耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染研究进展*

董鹏霞 综述，托 娅 审校(内蒙古医科大学附属医院检验科，呼和浩特 010050)



·综 述·

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染研究进展*

董鹏霞 综述，托 娅△审校(内蒙古医科大学附属医院检验科，呼和浩特 010050)

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌； 感染； 基因分型

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是造成住院患者医院感染发生及高病死率的主要病原体之一[1-2]，由于MRSA具有致病性强、传播途径广的特点，加上抗菌药物的长期使用和滥用，MRSA的耐药范围日益扩大，耐药程度日益严重，给临床治疗带来巨大的困难，也有人将其称为“超级细菌”。MRSA感染同乙型肝炎、艾滋病(AIDS)成为世界三大感染性疾病。随着异质性万古霉素中介耐药的金黄色葡萄球菌(hVISA)检出率的增高[3]及耐万古霉素金黄色葡萄球菌(VRSA)的不断报道[4]，MRSA感染控制及预防措施不容忽视。本研究着重对其流行特点、基因分型方法、致病机制以及治疗和预防做一简要概述。

1 MRSA的流行特点

1961年英国发现了世界首例MRSA，随后各国MRSA发生率逐渐上升，并成为医院和社区获得性感染的主要病原菌，因获得地点的不同，MRSA分为医院获得性MRSA(HA-MRSA)和社区获得性MRSA(CA-MRSA)。据美国疾病预防控制中心统计，全世界每年大约有10万人感染MRSA。在美国，1975年MRSA分离率为2.4%，1997年增加到43%，2004～2005年又提高到52%；在欧洲，1993年1 417家医院重症监护室(ICU)分离的MRSA达60%；在我国上海市1990～2004年MRSA分离率在50%～70%。随后几年各国均有此方面的报道，MRSA感染所引起的危害不容忽视。

Gorwitz等[5]研究发现人群中MRSA定植大约在1.5%左右，MRSA在患者体表的定植是MRSA医院获得性感染的高危因素[6]。蒋露等[7]对246例入院患者MRSA定植研究中发现，医院获得性定植患者占53.3%，社区获得性定植患者占46.7%，说明MRSA在医院内的传播极为重要。通常HA-MRSA感染多发生在ICU、呼吸内科、烧伤内科、神经内科。可能与患者长期住院,抗菌药物长期大量应用，自身免疫力低下以及侵入性操作多有关，容易形成交叉感染和接触传播。然而CA-MRSA患者主要为呼吸道和皮肤软组织感染，会导致严重的、侵袭性的感染或综合征。CA-MRSA更易感染健康人群，过于拥挤、密切接触以及居住环境质量差等容易造成CA-MRSA的流行。

2 MRSA 的基因分型方法

MRSA的基因分型可用于感染控制措施的实施，通过对MRSA感染菌株的基因分型来充分了解其流行病学特征，选择快速、可靠的分型方法对鉴别菌株及有效控制感染十分重要。这些技术主要包括多位点序列分型(MLST)、蛋白A重复序列分型(SPA分型)、葡萄球菌染色体mec基因盒(SCCmec)基因盒分型、脉冲场凝胶电泳(PFGE)。

2.1 MLST分型 MLST是基于MRSA的7个管家基因arcC、aroE、glpF、pta、gmk、tpi和yqiL内部450 bp左右的碱基序列的分析，用快速测序技术对病原菌进行分型和鉴定。因管家基因属于核心基因进化缓慢，故其对局部地区散发流行菌株的分型能力有限,更适于长期对MRSA的流行监测以及对MRSA克隆进化的调查，也可进行国际间比较[8]。

2.2 SPA分型 SPA基因分型是基于金黄色葡萄球菌A蛋白基因的多形性X区域的DNA测序分析，该区域重复序列数目、特征及排列顺序不同而具有高度的多态性，因其较好的重复性和体内外稳定性，是继MLST后又一种以测序为基础的分型方法[9]。

2.3 SCCmec分型 SCCmec分型是基于菌株附属基因的分型技术，而附属基因多与菌株的黏附、毒力以及耐药性相关。SCCmec主要由mec基因复合体、染色体核重组酶基因(ccr)复合体和J区组成，是MRSA多重耐药性产生的重要遗传学基础。根据SCCmec结构的不同，目前已经发现了11种基因型(Ⅰ～Ⅺ)，其中Ⅲ型基因片段最大，Ⅳ型基因片段最小。Ⅱ、Ⅲ型主要由医院获得性MRSA所携带，Ⅳ型和Ⅴ型多从社区获得性感染的MRSA中检测到[10]。

2.4 PFGE分型 PFGE需将染色体DNA用限制性内切酶切割后，再用脉冲场凝胶电泳分离各酶切片段，然后再根据其多态性进行分型。 PFGE能检测整个染色体上所有酶切位点的变化，可以从整体上反映菌株的全部基因的相关性，分辨力强，是目前公认的细菌基因分型的“金标准”，但它需要昂贵的仪器和限制性内切酶，操作繁琐且费时，难以广泛开展[11]。

3 MRSA感染的致病机制

近年来，MRSA感染的发生率急剧增加，特别是随着其耐药性的增加使得临床治疗越来越困难。结合宿主因素和病原学特征对其致病机制做进一步研究，可为逐步阐明金黄色葡萄球菌毒力变异机制以及研发新型抗MRSA感染药物提供更为充分的实验室依据。

金黄色葡萄球菌侵入宿主并致病的能力称为毒力，物质基础是其产生的多种毒力因子，这些毒力因子参与菌体与宿主细胞黏附、侵入宿主细胞、在宿主体内扩散等多个环节。金黄色葡萄球菌的致病过程是复杂的，涉及多种毒力因子的协调表达，毒力因子对环境变化的协调表达能力说明金黄色葡萄球菌中存在着毒力调控位点。葡萄球菌附属基因调节子(agr)是最早发现的金黄色葡萄球菌调控位点，调控多种毒力基因的表达，在细菌对数生长后期启动毒素基因的转录，抑制细菌细胞壁相关蛋白的转录与合成[12]。sae基因是金黄色葡萄球菌毒力因子的另一个重要调节子，由两个共转录基因saeR和saeS组成的双组分调节系统，saeRS调节涉及黏附和侵袭基因以及α-溶血素等的表达。

从病原学角度，侵入宿主细胞内的金黄色葡萄球菌，不仅可逃避宿主免疫系统的识别和杀灭以及抗生素的作用，并可不断释放毒素及侵袭性酶类，是造成慢性迁徙性感染的主要原因[13]；其中金黄色葡萄球菌A蛋白(SPA)是一个重要的毒力因子，可与吞噬细胞竞争，可抑制多形核白细胞的吞噬作用，有报道称agr可以抑制SPA基因的转录。杀白细胞素(PVL)是CA-MRSA的主要毒力因子，能破坏机体正常组织和部分免疫细胞，造成严重感染[14]。α-溶血素(hla)是一种具有细胞溶解、溶血和皮肤坏死活性的成孔毒素，干扰β1整合素介导的病原-宿主细胞相互作用而抑制金黄色葡萄球菌的黏附和内化。最新的研究表明，saeRS和agr对金黄色葡萄球菌通过上调lurkS-PV的表达增加细菌的毒力以及上调hla表达从而增加溶血能力[15]。

从宿主角度，宿主环境因素可对金黄色葡萄球菌毒力因子表达产生明显影响[16-17]。其中，宿主环境铁含量(主要是结合铁)是目前被认为与金黄色葡萄球菌毒力因子表达水平最为相关的宿主环境因素[17]。铁是包括金黄色葡萄球菌在内多种细菌生长所必需的营养成分，细菌通过其获铁系统获取铁元素。铁含量对金黄色葡萄球菌毒力的影响主要是通过其铁摄取调节蛋白(fur)来执行。当环境中铁含量充足时，fur调控子与目标基因DNA结合，抑制其表达；环境铁含量缺乏时，fur调控子的抑制作用消除，目标基因表达增强。Fur调控子目标调控基因包括编码获铁系统基因群在内的多种毒力因子编码基因。获铁系统分子不仅维持细菌生长，并参与金黄色葡萄球菌毒力调控[18]。受fur调控子的其他毒力因子参与金黄色葡萄球菌与宿主细胞黏附、促进其侵袭等过程[19-20]。现有研究结果显示，免疫抑制患者体内铁离子水平及铁利用能力显著降低，与其继发感染密切相关[21-22]。接受化学药物治疗的恶性肿瘤患者常处于免疫抑制状态，铁利用能力显著降低[22]。这种状态与MRSA在慢性感染患者体内进化为异质性万古霉素中介耐药的金黄色葡萄球菌(hVISA)相关[23]。

4 MRSA的治疗和预防

4.1 治疗 随着广谱抗生素的大量使用，MRSA耐药菌株不断产生和扩散，MRSA感染患者的治疗变得日益复杂，因此，对MRSA感染的治疗逐渐面向个性化。一般来说，治疗严重MRSA感染涉及多重步骤[24-25]，首先要清除MRSA菌株的感染，及时去除感染病灶来防止感染复发。清创的同时实验室要尽快对感染菌株进行分析，确定抗菌谱以便指导抗生素使用类型。另外，MRSA鼻腔定植作为MRSA感染的危险因素和内源性来源[26]，选择合理的抗生素去除鼻腔定植，同时也能降低感染的发生率。

起初β-内酰胺类抗生素是金黄色葡萄球菌感染的首选抗生素，然而，随着MRSA感染率的升高，低于5%的临床菌株对青霉素敏感，目前治疗MRSA感染越来越依赖于非β-内酰胺类抗生素[27]。万古霉素、利奈唑胺、达托霉素、替加环素可有效对抗MRSA感染，其中万古霉素是治疗严重MRSA感染的一线治疗药物。利奈唑胺具有较好的肺组织浓度，对于MRSA肺部感染可发挥较好的抗菌作用。有研究显示，达托霉素对MRSA肺部感染的作用是无效的[28]。王齐国等[29]研究显示，利奈唑胺治疗MRSA感染的总有效率、细菌清除率及不良反应发生率优于万古霉素。替加环素治疗MRSA引起的皮肤软组织感染安全有效，疗效与万古霉素相当，但其不良反应多，禁用于8岁以下儿童[30]。其他如头孢菌素、碳青霉烯类、长效四环素、克林霉素、利福平可单独或与其他药物联合使用，用于治疗轻度至重度MRSA感染。

4.2 预防 MRSA感染率的持续上升敲响了警钟，应加强医务人员的洗手制度及环境的消毒力度，同时向医务人员进行医院感染知识宣传、增强其预防意识。实验室检出MRSA后，应立即通知临床科室，采取相应的感染控制措施。加强对高危科室和MRSA易感者的细菌监测,做到早发现、早隔离、早治疗。合理使用抗菌药物，在使用抗生素时根据药敏结果选择合理的抗生素，加强对抗菌药物的合理应用和管理，以免造成MRSA菌株的产生和扩散,降低MRSA感染率。

5 结 语

近年来，MRSA的研究已成为热点，其中MRSA的流行病学监测和分子生物学研究已取得一定进展，探索更简便、快速、有效的实验室检测MRSA方法，使一般医院能尽早发现并且及时控制MRSA感染；深入研究MRSA致病机制以及毒力变异机制，为结合病原特征研发新型抗MRSA感染药物以及对MRSA感染控制提供新的思路和依据。总而言之，想要取得有效的控制效果，需从多方面做深入研究，任重道远。

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内蒙古自治区自然科学基金项目(2014MS0854)；内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJ10144)； 内蒙古医科大学附属医院重大科研项目(NYFY-ZD2012015)。

10.3969/j.issn.1672-9455.2015.01.048

A

1672-9455(2015)01-0116-03

2014-04-20

2014-09-01)

△通讯作者，E-mail：antuoya@163.com。