吳長生,伍嚴(yán)安,胡辛蘭,李 寧
(福建省立醫(yī)院檢驗(yàn)科,福建福州 350001)
鮑曼不動(dòng)桿菌是一種條件致病菌,對(duì)目前常用的多種抗菌藥物耐藥。整合子是一種與耐藥基因水平傳播有關(guān)的新的可移動(dòng)基因元件,攜帶位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)組分,根據(jù)整合酶基因的DNA堿基序列的不同,整合子可以分為4類:I類、Ⅱ類、Ⅲ類和Ⅳ類整合子。I類、Ⅱ類和Ⅲ類整合子與細(xì)菌耐藥關(guān)系比較密切,又常被合稱為耐藥整合子(resistance integron,RI)。本研究通過簡并引物PCR法,調(diào)查福建省立醫(yī)院患者的標(biāo)本中分離的鮑曼不動(dòng)桿菌攜帶整合子的情況,并分析整合子與細(xì)菌耐藥性的關(guān)系。
1.1 材料
1.1.1 菌株 93株鮑曼不動(dòng)桿菌為2007年11月至2008年10月,從福建省立醫(yī)院臨床標(biāo)本中分離,剔除耐藥表型完全一致的菌株。I類整合子陽性標(biāo)準(zhǔn)菌株V517由華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院石磊教授惠贈(zèng),Ⅱ類整合子陽性對(duì)照株由福建CDC惠贈(zèng)。
1.1.2 儀器 VITEK 2全自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏分析儀 (法國bioMerieux公司),BIOER Tc-25/H 基因擴(kuò)增儀 (杭州博日科技有限公司),F(xiàn)X-DY-252型水平電泳儀(上海復(fù)星高科技集團(tuán)有限公司),凝膠成像系統(tǒng)(UVItec limited)。
1.1.3 試劑 VITEK 2全自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏分析儀所用試劑為法國bioMerieux公司產(chǎn)品。藥敏紙片和M-H(Mueller-Hinton)瓊脂為英國Oxoid公司產(chǎn)品。Chelexl00為BIO-RAD公司產(chǎn)品。Taq DNA聚合酶,dNTPs,Taq buffer(Mg2+Plus),Hinf I 等均為TaKaRa公司產(chǎn)品。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)菌鑒定和藥敏試驗(yàn) 采用VITEK 2全自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏鑒定和藥敏分析儀,進(jìn)行細(xì)菌鑒定和抗菌藥物敏感性測(cè)定。每批均以銅綠假單胞菌ATCC27853作為質(zhì)控菌株進(jìn)行質(zhì)量控制,結(jié)果按美國臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) (Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判讀[1]。
1.2.2 細(xì)菌總DNA的提取 采用Chelex100法[2],提取的細(xì)菌DNA,用紫外分光光度計(jì)測(cè)量260nm、280nm OD 值,OD260/OD280為 1.66~1.70。
1.2.3 整合子檢測(cè)及分類 參照文獻(xiàn)設(shè)計(jì)簡并引物[3],由寶生物工程(大連)有限公司合成。上游引物為 hep35:5′-TGCGGGTYAARGATBTKGATTT-3′,下游引物為 hep36:5′-CARCACATGCGTRTARAT-3′,該引物可同時(shí)擴(kuò)增整合子5’保守區(qū)的Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類整合酶基因,預(yù)計(jì)擴(kuò)增片段為491bp。參考有關(guān)文獻(xiàn)[4-5],采用25μl反應(yīng)體系:上下游引物(l0μmol/L) 各 1.0μl,模板 1.0μl,dNTPs(200μmol/l)2.0μl,Taq buffer(Mg2+Plus)2.5μl,Taq DNA 聚合酶(5U/μl)0.125μl,超純水 17.375μl。參考有關(guān)文獻(xiàn)[5,6]和對(duì)循環(huán)條件的優(yōu)化結(jié)果,確定以下PCR反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性 5min;94℃ 30s,52℃ 40s,72℃ 40s,循環(huán)35次;最后72℃延伸5min。簡并引物擴(kuò)增的陽性產(chǎn)物用限制性內(nèi)切酶Hinf I進(jìn)行限制性片段長度多態(tài)性 (RFLP)分析, 酶切反應(yīng)體系:PCR產(chǎn) 物8.0μl,10 × H Buffer 2.0μl,Hinf I(l0U/μl)1.0μl,超純水9.0μl。37℃水浴4h,酶切產(chǎn)物用含溴化乙錠的1.5%瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳分析 (電壓70V,時(shí)間30min),對(duì)整合子進(jìn)行分類,依據(jù)見表1[3]。
表1 整合子酶切分類依據(jù)
1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 13.0軟件,率的比較用卡方檢驗(yàn)或Fisher確切概率法檢驗(yàn)。
2.1 整合子檢測(cè)及分類結(jié)果 在93株鮑曼不動(dòng)桿菌中有22株檢出整合子,檢出率為23.6%,整合子檢測(cè)電泳圖見圖1。PCR-RFLP結(jié)果顯示均為Ⅰ類整合子,未檢出Ⅱ類和Ⅲ類整合子,整合子酶切分類電泳圖見圖2。
圖1 整合子檢測(cè)電泳圖
圖2 整合子擴(kuò)增陽性產(chǎn)物酶切后電泳圖
2.2 I類整合子與鮑曼不動(dòng)桿菌耐藥和多重耐藥的關(guān)系 對(duì)I類整合子陽性和I類整合子陰性的鮑曼不動(dòng)桿菌的藥敏情況進(jìn)行分析,結(jié)果顯示:哌拉西林、替卡西林/棒酸、頭孢他啶、頭孢吡肟、亞胺培南、美羅培南、哌拉西林/他唑巴坦、左旋氧氟沙星、慶大霉素、妥布霉素、復(fù)方新諾明共11種抗菌藥在整合子陽性組的耐藥率明顯高于整合子陰性組,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),詳見表2。
在I類整合子陽性的22株鮑曼不動(dòng)桿菌中,多重耐藥菌有21株,占95.4%;而I類整合子陰性的71株鮑曼不動(dòng)桿菌中,多重耐藥菌只占74.6%。對(duì)二組細(xì)菌的多重耐藥發(fā)生率進(jìn)行比較,結(jié)果顯示:I類整合子陽性菌株的多重耐藥發(fā)生率比I類整合子陰性菌株高,兩者有顯著性差異(P<0.05),說明整合子與細(xì)菌多重耐藥的發(fā)生有關(guān),見表3。
表2 鮑曼不動(dòng)桿菌I類整合子與耐藥表型的關(guān)系
表3 二組細(xì)菌的多重耐藥發(fā)生率的比較
鮑曼不動(dòng)桿菌 (Acinetobacter baumanii,ABA)是引起醫(yī)院感染的常見條件致病菌,在臨床分離的非發(fā)酵菌中僅次于銅綠假單胞菌。ABA??梢鸹加袊?yán)重基礎(chǔ)性疾病和重癥監(jiān)護(hù)室內(nèi)使用呼吸機(jī)等侵入性裝置的患者的感染。
本研究中,ABA的耐藥現(xiàn)象十分普遍,多重耐藥菌株占細(xì)菌總數(shù)的77.4%,對(duì)青霉素類、頭孢菌素類、慶大霉素均具有很高的耐藥率(>70%),耐藥率較低的有頭孢哌酮/舒巴坦和阿米卡星,與國內(nèi)相關(guān)報(bào)道相似[7,8]。
本研究應(yīng)用的簡并引物PCR法,可同時(shí)擴(kuò)增整合子5′保守區(qū)的I類、Ⅱ類和Ⅲ類整合酶基因,再通過PCR-RFLP分析確定整合子的類別,可節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,降低成本,是一種對(duì)大量臨床菌株進(jìn)行整合子篩選的理想方法。
本研究結(jié)果顯示,ABA中整合子的檢出率為23.6%,酶切結(jié)果顯示均為Ⅰ類整合子,明顯低于國內(nèi)的相關(guān)報(bào)道[9],而高于國外的相關(guān)報(bào)道[10],推測(cè)主要是與標(biāo)本的選擇和地域差異有關(guān),本研究在收集標(biāo)本時(shí)剔除了耐藥表型完全相同的菌株,避免了同一來源菌株的重復(fù)收集;國內(nèi)的相關(guān)報(bào)道陽性率高達(dá)90%,可能與陽性菌株的暴發(fā)流行有關(guān);而國外相關(guān)研究的標(biāo)本來自于不同國家不同醫(yī)院。
細(xì)菌耐藥性通常由獲得耐藥基因引起,在抗菌藥物選擇性壓力下,耐藥基因的水平傳播是一個(gè)日益嚴(yán)重的問題,耐藥基因的水平傳播使耐藥菌株廣泛流行[11]。
整合子具有通過位點(diǎn)特異重組機(jī)制整合多個(gè)耐藥基因盒的能力,介導(dǎo)多藥耐藥的形成。本研究中,許多抗菌藥在I類整合子陽性組的耐藥率明顯高于陰性組,并且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,整合子與細(xì)菌多重耐藥的發(fā)生有關(guān)。
對(duì)整合子介導(dǎo)和傳播耐藥性的研究,有助于理解革蘭陰性菌耐藥性和多重耐藥性的分子基礎(chǔ),為合理使用抗菌藥物和控制細(xì)菌耐藥性發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。
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