袁 斌,周岐新(重慶醫(yī)科大學藥學院藥理教研室,重慶市400016)
產(chǎn)生β-內酰胺酶是革蘭陰性桿菌重要耐藥機制之一。AmpC酶與超廣譜β-內酰胺酶(ESBLs)作為當前最具臨床意義的β-內酰胺酶,具有極高的研究價值。有學者將細菌同時產(chǎn)生質粒型AmpC酶和ESBLs定義為超-超廣譜β-內酰胺酶(SSBLs)[1]。我們通過三維試驗檢測在川東北地區(qū)是否也存在同時產(chǎn)質粒介導AmpC酶和ESBLs的高度耐藥菌株,通過聚合酶鏈式反應(PCR)實驗確定AmpC酶與ESBLs基因型,建立一種可靠的實驗室檢測產(chǎn)SSBLs方法,指導臨床合理用藥,防止產(chǎn)SSBLs株的區(qū)域性流行。
收集自2008年1月-2009年6月從川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院臨床分離革蘭陰性桿菌237株(非同一患者同一部位重復分離)。所有菌株均經(jīng)過法國生物梅里埃公司的Vitek 32全自動微生物鑒定儀進行鑒定。質控菌株:標準質控菌株為大腸埃希菌ATCC 25922,肺炎克雷伯菌ATCC 700603為ESBLs陽性對照菌,由四川抗菌素工業(yè)研究所提供;陰溝腸桿菌029M為AmpC酶陽性對照菌,E.coli C600為川北醫(yī)學院藥理教研室李萇清博士惠贈。
氨芐西林(AMP)購自中國藥品生物制品檢定所,頭孢西?。‵OX)購自海南輕騎海藥股份有限公司,頭孢曲松(CRO)購自上海新先鋒藥業(yè)有限公司,氨曲南(AZ)購自重慶圣華曦藥業(yè),阿米卡星(AMK)購自江蘇吳中實業(yè)股份有限公司,亞胺培南(IMP)購自默沙東制藥有限公司,頭孢他啶(CAZ)、頭孢哌酮(CPZ)、頭孢噻肟(CTX)和頭孢哌酮/舒巴坦(CPZ/SB)由哈藥集團制藥總廠提供,哌拉西林(PIP)購自齊魯制藥廠,頭孢吡肟(FEP)購自施貴寶制藥有限公司,左氧氟沙星(LEV)購自山西威奇達藥業(yè)有限公司,哌拉西林/他唑巴坦(PIP/TZ)購自珠海聯(lián)邦制藥股份有限公司,克拉維酸(CA)、氯唑西林(CLO)購自中國藥品生物制品檢定所;頭孢噻肟紙片(30 μg/片)購于北京天壇藥物生物技術開發(fā)公司;PCR反應系統(tǒng)(天根生化科技有限公司)。
Sakuma MIT-P細菌多點接種儀(日本佐久間公司);PCR擴增儀(美國Bio-Rad公司)。
采用瓊脂二倍稀釋法,判斷標準依照2008年美國臨床實驗室標準化協(xié)會(CLSI)抗菌藥物敏感性試驗稀釋法標準作為判斷。
采用超聲破碎法制備分離菌株β-內酰胺酶粗提液;涂布大腸埃希菌ATCC 25922的M-H平板中央貼上CTX紙片,然后在距CTX紙片邊緣5 mm處用刀片作放射狀向外切4個裂隙(分別編號A、B、C、D),在4個裂隙中分別加入待測酶粗提液30 μL;酶粗提液30 μL+2 mmol·L-1CA溶液10 μL;酶粗提液30 μL+2 mmol·L-1CLO 溶液 10 μL;酶粗提液 30 μL+2 mmol·L-1CA 溶液 10 μL+2 mmol·L-1CLO 溶液 10 μL。37℃過夜培養(yǎng)。平板若在裂隙與CTX紙片交界處出現(xiàn)矢狀的細菌生長區(qū)域者判為陽性,反之則為陰性。A、C號裂隙陽性為單產(chǎn)ESBLs;A、B號裂隙陽性為單產(chǎn)AmpC酶;A、B、C號裂隙陽性為同時產(chǎn)ESBLs與AmpC酶。A、B、C、D號裂隙皆為陰性則為陰性結果。
以E.coli C600作為受體菌,以同時產(chǎn)ESBLs與AmpC酶的陽性菌株作為供體菌,參考文獻[2]操作。
堿裂法提取結合試驗結合子的質粒DNA,以其為模板,參考文獻[3,4],擴增編碼ESBLs的基因SHV、TEM、CTX-M、OXA;擴增編碼 AmpC 酶的基因 MOX、CIT、DHA、ACC、FOX、ACT。所有PCR擴增產(chǎn)物送上海英駿生物技術有限公司測序。
臨床分離革蘭陰性桿菌對抗生素耐藥率詳見表1。
由表1可見,臨床分離革蘭陰性桿菌對多種抗生素存在著較高的耐藥率,僅對IMP耐藥率較低。篩選出同時對FOX和CAZ耐藥菌株105株。
參見圖1~圖4,三維試驗得到同時產(chǎn)ESBLs與AmpC酶細菌共6株,單產(chǎn)ESBLs菌株26株,單產(chǎn)AmpC酶菌株12株。同時,未測得酶型與陰性結果也較高,分別占20.3%與10.9%(見表2)。
6株三維試驗提示,同時產(chǎn)ESBLs與AmpC酶菌株質粒結合實驗結果為2株細菌結合實驗成功,分別為大腸埃希菌和陰溝腸桿菌。
以質粒結合成功2株菌株結合子提取質粒為模板,分別以通用引物SHV、CTX、ACT和TEM、CTX、ACT擴增出陽性結果,并與目標條帶吻合。
革蘭陰性桿菌是目前引發(fā)醫(yī)院感染的主要病原體,約占60%~70%[5]。革蘭陰性桿菌耐藥機制復雜,但一致認為,產(chǎn)β-內酰胺酶為革蘭陰性桿菌重要的耐藥機制之一。在所產(chǎn)β-內酰胺酶中,又以ESBLs與AmpC酶最為主要,日益受到大家的關注。
表1 臨床分離革蘭陰性桿菌對抗生素耐藥率情況(%%)Tab 1 Drug resistance rate of clinical isolated gram-negative bacteria to antibiotics(%%)
圖1 三維試驗陰性Fig 1 Negative producing ESBLs of three-dimensional test
圖2 三維試驗ESBLs陽性Fig 2 Positive producing ESBLs of three-dimensional test
圖3 三維試驗AmpC酶陽性Fig 3 Positive producing AmpC of three-dimensional test
圖4 三維試驗同時產(chǎn)ESBLs與AmpC酶陽性Fig 4 Positive producing ESBLs and AmpC of threedimensional test
表2 三維試驗結果統(tǒng)計表Tab 2 Results of modified three-dimensional test
ESBLs是可以水解青霉素類、頭孢菌素與單環(huán)內酰胺類抗生素的一類β-內酰胺酶,主要由質粒介導,因此可在不同菌株之間轉移與傳播[6]。依據(jù)2001年Bradford分類方法[7],可以把ESBLs分成5類:SHV型、TEM型、OXA型、CTX-M型及其他型。自ESBLs首次報道以來,目前已發(fā)現(xiàn)超200種的ESBLs[8]。AmpC酶與ESBLs不同,通常是由染色體負責編碼。自1988年發(fā)現(xiàn)了首個由質粒介導的源于陰溝腸桿菌的AmpC酶以來,目前共發(fā)現(xiàn)約30種AmpC酶[9]。最近,國內也開始相繼出現(xiàn)發(fā)現(xiàn)質粒介導AmpC酶的報道。朱斌等[10]首次報道了在國內發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌中存在有質粒介導CMY-7型AmpC酶。王輝等[11]報道了在北京地區(qū)發(fā)現(xiàn)同時產(chǎn)DHA-1質粒AmpC型及CTX-M型超廣譜β-內酰胺酶的肺炎克雷伯菌。另外,在大腸埃希菌等菌種中也檢測出新型的AmpC酶亞型[12]。隨著報道的增多,由質粒介導的AmpC酶在細菌之間的傳播趨勢已出現(xiàn)。
SSBLs相較ESBLs與AmpC酶,降解底物譜更加廣泛,水解率更高。實驗結果表明,產(chǎn)SSBLs細菌對除碳青霉烯類之外的所有β-內酰胺類抗生素全耐藥。由于β-內酰胺酶由質粒介導,其耐藥性相較染色體介導更易在不同菌株、菌種乃至不同菌屬中傳播,因此,其研究具有重要的流行病學價值[13]。因此,對產(chǎn)SSBLs菌株的快速、及時檢測,以及對其耐藥譜進行分析,對于防控因其引起的院內感染的傳播流行具有重要的指導意義。近年來,國內許多地區(qū)相繼報道有臨床分離產(chǎn)SSBLs革蘭陰性桿菌出現(xiàn)[10~20]。但未見本地產(chǎn)SSBLs菌株分離報道。
本研究選擇臨床分離的237株革蘭陰性桿菌作為實驗對象,進行革蘭陰性桿菌臨床分離株耐藥現(xiàn)狀研究,結果表明,本地臨床分離革蘭陰性桿菌耐藥現(xiàn)象嚴重;基于SSBLs具有水解第3代頭孢菌素與頭霉素類的特點,同時篩選出對CAZ與FOX 2種抗生素均耐藥的革蘭陰性桿菌105株,再經(jīng)改良三維試驗、質粒結合實驗和PCR實驗等進行篩選確證。在237株菌中發(fā)現(xiàn)2株產(chǎn)SSBLs細菌,表明本地存在產(chǎn)SSBLs革蘭陰性桿菌所引起的感染,存在此類菌株在院內傳播流行的可能。產(chǎn)SSBLs的2株細菌均產(chǎn)生至少2類ESBLs,分別為CTX-M、TEM與CTX-M、SHV,與當?shù)匾酝鶊蟮老喾鸞21];同時,這2株菌株的質粒均含有產(chǎn)生ACT型AmpC酶基因。該結果表明,研究菌株產(chǎn)SSBLs菌株質粒均編碼ACT型AmpC酶,依照不同菌屬染色體AmpC酶的同源關系判斷,該型酶屬于腸桿菌屬群,這是首次報道本地區(qū)發(fā)現(xiàn)質粒編碼AmpC酶。改良三維試驗與PCR法可用于產(chǎn)SSBLs革蘭陰性桿菌篩選與確證。
(致謝:本研究得到了川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院微生物室在菌株收集與鑒定工作中的幫助,謹致謝意?。?/p>
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