某医院儿童金黄色葡萄球菌耐药性及耐药基因研究

(整期优先)网络出版时间:2023-11-15
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某医院儿童金黄色葡萄球菌耐药性及耐药基因研究

杨军[1],王充2,刘翠苹3通讯作者

1菏泽市立医院检验科,山东 菏泽 274000

2.巨野县人民医院检验科,山东 巨野 274900

3.菏泽市立医院小儿外科,山东 菏泽 274000

摘要目的 了解该院儿童患者分离的金黄色葡萄球菌(简称金葡菌,SA)耐药性及耐药基因分布,为儿童抗生素选择提供实验室依据。方法 收集2021年1月至2023年1月该院微生物室分离的金葡菌共174株,分析其标本来源及耐药性;采用PCR检测耐药基因ermA、ermC、aac(6')/ aph(2'')、aph(3')-III和ant4'的阳性率。结果 174株金葡菌主要来源于分泌物和痰液;对红霉素、克林霉素的耐药率为77.31%、73.95%,对庆大霉素、四环素的敏感率为95.80%、84.03%,对青霉素G、苯唑西林的耐药率为97.48%、67.23%,对其他敏感率均在95%以上;ermA、ermC、aac(6')/ aph(2'')、aph(3')-III和ant4'的检出率分别为68.91%、60.50%、64.71%、35.29%和6.72%。结论 儿童分离的金葡菌对大环内酯类及β-内酰胺类抗菌药物具有较高的耐药性,对庆大霉素、四环素的敏感率高,耐甲氧西林金葡菌(MRSA)耐药基因携带率明显高于甲氧西林敏感金葡菌(MSSA)(P<0.05),耐药基因以aac(6')/ aph(2'')、ermA和ermC为主。

关键词]:金黄色葡萄球菌;耐甲氧西林;耐药性;基因;甲氧西林敏感金葡菌

Study on drug resistance and drug resistance genes of Staphylococcus aureus isolated from children in a tertiary hospital

YANG Jun1 ,WANG Chong2 ,LIU Cuiping3

(1.Department of Clinical Laboratory and Pediatric Surgery,Heze Municipal Hospital,Heze ,Shan dong 274000,China;2.Department of Clinical Laboratory,Jvye County People’s Hospital,Jvye,Shan dong  274900,China;3.Department of Pediatric Surgery,Heze Municipal Hospital,Heze ,Shan dong 274000,China)

Abstract:Objective To understand the drug resistance and drug resistance gene distribution of Staphylococcus aureus (SA) isolated from children in our hospital, and to provide laboratory basis for antibiotic selection in children. Methods  From January 2021 to January 2023, a total of 174 strains of Staphylococcus aureus were collected, and their source and drug resistance were analyzed. The positive rates of drug-resistant genes ermA, ermC, aac(6')/ aph(2'), aph(3')-III and ant4' were detected by PCR. Results  174 strains of Staphylococcus aureus mainly came from secretions and sputum. The resistance rates to erythromycin and clindamycin were 77.31% and 73.95%, the sensitivity rates to gentamicin and tetracycline were 95.80% and 84.03%, the resistance rates to penicillin G and oxacillin were 97.48% and 67.23%, and the sensitivity rates to other drugs were above 95%. The detection rates of ermA, ermC, aac(6')/ aph(2''), aph(3')-III and ant4' were 68.91%, 60.50%, 64.71%, 35.29% and 6.72% respectively.

Conclusion  Staphylococcus aureus isolated from children is highly resistant to macrolides and β -lactams and highly sensitive to gentamicin and tetracycline. The carrying rate of drug-resistant genes of MRSA is significantly higher than that of MRSA (P < 0.05), and the drug-resistant genes are aac(6')/ aph(2') and ermA.

Key words:Staphylococcus aureus; methicillin resistance; drug resistance; gene;Methicillin-sensitive Staphylococcus aureus

金黄色葡萄球菌是临床分离的常见条件致病菌,它广泛存在于自然界及人类皮肤表面,常定植在人和高等哺乳动物的皮肤、鼻腔、胃肠、化脓伤口中,受污染的水和空气中也经常存在[1]。当受到创伤、感染或者免疫力低下时金葡菌将成为致病菌。一项国内多中心研究表明,近年来儿童MRSA分离株的多数抗菌素耐药率逐年减少[2]。儿童是人群中的特殊群体,个体小、免疫力较成人低易患感染,感染后病情恢复慢且身体处于生长发育,在药物选择方面有诸多限制,故合理选择有效抗生素丞待解决。本研究通过对某医院儿童临床分离的金葡菌耐药性及相关耐药基因流行情况进行分析,旨在为该地区儿童MRSA流行病学统计、耐药性、基因流行情况提供参考,为合理选择抗生素提供基础依据。

1.材料与方法

1.1菌株来源及菌种鉴定 174株金葡菌均分离自2021年1月至2023年1月小于14岁住院或门诊儿童,质控标准菌株(ATCC29213)购自中科院微生物研究所。头孢西丁纸片扩散法进行MRSA的初步筛选,进一步做mecA基因PCR检测,阳性者确定为MRSA。MRSA标准诊断符合《耐甲氧西林进黄色葡萄球菌感染防治专家共识》[3],排除同一患儿相同部位检测的重复株或污染菌。本研究已通过本院伦理委员会审核批准。

1.2抗菌药物敏感性试验 采用法国梅里埃生物公司VITEK 2 Compact 全自动细菌鉴定及药敏分析系统进行药敏试验。

1.3耐药基因检测 按照细菌基因组DNA提取试剂盒提取DNA,Eppendorf核酸测定仪检测其DNA含量。根据GenBank中已发布的基因序列,使用Prime Primer6.0软件对这些基因序列分别设计上游及下游引物,设计后的引物序列交由华大基因生物合成。各种目的基因上游及下游引物序列及产物长度见表1。

表1

基因

引物序列(5'→3')

产物长度(bp)

β-内酰胺类耐药基因

mecA

F:TGGCTATCGTGTCACAATCG

R:CTGGAACTTGTTGA GCAGAG

310

氨基糖苷类耐药基因

aac(6')/ aph(2'')

F:CCAAGAGCAATAAGGGCATA

R:CACTATCATAACCACTACCG

220

Aph(3')-III

F:GCCGATGTGGATTGCGAAAA

R:GCTTGATCCCCAGTAAGTCA

292

ant4'

F:GCAAGGACCGACAACATTTC

R:TGGCACAGATGGTCATAACC

165

大环内酯类耐药基因

ermA

F:GTTCAAGAACAATCAATACAGAG

R:GGATCAGGAAAAGGACATTTTAC

421

ermC

F:GCTAATATTGTTTAAATCGTCAATTCC

R:GGATCAGGAAAAGGACATTTTAC

572

1.4统计学分析采用SPSS 22.0进行统计学分析,计数资料以率(%)表示,两组间比较使用χ2检验或Fisher确切概率法。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2.结果

2.1检出SA的科室及标本分布 标本在各科室的分布情况:小儿外科(55)、儿内科(41)、骨科(27)、烧伤科(17)、口腔科(15)、重症医学科(8)、耳鼻喉科(3)、急救病区(3)、眼科(2)、内分泌(2)、及血液(1)。标本分布情况见表2。

表2                       金黄色葡萄球菌标本分布(174株)

标本类型

株数(n)

构成比(%)

分泌物

144

82.76

痰液

17

9.77

血液

7

4.02

导管

2

1.15

肺泡灌洗液

2

1.15

穿刺液

1

0.57

尿液

1

0.57

合计

174

100

2.2耐药性特点

  174株金葡菌中MRSA检出率为63.79%(111/174),与苯唑西林的耐药率一致。1例对万古霉素耐药(VRSA)。对大环内酯类抗生素如克林霉素、红霉素耐药率较高,分别为72.41%、67.24%。各抗生素耐药情况详见表3。

表3                174株金葡菌MRSA和MSSA对抗菌药物耐药率的比较

抗菌药物

MRSA(n=111)

MSSA(n=63)

2

P

总耐药率

耐药株数

耐药率(%)

耐药株数

耐药率(%)

万古霉素

1

0.90

0

0

0.571

0.450

0.57

克林霉素

89

80.18

37

58.73

9.257

0.002

72.41

利奈唑胺

0

0

0

0

0

1

0

利福平

3

2.70

0

0

1.733

0.188

1.72

呋喃妥因

0

0

0

0

0

1

0

喹努普汀/达福普汀

0

0

0

0

0

1

0

四环素

22

19.82

4

6.35

5.738

0.017

14.94

左氧氟沙星

8

7.21

0

0

4.579

0.029

4.60

庆大霉素

5

4.50

1

1.59

1.027

0.311

3.45

替加环素

0

0

0

0

0

1

0

环丙沙星

8

7.21

0

0

4.759

0.029

4.60

甲氧苄啶/磺胺甲恶唑

5

4.50

3

4.76

0.006

0.938

4.60

红霉素

93

83.78

24

61.90

38.086

0.000

67.24

苯唑西林

111

100

0

0

174

0.000

63.79

莫西沙星

8

7.21

0

0

4.759

0.029

4.60

青霉素G

111

100

59

93.65

7.213

0.007

97.70

备注:本研究药敏试验所有的中介耐药归为敏感进行统计

2.3耐药基因检测情况见表4。

表4                       耐药基因在MSSA、MRSA中检测结果

基因

MRSA(n=111)

MSSA(n=63)

2

P

总阳性率

阳性株数(%)

阳性株数(%)

aac(6')/ aph(2'')

89(80.18)

21(33.33)

37.932

0.000

63.22

aph(3')-III

47(2.34)

11(17.46)

11.197

0.001

33.33

ant(4’)

9(8.11)

3(2.70)

0.701

0.403

6.90

ermA

85(76.58)

32(50.79)

12.129

0.000

67.24

ermC

63(56.76)

42(66.67)

1.649

0.199

60.34

3.讨论

金黄色葡萄球菌是一种常见的皮肤共生菌,有可能引起严重的感染,从而导致显著的发病率和死亡率,是致病力和抵抗力较强的革兰氏阳性球菌,可引起皮肤软组织、内脏器官及全身性感染等,它在自然界中广泛存在。本研究通过对174株儿童分离金葡菌感染标本来源进行统计分析,显示多数标本来源于分泌物,其次为痰液、血液。分布在前三位分别是小儿外科(55)、儿内科(41)、骨科(27),其他科室检出率低。本研究中MRSA检出率(67.2%)高于多数研究机构,其原因可能与为本地区抗生素使用不规范,或者与研究对象为儿童群体、相关科室送检意识不足、标本送检类型不当有关,应加大宣传,还需要做进一步流行病学调查。

儿童使用抗生素与成人不同,选择上有诸多受限,比如四环素类抗生素对小儿骨骼生长有抑制作用,并且影响牙齿发育;氨基糖苷类抗生素对小儿有耳毒性、肾毒性;MRSA对目前儿童常用抗生素耐药性高,故合理选择抗生素对儿科医生是一个巨大挑战。本研究通过药敏试验对万古霉素、克林霉素、利奈唑胺、利福平等16种抗生素进行耐药情况分析,同时对MRSA和MSSA进行耐药率比较。耐药结果显示,金葡菌对β-内酰胺类抗生素耐药率最高,其次为大环内酯类抗生素,对氨基糖苷类、四环素类药物耐药率较成人低,可能与此类抗生素在儿童中使用受限制有关系。本研究主要对氨基糖苷类、大环内酯类抗生素进行基因方面的检测,并对MRSA及MSSA两组基因阳性率进行比较,结果表明:流行基因主要是aac(6')/ aph(2'')和ermA,MRSA组耐药基因的阳性率明显高于MSSA组,有统计学差异。氨基糖苷类主要耐药基因是aac(6')/ aph(2'')、aph(3')-III,有统计学差异。本研究结果显示,aac(6')/aph(2'')的检出率明显高于aph(3')-III及ant(4’),说明此基因在耐药发生过程中作用较大,其余耐药基因也起到一定的协同作用。国内外相关研究结果报道显示[4],MRSA菌株aac(6')/aph(2'')基因检出携带率高低不同,原因可能为地区差异所致。大环内脂类抗生素也是儿科常见用药,它的耐药基因主要是ermA、ermB、ermC,其中ermB携带率较少,不作为本次的研究目标。ermA、ermC两种耐药基因检出率较高,大环内酯类抗生素耐药率较高,可能与耐药基因表达而产生耐药性有关[5]

综上所述,儿童MRSA检出率较成人偏高,本地区儿童MRSA的防控形势不容乐观。儿童感染金黄色葡萄球菌与成人有一定的差别[6],显著特点是对β-内酰胺类及大环内酯类抗生素耐药率较高,对氨基糖苷类、四环素等抗生素使用有一定限制,这可能与儿童用药特点有关。对于儿童感染金黄色葡萄球菌,临床医生应及时去除感染灶,并结合患儿实际情况及时有效合理选择抗生素,避免抗菌药物滥用,规范诊疗操作,做好院感防护,避免交叉感染,预防高耐药、高毒株的MRSA出现。

参考文献

[1] 杨斌,李华.2016~2019年陕西省榆林市细菌耐药监测网成员单位金黄色葡萄球菌的临床分布与耐药性变迁[J].现代检验医学杂志,2021,36(01):81-84.

[2] WU X,WANG C Q,HE LY, et al.Antimicrobial resistance profile of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates in children reported from the ISPED surveillance of bacterial resistance, 2016–2021.[J].Frontiers in cellular and infection microbiology,2023,13:1102779.

[3]  葛瑛.《耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染防治专家共识》解读[J].中国临床医生,2014,(3):11-12.

[4] 诸葛石养,马海芳,苏爱荣,等.从业人员金黄色葡萄球菌分离株耐药表型和分子分型研究[J].现代预防医学,2021,48(15):2846-2849+2880.

[5] Maria,Miklasińska-Majdanik. Mechanisms of Resistance to Macrolide Antibiotics among Staphylococcus aureus[J]. Antibiotics,2021,10(11).

[6] 刘慧萍,王俊,高凯杰.2016—2020年某三甲儿童医院耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分布及耐药性分析[J].实用预防医学,2022,29(08):1004-1007.

作者简介:杨军(1985-),硕士研究生,主管技师,主要从事微生物、分子及临床检验方面的研究。

通讯作者:E-mail:liucuiping6365@163.com。