阿尔茨海默病合并深部感染患者的病原菌分布规律及耐药性特点*

姚昌昊, 唐琴, 周晓明, 康颖倩*

(1.贵州医科大学 基础医学院 微生物学教研室, 贵州 贵阳 550025; 2.贵州省普通高校病原生物学特色重点实验室, 贵州 贵阳 550025; 3.贵州医科大学环境污染与疾病监控教育部重点实验室, 贵州 贵阳 550025; 4.成都市第四人民医院 检验科, 四川 成都 610036; 5.贵阳市妇幼保健院 质控科, 贵州 贵阳 550003)

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)早期以近记忆减退为主,常表现为忘记刚说的话或刚做的事,方向感缺失,逐渐出现日常生活能力下降,中晚期出现幻觉、妄想、行为失常及睡眠障碍等神经精神症状,容易合并深部感染[1]。随着患者年龄的增加,AD发病总数越来越高,约占痴呆患者的70%,是老年人死亡的主要原因之一[2]。因此AD患者合并病原菌感染方面的研究越来越受到人们的重视。目前,国内相关学者对于AD患者的研究主要集中在致病机制及药物治疗等方面,对于AD患者合并深部感染(即肺部感染、泌尿道感染及血液系统感染)病原菌的研究较少。本研究选取某医院诊断为AD合并深部感染的住院患者,提取相应部分标本进行培养,对病原菌培养阳性的患者进行分析,了解AD患者合并深部感染病原菌的常见种类、主要感染部位;选取其中155株常见菌株对临床上常用10种抗感染药物的耐药情况进行研究,以便为临床合理应用抗生素治疗AD合并深部感染的患者提供实验室参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2017年1月1日—2022年10月30日成都市某医院神经内科、呼吸内科、心血管内科及老年科的AD住院患者,要求符合 2020年版《中国AD痴呆诊疗指南》[3]:(1)全面性认知功能下降,日常生活能力降低,患者简易智能精神状态量表(mini-mental state examination,MMSE)评分≤26分,头颅核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)海马萎缩2分以上;(2)合并深部感染的诊断符合病原微生物侵犯肺部组织、泌尿道系统及血液系统;(3)感染指标检查有阳性提示:病原菌培养阳性;血常规、C反应蛋白、降钙素原有1至2项及以上为阳性;(4)临床诊断为AD或混合性痴呆,可以患有其他疾病,部分为院内感染;(5)肺部感染病例选用药敏试验阳性且胸部CT表现典型的病例。排除标准:诊断为血管性痴呆、帕金森病痴呆等非AD患者。共计纳入AD合并深部感染的患者350例。本研究符合医学伦理学要求,已获医院伦理委员会批准(2022-伦理意见-11)。

1.2 研究方法

1.2.1临床资料信息收集 收集350例AD合并深部感染患者的年龄、性别等一般临床资料,同时收集其中临床体征表现典型的AD合并肺部感染住院患者164例的基础疾病和死亡情况。

1.2.2标本采集与病原菌培养 针对不同的深部感染对相应部位进行样本采集,样本采集由住院病区高年资护师无菌操作采集获得。怀疑肺部感染漱口后取痰液,怀疑尿路感染的取中段尿液,怀疑血液感染的在患者高热发烧时取血液。取患者的痰液、尿液、血液及其它分泌物标本350份,其中痰标本244份,尿液标本83份,血液标本20份,其它分泌物3份。将患者的痰液、尿液及分泌物采集后,依次进行涂片、染色、镜检,确定标本无误,采用适宜培养基平板接种后置于温箱(上海跃进)37 ℃孵育2～3 d,每天观察生长情况。当有细菌生长时,选取优势及绝对优势菌进行分纯培养,直至得到纯菌落;将采集的血液标本接种于血培养瓶(需氧瓶、厌氧瓶各1套)于血培养仪(珠海迪尔)上经37 ℃孵育12～18 h,肉眼若见细菌生长则转种血平板、麦康凯平板(郑州安图)及沙保弱培养基平板(美国BD)上,37 ℃温箱培养过夜,观察结果,选取优势及绝对优势菌进行分纯培养,直至得到纯菌落。采集及培养方法均严格按照《全国临床检验操作规程》第4版操作[4]。

1.2.3菌种鉴定及药物敏感试验 取“1.2.2”项下所有AD合并深部感染患者纯化后的病原菌标本,采用全自动微生物鉴定及药敏分析系统(法国梅里埃)进行菌种鉴定; 取“1.2.2”项下AD合并肺部感染患者标本中排名前5位的155株主要菌株进行10种临床常用抗感染药物的药物敏感试验,具体操作方法按照仪器厂家说明书严格规范进行。

1.2.4影像学资料收集 收集“1.2.3”项下药物敏感试验标本(排名前5位的155株主要菌株)来源的AD合并肺部感染患者的肺部影像学表现。

1.3 统计学分析

统计分析使用 SPSS 19.0 统计软件,计数资料采用n(%)表示,数据分析采用χ2检验,以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 年龄及性别特点

4个年龄组AD合并深部感染患者的男女性别分布比较,差异有统计学意义(P<0.05);组内比较结果显示,与同年龄组男性患者人数相比,76～85岁组女性患者人数增加(P<0.05),>85岁年龄组女性患者人数减少(P<0.05)。见表1。

表1 350例AD合并深部感染患者的年龄、性别特点Tab.1 Age and gender characteristics of 350 patients with AD complicated with deep infection

2.2 标本来源

350例AD合并深部感染患者标本中感染部位最多的是肺部感染,其次为泌尿道感染,第3为血液系统感染,其它部位感染率低。见表2。

表2 350例AD合并深部感染患者的标本来源Tab.2 Specimen sources of 350 patients with AD complicated with deep infection

2.3 AD合并深部感染患者的主要病原菌种类及构成

350例AD合并深部感染患者标本中检测出病原菌397株;排名前5位的细菌有312株(78.59%),由高到低依次为铜绿假单胞菌(23.93%)、大肠埃希菌(20.91%)、肺炎克雷伯杆菌(16.62%)、鲍曼不动杆菌(9.07%)及金黄色葡萄球菌(8.06%),其余细菌菌株占比低;真菌感染较少,有23株(5.79%),以白念珠菌较多(5.04%)。见表3。

表3 AD合并深部感染患者标本中检出的病原菌Tab.3 Pathogenic bacteria detected in specimens of the patients with AD complicated with deep infection

2.4 痰标本中主要病原菌种类

164例临床体征表现典型的AD合并肺部感染患者的痰液标本中分离培养出病原菌190株,革兰阴性菌株数最多(6种155株,81.58%),其次是革兰阳性菌(2种21株,11.05%),真菌数量最少(2种14株,7.37%)。见表4。

表4 164例临床体征表现典型的AD合并肺部感染患者痰标本中病原菌类型分布Tab.4 Type distribution of pathogenic bacteria in sputum specimens of 164 patients with typical AD clinical signs and pulmonary infections

2.5 临床体征表现典型的AD合并肺部感染患者基础疾病和死亡情况

临床体征表现典型的AD合并肺部感染患者常常伴有多种基础疾病,伴有糖尿病居首位,其次是伴有高血压病,其后依次为冠心病、心力衰竭、低蛋白血症及肿瘤。见表5。

表5 164例临床体征表现典型的AD合并肺部感染患者基础疾病和死亡情况Tab.5 Underlying diseases and death status of 164 patients with typical AD clinical signs and pulmonary infection

2.6 AD合并肺部感染者中常见菌株的耐药情况

AD合并肺部感染患者痰标本分离得到的排名前5的155株常见菌株经全自动微生物分析系统进行10种临床常用抗感染药物敏感试验,结果显示(表6),检测菌种包括铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、大肠埃希菌及金黄色葡萄球菌,5种细菌对环丙沙星耐药率较高,对美罗培南耐药率均低于10%,提示临床治疗AD合并肺部感染的患者时应减少对环丙沙星的过度使用。

表6 AD合并肺部感染者中排名前5的155株常见菌株的耐药情况Tab.6 Drug resistance of 155 common bacterial strains which ranked the top 5 in the patients with AD complicated with pulmonary infections

2.7 AD合并肺部感染患者的常见影像学分布及构成比

药物敏感试验标本(排名前5位的155株主要菌株)来源的AD合并肺部感染患者的肺部影像学表现。对菌株来源患者的肺部影像学表现进行统计发现,AD合并肺部感染患者中小叶性肺炎占比62.58%,数量最多;大叶性肺炎占比25.16%,排名第2;其次是肺脓肿,占比7.10%;间质性肺炎患者数量最少,占比5.16%。见表7。

表7 排名前5位的155株主要菌株对应AD合并肺部感染患者的肺部影像学特征(n)Tab.7 Pulmonary imaging characteristics of the patients with AD complicated with pulmonary infection, which was corresponding to the 155 main strains that ranked in the top 5(n)

3 讨论

相关研究认为, AD患者合并感染后,认知功能障碍常常会加重,经抗感染治疗病情好转,认知功能障碍有所恢复,但较未感染时认知功能似乎有所加重[5]。有研究认为,老年人体内特定的病原微生物,逃避宿主的免疫反应,引起慢性感染,而后引起β淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)沉积和tau蛋白的形成,诱发或加重AD的病程[6]。由于血脑屏障高度保护着中枢神经系统,是控制分子进出大脑的通道,病原菌感染后通过受损的血脑屏障易进入大脑,引起神经变性;病原菌穿透血脑屏障一般通过旁细胞穿越、跨细胞穿越、特洛伊木马等方式,部分病原菌感染进一步导致患者大脑病理性损伤;在感染过程中,中枢神经系统的损伤可以激活先天性免疫应答产生,炎症介质的释放和处于休眠状态的微生物存在于大多数老年人的大脑中,在应激和免疫抑制后被再次激活[7-8]。由此可以看出,病原菌可引起 Aβ沉积、tau蛋白形成、以及血脑屏障的破坏和炎症介质的作用导致加剧 AD 患者的病理性改变,因此引起认知功能障碍加重。所以要及时控制感染,减少对患者认知功能的进一步损害。

AD合并深部感染患者的病原微生物分布有一定规律,从菌种上分析,本研究结果显示,深部感染以铜绿假单胞菌居首位。在非发酵类革兰阴性菌当中,铜绿假单胞菌是一种较为常见的细菌,广泛存在自然界[9]。AD患者机体免疫力差,长期住院易感染铜绿假单胞菌,属于医院内感染率比较高的细菌。既往研究认为,尿路感染中最常见的致病菌是大肠埃希菌,约占 46.8%～55.3%[10-12]。由于临床上经常性使用抗菌素,引起耐药菌株的产生。耐药菌株由于产生广谱β-内酰胺酶耐药基因,使患者无法抵御此类耐药菌的侵袭,导致感染加重[13-15]。医院感染重要的致病菌和临床常见的条件致病菌还有肺炎克雷伯杆菌,可引起深部感染;外膜脂多糖、荚膜多糖菌毛、铁蛋白等是肺炎克雷伯杆菌的毒力因子[16-17]。因其毒力强,发生肺炎克雷伯杆菌感染后常常引起AD患者病程加重及感染控制不佳。本组病例其感染率排在第3位,因致死性强,应引起高度重视。鲍曼不动杆菌有多药耐药性的特点,在环境中生存能力极强,已成为常见的医源性致病菌。通过血液进入人体的金黄色葡萄球菌引起肺部感染脓毒血症等,有研究发现,住院病人血流感染死亡率占20%左右的病原菌是金黄色葡萄球菌,大约50%的金葡菌菌血症可发展为复杂菌血症[18],本组20例血液检测出菌株与此菌有关。肺炎链球菌容易定植在鼻咽部,可以引起肺炎、菌血症及脑膜炎等。研究表明,呼吸道和肺的定植菌群的异常变化与哮喘、慢性阻塞性肺疾病、囊性纤维化、肺炎、支气管扩张、细菌性支气管炎等呼吸疾病存在密切关联[19]。流感嗜血杆菌占比4.03%,与肺炎链球菌通常能够共存,共同在呼吸系统感染致病中发挥协同作用[20];奇异变形杆菌占比为2.27%,该菌产生的细胞侵袭力是其主要的毒力因子[21];溶血性链球菌占比为2.02%,可以引起血流感染及呼吸系统感染;卡他莫拉菌占比1.26%,由于AD患者的免疫力下降,可引起肺炎。本组350例AD患者中,后5种菌株占比不高,但并不少见。全球念珠菌每年造成约4 000万例感染病例,其中白念珠菌为主的感染菌,占念珠菌感染病例的50%～70%[22]。本组病例中,真菌感染中白念珠菌感染比较多,阳性占比为5.04%,也应该引起足够重视。从感染部位上分析:AD合并深部感染患者感染部位以肺部感染最高,第2为尿路感染,第3为血液系统感染,其它部位感染低。从年龄上分析:本研究表明350例检测阳性病例,年龄越大AD患者合并深部感染的机会越多,其中以75～85岁年龄段合并深部感染的病例数最多,可能与女性尿道生理解剖原因有关,故这个年龄段的女性AD患者发生感染更多。本研究1次感染2种及以上病原菌的情况,分析可能其中有一种是优势菌,结合临床,判定主要的病原菌。有的病例反复感染,原因为高龄,吞咽反射咳嗽反射减退,排尿困难,食欲差,营养不良,长期卧床,多奈派齐等药的使用引起咽喉部肌肉松弛,手卫生不到位,合并基础疾病,生活不能自理、伴有神经精神症状及长期住院等多方面因素导致患者容易发生深部感染且易反复发生。临床上根据易发感染部位,及时找出感染灶,有利于制定治疗方案。

本研究选取发病部位最多的肺部感染患者,根据痰药敏试验结果及肺部CT异常表现典型的164例病例,从影像学分析:小叶性肺炎最常见,其次为大叶性肺炎,间质性肺炎和肺脓肿少见;合并基础疾病分析:最多的是糖尿病和高血压,伴多种基础疾病的患者预后较差;死亡率最高的是伴有肿瘤和肾功能不全的患者。因此,对于基础疾病的治疗也很重要。155株主要菌株从药敏实验分析:革兰阴性菌对美罗培南耐药低,金黄色葡萄球菌对万古霉素和美罗培南耐药低,5种细菌对环丙沙星耐药率高,鲍曼不动杆菌和大肠埃希菌易发生多重耐药;革兰阴性菌感染可选耐药率低的美罗培南治疗,对于革兰阳性菌感染可选用耐药率低的万古霉素治疗;尽量少选用耐药率高的环丙沙星治疗。

综上,通过对AD患者合并深部感染的病原菌种类、易感染部位及耐药性研究,根据发病部位的排序,以肺部感染居多;在感染部位不明确的情况下,依次排查,尽快完善相应的实验室检查及影像学检查,明确诊断;根据感染部位及病原菌耐药性选用敏感抗生素及时治疗,可降低死亡率。