張帥民 羅湘蓉 石承先
(貴州省人民醫(yī)院,貴州 貴陽550002)
真菌是生物界中的一大類真核細胞微生物,部分真菌與人體共棲,維持微生態(tài)平衡。真菌感染的發(fā)病主要取決于宿主免疫狀態(tài)、宿主體內(nèi)環(huán)境以及真菌毒力、數(shù)量等因素的相互作用。目前深部真菌感染在醫(yī)院感染中占重要地位,特別是近20多年來,尤其是抗生素廣泛使用,其持續(xù)上升趨勢明顯[1],目前已成為住院患者感染及死亡的主要原因之一[2]。重癥 急 性 胰 腺 炎 (severe acute pancreatitis,SAP)病程合并深部真菌感染的發(fā)生率高達12%~24%[3],而深部真菌感染也成為導致SAP高死亡率的重要原因之一[4]。在治療深部真菌感染策略[5]上目前主要有:經(jīng)驗治療、目標治療以及預防性治療。經(jīng)驗治療和目標治療多在診斷明確時采用抗真菌治療,此時真菌感染已經(jīng)較為嚴重,控制較困難,死亡率仍然較高。臨床上預防性應用氟康唑治療真菌感染也取得了顯著成效,可明顯降低真菌感染率及死亡率[6]。在預防性用藥時機方面,建議使用抗生素6~9d后預防使用抗真菌藥物是合適的,并可明顯降低真菌感染、住院時間、治療費用和死亡率[7]。但是國內(nèi)外學者對氟康唑在預防用藥的時間長短存在爭議[8]。本實驗通過使用抗生素后預防性使用氟康唑不同的時間,觀察對大鼠腸道真菌增殖及易位影響,以期為臨床上預防性使用真菌用藥時間提供實驗依據(jù)。
1.1 動物分組 Wistar大鼠30只,體質(zhì)量200~250g,雌雄不拘,隨機分成三組,每組10只。三組大鼠每天均按體質(zhì)量比例使用頭孢哌酮舒巴坦鈉直至取實驗動物標本,每組動物均在使用抗生素后第7天始分別加用生理鹽水或氟康唑行腹腔注射,生理鹽水使用3d為A組,氟康唑使用3d為B組,氟康唑使用5d為C組。
1.2 復制大鼠腸道真菌增殖及易位的模型 大鼠均為清潔級,在實驗前1周開始分籠飼養(yǎng)于貴陽中醫(yī)學院基礎實驗室動物房,清潔級恒溫(20~25℃)環(huán)境,標準鼠糧喂養(yǎng),自由取水,實驗前飼養(yǎng)1周。開始實驗時每只鼠每天按體質(zhì)量3.33g/kg[7]使用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉(cefoperazone sodium and sulbactam sodium,CSSS)至取標本前1d,用量分等量12h/次,每次用生理鹽水(normal saline,NS)稀釋抗生素至1mL,每次注射時大鼠腹部皮膚消毒,于大鼠右下腹部進針,有落空感回抽無尿液、腸液后固定針頭,緩慢注入藥液。A組于第7天每只鼠加用60mg/kg生理鹽水注射腹腔,連用3d后取標本,B、C組于第7天每只鼠加用60mg/kg氟康唑作腹腔注射,分別連用3d、5d后取標本,各組用量也分等量每1次/24h。各組動物給藥后的飼養(yǎng)均與實驗前相同。取標本前予大鼠戊巴比妥鈉按200mg/kg體質(zhì)量皮下注射,麻醉生效后先予大鼠股靜脈采集血液1.5mL后用止血鉗止血,然后常規(guī)消毒鋪巾開腹,自下腔靜脈抽血2.0mL,然后取腸系膜、胰腺、肺組織及腸內(nèi)容物作標本,最后用斷頭法處死大鼠。標本采集過程中均無菌操作。
1.3 觀察指標
1.3.1 一般情況 觀察動物的活動、精神狀況、體質(zhì)量、大便性狀及顏色等。
1.3.2 腸內(nèi)容物直接涂片鏡檢真菌 于大鼠肛門3cm處采集腸內(nèi)容物1.0g左右,取腸內(nèi)容物0.1g稀釋至100mL的生理鹽水(NS)中,用加樣槍吸取10uL滴在滅過菌的載玻片中央,將液滴涂布成一均勻的薄層;將標本玻片放于干燥箱干燥后,經(jīng)酒精燈火焰處來回通過2~3次固定標本,待標本冷卻后行革蘭氏染色(初染→水洗→媒染→水洗→脫色→復染→水洗),待標本干燥后置于顯微鏡下查找真菌,查看相同視野范圍內(nèi)各組真菌數(shù)量有無差異。
1.3.3 腸內(nèi)容物真菌培養(yǎng) 分別取每只大鼠腸內(nèi)容物0.1g稀釋至100mL NS中,取10μL接種于科瑪嘉顯色培養(yǎng)基中培養(yǎng),37℃度孵箱培養(yǎng)2~3d后觀察結(jié)果。10μL接種時每克腸內(nèi)容物真菌菌落數(shù)以培養(yǎng)基上真菌菌落數(shù)×106表示。
1.3.4 腸系膜、胰腺及肺組織培養(yǎng) 按無菌操作將腸系膜、胰腺、及肺組織適量取材后,分別放入營養(yǎng)肉湯試管培養(yǎng)基中,置于37℃孵箱中培養(yǎng)2~3d,如有微生物生長,將微生物轉(zhuǎn)移到科瑪嘉顯色培養(yǎng)基中予37℃孵箱培養(yǎng)2~3d后觀察有無真菌生長。
1.3.5 血液真菌培養(yǎng) 無菌操作,用一次性真空采血管自大鼠股靜脈采集血液1.5mL,將血液移至雙相血培養(yǎng)瓶行血培養(yǎng),再將血培養(yǎng)瓶置于37℃孵箱培養(yǎng)2~3d后觀察結(jié)果。
1.3.6 血漿1-3-β-D葡聚糖檢測 無菌操作,自下腔靜脈采集血液2mL于無熱原肝素抗凝管,混勻,放入無熱原離心管中,用滅菌鋁箔封閉管口,然后使用低速離心機立刻進行3 000r/min離心,60s離心得富含血小板血漿,置于零下30℃冰箱保存,待批量檢測。取上述血小板血漿0.1mL加入裝有0.9mL樣品處理液中輕輕混勻后,70℃保溫10min,取出后立刻放入冷水浴中冷卻30℃以下,即為待測血漿樣品。取待測血漿樣品0.2mL加入酶反應主試劑中,待完全溶解后用加樣槍轉(zhuǎn)移至10mm×75mm標準玻璃反應管中(勿產(chǎn)生氣泡),立刻插入MD-80微生物動態(tài)檢測系統(tǒng)中進行反應,反應結(jié)束后自動計算血漿中1-3-β-D葡聚糖濃度,單位為pg/mL。廠家提供的對照血漿中真菌1-3-β-D葡聚糖(1-3-β-D glucan,1-3-G)正常值為>20pg/mL。
1.4 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理。腸內(nèi)容物真菌數(shù)量及血漿1-3-β-D葡聚糖水平經(jīng)正態(tài)性檢驗和方差齊性檢驗后,用均數(shù)±標準差(ˉx±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,腸系膜、胰腺、肺組織及血真菌培養(yǎng)結(jié)果采用卡方檢驗。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。腸內(nèi)真菌數(shù)量、器官真菌易位數(shù)及血漿1-3-G水平之間的關系用線性相關分析。
2.1 動物的一般情況 整個實驗過程中30只大鼠均存活。在動物的食量、活動以及體質(zhì)量方面,A組明顯差于C組和B組;實驗期間稀便的總量A組多,B組次之,C組最少;在皮毛光滑方面C組最好,B組次之,A組最差。
2.2 腸內(nèi)容物真菌培養(yǎng)及菌落鑒定情況 從菌落生長速度、大小、形態(tài)、質(zhì)地、顏色、色素、菌落的邊緣、菌落的高度等方面來看,各組間無明顯差異,各組菌落經(jīng)法國梅里埃AP120CAUX真菌測試條檢測為鄒褶念珠菌。
2.3 三組動物腸內(nèi)容物真菌數(shù)量變化 從表1可見,三組動物使用抗生素后腸內(nèi)容物真菌數(shù)均高于正常wistar大鼠腸道真菌數(shù)量[8],與A組比較,B組和C組隨著氟康唑用藥天數(shù)的增加,大鼠腸道真菌數(shù)量顯著減少(P<0.05),B組就減少到了A組的大約1/10,C組腸道真菌增殖又較B組減少明顯(P<0.05),C組甚至接近正常值。
2.4 三組動物腸系膜、胰腺、肺組織及血液真菌培養(yǎng)情況 從表2可見,A組動物使用抗生素后,組織和血培養(yǎng)40份標本中,有26份標本培養(yǎng)為陽性;與A組比較,B組和C組真菌易位至腸外組織器官總數(shù)量隨著氟康唑的應用時間增加而顯著減少,其中C組又較B組減少明顯(P<0.05)。
2.5 各組動物血漿1-3-G水平的變化 如表1,各組血漿1-3-G水平均大于正常值(<20pg/mL),血漿1-3-G水平隨著氟康唑用藥天數(shù)的增加而降低,B組和C組均較A組明顯減少(P<0.05),C組比B組顯著降低并接近正常動物參考值,與腸內(nèi)容物真菌數(shù)量變化相一致。
2.6 腸真菌增殖、真菌腸外易位及血漿1-3-G水平之間的關系 如圖1~3,隨著腸道真菌增殖的增加,真菌易位至腸外組織器官總數(shù)和血漿1-3-β-D葡聚糖水平亦增加,腸道真菌增殖分別與真菌易位至腸外組織器官總數(shù)和血漿1-3-β-D葡聚糖水平呈正相關(r=0.9230和0.943),真菌易位至腸外組織器官總數(shù)與血漿1-3-β-D葡聚糖水平亦呈正相關(r=0.998)。
表1 三組大鼠使用不同時間氟康唑后腸道真菌的變化(±s)
表1 三組大鼠使用不同時間氟康唑后腸道真菌的變化(±s)
注:與A組比較,*P<0.05;與B組比較,△P<0.05。
359±64.20 82.25±6.84 B組 41.2±2.82* 49.48±5.70*C組 4.5±1.49*△ 25.64±6.79*△正常參考值 3.89±2.52 <葡聚糖A組分組 腸內(nèi)容真菌菌落數(shù) 血漿1-3-β-D 20.00
表2 三組大鼠使用不同時間氟康唑后器官真菌易位數(shù)
圖1 腸真菌增殖與血漿1-3-G水平的關系
圖3 腸道真菌易位至腸外各組織器官總數(shù)與血漿1-3-G水平的關系
3.1 抗生素與腸道真菌增殖及易位的關系 廣譜抗生素種類較多,若多種藥物聯(lián)用,療程過長等,可使腸道某些敏感細菌過度被抑制,非敏感細菌增殖,正常菌群的生態(tài)平衡遭到破壞,形成菌群替代現(xiàn)象,甚至導致真菌惡性繁殖并易位,發(fā)生真菌感染。因此抗生素引起腸道真菌感染及易位在臨床上較常見[9]。玉芳等[10]研究也證實:細菌主要對抗生素敏感,而抗生素直接抑制其增殖,這樣可能間接促進了真菌生長。目前引起腸道真菌感染最主要的致病菌是念珠菌[11]。有研究調(diào)查從血液科病人分離到的真菌中,來源于腸道排名第一,占64.4%[9],提示患者發(fā)生真菌感染時,腸道真菌是其重要來源。本實驗發(fā)現(xiàn)大鼠使用抗生素后引起腸道真菌明顯增殖及易位,與李克躍等[7]的研究結(jié)果相一致。這些提示使用較長時間的抗生素后,腸道真菌明顯增殖,進而發(fā)生腸外組織器官易位,這可能是長時間使用抗生素后誘發(fā)深部真菌感染的重要原因之一。
3.2 腸道真菌增殖及易位與血漿1-3-G的關系1-3-β-D葡聚糖是一種多糖,除接合菌外普遍存在于真菌細胞壁中,占真菌細胞壁干重的50%以上[12],而其他微生物如人體細胞、細菌、病毒均缺乏此成分。當真菌感染時,真菌可進入人體血液或移位到其他組織,其被吞噬細胞吞噬、消化等處理,1-3-β-D葡聚糖可從胞壁中釋放出來,從而使血液及其他體液(如尿、腹水、胸水等)中1-3-β-D 葡聚糖含量增高。因此對1-3-β-D葡聚糖的動態(tài)檢測,有助于快速診斷深部真菌感染,選擇正確抗真菌藥物對癥治療[13]。本實驗顯示,血漿1-3-β-D 葡聚糖水平隨著腸道真菌增殖及真菌易位至腸外各組織器官總數(shù)的減少而降低,腸道真菌增殖和易位與血漿1-3-β-D葡聚糖水平呈正相關;各組血漿1-3-β-D葡聚糖均高于實驗正常值(<20pg/mL),在A組當血漿1-3-β-D葡聚糖最高時腸道真菌易位至腸外組織器官的總數(shù)高達26個,而C組1-3-β-D葡聚糖接近正常值時,腸道真菌易位至腸外組織器官總數(shù)僅有9個。提示檢測血漿1-3-β-D葡聚糖含量有助于早期發(fā)現(xiàn)真菌感染。
3.3 預防使用氟康唑?qū)δc道真菌增殖及易位的影響 預防性應用氟康唑可防止SAP發(fā)生真菌感染[6],但使用多長時間比較合適無定論,如果使用時間長易引發(fā)耐藥并且也浪費,如果時間過短又達不到預防作用。本實驗表明預防性應用氟康唑3d后動物腸道真菌增殖明顯減少,5d時腸道真菌幾乎接近正常,腸道真菌易位至腸外組織的數(shù)量明顯減少,提示預防性使用氟康唑時間5d比較合適,這可能為我們在臨床工作中預防應用抗真菌藥物提供了實驗依據(jù)。
[1] 陶家駒.侵襲性肺真菌感染診治的現(xiàn)狀及前景[J].中國全科醫(yī)學,2007,7(10):534-526.
[2] 廖萬清,顧菊林.深部真菌感染治療的現(xiàn)狀與對策[J].中國感染與化療雜志,2007,7(2):401-403.
[3] Gloor B,Muller CA,Worui M,et al.Pancreat ic infection in pancreat it is:the role of fungus and mult iresist ant organisms[J].Arch Surg,2001,136(5):592-596.
[4] 騰秀池,李銳.重癥急性胰腺炎合并深部真菌感染診治分析[J].中國急救醫(yī)學,2008,28(4):300-302.
[5] 李光輝.深部真菌感染診斷治療進展[J].中國感染與化療雜志,2008,8(4):277.
[6] 湯可立,石承先.氟康唑預防重癥急性胰腺炎真菌感染32例[J].世界華人消化雜志,2010,18(15):1608-1611.
[7] 李克躍,石承先.使用不同時間頭孢哌酮對大鼠腸道真菌增殖和易位的影響[J].貴陽中醫(yī)學院學報,2011,33(3):122-125.
[8] 鄭旭銳,楊宇.從肺腸微生態(tài)變化研究肺與大腸的相關性[J].中醫(yī)雜志,2011,52(10):865-867.
[9] 范蕓,常乃柏,胡云建.血液病真菌感染的臨床分析[J].中華醫(yī)院感染學雜志,2004,14(9):1004-1005.
[10] 玉芳,何佩貞,吳闖,等.32例醫(yī)院真菌感染臨床分析[J].中華醫(yī)院感染學雜志,2002,12(2):125-126.
[11] 王付彬.真菌性腸炎198例臨床分析[J].中國全科醫(yī)學,2005,8(6):494.
[12] 建平,張翊.醫(yī)院內(nèi)真菌感染臨床分析[J].中華醫(yī)院感染學雜志,2004,14(3):344.
[13] 孫自勤,劉曉峰.腸道病學[M].2版.濟南:山東科技出版社,2003:802-803.