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医院感染nosocomialis不动杆菌的研究进展

2018-03-22袁文丽综述邓德耀审校

重庆医学 2018年33期
关键词:细胞毒鲍曼青霉

袁文丽 综述,邓德耀 审校

(云南省第二人民医院检验科,昆明 650021)

醋酸钙不动杆菌-鲍曼不动杆菌复合体(A.calcoaceticus-A.baumannii complex,ACB) 是由醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus,A.calcoaceticus)、鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,A.baumannii)、pittii不动杆菌(Acinetobacter pittii,A.pittii)和nosocomialis不动杆菌(Acinetobacter nosocomialis,A.nosocomialis)组成[1]。醋酸钙不动杆菌多分布于自然环境中,临床送检标本中分离到的不动杆菌则多为 A.baumannii、A.pittii和A.nosocomialis。这3种细菌生化反应相近,多数临床微生物实验室采用的商品化表型鉴定方法很难将其准确区分开来。然而,这3种细菌的检出率、临床表现、碳氢酶烯类耐药机制、治疗选择用药,以及相关毒力因子均存在较多差异。因此,将菌株鉴定到种的水平是临床微生物人员下一步的工作方向。笔者所在科研小组已对A.pittii的部分进展进行了综述,并引起了临床医师和微生物工作者的关注[2]。本文继续就nosocomialis不动杆菌的鉴定方法、分子流行病学研究进展、临床预后、产碳青霉烯酶的耐药机制和毒力相关因子的研究现状予以综述。

1 A.nosocomialis的鉴定

细菌分类鉴定方法通常分为表型鉴定法和分子遗传学鉴定法两大类。多数临床实验室采用的是基于生化反应的商品化鉴定方法,如Vitek 2等。基于生化表型的鉴定系统在细菌为鲍曼不动杆菌时具有较多优势,但是菌株若为A.nosocomialis时则极有可能将其判断为“ACB”或“鲍曼不动杆菌”。随着临床实验室商品化鉴定仪的不断升级,其也有可能准确鉴定出A.pittii和A.nosocomialis。然而,在临床实践和文献查阅中,利用Vitek 2等准确鉴定A.pittii和A.nosocomialis仍较为少见。分子遗传学鉴定法是核酸水平的鉴定,较常使用的有rpoB基因测序和16S-23SrRNA基因间隔序列分析等等。这些方法虽然可以准确鉴定到种的水平,但成本较高,耗时、费力,且对实验室和操作人员要求较高。MALDI-TOF MS是近年发展起来用于微生物鉴定分型的生物质谱技术,通过产生特征性的蛋白质指纹图谱并与数据库中的参考图谱进行快速地对比获得鉴定结果,已越来越多地被用于临床微生物的鉴定,具有操作简便、快速、成本低,重复性好的优点,有望在未来成为日常临床微生物鉴定的理想工具[1,3]。

2 A.nosocomialis的临床价值

近年来,临床微生物及感染控制等领域的研究团队都对A.nosocomialis相关的医院感染进行了文献报道。总的来说,在大部分临床ACB分离株中,A.baumannii检出率最高,A.nosocomialis的检出率最低,多在10%以下。值得重视的是,在血液来源的临床标本中,A.nosocomialis不动杆菌的感染率出现了显著升高的趋势,甚至在部分文献报道中远远高于A.baumannii。KARAH等[4]收集了挪威地区2005-2007年的113份血液培养来源的不动杆菌属临床分离株,通过16SrRNA和recA序列分析进行鉴定,发现这些不动杆菌属分离株中最常见的是A.nosocomialis(46.9%),其后依次为A.pittii(19.5%)、A.baumannii(8.8%)和鲁氏不动杆菌/基因型9型不动杆菌(7.1%)。此研究认为,A.nosocomialis是挪威地区血液培养分离到的主要不动杆菌属菌株。不同国家和地区学者的研究结果也显示,血液培养来源的A.nosocomialis临床检出率约在20%~40%,是不动杆菌属中分离到的除A.baumannii以外最主要的菌株[5-6]。WU等[7]也认为A.nosocomialis必须被考虑为主要的引起医院性感染菌血症的病原菌,尤其是对于无中性白细胞减少的晚期癌症患者。

虽然在不同文献报道中A.nosocomialis的临床检出率存在较大的差异,但绝大多数的研究均认为,与感染A.baumannii的患者相比,感染A.nosocomialis或A.pittii的患者往往表现出更低的病死率、更轻的并发症及更好的临床预后[8]。因此A.baumannii和A.nosocomialis/A.pittii应该被视为两种不同的临床存在而区分对待[9-12]。需要引起重视并进行下一步研究的是,A.nosocomialis 和A.pittii感染的临床价值并不尽相同。近年来,LIU等[12]的研究观察到,较A.pittii感染而言,A.nosocomialis感染患者接受了更多的诸如导尿管、鼻胃管、气管插管及机械通气等侵袭性操作,表现出更多的终末期肾病、心血管疾病、手术史及ICU住院史。复习相关临床回顾性研究,可以看到A.pittii感染患者的病死率约为9%~14%,A.nosocomialis感染患者的病死率则为14%~17%,较A.pittii感染患者略高,但差异并无统计学意义[4-8]。

3 A.nosocomialis产碳青霉烯酶与抗生素治疗

有研究发现,较多的A.baumannii临床分离株对亚胺培南和替加环素在内的绝大多数抗生素均表现为耐药,即多重耐药或泛耐药[9-12]。然而,A.nosocomialis/A.pittii则对大多数抗生素表现为敏感,碳氢酶烯类耐药的A.nosocomialis/A.pittii临床检出率也大大低于A.baumannii。

目前的研究认为碳氢酶烯类耐药的A.baumannii和A.nosocomialis/A.pittii的耐药机制不尽相同。总体而言,A.baumannii以产D类碳氢霉烯酶为主,而A.nosocomialis/A.pittii较常见的是产B类金属β-内酰胺酶如IMP、VIM等,但也有见产D类OXA酶的文献报道。ZHANG等[13]在浙江省报道产NDM-1的A.nosocomialis。此研究团队发现了1株A.nosocomialis同时携带了NDM-1和OXA-23,且碳青霉烯类耐药性可通过接合实验从A.nosocomialis和A.pittii转移到大肠埃希菌EC600;通过质粒分析、DNA杂交和提取实验发现NDM-1定位于1个大约50 kb的质粒。YAMADA等[14]鉴定的18株ACB中,4株A.pittii和4株A.nosocomialis中均检测出B类碳青霉烯酶耐药基因。邓德耀等[15]研究显示blaOXA-23和blaOXA-51基因仅仅与A.baumannii有联系,但是近年来也出现了许多关于该基因出现在非鲍曼不动杆菌即A.nosocomialis/A.pittii的文献报道。PARK等[6]在南韩和泰国均分离得到blaOXA-23阳性的A.nosocomialis分离株。不仅如此,LEE等[16]在中国台湾发现blaOXA-51先于ISAba1存在于碳青霉烯耐药的A.nosocomialis中。TEIXEIR等[17]在巴西阿雷格里港地区A.nosocomialis临床分离株中发现了质粒携带的blaOXA-23和blaOXA-51基因,并在这些D类碳青霉烯酶耐药序列前观察到了与其表达相关的插入序列ISABa1。这也是在拉丁美洲首次报道携带ISAba1-blaOXA-23的耐碳青霉烯类抗生素的A.nosocomialis。

对于碳氢酶烯类耐药的A.baumannii,临床医生可以选用的抗生素种类有限,小范围的临床试验认为,联合用药的效果可能优于替加环素或多粘菌素的单药使用。联合用药可以选用粘菌素联合利福平,或者替加环素联合粘菌素。然而,A.nosocomialis/A.pittii对大多数抗生素均表现为敏感,其一线用药多推荐广谱的β-内酰胺类和氟喹诺酮类抗生素。需要注意的是,较A.baumannii而言,A.nosocomialis/A.pittii对多粘菌素(粘菌素)的敏感性是降低的,特别是有的研究小组还观察到A.nosocomialis对粘菌素和替加环素的耐药率接近20%[18]。

4 A.nosocomialis的毒力相关研究

目前,鲍曼不动杆菌中发现的毒力因子主要包括外膜蛋白A(OmpA)、脂多糖(LPS)、荚膜多糖、磷脂酶D(PLD)、青霉素结合蛋白(PBP)和外膜囊泡(OMV),其发病机制的特点主要涉及运动性、黏附性、生物膜的形成和铁的获取。OmpA和OMV则是近年来国内外医务工作者关注的重点。

OMV是细菌在生长过程中分泌到细胞外的一些10~300 nm的球形微粒,OMV含有细菌细胞外膜中的组分,包括脂多糖、磷脂,以及一些外膜蛋白,同时细菌细胞周质中的某些成分也选择性的包裹进入OMV。鲍曼不动杆菌OmpA相对分子质量大小为38×103(以前称为Omp38),是高度保守的外膜孔蛋白,在鲍曼不动杆菌黏附和侵入真核细胞、生物膜形成、血清抗性、免疫调节、外膜囊泡起源等方面起重要作用,是目前功能研究得较为透彻的毒力因子之一。KIM等[19]利用基因删除技术构建了A.nosocomialis ATCC 17903T ΔompA突变菌株,并观察到:较野生型A.nosocomialis而言,ompA基因缺失突变株14、24、48 h生物膜形成能力显著下降;然而ompA基因补偿性敲入后,ΔompA突变菌株各时段生物膜形成能力则均恢复到野生株水平。在上皮细胞A549黏附能力方面,每90个A549细胞能够黏附(188.0±8.5)个野生型A.nosocomialis集落形成单位,而仅能黏附(80.5±7.8)个ompA基因缺失突变株。虽然OmpA在A.nosocomialis生物膜形成和上皮细胞黏附方面经该实验证实具有重要作用,但是KIM等[19]仍观察到ompA基因缺失或补偿性敲入并不直接影响A.nosocomialis对上皮细胞HEp-2的细胞毒作用,OmpA可能通过A.nosocomialis产生和分泌的OMVs来发挥其对上皮细胞的细胞毒作用,且这种细胞毒作用还具有细胞特异性。野生型A.nosocomialis、ΔompA突变菌株和ompA基因补偿性敲入菌株产生的≤15 μg/mL的OMVs均不能对A549细胞产生细胞毒作用。然而野生型A.nosocomialis产生的15 μg/mL的OMVs就能引起HEp-2的细胞毒作用,但ΔompA突变菌株分泌的任何浓度的OMVs均不能产生HEp-2细胞毒作用。

近年来,作为条件致病菌的nosocomialis不动杆菌已经成为重要的院内感染病原菌之一,并在部分文献报道中超过了鲍曼不动杆菌。鉴于其表型相近,临床现有的商品化方法鉴定正确率有限,临床实验室应创造条件,通过其他方法对Acb进行准确鉴定。较临床常见的鲍曼不动杆菌而言,nosocomialis不动杆菌在流行方式、耐药性上均存在一定差异。既往大多数的研究是描述了nosocomialis不动杆菌的流行病学、危险因素、结局,或者旨在优化多重耐药菌感染的抗生素治疗,这些基础数据为nosocomialis不动杆菌的流行病学和临床管理提供了有价值的信息,但较少的文献涉及了nosocomialis不动杆菌毒力相关因子这些具有潜在临床价值的生物学基础,这就需要临床医务工作者特别是临床微生物实验室工作人员对医院感染nosocomialis不动杆菌进行更加全面的研究和临床实践。

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