李鑫,郭雷靜,陸思靜(遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院,遼寧錦州121000)
多重/泛耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌(MDR-Ab/PDR-Ab)的出現(xiàn),給醫(yī)院感染控制及臨床治療帶來了極大的困難,被稱為21世紀(jì)革蘭陰性菌中的“耐甲氧西林金黃色葡萄球菌”。其6個(gè)主要流行克隆株在我國廣泛流行,分布于北京、上海、重慶、沈陽及浙江省的多個(gè)城市[1]。整合子被認(rèn)為是耐藥基因在水平傳播的重要因子。本研究目的在于了解我院MDR-Ab/PDR-Ab的分子流行病學(xué)及整合子是否介導(dǎo)了耐藥基因的傳播。
我院微生物科2010年各類臨床標(biāo)本中培養(yǎng)并通過MicroScan WalkAway-40全自動(dòng)微生物鑒定系統(tǒng)及其配套的鑒定藥敏復(fù)合板鑒定為MDR-Ab/PDR-Ab的38株作為本研究重點(diǎn),同一患者同一部位只統(tǒng)計(jì)初次分離株。
MicroScan WalkAway-40全自動(dòng)微生物鑒定系統(tǒng)及其配套的鑒定藥敏復(fù)合板由美國Dade公司生產(chǎn);引物由北京奧科鼎盛生物科技有限公司合成;Taq DNA聚合酶、10×PCR緩沖液、DNA Marker、dNTPs、內(nèi)切酶HinfⅠ和AVaⅡ、瓊脂糖及凝膠回收試劑盒均購自寶生物工程(大連)有限公司(大連TaKa-Ra公司);細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒購自天根生化科技(北京)有限公司;DNA Thermal Cycler 2400為美國Perkin-Elmer公司產(chǎn)品。
從LB培養(yǎng)基上挑取單個(gè)受試菌落加入5 mL LB培養(yǎng)基中,37 ℃、200 r·min-1震蕩孵育16~20 h,取上述培養(yǎng)菌液2 mL,采用離心柱型細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒提取細(xì)菌DNA作為模板。
引物序列:ERIC1:5′-ATG TAA GCT CCT GGG GAT TCA C-3′;ERIC2:5′-AAG TAA GTG ACT GGG GTG AGC G-3′。采用25 μL反應(yīng)體系:模板2 μL、2×Taq PCR Master Mix 12.5 μL、ERIC引物各0.5 μL(25 μmol)、加無菌蒸餾水至總體積25 μL。置聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)儀中反應(yīng),程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性5 min;然后94℃變性30 s,48℃退火1 min,72℃延伸4 min,進(jìn)行35個(gè)循環(huán);最后72℃延伸6 min。用2%瓊脂糖凝膠電泳,PCR產(chǎn)物在1×TBE電泳緩沖液中電泳,溴化乙錠染色,用紫外燈下觀察擴(kuò)增產(chǎn)物,收集圖像。
使用煮沸法獲取DNA模板:直接挑取3~4個(gè)菌落于200 μL無菌水中,旋渦振蕩30 s,充分混勻后置沸水浴中恒溫保持10 min后取出,迅速置冰浴中放置10 min;12000 r·min-1離心5 min,取上清2 μL即為DNA模板。
引物序列:IntIF 5′-TGC GGG TYA ARG ATB TKA ATT-3′;IntIB 5′-CAR CAC ATG GGT RTA RAT-3′,預(yù)擴(kuò)增片段長度為491 bp。采用25 μL PCR反應(yīng)體系如下:10×PCR緩沖液5 μL,dNTPs 0.5 μL,上、下游引物(20 μmol·L-1)各0.5 μL,0.125 μLTaq DNA聚合酶5 U·μL-1(TaKaRa公司),加滅菌蒸餾水至總體積25 μL,操作在冰浴中完成。置PCR儀中反應(yīng),程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性5 min;然后按94℃變性1 min,51℃退火30 s,72℃延伸45 s,進(jìn)行30個(gè)循環(huán);最后72℃延伸10 min,4℃保護(hù)。用1.0%的瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙錠染色,在紫外燈下觀察擴(kuò)增產(chǎn)物,出現(xiàn)明顯亮帶的為初篩陽性,收集圖像。陽性條帶行切膠純化后分別用內(nèi)切酶(HinfⅠ、AVaⅡ)行限制性片段長度多態(tài)性分析,同時(shí)選取酶切片段長度一致的PCR純化產(chǎn)物測序,用BLAST程序分析。
38株MDR-Ab/PDR-Ab在ICU檢出率最高,21株,占55.3%;其次為呼吸科7株、神經(jīng)外科4株、骨創(chuàng)傷科2株、燒傷科2株、內(nèi)分泌科1株、血液科1株,分別占18.4%、10.5%、5.3%、5.3%、2.6%、2.6%。標(biāo)本以下呼吸道和手術(shù)切口分離最高,分別占68.4%(26/38)%和15.8%(6/38)。
ERIC-PCR產(chǎn)物多呈3~5條帶,主帶為2~3條,從250~1500 bp不等。38株MDR-Ab/PDR-Ab由7種基因型組成,其中 1~23為A型,占60.5%(23/38),分別來自ICU 13株,占56.5%(13/23);呼吸科4株,占17.4%(4/23);骨科2株,占8.7%(2/23);血液科1株,內(nèi)分泌科1株,神經(jīng)內(nèi)科1株,神經(jīng)外科1株。37為A型的一個(gè)亞型,來自ICU。24~26為B型,24來自神經(jīng)外科,25、26來自ICU。27為B型的一個(gè)亞型B1型,來自于ICU科。29、33、38為C型,29、33來自呼吸科,38來自ICU。28、36為D型,分別來自神經(jīng)外科和呼吸科。30~32為E型,分別來自呼吸科、高級服務(wù)中心、ICU。34、35分別為F、G型,都來自于ICU。D、F、G型菌株的基因型無密切相關(guān)性。代表菌株ERIC-PCR結(jié)果如圖1。
圖1 ERIC-PCR結(jié)果圖Fig 1 ERIC-PCR results figure
38株MDR-Ab/PDR-Ab共檢出含整合酶基因菌株28株,經(jīng)內(nèi)切酶HinfⅠ、AVaⅡ酶切后證實(shí)為Ⅰ類整合子,經(jīng)基因測序比對分析進(jìn)一步證實(shí)為Ⅰ類整合子,檢出率為73.7%(28/38)。A型菌株整合酶基因陽性者17株,占整合酶基因陽性菌株的60.7%(17/28)。來自ICU菌株整合酶陽性菌株為17株,占ICU檢出菌株總數(shù)的的81.0%(17/21),代表結(jié)果如圖2。
圖2 整合酶基因檢測及酶切圖Fig 2 Gene detection of integrase and cleavage map
近年來,鮑曼不動(dòng)桿菌引起的感染呈增高趨勢,特別是多重耐藥(指對3種以上結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制不同的抗菌藥物耐藥)和泛耐藥(指對除粘菌素外的所有臨床上可獲得抗生素均耐藥)引起的感染,在臨床上幾乎無藥可選擇[2],已成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。我們所研究的這些菌株僅呼吸道標(biāo)本就占67.5%。因此,在對感染性疾病的管理中應(yīng)加強(qiáng)對呼吸道感染的控制和預(yù)防,防止交叉感染及暴發(fā)流行。標(biāo)本分布主要以ICU為主,分離率為55.3%。研究也發(fā)現(xiàn)[3],患有嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病、免疫功能低下、住院時(shí)間較長、接受侵入性操作、長期應(yīng)用抗菌藥物、應(yīng)用免疫抑制劑或糖皮質(zhì)激素等因素均是危重患者發(fā)生多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌醫(yī)院感染的易感因素。
近年來,基因盒-整合子學(xué)說的提出為多藥耐藥性的研究開拓了新領(lǐng)域。整合子是一種新的可移動(dòng)基因元件,其兩端是高度保守序列,分別稱作5′保守端、3′保守端;5′和3′端之間為可變區(qū),是基因水平傳遞系統(tǒng)。根據(jù)整合子5′保守區(qū)整合酶基因的同源性差異,整合子被分為4類:Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類和Ⅳ類,其中前3類常與耐藥相關(guān),又被統(tǒng)稱為耐藥整合子(RI),這些整合子可捕獲和整合細(xì)菌的外源性耐藥基因,造成多種耐藥基因在不同菌株甚至不同菌種間的水平轉(zhuǎn)移,因而與宿主菌的多藥耐藥性的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。經(jīng)過對38株MDR-Ab/PDR-Ab菌株進(jìn)行同源性分析發(fā)現(xiàn),38株菌株分別來自7組不同分型的克隆株,整合酶基因的檢出率為60.7%(17/28)。A型克隆株是ICU的主要類型,A型克隆菌株中整合酶陽性菌株分布在ICU 11株、呼吸科3株、神經(jīng)外科1株和骨科2株。檢出的2株骨科菌株的患者曾在ICU住院治療,說明科室間存在交叉感染的可能性,這種克隆傳播也可能是導(dǎo)致耐藥菌株不斷增加的重要原因之一。來自ICU的菌株Ⅰ類整合酶基因陽性菌株占81.0%(17/21),低于我國臺(tái)灣地區(qū)的85.0%檢出率[4],從時(shí)間分布上看,這些菌株在全年均有分布。綜上,整合子在同一克隆株甚至在同一科室之內(nèi)及不同科室之間傳播起到非常關(guān)鍵的作用,因此加強(qiáng)多藥耐藥菌的管理是非常必要的。
依據(jù)我們ERIC-PCR及整合酶基因檢測結(jié)果,結(jié)合國內(nèi)、外研究[5~7],我們不難發(fā)現(xiàn),在不同地區(qū)的醫(yī)院內(nèi),多個(gè)相同克隆株在不同科室及個(gè)體間的相互傳播可能是醫(yī)院內(nèi)鮑曼不動(dòng)桿菌感染原因之一。因此,重視醫(yī)護(hù)人員手衛(wèi)生、加強(qiáng)消毒隔離措施、合理應(yīng)用抗生素是控制醫(yī)院MDR-Ab/PDR-Ab感染的重要手段。
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