPC酶的肺炎克雷伯菌感染爆发之前和之后铜绿假单胞菌分离株的耐药性ꎬ发现爆发后铜绿假单胞菌获得了KPC基因ꎬ从而表明了KPC基因可在细菌间传播导致铜绿假单胞菌获得对碳青霉烯类抗生素高水平的耐药性ꎮ目前已经鉴定出至少23种KPC蛋白变体ꎮ1.2㊀产金属β-内酰胺酶(metal-β-actamasesꎬMBLs)㊀金属β-内酰胺酶(metal-β-actamasesꎬMBLs)是以金属离子为活性中心的酶ꎬ可以水解大部分β-内酰胺类抗生素ꎬ且需要依赖金属离子Zn2+发挥作用ꎮ首次发现是因蜡样芽胞杆菌产生能被ED ̄TA抑制的β-内酰胺酶ꎬ之后世界各地相继报道了能产生MBLs的各种细菌ꎮ编码MBLs的基因位点存在于铜绿假单胞菌的质粒㊁转座子或染色体上ꎬ以基因盒存在于整合子之中ꎬ大部分位于Ⅰ类整合子ꎬ通过整合子传递作用ꎬ使耐药性在革兰阴性细菌间水平传播扩散ꎬ引起铜绿假单胞菌的多重耐药(MDR)甚至泛耐药(XDR)ꎬ进而导致感染的爆发ꎬ使得临床治疗变得复杂化ꎮMBLs可分为天然和获得性金属酶ꎬ获得性MBLs主要为质粒介导的ꎬ随着质粒的移动将耐药基因播散在各个菌株ꎬ是临床上最多见的ꎮ天然MBLs为染色体编码的ꎬ存在于一些临床非重要致病菌中ꎬ不具有传导性ꎬ没有致病性ꎬ是细菌为适应生存环境而产生的酶ꎮ获得性MBLs是铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素产生获得性耐药的主要原因ꎮ脉冲场凝胶电泳实验(PFGE)发现ꎬ产MBLs铜绿假单胞菌在遗传学上紧密相关ꎬ表明MBLs基因的扩散是由耐药菌株的克隆传播或耐药基因在不同菌株间传递引起的[7]ꎮMBLs属于Ambler-B类ꎬBush-3类ꎬ目前发现的获得性金属酶包括IMP㊁VIM㊁GIM㊁SPM㊁SIM㊁NDM-1㊁FIM-1ꎬ临床最常见的是IMP和VIMꎮ近年来发现了MBLs的亚类ꎬ进一步说明了MBLs的持续多样化以及这些酶在革兰氏阴性菌种中的持续全球传播ꎮ㊀㊀IMP-1是1991年日本研究者在粘质沙雷菌体内发现了第一个获得MBLsꎬ之后不断发现新的获得MBLsꎬ这些金属酶的宿主也从粘质沙雷菌扩大到了铜绿假单胞菌等肠杆菌科细菌ꎬ而铜绿假单胞菌是主要宿主ꎮ目前已发现了IMP五十几种亚型ꎬ分别由相应编码基因的不同位点发生突变产生ꎮ1999年意大利在铜绿假单胞菌中发现首个VIM-1型酶ꎬ随后在美国㊁法国㊁英国㊁意大利等国家相继发现铜绿假单胞菌产不同亚型VIM基因ꎮ目前已发现了VIM四十几种ꎬVIM-2是铜绿假单胞菌中分布最广的MBLꎬ并且是多次爆发的来源ꎮ㊀㊀NDM-1是一种新型金属酶ꎬ最初在2009年从一位感染肺炎克雷伯杆菌的瑞典患者分离发现ꎬ之后在铜绿假单胞菌㊁鲍曼不动杆菌和大肠杆菌中均有发现ꎮ2011年ꎬ首次在塞尔维亚患者中记录了铜绿假单胞菌中NDM-1的存在ꎬ之后在世界各地耐药铜绿假单胞菌均有发现ꎬNDM-1可以水解大部分β内酰胺类抗生素包括碳青霉烯类抗生素ꎬ是最广谱耐药的金属酶ꎮNDM-1位于质粒上ꎬ不仅可以在细菌间转移ꎬ而且能使所在宿主菌成为超级细菌ꎬ严重威胁着人类健康ꎮFIM-1是2012年从佛罗伦萨血管移植物感染患者培养的多重耐药铜绿假单胞菌中分离出一种新型金属酶ꎬ位于染色体上ꎬ与NDM表现出最高的相似性(约40%氨基酸同一性)ꎬFIM-1具有广泛的底物特异性ꎬ优选青霉素和碳青霉烯类[8]ꎮ㊀㊀KHM-1是1997年在日本的多重耐药柠檬酸杆菌分离物中鉴定出来的ꎬ之后再未报道过ꎮPfennigw ̄erth等[9]在铜绿假单胞菌分离物发现了新的金属酶HMB-1ꎬ与KHM-1在核苷酸水平上的同一性为73.6%ꎬ在氨基酸水平上的同一性为74.3%ꎬ但在碳青霉烯酶水解方面表现出明显差异ꎬ通过测定最低抑菌浓度(MIC)发现HMB-1对亚胺培南的水解高于KHM-1的2倍ꎬ而对美罗培南㊁厄他培南的水解效率非常相似ꎮ1.3㊀产OXA型酶㊀OXA型酶属于AmblerD类ꎬBush2d类ꎬ因对苯唑西林或是氯唑西林等有很强的水解能力而得名ꎮOXA型超广谱β-内酰胺酶ꎬ是从20世纪80年代后期随着DNA测序技术的发展才从丝氨酸β-内酰胺酶中分离出来ꎬ并单独成为一类ꎮ之后该酶在世界范围内陆续被检测到ꎬ如法国㊁西班牙㊁英国等许多国家均检出ꎬ近日秘鲁发现了同时表达OXA-1的铜绿假单胞菌[10]ꎮ国内在安徽㊁湖南㊁郑州㊁苏州㊁贵州等地也曾报道过OXA型酶ꎮOXA型酶主要分布在鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌ꎮBert等[11]阐述了OXA型酶分5组ꎬ其中OXA-5㊁OXA-10㊁OXA-11㊁OXA-14㊁OXA-16㊁OXA-17㊁OXA-31等见于铜绿假单胞菌内[12]ꎮOXA-198是2011年El等[13]新发现的D类β内酰胺酶ꎬOXA-198基因位于IncP-11型质粒携带的Ⅰ类整合子上ꎬ易于在铜绿假单胞菌或大肠杆菌中转化ꎮ最近ꎬBonnin等[14]描述了产生OXA-198的铜绿假单胞菌与医院相关的丛集事件ꎬ揭示OXA-198的产生使碳青霉烯类药物敏感性降低ꎮ2㊀膜通透性下降㊀㊀细胞膜是药物进入细菌内发挥作用的第一道屏障ꎬ铜绿假单胞菌的细胞内膜由具有流动性的脂质双分子层组成ꎬ外膜包括脂蛋白㊁外膜蛋白和脂多糖等ꎬ脂多糖为6~7条链相互共价连接而成的脂肪酸链组成ꎬ这可降低外膜的流动性ꎬ阻碍脂溶性药物通过细菌外膜ꎮ碳青霉烯类抗生素进入体内发挥作用的靶位是位于内膜上的青霉素结合蛋白(PBPs)ꎬ需先通过外膜才能到达靶点ꎬ所以任何导致铜绿假单胞菌外膜通透性降低的因素都会导致抗菌药物无法到达作用位点ꎬ从而使细菌对该种抗生素耐药ꎮ2.1㊀膜孔蛋白的丢失㊀铜绿假单胞菌外膜上有许多微孔通道蛋白ꎬ如OprC㊁OprD2㊁OprEꎬ其中外膜孔通道OprD2是以亚胺培南为代表的碳青霉烯类抗菌药物进入PA唯一通道ꎮOprD2的基因突变或者缺失致使OprD2功能缺失或表达下调造成细胞外膜对抗菌药物通透性下降ꎬ是铜绿假单胞菌对亚胺培南等碳青霉烯类抗生素耐药的重要机制ꎮOprD2的缺失突变体现在编码区的一段片段缺失导致移码突变ꎬ形成新的密码子从而引起肽链异常ꎬ导致铜绿假单胞菌对亚胺培南耐药ꎮLiu等[15]通过对17株耐亚胺培南㊁美罗培南的铜绿假单胞菌分析显示其中14株OprD2蛋白的基因由于移码ꎬ无义突变或大缺失㊁或是缺少终止密码子而导致密码子编码提前终止ꎬ进一步表明OprD2的丢失使铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素产生耐药性ꎮ因此认为Oprd2是造成PA对亚胺培南耐药的重要因素ꎮOprD2的基因突变体现在OprD2结构基因㊁调控基因㊁调控因子等突变ꎬ进而影响OprD2蛋白水平或空间构象的改变ꎮ此外插入OprD2的序列(IS)元件也可导致OprD2基因失活ꎬ世界范围内均有报告不同的插入元件ISꎬ南非(ISPa26)㊁克罗地亚(ISRP10)㊁伊朗(ISPa1328)㊁西班牙(ISPa133)㊁中国(ISPa1328㊁ISPre2)等ꎮShariati等[16]在OprD2蛋白基因中发现了一个新的插入序列ISPpu21与铜绿假单胞菌的碳青霉烯耐药性密切相关ꎮ2.2㊀主动外排系统过度表达㊀铜绿假单胞菌细胞膜上存在着将抗菌药物排出体外的外排泵系统ꎮ根据染色体的不同同源性ꎬ可将外排泵系统分为易化子超家族(MFS)㊁耐药结节化细胞分化家族(RND)㊁ATP结合盒超家族(ABC)㊁多重药物和毒性化合物外排家族(MATE)和小多重性耐药家族(SMR)五个超家族ꎬ其中RND外排家族与碳青霉烯抗菌药物的耐药有关也是最早发现的外排泵系统ꎬ主要分布在革兰阴性菌ꎬ参与多种抗菌药物的排出ꎮ1993年Poole等在铜绿假单胞菌中发现了第一个多药外排泵MexAB-OprMꎬ之后陆续发现多个外排泵系统如:MexAB-oprM㊁MexXY-oprM㊁MexCD-oprJ㊁MexEF-OprN等ꎮ外排泵系统由膜融合蛋白如MexA㊁MexCꎬ转运蛋白如MexB㊁MexD和外膜蛋白如OprD㊁OprJ三部分组成ꎬ三种蛋白协同作用将进入菌体内的碳青霉烯类药物排除体外ꎬ任一环节出现问题即可导致多重耐药甚至泛耐药ꎮBabak等[17]研究显示62%的个体外排泵MexAB-OprM基因过度表达ꎬ与先前报道的这些基因的过度表达超过50%相符ꎮMexXY-OprM系统和MexAB-OprM系统共用OprM作为其外膜通道蛋白ꎬ因此MexAB-OprM低表达也降低MexXY活性ꎬ此外MexCD-OprJ过表达可明显使MexAB-OprM产生不足ꎮ外排泵系统具有可诱导性ꎬ抗生素的不规范使用可诱导其表达增加ꎬ曾章悦等[18-19]通过体外碳青霉素诱导实验对敏感铜绿假单胞菌进行诱导ꎬ发现铜绿假单胞菌经其诱导后对美罗培南的最低抑菌浓度升高ꎬ考虑铜绿假单胞菌对美罗培南的耐药与外排泵表达量增加有关ꎮ3㊀细菌生物被膜(bacterialbiofilmꎬBF)形成㊀㊀1978年Costerton首先提出生物被膜这一概念ꎬ细菌生物被膜(bacterialbiofilmꎬBF)是指细菌附着于惰性物体或生物物体表面如医疗设备ꎬ留置导管或坏死的组织上ꎬ繁殖并分泌一些多糖基质和纤维蛋白等细胞外聚合物ꎬ将细菌粘连包裹其中而形成的膜样物ꎮBF结构坚韧稳固ꎬ长期存在可作为细菌的保护伞使其逃避宿主免疫应答㊁抵挡抗菌药物的杀菌作用而难以根除ꎬ对抗生素产生耐药ꎬ进而导致难治性感染和慢性㊁持续性感染ꎮ铜绿假单胞菌生物被膜细胞外聚合物(EPS)可延缓包括抗生素的扩散ꎬ导致细菌对抗生素耐受ꎮEPS是由胞外多糖㊁蛋白质㊁核酸组成ꎬ其中主要成分胞外多糖包括polysaccharidesynthesislocus(Psl)ꎬpellicleFormation(Pel)和藻酸盐(Alginate)ꎬ尤其是Ps1对铜绿假单胞菌中BF形成具有重要作用ꎮPsl多糖的过量产生导致铜绿假单胞菌的细胞表面和细胞间粘附增强ꎬ形成微菌落ꎬ稳固生物被膜结构的同时对抗生素产生耐药ꎮ研究发现形成生物被膜的多糖物质Psl可作为一种信号分子通过调节鸟苷酸的产生形成一种正反馈ꎬ进一步促进细菌产生细胞外基质形成生物被膜ꎬ这对于研究铜绿假单胞菌的耐药具有重要作用[20]ꎮc-di-GMP信号通路被发现是导致生物膜形成的主要机制ꎮ藻酸盐(Alginate)是EPS主要成分ꎬ可以形成稳固的保护屏障阻碍抗生素穿透生物被膜ꎬ难以对包裹其中的细菌产生抗菌作用ꎬ导致感染反复发作ꎮ小RNA(sRNA)是铜绿假单胞菌生物被膜形成的重要机制ꎮTaylor等[21]描述了一个新的非编码小RNA(sRNA)转录物srbA对生物膜的形成和毒力有重要影响ꎮ4㊀整合子(integron)的形成㊀㊀整合子是存在于细菌质粒㊁染色体或转座子上的一种具有识别和捕获各种耐药基因并通过移动ꎬ将耐药基因传播在同种和不同种细菌间ꎬ最终导致临床上耐药现象的泛滥ꎮ整合子是Stokes和Hall于1989年首次提出的ꎬ由两端的保守区和中间的可变区构成ꎬ可变区中含有多种基因盒ꎬ大部分为耐药基因盒ꎬ在5ᶄ端保守段包含有编码整合酶的intI基因和负责基因转录的启动子ꎬ当整合子捕获到耐药基因盒后ꎬ在启动子的作用下发生转录从而使细菌获得耐药性ꎮ整合子根据其整合酶编码基因序列的不同可分为6类ꎬ其中Ⅰ类整合子最为常见且与铜绿假单胞菌耐药密切相关ꎮ目前在Ⅰ类整合子可变区中发现多种耐药基因盒ꎬ如VIM㊁IMP㊁SHV等ꎬ这些耐药基因使铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素产生高耐药水平ꎮKhosravi等[22]通过研究发现铜绿假单胞菌耐药性与整合子密切相关ꎬ发现大多数(95.7%)分离株包含Ⅰ类整合子且对美罗培南耐药性可达到(90.32%)ꎬ对亚胺培南的耐药率达(83.87%)ꎮ㊀㊀总之ꎬ铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素的耐药现象是多种耐药机制协同作用的结果ꎬ并不单纯是由一种因素造成ꎮCRPA的出现ꎬ给临床治疗造成了巨大的压力ꎬ这需要我们进一步深入研究其耐药及流行机制ꎬ为指导抗生素的合理使用及开发新的有效抗菌药物提供理论依据ꎮ近年来ꎬ多位点序列分型(Multi ̄locussequencetypingꎬMLST)被广泛用于记录细菌基因的变异ꎬ进而实现耐药菌株的追踪ꎬ对研究铜绿假单胞菌的耐药机制具有重要意义ꎮ多位点序列分型是Maiden等人在1998年提出的用于分析基因的核苷酸序列ꎬ进而发现细菌基因的变异ꎮMLST通过使用管家基因中的序列变异来定义类型ꎬ以ST编号为基本分析单位ꎬ每一个ST标号代表一种核苷酸序列信息ꎬ目前应用于耐药菌株的追踪ꎮ通过对铜绿假单胞菌的7个管家基因(acsA㊁aroE㊁guaA㊁mutL㊁nuoD㊁ppsA和trpE)进行PCR扩增纯化ꎬ产物测序后与BLAST对比得出七个管家基因等位基因谱编号ꎬ依据编号的组合即能够得到ST型ꎬ进而实现对全球铜绿假单胞菌的流行趋势及毒力进化变异的追踪调查ꎮ在铜绿假单胞菌中ꎬMBLs的产生通常与序列类型(STs)111㊁175㊁357和235的多耐药高风险克隆相关ꎬ表明高风险克隆在成功传播临床重要抗药性决定因素中的重要作用ꎮPapagiannitsis等[23]发现捷克医院中携带IMP-7的铜绿假单胞菌中ST357克隆编码整合子In-p110ꎬ证明大多数ST357分离株与IMP型MBLs的产生相关ꎮVanegas等[24]研究表明高抗生素选择压力有利于多克隆的出现ꎬ这些克隆能够分别含有KPC和VIM碳青霉烯酶ꎬ主要是ST235和ST111ꎬ但同时出现其他克隆如ST1755㊁ST463ꎮ序列类型235(ST235)是重要的铜绿假单胞菌克隆ꎬ铜绿假单胞菌ST235可以通过突变和获得当地耐药基因ꎬ对碳青霉烯类抗生素产生耐药性[25]ꎮ在ST235中已经描述了多种碳青霉烯酶ꎬ最常见的是VIMꎬ其次是IMPꎬOXAꎬGESꎬKPC和NDMꎮ目前发现质粒编码的产NDM-1的铜绿假单胞菌MLST分型有ST235ꎬ染色体编码的KPC基因可能有利于产生KPC的铜绿假单胞菌ST235扩增时的传播ꎮHu等[26]首次报道了产生KPC-2的ST463铜绿假单胞菌分离株的克隆ꎬ该克隆在浙江省快速出现和传播ꎮ参考文献[1]㊀中华医学会呼吸病学分会感染学组.铜绿假单胞菌下呼吸道感染诊治专家共识[J].中华结核和呼吸杂志ꎬ2014ꎬ37(1):9-16.[2]㊀ZavasckiAPꎬCarvalhaesCGꎬPicãoRCꎬetal.Multidrug-re 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碳青霉烯类抗生素耐药菌的耐药机制
shockwave lithotripsy in lower caliceal calcium oxalate
urolithiasis:a randomized controlled trial[J]. Journal of
类、B 类和 D 类,而 C 类酶主要指染色体编码的头孢菌素酶
(AmpC 酶)。
2.1.1 A 类酶。A 类酶是一种超广谱β-内酰胺酶(ESBLs),介
导细菌对青霉素和头孢菌素以及单环内酰胺类抗生素耐药,
然而近年来不断有介导碳青霉烯类抗生素耐药,主要见于大
肠埃希菌和肠杆菌属耐药机制的研究,尤其是有关肺炎克雷
蛋白(PBPs),从而阻碍细胞壁黏肽合成,使细菌胞壁缺损,菌
体膨胀致使细菌胞浆渗透压改变和细胞溶解而杀灭细菌。哺
乳动物无细胞壁,不受此类药物的影响,因而本类药具有对细
菌的选择性杀菌作用,对宿主毒性小。近十多年来已证实细
菌胞浆膜上特殊蛋白 PBPs 是此药的作用靶位,比如亚胺培南
与 PBP 结合,尤其是与 PBP-1 的亲和力很强,阻碍细胞壁的合
citrate on blood pressure in hypertensives[J]. Hypertension,2005,45(4):571.
张惠琴,李大强,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ家明,等.枸橼酸钾对高血压患者血压
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Soygür T,Akbay A,Küpeli S. Effect of potassium citrate
碳青霉烯类抗生素耐药菌的耐药机制
ICU碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌肺部感染危险因素分析
5 7 O ・
国际检验 医学杂志 2 0 1 3 年 3月第 3 4卷第 5 期
I n t J L a bMe d , Ma r c h 2 0 1 3 , Vo 1 . 3 4 , N o . 5 ・Βιβλιοθήκη 临床 检验 研究论 著 ・
I C U 碳 青霉 烯 耐药 铜绿 假 单胞 菌肺 部 感染 危 险 因素分 析
Th e a na l y s i s o f c a r b a pe n e m r e s i s t a n t ps e ud o mo na s a e r ug i no s a i s o l a t e f r o m t h e i nt e ns i v e c a r e u ni t pa t i e nt s : r i s k f ac t o r s f o r p ul mo na r y i nf e c t i o n
( CRPA )i s o l a t e f r o m t h e i n t e n s i v e c a r e u n i t ( I C U) p a t i e n t s , i n o r d e r t o p r o v i d e t h e r e f e r e n c e f o r t h e i n f e c t i o n c o n t r o 1 . Me t h o d s Th i s s t u d y wa s a r e t r o s p e c t i v e r e v i e w o f a h o s p i t a l e p i d e mi o l o g y d a t a b a s e a n d i n c l u d e d 5 1 6 i s o l a t e s o f Ps e u d o mo n a s a e r u g i n o s a ( P A) f r o m I CU. Us i n g t h e c a r b a p e n e m s e n s i t i v e P s e u d o mo n a s a e r u g i n o s a i s o l a t e s a s t h e c o n t r o l g r o u p. t h e r i s k f a c t o r s f o r t h e a c — q u i s i t i o n o f CRPA we r e a n a l y z e d . Re s u l t s Of t h e 5 1 6 PA i s o l a t e s 2 6 . 1 7 ( 1 3 5 ) we r e c a r b a p e n e ma s e r e s i s t a n c e . Co mp a r e d t h e
耐碳青霉烯铜绿假单胞菌耐药机制和传播机制研究
L a b Me d C l i n , Ma y 2 0 1 3 , Vo 1 . 1 0 , No . 1 0
・
论 著 ・
耐 碳 青 霉 烯 铜 绿 假 单 胞 茵 耐药 机 制 和 传 播 机 制研 究
mo r p h i s m— P CR ( RF LP — PCR)a n d s e q u e n c i n g we r e u s e d t o d e t e c t c l a s s I i n t e g r o n,I S C R1 ,a n d c a r b a p e n e ma s e s g e n e s
St ud y on me c h an i s m o f dr ug r e s i s t a nc e a n d t r a ns mi s s i o n i n c ar ba p e ne ms — r e s i s t a n t p s e ud o mo n a s a e r ug i no s a i s ol a t e s
s i t y, Gu a n gz h o u, Gu a n g do n g 5 1 0 5 1 5, Ch i n a )
[ A b s t r a c t ] O b j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e me c h a n i s m o f d r u g r e s i s t a n c e a n d t r a n s mi s s i o n i n c a r b a p e n e ms — - r e s i s t — -
铜绿假单胞菌对碳青霉烯类耐药的机制及临床研究
铜绿假单胞菌对碳青霉烯类耐药的机制及临床研究[关键词] 铜绿假单胞菌;耐药性;美罗培南;亚胺培南各种抗假单胞菌药物在治疗铜绿假单胞菌感染过程中或治疗后可出现不同程度的耐药导致治疗失败,但各种药物诱导耐药的相对危险性可有差异。
了解铜绿假单胞菌对碳青霉烯类耐药的机制,及时掌握新的耐药动向及其相关因素,有助于制定切合实际的控制耐药方案。
1铜绿假单胞菌对碳青霉烯类耐药的机制OprD为铜绿假单胞菌外膜孔道蛋白,可被动性摄取碱性氨基酸,亦可渗透碳青霉烯类药物。
对亚胺培南的渗透率为736nm/s,对美罗培南为73nm/s,表明亚胺培南透入铜绿假单胞菌比美罗培南快10倍。
OprD丢失后,两者的渗透率分别为6nm/s及5.5nm/s,对亚胺培南的MIC从1-2mg/L上升到8-32mg /L,对美罗培南的MIC从0.12~0.5mg/L上升到2~4mg/L。
铜绿假单胞菌OprD丢失或下降是介导对亚胺培南耐药的主要机制,对美罗培南的影响较少可能与通过尚未确定的通道进入菌体有关。
因单纯OprD丢失不影响对非碳青霉烯类药物的敏感性,属窄谱耐药机制。
亚胺培南为强力β-内酰胺酶诱导剂,诱导铜绿假单胞菌产生Bush IB-内酰胺酶,Bush I酶可快速水解抗假单胞菌头孢菌素类及青霉素类药物,但对亚胺培南只具缓慢水解作用。
铜绿假单胞菌外膜孔道蛋白(OprD)丢失可引起对亚胺培南耐药,但若单纯OprD丢失而无β一内酰胺酶参入,则对亚胺培南的MIC只由0.25mg /L增至0.5mg/L,若OprD丢失同时伴口一内酰胺酶的作用,则可使其MIC 增至16mg/L,表明β-内酰胺酶与渗透性改变介导对亚胺培南耐药具协同作用。
美罗培南比亚胺培南对β-内酰胺酶更稳定,OprD丢失伴β-内酰胺酶作用仅使铜绿假单胞菌对美罗培南的MIC增至2-4mg/L。
产金属β-内酰胺酶的菌株亦可能需要OprD丢失才对碳青霉烯类耐药,虽然产金属酶类药物仍属少见,但正在成为铜绿假单胞菌对亚胺培南及美罗培南高度耐药的原因,并可能成为今后严重的问题。
碳青霉烯类的使用量与铜绿假单胞菌耐药性分析
碳青霉烯类的使用量与铜绿假单胞菌耐药性分析田红英;杜江;马张稳【摘要】目的探讨碳青霉烯类抗菌药物的用药频度(DDDs)与铜绿假单胞菌对其耐药性的相关性,指导临床合理用药.方法对延安大学附属医院2011~2015年临床送检做细菌培养的各类临床标本分离出的铜绿假单胞菌及其对碳青霉烯类抗菌药物的药敏结果进行回顾性分析.结果共分离临床感染菌株8995株,其中绿假单胞菌菌株1542株,占临床感染菌株分离菌株数的17.14%.碳青霉烯类抗生素DDDs值、亚胺培南/西司他丁和美罗培南的DDDs值呈先升后降的趋势,而帕尼培南/倍他米隆和比阿培南的DDDs值呈逐年下降的趋势.与2011年相比,2012、2013、2014、2015年碳青霉烯类抗生素DDDs值分别上升了6.50%、26.46%、56.37%和22.77%.铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率与碳青霉烯类抗生素DDDs值之间呈显著相关(r=0.925,P<0.05).结论铜绿假单胞菌耐药形势十分严峻,铜绿假单胞菌耐药性与碳青霉烯类抗生素的用药量具有相关性.【期刊名称】《延安大学学报(医学科学版)》【年(卷),期】2017(015)002【总页数】3页(P13-15)【关键词】碳青霉烯类抗生素;铜绿假单胞菌;用药频度;耐药性【作者】田红英;杜江;马张稳【作者单位】延安大学医学院病原生物学教研室,陕西延安716000;延安市人民医院普外科二病区,陕西延安716000;延安大学附属医院创伤修复外科,陕西延安716000【正文语种】中文铜绿假单胞菌 (Pseudomonas aeruginosa) 为非发酵革兰阴性菌,是医院感染的主要致病菌,易形成获得性耐药[1]。
临床上可选择的药物极其有限,对其感染治疗一直较为棘手,病死率亦高。
而监测铜绿假单胞菌的耐药性的变化,对临床用药指导和减少广谱耐药菌的均有着重要的现实意义。
碳青霉烯类是临床上常用的治疗革兰阴性菌感染的抗生素类药物,特别是对铜绿假单胞菌为医院感染的首选药物,也使得铜绿假单胞菌对其产生了耐药性[2-3],给临床治疗带来很大困难。
肠杆菌科细菌碳青霉烯类抗生素耐药治疗的研究进展
Mod Diagn Treat 现代诊断与治疗2021Apr 32(8)肠杆菌科细菌碳青霉烯类抗生素耐药治疗的研究进展吴鸿滨(天津市第五中心医院检验科,天津300450)Research Progress in the Treatment of Carbapenem-resistant Enter 鄄obacteriaceaeWU Hong-bin (Department of Clinical Laboratory,Peking University Binhai Hospital,Tianjin 300450,China )Abstract :Enterobacteriaceae are facultative anaerobic or obligate aerobic gram -negative bacilli and coccobacillusthat widely exist in human and in the intestine of most warm-blooded animals,and most of them are normal flora.As one of the most widely distributed pathogenic bacteria,Enterobacteriaceae can be transformed into conditional pathogenic bacteriawhen the immunity of host decreases,which not only causes external acquired infection,but also iatrogenic infection inside the hospital.Carbapenems are β-lactam antibiotics with broadantibacterial spectrum and strong antibacterial property,and is thus often used as the final drug therapyin the treatment of multi-drugresistant gram-negative bacillus infection.However,the unscientific usage and dosage of broad-spectrum antibioticsin recent years has given rise toa large number of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE),the drug resistance rate ofwhich is increasing year by year.Keywords :Enterobacteriaceae ;Drug resistance ;Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae ;Resistance mechanism;Ther ⁃影响,其不同形状大小会对患者治疗效果产生较大影响,在治疗时应根据患者实际情况进行选择。
树鼩源碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌的分离鉴定及生物学特性研究
中国畜牧兽医 2024,51(4):1717-1728C h i n aA n i m a lH u s b a n d r y &V e t e r i n a r y Me d i c i n e 树鼩源碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌的分离鉴定及生物学特性研究穆政融1,程晴晴1,张东洁2,5,翟珊珊2,李竹欣2,陶俊宇2,3,4,冷 静1,2,3,4(1.广西医科大学基础医学院,南宁530021;2.广西中医药大学,南宁530200;3.广西高发传染病中西医结合转化医学重点实验室,南宁530200;4.广西特色实验动物病证模型重点实验室,南宁530200;5.南宁市中医医院,南宁530001)摘 要:ʌ目的ɔ确定养殖过程中死亡树鼩的致病原因并分析病原的生物学特性㊁致病性和耐药情况,制定防治方法㊂ʌ方法ɔ对死亡树鼩进行病理剖检,记录肺脏㊁肝脏㊁脾脏㊁肠道等主要脏器的病变情况,通过平板划线法从主要病变脏器中分离单个菌落,观察菌落形态并进行革兰染色镜检,通过生化试验㊁药敏试验㊁致病性试验及16Sr R N A 基因测序和全基因组测序等手段对分离株进行进一步分析㊂ʌ结果ɔ从死亡滇西树鼩的脾脏㊁肠道中分离获得1株碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌,分离菌株在L B 琼脂培养基中呈现产绿色水溶色素的灰白色菌落,镜检为革兰阴性杆菌;生化试验进一步证实分离菌为非发酵菌;通过序列进化分析可知,分离菌与G e n B a n k 收录的土壤来源铜绿假单胞菌F 4相似性高达99%㊂药敏试验结果显示,分离菌对亚胺培南和美罗培南等碳青霉烯类及左氧氟沙星等喹诺酮类抗菌药均具有一定的耐药性㊂致病性试验结果显示,该分离株对成年昆明小鼠的半数致死量(L D 50)为3.382ˑ108C F U ,对死亡小鼠脏器组织进行病理学观察,可见肺脏㊁肝脏㊁脾脏㊁肠道等的炎性损伤和坏死㊂对各脏器再次进行细菌分离,基于16S r R N A 序列分析发现铜绿假单胞菌可在死亡小鼠的脾脏㊁肠道㊁血液中存在,具有较高的致病性㊂全基因组测序结果证实,分离菌具有碳青霉烯耐药性相关基因,并与铜绿假单胞菌高致病参考菌株具有相似的毒力因子基因㊂ʌ结论ɔ本研究从病死滇西树鼩体内分离出碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌,为树鼩微生物致病研究和驯化养殖提供了新的理论依据㊂关键词:树鼩;铜绿假单胞菌;耐药性中图分类号:S 852.61文献标识码:AD o i :10.16431/j.c n k i .1671-7236.2024.04.039 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):收稿日期:2023-10-07基金项目:广西特色实验动物病证模型重点实验室建设项目(04B 21126);广西高发传染病中西医结合转化医学重点实验室(K J T 19044)联系方式:穆政融,E -m a i l :q d m u z r @163.c o m ㊂通信作者陶俊宇,E -m a i l :t a o j y @g x t c m u .e d u .c n ;冷静,E -m a i l :l j986771558@163.c o m I s o l a t i o n ,I d e n t i f i c a t i o na n dB i o l o g i c a l C h a r a c t e r i s t i c s o fC a r b a pe n e m -r e s i s t a n t P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s af r o m T u p a i a b e l a n ge r i MUZ h e n g r o n g 1,C H E N G Q i n g q i n g 1,Z H A N G D o n g ji e 2,5,Z H A I S h a n s h a n 2,L I Z h u x i n 2,T A OJ u n y u 2,3,4,L E N GJ i n g1,2,3,4(1.S c h o o l o f B a s i cM e d i c i n e ,G u a n g x iM e d i c a lU n i v e r s i t y ,N a n n i n g 530021,C h i n a ;2.G u a n g x i U n i v e r s i t y o f C h i n e s eM e d i c i n e ,N a n n i n g 530200,C h i n a ;3.G u a n g x iK e yL a b o r a t o r y o f T r a n s l a t i o n a lM e d i c i n e f o rT r e a t i n g H i g h -i n c i d e n c e I n fe c t i o u sD i s e a s e s w i t h I n t e g r a t i v eM e d i c i n e ,N a n n i n g 530200,C h i n a ;4.K e y L a b o r a t o r yf o rC o m p l e m e n t a r y a n dA l t e r n a t i v eM e d i c i n eE x p e r i m e n t a lA n i m a lM o d e l s o f G u a ng x i ,N a n n i n g 530200,C h i n a ;5.N a n n i n g T r a d i t i o n a lC h i n e s eM e d i c i n eH o s p i t a l ,N a n n i n g 530001,C h i n a )A b s t r a c t :ʌO b j e c t i v e ɔT h i se x p e r i m e n tw a sa i m e dt od e t e r m i n et h ec a u s eo fd e a t ho f T u pa i ab e l a n ge r i d u r i n g t h eb r e e d i n gp r o c e s s ,a n a l y z et h eb i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ,p a t h o g e n i c i t y a n d中国畜牧兽医51卷d r u g r e s i s t a n c e o ft h e p a t h o g e n,a n d d e v e l o p p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l m e t h o d s.ʌM e t h o dɔP a t h o l o g i c a l d i s s e c t i o nw a s p e r f o r m e d o n t h e d e a d T u p a i a b e l a n g e r i a n d t h e p a t h o l o g i c a l c h a n g e s o f e a c hm a j o r o r g a nw e r e r e c o r d e d,i n c l u d i n g l u n g,l i v e r,s p l e e n a n d i n t e s t i n e.S i n g l e c o l o n i e sw e r e i s o l a t e d f r o mt h em a i nd i s e a s e do r g a n s u s i n g t h e s t r e a k p l a t em e t h o d,a n d t h em o r p h o l o g y o f t h e c o l o n i e s w a s o b s e r v e d.A tt h e s a m e t i m e,G r a m s t a i n i n g w a s u s e d t o o b s e r v e u n d e r t h e m i c r o s c o p e,f o l l o w e db y b i o c h e m i c a la n dd r u g r e s i s t a n c et e s t s,a n d p a t h o g e n i c i t y t e s t.F u r t h e r a n a l y s i sw a sc o n d u c t e do nt h ei s o l a t e ds t r a i n su s i n g16Sr R N A g e n es e q u e n c i n g a n db a c t e r i a g e n o m e s e q u e n c i n g.ʌR e s u l tɔAc a r b a p e n e m-r e s i s t a n t P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a s t r a i nw a s i s o l a t e df r o mt h e s p l e e na n d i n t e s t i n e o f t h ed e c e a s e d T u p a i a b e l a ng e r i chi n e n s i s.T h e i s o l a t e p r e s e n t e d ag r a y-w h i t e c o l o n yp r o d u c i n gg r e e n w a t e r-s o l u b l e p i g m e n t s i nL Ba g a rm e d i u m,a n d w a sG r a m-n e g a t i v eu n d e r m i c r o s c o p e.B i o c h e m i c a lt e s t sf u r t h e rc o n f i r m e dt h a ti t w a sa n o n-f e r m e n t i n g b a c t e r i u m.S e q u e n c e e v o l u t i o na n a l y s i s s h o w e d t h a t i th a dah i g hs i m i l a r i t y o f99%w i t ht h e s o i l s o u r c e P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a F4i nG e n B a n k.T h e d r u g s e n s i t i v i t y t e s t r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e i s o l a t e ds t r a i nh a d c e r t a i n r e s i s t a n c e t o c a r b a p e n e ma n t i b i o t i c s s u c h a s i m i p e n e ma n dm e r o p e n e m, a sw e l l a s q u i n o l o n e a n t i b i o t i c s s u c h a s l e v o f l o x a c i n.T h e p a t h o g e n i c i t y t e s t r e s u l t s h o w e d t h a t t h e m e d i a n l e t h a l d o s e(L D50)o f t h e i s o l a t e d s t r a i n t o a d u l tK u n m i n g m i c ew a s3.382ˑ108C F U.T h e o r g a n sa n dt i s s u e so fd e a d m i c e w e r ei s o l a t e df o r p a t h o l o g i c a lo b s e r v a t i o n,a n di n f l a m m a t o r y d a m a g e a n dn e c r o s i so f t h el u n g s,l i v e r,s p l e e n,i n t e s t i n e,e t c.w e r eo b s e r v e d.B a c t e r i a l i s o l a t i o n w a s c o n d u c t e d a g a i no nv a r i o u s o r g a n s,a n db a s e do n16Sr R N As e q u e n c e a n a l y s i s,P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a c o u l d b e f o u n d i n t h e s p l e e n,i n t e s t i n e a n d b l o o d o f d e a d m i c e,w i t h h i g h p a t h o g e n i c i t y.T h ew h o l e g e n o m es e q u e n c i n g r e s u l t sc o n f i r m e dt h a t t h e i s o l a t es t r a i nh a d g e n e s r e l a t e dt o c a r b a p e n e m r e s i s t a n c e a n d s h a r e d s i m i l a r v i r u l e n c ef a c t o r g e n e s w i t h t h e h i g h l y p a t h o g e n i cr e f e r e n c es t r a i no f P s e u d o m o n a sa e r u g i n o s a.ʌC o n c l u s i o nɔT h i ss t u d y i s o l a t e do n e c a r b a p e n e m-r e s i s t a n t P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a f r o mt h ed e c e a s e d T u p a i a b e l a n g e r i,p r o v i d i n g a n e wt h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h es t u d y o f m i c r o b i a l p a t h o g e n i c i t y a n d d o m e s t i c a t i o n o f T u p a i a b e l a n g e r i.K e y w o r d s:T u p a i a b e l a n g e r i;P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a;d r u g r e s i s t a n c e铜绿假单胞菌(P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a)又称绿脓杆菌,属假单胞菌属,需氧革兰阴性杆菌,普遍存在于饮用水㊁土壤等外界环境和动植物体内,为条件性人兽共患病原菌[1]㊂在机体免疫功能低下时,铜绿假单胞菌引发的严重感染会导致高发病率和高死亡率[2]㊂随着铜绿假单胞菌对碳青霉烯类化合物的抗性越来越强,碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌(c a r b a p e n e m-r e s i s t a n t P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a, C R P A)在全世界范围内的流行率不断上升,已成为导致全球性感染的主要病原体之一,占铜绿假单胞菌感染病例的10%~30%[3-4]㊂在世界卫生组织2017年列举的20种迫切需要新治疗方案的耐药细菌中,C R P A排名第2位[5]㊂树鼩(T u p a i ab e l a n g e r i)是一种小型哺乳动物,与人类在基因组结构和序列上有较高的相似性[6],尤其在免疫系统[7]㊁代谢途径和肝脏功能[8]等方面,这使得树鼩成为研究人类疾病模型的合适选择㊂此外,树鼩对一些传染性疾病具有易感性,如乙型肝炎病毒等[9],可用来建立相应的疾病模型,研究疾病的发病机制㊁传播途径及药物治疗的有效性㊂树鼩的肠道微生物群中普遍存在抗生素耐药菌株[10],但相关的报道甚少㊂近日,于广西中医药大学人工驯化养殖实验中心发现1只树鼩(滇西亚种,12月龄,雌性)精神萎靡不振,活动力严重减弱,无法对试验养殖者的喂食行为做出反应,遂在该树鼩死亡时对其进行剖检,对其器官进行细菌分离并进行了系统鉴定,通过药敏试验和成年昆明小鼠致病性试验确定其耐药特征及致病过程,以期为今后针对树鼩相关疾病的有效预防和研究提供参考依据㊂81714期穆政融等:树鼩源碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌的分离鉴定及生物学特性研究1材料与方法1.1材料1.1.1试验动物4周龄健康S P F级雄性昆明小鼠(25ʃ5)g购自斯贝福(北京)生物技术有限公司(许可证号:S C X K(京)2019 0010)㊂试验经广西中医药大学伦理审查委员会审查通过,动物使用遵循了3R(替代(r e p l a c e m e n t)㊁减少(r e d u c t i o n)和改良(r e f i n e m e n t))原则㊂1.1.2主要试剂 L B琼脂平板㊁哥伦比亚血琼脂平板㊁非发酵细菌鉴定管均购自广东环凯微生物科技有限公司;药敏纸片购自湖南比克曼生物科技有限公司;细菌D N A提取试剂盒购自南京诺唯赞生物科技股份有限公司;电泳凝胶回收试剂盒购自北京康为世纪生物科技有限公司;D r e a m T a q G r e e n P C R M a s t e rM i x购自赛默飞世尔科技有限公司;其他常规分析试剂均为分析纯㊂1.2方法1.2.1病死树鼩剖检与病理检查于超净工作台中剖检死亡树鼩,观察脏器病变情况,并取肺脏㊁肝脏㊁脾脏㊁肠道等组织,使用无菌手术刀切取病变组织制作病理切片,进行病理组织学观察㊂1.2.2细菌分离纯化使用接种环无菌取发病树鼩肝脏㊁脾脏㊁肺脏㊁肠道于灭菌生理盐水中充分搅拌溶解,用灭菌接种环挑取一环,用平板划线分离法将样本接种于L B琼脂平板和哥伦比亚血琼脂平板,37ħ恒温培养24h,观察菌落形态与特征,挑取可疑优势菌落继续接种于L B琼脂平板和哥伦比亚血琼脂平板培养24h,挑取单个菌落接种于营养琼脂斜面,4ħ保存待用㊂1.2.3细菌16Sr R N A测序分析使用浓度为2ˑ105U/m L的溶菌酶裂解细菌,并使用细菌D N A柱提法试剂盒提取细菌基因组D N A,并以此为模板使用16Sr R N A基因通用引物进行P C R扩增㊂引物序列:F:5'-A G A G T T T G A T C A T G G C T-C A G-3';R:5'-G T G T G A C G-G G C G G T G T G T A C-3'[11]㊂P C R反应体系50μL:D r e a m T a q G r e e n P C R M a s t e rM i x(2ˑ)25μL,D N A模板2μL,上㊁下游引物(10n m o l/L)各1μL,无菌无酶水21μL㊂P C R 反应条件:95ħ预变性5m i n;95ħ变性30s,55ħ退火30s,72ħ延伸1m i n,共35个循环;72ħ延伸5m i n㊂P C R产物进行2.0%琼脂糖凝胶电泳后进行胶回收,将回收的P C R产物委托生工生物工程(上海)股份有限公司测序,将测序后的序列进行B L A S T序列比对,得到同源性较高的菌株,采用M e g a11.0软件,以N e i g h b o r-J o i n i n g(N J)法[12]构建系统发育树㊂1.2.4细菌生长曲线测定与平板菌落计数采用比浊法测定细菌生长曲线,分别于4㊁8㊁12㊁24和36h测定菌液D600n m值,并在每个时间段取一定量的稀释液涂布到琼脂平板上,根据稀释倍数和取样接种量换算不同时间段含菌数,绘制 时间-吸光度-菌落数 曲线[13]㊂1.2.5细菌生化鉴定将分离纯化的菌株进行触酶试验,并按说明书接种于各生化反应管中,于37ħ恒温培养箱中培养24~48h,结合试验结果鉴定可疑菌株㊂1.2.6药敏试验根据美国临床实验室标准化协会(C L S I)发布的抗微生物药物敏感性试验执行标准,采用K i r b y-B a u e r纸片琼脂扩散法[14],根据抑菌圈直径(I Z D)大小检测细菌对9种抗菌药物的敏感性㊂1.2.7小鼠回归试验和病理检查将分离菌株接种于50m LL B液体培养基中,于37ħ摇床200r/m i n 培养过夜,依据改良寇氏(K a r b e r)法设计试验,将25只S P F级雄性昆明小鼠随机分为5组,每组5只,其中4组为感染组,分别通过腹腔注射浓度为1.2ˑ1010㊁1.2ˑ109㊁1.2ˑ108㊁1.2ˑ107C F U/m L 的分离菌菌液,每只注射0.2m L;剩余1组为对照组,注射等量的生理盐水㊂观察7d,记录小鼠发病及死亡情况,剖检1.2ˑ1010和1.2ˑ109C F U/m L 组死亡小鼠,依次观察肝脏㊁脾脏㊁肺脏㊁小肠等组织器官的病变状况,并于4%多聚甲醛中固定,制作石蜡切片进行H E染色观察㊂取相应脏器进行细菌培养,取脾脏㊁肠道㊁血液细菌菌液,基于16S r R N A序列二代测序进行微生物分类分析[15]㊂1.2.8细菌全基因组学分析细菌基因组测序和基因组组分㊁功能注释等分析委托深圳华大科技有限公司完成㊂获得测序菌株基因集合后,对基因进行综合性抗生素耐药性数据库(C A R D)[16]㊁致病菌毒力因子数据库(V F D B)[17]比对注释,确定与耐药和毒力因子[18]相关基因的种类与功能,明确C R P A相关的毒力因子表达情况㊂结合铜绿假单胞菌参考菌株P A O1(A T C C15692)㊁C r1(A T C C 9027)㊁B136-33[19]等,使用T r e e B e S T软件[20],基于各菌株基因家族分析结果,采用N J法构建系统发育树㊂依据V F D B毒力因子分类树绘制气泡热图㊂9171中国畜牧兽医51卷2结果2.1病死树鼩临床症状与病理剖检待解剖的树鼩处于濒死状态,反应迟钝,且伴有腹泻㊁抽搐等症状,观察数十分钟后死亡,遂即进行剖检㊂解剖发现其腹腔具有恶臭气味和渗出物,可见脾脏色泽暗沉(图1A),肠道严重产气(图1B),肠道内容物呈现黑色㊂H E染色镜检可见肠道和脾脏组织均损伤严重,形态紊乱㊂脾脏白髓和红髓界限模糊㊁形状不规则(图2A,箭头a),脾小梁数量明显增多,炎细胞浸润较明显(图2A,箭头b);肠组织结构基本完整,绒毛上皮细胞坏死脱落(图2B,箭头c),绒毛间质中有大量炎细胞浸润(图2B,箭头d)㊂2.2细菌分离培养与生化鉴定结果将死亡树鼩的脾脏㊁肠道样品中分离获得的2株可疑菌株,划线于L B琼脂平板和哥伦比亚血平板,脾脏和肠道组织划线的平板上均可分离出产绿色水溶色素的灰白色菌落,通过观察血平板可发现溶血现象且菌落呈现金属光泽(图3A),分离菌革兰染色镜检显示为革兰阴性杆菌(图3B)㊂A,脾脏;B,肠道㊂下同A,S p l e e n;B,I n t e s t i n e.T h e s a m e a sb e l o w图1感染树鼩脏器病变F i g.1P a t h o l o g i c a l o r g a n s o f i n f e c t e d T u p a i a b e l a n g e ri图2感染树鼩组织病理学观察(400ˑ)F i g.2H i s t o p a t h o l o g i c a l o b s e r v a t i o no f i n f e c t e d T u p a i a b e l a n g e r i(400ˑ)图3分离菌株血平板培养菌落形态(A)及革兰染色镜检(B,1000ˑ)观察F i g.3O b s e r v a t i o no f c o l o n y m o r p h o l o g y i nb l o o d p l a t e c u l t u r e(A)a n dG r a ms t a i n i n g m i c r o s c o p y(B,1000ˑ)o f t h e i s o l a t e 02714期穆政融等:树鼩源碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌的分离鉴定及生物学特性研究2.3 分离菌株16S r R N A 测序与分析对树鼩肠道和脾脏分离到的2株细菌16S r R N A 基因P C R 扩增获得长度约为1300b p 的片段(图4),目的片段回收进行一代测序,测序结果经B L A S T 序列比对,结果表明2条序列测序结果一致,与铜绿假单胞菌F 4(H F 572851)的相似性为99%㊂本研究将其命名为MU 45-B 02,结合不同来源(人类㊁动植物㊁土壤㊁水等)相似性较高的铜绿假单胞菌株16Sr R N A 序列构建系统发育树,结果显示,分离菌株MU 45-B 02与G e n B a n k 中收录的从不同物种或环境中分离的铜绿假单胞菌处于相同的大分支内,有较近的亲缘关系(图5),基于16S r R N A 序列的高度保守性,确定分离株为铜绿假单胞菌㊂M ,G N 3KD N A M a r k e r ;1,空白对照;2,肠道分离株;3,脾脏分离株M ,G N 3K D N A M a r k e r ;1,B l a n k c o n t r o l ;2,I s o l a t ef r o m i n t e s t i n e ;3,I s o l a t e f r o ms pl e e n 图4 分离菌株16S r R N A 基因P C R 扩增结果电泳图F i g .4 P C R a m p l i f i c a t i o ne l e c t r o p h e r o g r a m o f16Sr R N A ge n e of t h e i s o l a t e d s t r a in 图5 分离菌株与参考菌株基于16S r R N A 基因的系统发育树F i g .5 P h y l o ge n e t i c t r e e of t h e i s o l a t e d s t r a i na n d r e f e r e n c e s t r a i n s b a s e do n16S r R N Ag e n e 2.4 分离菌株生长曲线和吸光度-菌落数曲线通过测定分离菌株菌液D 600n m 值与生长时间的关系,并进行菌落计数,发现该细菌在生长到18h时即可到达平台期,当D 600n m 值为0.5时,对应的菌落数约为3ˑ1010C F U /m L (图6)㊂2.5 细菌生化鉴定结果生化鉴定结果显示,分离菌株能分解葡萄糖㊁甘露糖和木糖,不分解麦芽糖,硝酸盐还原试验㊁枸橼酸盐利用试验㊁乙酰胺酶试验㊁精氨酸双水解酶试验㊁脲酶试验㊁氧化酶试验均为阳性,其余为阴性(表1),结果符合铜绿假单胞菌生化特征㊂2.6 药敏试验分离菌株药敏试验结果见表2㊂由表2可知,该菌株对氟喹诺酮类药物㊁碳青霉烯类药物亚胺培南和美罗培南具有一定耐药性,为碳青霉烯耐药性菌株㊂对头孢他啶㊁哌拉西林㊁阿米卡星等药物均敏感㊂1271中 国 畜 牧 兽 医51卷图6 分离菌株生长曲线(A )和吸光度-菌落形成单位曲线(B )F i g .6G r o w t h c u r v e (A )a n da b s o r b e n c e -c o l o n y f o r m i n g u n i t s c u r v e (B )o f t h e i s o l a t e d s t r a i n 表1 分离菌株生化鉴定结果T a b l e 1 B i o c h e m i c a l i d e n t i f i c a t i o n r e s u l t s o f t h e i s o l a t e d s t r a i n 项目I t e m s 结果R e s u l t s项目I t e m s结果R e s u l t s葡萄糖G l u c o s e +精氨酸双水解酶A r g i n i n e d i h y d r o l a s e +甘露糖M a n n o s e +脲酶U r e a s e +木糖X yl o s e +氧化酶O x i d a s e +麦芽糖M a l t o s e -赖氨酸L y s i n e -硝酸盐N i t r a t e +鸟氨酸O r n i t h i n e-枸橼酸盐C i t r a t e+吲哚I n d o l e -乙酰胺酶A c e t a m i d a s e+硫化氢H 2S -+,阳性;-,阴性+,P o s i t i v e ;-,N e g a t i v e 表2 分离菌株药敏试验结果T a b l e 2 D r u g s e n s i t i v i t y t e s t r e s u l t s o f i s o l a t e d s t r a i n 抗菌药物A n t i m i c r o b i a l d r u g s 抑菌圈直径I Z D /m m敏感性S e n s i t i v i t y头孢他啶C A Z 29S 哌拉西林P I P27S 阿米卡星AMK 22S 环丙沙星C I P 18R 诺氟沙星N O R 12R 左氧氟沙星L E V10R 庆大霉素G E N 9R 亚胺培南I P M6R 美罗培南M E M 14RS ,敏感;R ,耐药S ,S e n s i t i v e ;R ,R e s i s t a n t2.7 小鼠回归试验试验组小鼠在接种菌液后,精神萎靡,不喜活动㊂8h 后,腹腔注射浓度1.2ˑ1010C F U /m L 菌液组小鼠全部死亡㊂24h 后,1.2ˑ109C F U /m L 组小鼠出现4只死亡㊂第1天内死亡的9只小鼠眼睛出现脓性分泌物,爪尖和尾尖发黑,腹部膨大,毛发散乱㊂48h 后,1.2ˑ108C F U /m L 组小鼠死亡1只,未死亡的小鼠出现聚堆㊁远离水源和食源的行为㊂继续观察,剩余小鼠全部存活,对照组小鼠继续饲养7d 后全部存活,剖检未见相关病变㊂根据小鼠死亡数量与对应的菌液浓度,采用改良寇氏法可计算出分离菌株L D 50为3.382ˑ108C F U (表3)㊂22714期穆政融等:树鼩源碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌的分离鉴定及生物学特性研究表3 分离菌株小鼠致病性试验T a b l e 3 P a t h o g e n i c i t y t e s t o f i s o l a t e d s t r a i n s i nm i c e 菌液浓度B a c t e r i ac o n c e n t r a t i o n /(C F U /m L )小鼠总数T o t a l n u m b e r o fm i c e死亡小鼠数量N u m b e r o f d e a dm i c e 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 死亡小鼠总数T o t a l n u m b e r o fd e a dm i c e1.2ˑ10105500000051.2ˑ1095400000041.2ˑ1085010000011.2ˑ107500000000对照组C o n t r o l g r o u p5剖检1.2ˑ1010和1.2ˑ109C F U /m L 组死亡小鼠,可见肝脏有灰白色坏死点,脾脏颜色暗沉,肠道鼓气,腹膜有大量白色脓性分泌物㊂病理切片镜检结果显示,感染组肺脏组织整体损伤严重,大量肺泡腔融合㊁变小,肺泡隔增厚,较多气管上皮细胞发生坏死,胞核溶解㊁消失(图7B 2,箭头a ),气管周围重度炎细胞浸润(图7B 2,箭头b ),肺泡间质有出血现象(图7B 2,箭头c )㊂肝脏组织结构损伤,肝窦间隙有炎细胞浸润(图7D 2,箭头e ㊁f),肝细胞坏死,核固缩(图7D 2,箭头d )㊂脾脏损伤严重,整体组织结构改变明显(图7F 1,箭头g );脾脏白髓红髓界限不明显,不规则;发生大量炎细胞浸润及细胞坏死(图7F 2,箭头h )㊂小肠组织结构损伤,发生糜烂,绒毛断裂㊁脱落(图7H 1,箭头i ),肌层发生坏死(图7H 1,箭头j )㊂对照组小鼠各组织均无异常㊂图7 腹腔注射分离菌株后小鼠不同器官组织病理组织学观察F i g .7 H i s t o p a t h o l o g i c a l o f d i f f e r e n t o r g a n s o fm i c e a f t e r i n t r a p e r i t o n e a l i n je c t i o nof t h e i s o l a t e 从病死小鼠脾脏㊁肠道㊁血液中重新分离得到的细菌基于16S r R N A 序列二代测序进行微生物分类分析,结果可见假单胞菌属存在,且脾脏感染细菌的微生物组成与肠道㊁血液相似,显示细菌经血液循环发生了移行(图8)㊂对肠道㊁血液和脾脏中疑似铜绿假单胞菌单菌落与MU 45-B 02菌株一同进行生化鉴定,其结果相同㊂2.8 全基因组测序与分析结果通过第二代高通量测序和数据库比对,确定MU 45-B 02菌株测序基因组为单个环状染色体3271中国畜牧兽医51卷(7112856b p,G C含量为65.84%),包含6860个基因,另有359个非编码R N A(图9)㊂所携带的质粒(438683b p,G C含量为56.37%)包含390个基因,另有C R I S P R序列1条(90b p)㊂图816S r R N A微生物分类分析F i g.816S r R N A m i c r o b i a l c l a s s i f i c a t i o na n a l y s is图9M U45-B02基因组圈图F i g.9C i r c u l a r r e p r e s e n t a t i o no fM U45-B02g e n o m e42714期穆政融等:树鼩源碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌的分离鉴定及生物学特性研究C A RD 数据库注释结果显示,MU 45-B 02包括耐药基因69个,其中与碳青霉烯类㊁氟喹诺酮类抗菌药耐药相关的基因共有38个(图10),其机制与抗菌药外排㊁渗透率降低和药物作用靶位改变有关㊂本研究在该菌株注释基因中发现了碳青霉烯酶编码基因b l a O X A -50,O X A 型碳青霉烯酶作为D 型碳青霉烯酶,在铜绿假单胞菌中广泛分布,与其他抗药机制协同发挥作用㊂图10 抗菌药耐药性相关基因类型F i g .10 A n t i b i o t i c r e s i s t a n c e r e l a t e d g e n e t y pe s V F B D 数据库注释结果显示,MU 45-B 02包括毒力因子741个,具有铜绿假单胞菌典型的毒力基因,如参与合成脂多糖和分泌绿脓菌素的基因㊁外膜蛋白相关基因(O p r F ㊁O p r D 和O pr E 基因)㊁外毒素相关基因(t o x A 和e x o T 基因)㊁弹性蛋白酶相关基因(l a s A 和l a s B 基因)等㊂有60个毒力因子参与了铜绿假单胞菌生物膜的形成,其中包括L a s I ㊁L a s R ㊁R h l I 和R h l R 等关键基因㊂此外,该铜绿假单胞菌分离株携带表达Ⅲ型分泌系统(T 3S S )效应蛋白的基因e x o T 和e x o U ,不携带e x o S 和e x o Y 基因㊂C R P A 携带共有的毒力基因t o x A ㊁pl c N ㊁p l c H ㊁p h z M ㊁p h z S ㊁a l g D ㊁l a s B ㊁l a s A ㊁p v d A ㊁pi l A 和p i l B 等,这些基因均在MU 45-B 02基因组中得到注释㊂基于铜绿假单胞菌P A O 1㊁C r 1㊁P A K ㊁L E S 400㊁B 136-33㊁D M C 30b 菌株之间的基因家族类型构建进化树,结果如图11所示㊂其中,MU 45-B 02与高毒力菌株B 136-33的基因家族类型最为相近,该菌株会导致人类出现严重腹泻,也可引起社区获得性败血症伴坏死性肠炎㊂V F B D 数据库将不同的毒力因子归为不同的类型,气泡热图可见MU 45-B 02与人源铜绿假单胞菌致病分离株有着相似的毒力特征(图12)㊂图11 分离菌株与参考菌株基于基因家族类型的系统发育树F i g .11 P h y l o g e n e t i c t r e e o f t h e i s o l a t e d s t r a i na n d r e f e r e n c e s t r a i n s b a s e do n g e n e f a m i l y t y pe s 5271中 国 畜 牧 兽 医51卷图12 V F D B 毒力因子分类气泡热图F i g .12 V F D Bv i r u l e n c e f a c t o r c l a s s i f i c a t i o nb u b b l e h e a t m a p3 讨 论铜绿假单胞菌是革兰阴性人兽共患菌,该菌具有多种毒力因子,强大的生物膜形成能力和鞭毛系统,使其能在土壤㊁水和动物宿主等不同环境中生存[18]㊂作为条件致病菌,在机体免疫功能低下时易导致感染,引起人和动物不同疾病,能感染水貂[21]㊁禽类[22]等动物,而在树鼩中的相关报道较少㊂树鼩一般生活在潮湿环境中,铜绿假单胞菌通常在其体表定植[23]㊂在驯化和实验室笼养过程中,人类饲养行为和工业化生产的水源㊁饲料等均可引发细菌相关感染,而铜绿假单胞菌在诸如肠道性感染等疾病中发挥了重要作用㊂小鼠攻毒试验表明,单一的铜绿假单胞菌感染会逐渐发展为由肠杆菌科和铜绿假单胞菌共同参与的全身性感染㊂B a c h t a等[24]通过小鼠铜绿假单胞菌菌血症模型证实,铜绿假单胞菌可从血液扩散到肠道,通过粪便传播,其研究通过示踪发现铜绿假单胞菌在胆囊富集,而在本次试验中,铜绿假单胞菌可从脾脏中分离获得,说明铜绿假单胞菌具有较强的血行感染能力,由该菌引起的肠道菌群失调继发全身性感染可能是易感动物的主要死因㊂铜绿假单胞菌属于耐药水平较高的细菌,该菌能通过高表达自身的外排泵[25]㊁降低外膜蛋白通透性㊁产碳青霉烯酶㊁改变抗菌药物作用靶位㊁形成生物膜㊁自身基因组携带的C R I S P R /C a s 系统[26]等多种机制对不同药物产生天然耐药,包括头孢菌素类㊁青霉素类㊁氨基糖苷类㊁碳青霉烯类和氟喹诺酮类抗菌药物,耐药机制复杂,同时表现出多重耐药性㊂人类的胃肠道是铜绿假单胞菌及其抗性基因的宿主,H u 等[4]通过分离临床株发现,人类肠道C R P A 的检出率为41.3%,碳青霉烯酶介导的铜绿假单胞菌碳青霉烯酶耐药仍是一个值得关注的问题,极大地限制了抗感染策略的选择㊂作为良好的细菌实验动物模型,早在2011年,L i 等[27]就利用铜绿假单胞菌建立树鼩细菌感染模型以评价抗菌药物疗效,由树鼩体内分离出产碳青霉烯酶菌株对探索实验动物模型具有一定的指导意义㊂基于16S r R N A 基因和全基因组的遗传进化树分析结果显示,不同物种来源的铜绿假单胞菌与本试验分离菌株MU 45-B 02具有较高的相似性,它们分离自不同的外界环境和物种,可跨物种感染㊂被铜绿假单胞菌感染的人或动物的排泄物可将铜绿假单菌向其他动物传播,其途径包括饮用水㊁饲料㊁笼具接触等㊂具有耐药性的铜绿假单胞菌对树鼩驯化养殖具有一定的潜在威胁,应在饲养过程中予以重视㊂4 结 论本研究从发病树鼩脾脏和肠道中分离出铜绿假单胞菌,结合全基因组测序技术,报道了O X A -50型碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌感染树鼩的案例,为预防树鼩在实验室饲养过程中引发细菌感染相关疾病提供了重要的参考依据㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] C HU N GJ ,E I S HAS ,P A R KS ,e t a l .H o wt h r e e s e l f -s e c r e t e d b i o f i l m e x o p o l ys a c c h a r i d e so f P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a ,P s l ,P e l ,a n d a l g i n a t e ,c a n e a c h b e 62714期穆政融等:树鼩源碳青霉烯耐药性铜绿假单胞菌的分离鉴定及生物学特性研究e x p l o i t e df o r a n t i b i o t i c a d j u v a n t e f f e c t s i n c y s t i cf i b r o s i sl u ng 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连续十年铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素耐药率分析
d r gJ n1 9 u i a 9一D c 2 0 e e ma e frCab p n m . s l T e c mmo i ne t d b AE W o e s i tr a t n 9 e 0 8 w r d o r a e e s Re u t s h o n st i fc e y P a l w rr p r o y t c , e s e a r
P E感染提供 参考依据 。方法 用碳 青霉烯类抗 生素对 19 - 20 A 9 9 0 8年 临床分 离的 24 9株 P E进行药敏 实验 。结果 7 A P E感染以下呼吸道为主 ,主要 分布在 重症监 护病 房 ( 4 6 ) A 2 . % 、神经 外科 ( 18 )等科 室。耐 药性 、多重耐 药性 2.%
株的产生。
【 关键词 】 假 单胞 茵 ,铜 绿 ;碳 青霉烯 类抗 生素 ;耐药性
【 中图分类号 】R993 【 . 文献标识码 】A 【 6 文章编号 】10 — 52 ( 1)1 — 47 0 0 7 97 2 0 3 16 — 3 0
Reitn eCh n eo e d m o a r gn s oCa b p n m sOa igP s e a s Z ssa c a g f Psu o n sAe u io at r a e e rn a tT n Ye r HOU u—z e S N i Xi hn, U J —me , i
mu t —d gr ssa c n a r s tn tan n r ae t a i n r c n e r , a d S i erd g rssa c ae . T er - l i r e i n e a d p n e i a tsr is i ce s d se d l i e e ty a s n O d d t i r e i n e r ts h e u t s y h u t
碳青霉烯类抗生素的研究进展_谢奇恩
·综述·碳青霉烯类抗生素的研究进展谢奇恩林福林庞素秋(解放军第180医院药学科泉州362000)摘要:目的:促进临床对碳青霉烯类抗生素的合理应用。
方法:参考国内外文献,对7种碳青霉烯类抗生素的构效特点、药理特点、临床应用等进行阐述,分析比较7个品种之间的不同特点。
结果:本类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强和对β-内酰胺酶高度稳定的特点,经临床验证其疗效确切。
结论:碳青霉烯类抗生素是临床治疗严重的混合性感染和对付耐药菌株的有力武器。
关键词:碳青霉烯类抗生素药理作用临床应用中图分类号:R962文献标识码:B文章编号:1672-8351(2011)02-0051-04Pharmacology and Clinical Application of CarbopenemsXie Qi-en Lin Fu-lin Pang Sy-qiu(Dept.of Pharmacy,180th Hospital of PLA,Quanzhou362000,China)Abstract:Objective:To promote clinical rational use of carbopenems.Methods:With the pertinent literature both home and abroad as reference,the differences among7agents of carbopenems were discussed regarding formulation and efficacy,pharmacology,and clinical application.Results:Carbopenems antibiotics were characterized by broad antibacterial spectrum,strong antimicrobial activ-ity and strong stability toβ-lactamase,and which showed good efficacy in the clinic.Conclusions:Carbopenems are powerful weapons in the management of mixed infection drug resistant strains.Key words:Carbopenems Pharmacology Clinical application碳青霉烯类抗生素(Carbopenems)是一类抗菌谱最广、抗菌活性最强的非典型β-内酰胺类抗生素,因其具有对β-内酰胺酶稳定以及毒性低等特点,已经成为治疗严重细菌感染最主要的抗菌药物之一。
环丙沙星联合阿奇霉素对碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌感染的疗效分析
环丙沙星联合阿奇霉素对碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌感染的疗效分析摘要:目的:探究环丙沙星联合阿奇霉素治疗碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌感染的疗效。
方法:于2016年7月-2017年7月在本院就诊的对碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌呼吸道感染患者中选出389例,随机分成两组,对照组给予环丙沙星治疗,观察组给予环丙沙星+阿奇霉素治疗,对比两组的总有效率、最小抑菌浓度。
结果:治疗2周后,观察组的总有效率高于对照组,P<0.05;两组的不良反应发生率差异不明显,均相对轻微,P>0.05;治疗第7天、第14天,观察组的环丙沙星最小抑菌浓度低于对照组,P<0.05。
结论:环丙沙星与阿奇霉素联合治疗可提高环丙沙星对碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌感染患者的抗菌活性,提高抗菌效果,用药安全性高,值得推广。
关键词:环丙沙星;阿奇霉素;碳青霉烯类;铜绿假单胞菌;呼吸道感染铜绿假单胞菌为革兰阴性无芽孢杆菌,是条件致病菌,是引起院内感染的主要致病菌之一,而且其对多种抗生素的耐药性高,极可能因外膜蛋白缺失、靶向病变、外排泵等机制导致耐药[1-2]。
碳青霉烯类抗生素是临床上广泛应用的抗菌药物,而近些年来对其耐药的铜绿假单胞菌越来越多,而且不少表现为多重耐药,增加了临床治疗难度。
本院应用环丙沙星联合阿奇霉素治疗取得满意疗效,报告如下。
1 资料与方法1.1 一般资料选择2016年7月-2017年7月在我院呼吸内科就诊的对碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌呼吸道感染患者中选出389例,排除近1个月内接受过化疗、激素冲击治疗、免疫抑制剂治疗的患者,排除合并肿瘤、肝硬化、免疫系统疾病、糖尿病患者。
随机分组,对照组194例,男112例,女82例,年龄37-72岁,平均(59.4±11.2)岁。
观察组195例,男116例,女79例,年龄41-74岁,平均(59.8±11.4)岁。
两组的一般资料对比差异不明显,P>0.05,有可比性。
1.2 方法对照组给予环丙沙星治疗:首选给予患者250ml 5%葡萄糖溶液静脉滴注,结束2h后给予患者0.6g乳酸环丙沙星氯化钠注射液(100ml:0.2g)静脉滴注,每日1次,连续给药2周。
碳青霉烯类抗生素耐药及治疗挑战
碳青霉烯类抗生素耐药及治疗挑战聂署萍;陆学东【摘要】碳青霉烯类抗生素曾被认为是临床治疗革兰阴性杆菌感染的最后一道防线。
随着一系列碳青霉烯酶的出现,临床分离的碳青霉烯类抗生素耐药菌日益增多,并且这些病原菌常同时携带其他多种耐药基因,几乎对所有抗生素耐药,其所引起的感染有很高的病死率。
本文对碳青霉烯类抗生素耐药现状、耐药机制及相关感染的治疗进行综述。
%Carbapenems were once considered the last line of defense against serious infections with gram-negative pathogens. As carbapenemases are spreading, the incidence of carbapenem-resistant isolates is increasing. The rise of carbapenem resistance in these pathogens carrying additional resistance genes to multiple antibiotic classes has created a generation of organisms nearly resis-tant to all available therapy and the infections caused by these pathogens have been associated with high mortality rates. This review focuses on the current status and mechanisms of carbapenem resistance, and the treatment of related infections.【期刊名称】《传染病信息》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P134-138)【关键词】青霉属;抗菌药;药物耐受性;治疗学【作者】聂署萍;陆学东【作者单位】518033 深圳,广东医学院附属福田医院检验医学部;518033 深圳,广东医学院附属福田医院检验医学部【正文语种】中文【中图分类】R379碳青霉烯类抗生素是目前抗菌谱最广的一类非典型β-内酰胺抗生素,通过抑制细胞壁粘肽合成酶即青霉素结合蛋白合成细胞壁粘肽,导致细菌胞壁缺损、胞内渗透压改变和细菌溶解,从而发挥抗菌作用。
耐碳青霉烯类药物铜绿假单胞菌临床分布及耐药特点分析
作者简介:肖新荣,本科,主管检验师;研究方向:临床医学检验临床微生物技术;E mail:xxrxiao0910@163.com耐碳青霉烯类药物铜绿假单胞菌临床分布及耐药特点分析肖新荣 王福安 王曼雅石狮市医院检验科,石狮,362700,中国【摘要】 目的:分析耐碳青霉烯类药物铜绿假单胞菌(carbapenem resistantpseudomonasaeruginosa,CRPA)在临床科室的分布情况,总结其耐药特点,探讨抗菌方法。
方法:选取2022年3月~2023年2月CRPA菌株80株,设为观察组,采集同期不耐碳青霉烯类药物铜绿假单胞菌80株,设为对照组,比较临床科室分布情况、CRPA耐药特点、MBL表型阳性率与基因检测结果。
结果:临床分布比较,呼吸与危重症医学科、重症医学科与普外科CRPA检出率较高,差异显著(犘<0.05);CRPA耐药特点显示,CRPA对替卡西林/克拉维酸耐药率显著高于其他药物,耐药率较低的常用抗菌药是阿米卡星与妥布霉素;MBL表型阳性率较高,为92.50%(74/80),MDR PA占比53.75%(43/80),XDR PA占比22.50%(18/80)。
结论:CRPA较易发生在呼吸与危重症医学科和重症医学科,阿米卡星与妥布霉素等药物在CRPA感染中抗菌效果较好,CRPA抗感染治疗中应针对性用药。
【关键词】 铜绿假单胞菌;耐药特点;临床分布;感染防控【中图分类号】 R969 【文献标识码】 A 犇犗犐:10.3969/j.issn.2095 1396.2023.05.007犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犆犾犻狀犻犮犪犾犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犪狀犱犇狉狌犵犚犲狊犻狊狋犪狀犮犲犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犆犪狉犫犪狆犲狀犲犿犚犲狊犻狊狋犪狀狋犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊犃犲狉狌犵犻狀狅狊犪XIAOXin rong,WANGFu an,WANGMan yaDepartmentofClinicalLaboratory,ShishiCityHospital,Shishi,362700,China【犃犅犛犜犚犃犆犜】 犗犫犼犲犮狋犻狏犲:Toanalyzethedistributionofcarbapenem resistantpseudomonasaeruginosa(CRPA)inclinicaldepartments,summarizethecharacteristicsofdrugresistance,andexploretheantimicrobialmethods.犕犲狋犺狅犱狊:Atotalof80CRPAstrainsfromMarch2022toFebruary2023wereselectedastheobservationgroup,and80carbapenem resistantPseudomonasaeruginosastrainsfromthesameperiodwerecollectedasthecontrolgroup.Thedistributionofclinicaldepartments,thecharacteristicsofCRPAresistance,thepositiverateofMBLphenotypeandtheresultsofgenedetectionwerecompared.犚犲狊狌犾狋狊:Thedetec tionrateofCRPAwashigherinthedepartmentsofrespiratoryandcriticalcaremedicine,criticalcaremedicineandgeneralsurgery,andthedifferencewasstatisticallysignificant(犘<0.05).TheresistancerateofCRPAtoticarcillin/clavulanicacidwassignificantlyhigherthanthattootherantibiotics.Amikacinandtobramycinwerethemostcommonantibioticswithlowresistancerate.ThepositiverateofMBLphenotypewas92.50%(74/80),MDR PAaccountedfor53.75%(43/80),andXDR PAaccountedfor22.50%(18/80).犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀:CRPAismorelikelytooccurinthedepartmentsofrespiratoryandcriticalcaremedicineandcriticalcaremedicine.AmikacinandtobramycinhavegoodantibacterialeffectsinCRPAin fection.【犓犈犢犠犗犚犇犛】 pseudomonasaeruginosa;drugresistancecharacteristics;clinicaldistribu tion;preventionandcontrolofinfection 铜绿假单胞菌(pseudomonasaeruginosa,PA)为非发酵、专性需氧菌,属于革兰阴性杆菌,是临床常见菌。
碳青霉烯类抗生素耐药机制的研究进展
碳青霉烯类抗生素耐药机制的研究进展碳青霉烯类抗生素是目前临床上抗菌谱最广、抗菌活性最强的非典型β-内酰胺类抗生素,然而随着碳青霉烯类药物在临床上的广泛应用,细菌对其耐药性不断增加,给临床抗感染治疗带来了新的挑战。
为延缓其耐药现象的发展,本文从产生碳青霉烯酶、结合位点改变、外膜孔蛋白缺失或减少、主动外排泵过度表达、细菌生物膜系统等5个方面介绍了碳青霉烯类抗生素的耐药机制,为进行新的药物设计与开发提供依据,同时为临床医师谨慎、合理地应用碳青霉烯类药物提供参考。
[Abstract] Carbapenems are a class of β-lactam antibiotics with a broad spectrum and the strongest of antibacterial activity in currently clinic.However,with the wide-spread use of carbapenems in the clinical,the bacterial resistance to antibiotics is increasing,which has brought new challenges to the clinical treatment of infection.To delay the development of drug resistance,this text researched five aspects about the mechanisms of carbapenem resistant,which are as follows:the production of carbapenemases,altered binding site,the loss or reduce of outer membrane protein,overexpression of efflux pump system,bacterial biofilm system in this article.To can provide the basis for the design and development of new drugs,and provide reference for the clinicians to use the drug carefully and reasonably.[Key words] Carbapenem antibiotics;Carbapenemasese;Bacterium;Resistance mechanism碳青霉烯類抗生素是一类非典型β-内酰胺类抗生素,与头孢菌素类不存在交叉耐药性,对头孢菌素耐药的细菌仍有活性。
中国部分地区碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌耐药机制及分子流行病学研究
中国部分地区碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌耐药机制及分子流行病学研究一、背景铜绿假单胞菌是目前临床上常见的革兰阴性杆菌,广泛存在于自然环境中,也可存在于健康人体皮肤、呼吸道等部位。
它是一种条件致病菌,易发生在免疫力受损的宿主身上。
目前随着临床上广谱抗生素、激素、化疗药物等免疫抑制剂的大量使用,铜绿假单胞菌耐药现象越来越严重,出现了多重耐药及泛耐药菌株,且有不断上升趋势,给临床治疗带来了极大的挑战。
碳青霉烯类抗生素是目前临床革兰阴性菌重症感染治疗的常用药物,能有效治疗产超广谱p-内酰胺酶(extended-spectrumβ-1actamases,ESBLs)和产头孢菌素酶(AmpC酶)的革兰阴性菌感染。
但随之而来的碳青霉烯类抗生素耐药铜绿假单胞菌(carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa,CRPA)菌株也不断增加,成为临床铜绿假单胞菌感染治疗中的棘手问题。
铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素耐药的原因主要有:β-内酰胺酶的产生、外膜孔蛋白OprD2的缺失、主动外排系统的过度表达等,3种耐药机制单独或共同作用引起对碳青霉烯类药物的耐药。
本研究收集了我国16个城市28家医院2006年7月到2007年7月临床分离的645株铜绿假单胞菌菌株,检测其对碳青霉烯类抗生素等抗菌药物的敏感性,并对碳青霉烯类抗生素耐药菌株的分子流行病学及耐药机制进行研究。
二、材料与方法收集2006年7月-2007年7月我国16个城市(杭州、台州、上海、南京、广州深圳、哈尔滨、沈阳、石家庄、北京、天津、西安、武汉、长沙、重庆、兰州)28家医院临床645株非重复的铜绿假单胞菌菌株。
采用Kirby-Bauer纸片法和琼脂扩散法进行药敏检测;脉冲场凝胶电泳(Pulsed-field gel electrophoresis,PFGE)及多位点序列分型(Multilocus sequence typing, MLST)进行菌株的同源性分析;Etest条检测金属酶;PCR扩增p-内酰胺酶基因(ESBLs、碳青霉烯酶及质粒介导AmpC酶等);采用逆转录荧光实时定量PCR(Real-time RTPCR)测定碳青霉烯类抗生素耐药铜绿假单胞菌菌株外膜孔蛋白OprD2、外排泵MexAB-OprM以及染色体介导AmpC酶的相对表达量;PCR扩增外膜孔蛋白OprD2基因全长并序列分析;采用卡方检验对抗菌药物耐药性进行分析。
耐碳青霉烯类抗生素的铜绿假单胞菌的治疗探索
耐碳青霉烯类抗生素的铜绿假单胞菌的治疗探索王莉梅1付秀娟2*姚铭1朱大胜2韩铭1张舒娜3(1.吉林大学第四医院药学部,2.吉林大学第二医院药品管理部, 3.吉林大学第四医院心内科长春,130011)摘要:目的为临床药师参与耐碳青霉烯类抗生素的铜绿假单胞菌肺部感染的治疗及用药监护提供参考依据。
方法临床药师参与了一例脑出血合并肺部感染的老年患者的治疗,治疗中多次检出耐碳氢霉烯类抗生素的铜绿假单胞菌。
临床药师结合药敏结果,对其进行分析。
结果临床药师在治疗过程中依据药敏结果,很好地协助医生及时调整用药。
结论临床药师利用专业的药物知识在治疗团队中发挥着保障患者用药安全、有效的积极作用。
关键词:铜绿假单胞菌;耐碳氢霉烯;临床药师Management of Carbapenem-resistant PseudomonasAeruginosa -induced InfectionWang Limei,Yao Ming,Han Ming, Zhang Shuna(The Founh of Jilin University,Changchun 130000);Fu Xiujuan,Zhu Dasheng(The Second Hospital of Jilin University,Changchun 130011,China);Abstract:Objective To provide reference for clinical pharmacists in the treatment of Carbapenem -resistant Pseudomonas Aeruginosa -induced Infection in clinical practice.Method Clinical pharmacists participated in the treatment of a cerebral hemorrhage complicating pulmonary infection, In the anti-infection treatment of pulmonary infection,we found Carbapenem-resistant Pseudomonas Aeruginosa frequently.Then we analyzed drug therapy status on the basis of bacteri -al cultivation and drug-sensitivity test.Results The impact according to drug-sensitivity test in the treatment of cerebral hemorrhage complicating pulmonary infection was obvious,which helped doctors in the adjustment of medication. Conclusion Clinical pharmacists may use their professional knowledge to improve the curative effect and ensure the safety of patients.Keywords:Pseudomonas Aeruginosa;Carbapenem-resistant;clinical pharmacist;铜绿假单胞菌是院内感染的常见的条件致病菌,在自然环境中存在广泛,常可使某些诸如长期应用抗代谢药、激素、免疫抑制剂而免疫力低下的人群引发菌血症、肺炎、皮肤软组织感染及泌尿系统感染等多种感染性疾病,近年铜绿假单胞菌耐药率逐年升高,且多重耐药菌株也逐年增加,给治疗带来了极大的困难,甚至危及患者的生命。