胡慶花,朱德全,劉衛(wèi)東,劉向峰
[1.山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院) 研究生處,山東 泰安 271000;2.臨沂市 人民醫(yī)院 微生物檢驗(yàn)科,山東 臨沂 276000;3.臨沂市人民醫(yī)院 藥學(xué)部,山東 臨沂 276000]
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是一類常見(jiàn)的多重耐藥菌,由于葡萄球菌染色體mec 基因盒(staphyloccoccal cassette chromosome mec,SCCmec)攜帶的mecA耐藥基因及其同系物編碼產(chǎn)生的青霉素結(jié)合蛋白(penicillin-binding protein,PBP)導(dǎo)致其呈多重耐藥性。目前,國(guó)際上已經(jīng)明確了8 個(gè)與MRSA 流行病學(xué)相關(guān)的SCCmec基因分型及26 個(gè)亞型,醫(yī)院獲得性MRSA 常攜帶Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ型SCCmec基因,社區(qū)獲得性MRSA 多攜帶SCCmecⅣ、Ⅴ型SCCmec基因[1]。由于不同地區(qū)MRSA 的SCCmec 分型差異較大,因此該實(shí)驗(yàn)對(duì)MRSA 進(jìn)行耐藥性及SCCmec基因分型研究,以了解該地區(qū)MRSA 的流行病學(xué)特點(diǎn),對(duì)指導(dǎo)臨床合理治療MRSA 感染具有重要意義。
選 取2018年2月—2018年10月臨沂市人民醫(yī)院門診及住院患者的各類送檢標(biāo)本,從中分離得到MRSA 菌株47 株,剔除同一患者相同部位重復(fù)分離的菌株。MRSA 標(biāo)準(zhǔn)菌株采用ATCC29213 和ATCC433000。
VITEK-2 Compact 全自動(dòng)微生物分析儀及配套鑒定卡和藥敏卡(法國(guó)生物梅里埃公司),藥敏紙片(英國(guó)Oxoid 公司),聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增儀、全自動(dòng)凝膠成像儀(美國(guó)Bio Rad 公司),DYY-6C 型電泳儀(北京六一生物科技有限公司),金黃色葡萄球菌基因組DNA 提取試劑盒、2×Power Taq PCR Master Mix、DL2000 DNA Marker 及核酸凝膠染色劑-GelRed(北京百泰克生物技術(shù)有限公司),Multiplex PCR Kit(德國(guó)QIAGEN 公司),溶葡萄球菌酶等其他生物試劑(上海生工生物工程股份有限公司)。
1.3.1 MRSA 細(xì)菌表型鑒定及藥敏試驗(yàn) 采用VITEK-2 Compact 全自動(dòng)微生物分析儀對(duì)分離菌株進(jìn)行細(xì)菌鑒定及藥敏試驗(yàn)。根據(jù)2017年美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推薦的頭孢西丁紙片擴(kuò)散法,抑菌圈直徑≤21 mm 判斷為MRSA[2]。
1.3.2 DNA 提取 將收集的待測(cè)菌株接種于哥倫比亞血平板上,置于37℃生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18~24 h。用取菌環(huán)挑取適量單個(gè)菌落接種于5 ml LB 培養(yǎng)液中,置于37℃恒溫?fù)u床過(guò)夜進(jìn)行增菌培養(yǎng)。取1.5 ml細(xì)菌培養(yǎng)液于2 ml 離心管中,10 000 r/min 離心30 s,棄上清,收集菌體,盡可能吸凈上清。嚴(yán)格按照細(xì)菌DNA 提取試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。提取后的DNA 使用超微量核酸蛋白測(cè)定儀檢測(cè)濃度和純度,后將提取的DNA 置于-20℃冰箱中保存。
1.3.3 引物設(shè)計(jì) 各型別基因引物根據(jù)GenBanlk中己發(fā)布的各型基因序列及參考文獻(xiàn)[3]自行設(shè)計(jì)mecA、SCCmec基因,均委托上海鉑尚生物技術(shù)公司合成[3]。見(jiàn)表1。
1.3.4 MRSAmecA基因檢測(cè) 采用PCR 進(jìn)行mecA基因檢測(cè),反應(yīng)體系為25μl,其中DNA 模板2μl,2×Taq PCR Master Mix 12.5μl,mecA 正反向引物各1μl,其余用ddH2O 補(bǔ)足25μl。反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性5 min,94℃變性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸1 min,共30 個(gè)循環(huán),72℃繼續(xù)延伸10 min。將PCR產(chǎn)物放置于4℃保存。取5μl PCR 產(chǎn)物在1%瓊脂糖凝膠電泳30 min,后將凝膠置于紫外凝膠成像儀下拍照并記錄結(jié)果。
表1 mecA 基因及SCCmec 基因各分型PCR 擴(kuò)增引物序列
1.3.5 MRSASCCmec基因檢測(cè) 采用多重PCR 進(jìn)行SCCmec基因分型檢測(cè),反應(yīng)體系為25μl,其中DNA 模板2μl,2×QIAGEN Multiplex PCR Master Mix 12.5μl,引物混合物5μl,其余用ddH2O 補(bǔ)足25μl。反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性15 min,94℃變性30 s,63℃退火90 s,72℃延伸90 s,共10 個(gè)循環(huán);94℃變性30 s,55℃退火90 s,72℃延伸90 s,共25 個(gè)循環(huán),72℃繼續(xù)延伸10 min。循環(huán)結(jié)束后將PCR 產(chǎn)物于4℃環(huán)境下保存。取5μl PCR 產(chǎn)物在1.3%瓊脂糖凝膠電泳30 min,后將凝膠置于紫外凝膠成像儀下拍照并記錄結(jié)果。
數(shù)據(jù)分析采用Whonet 5.6 軟件和SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,比較用校正χ2檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
凝膠電泳成像顯示,MRSA 分離菌株可見(jiàn)310 bp條帶,均為mecA基因陽(yáng)性菌株,MRSA 分離菌株mecA基因攜帶率為100%。見(jiàn)圖1。
凝膠電泳成像顯示:SCCmecⅡ型9 株,檢出率為19.15%;SCCmecⅣa 型35 株,檢出率為74.47%;未分型菌株3 株,占6.38%。見(jiàn)圖2。
圖1 mecA 基因PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖
圖2 SCCmec 基因PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖
MRSA 分離菌株對(duì)青霉素、苯唑西林及頭孢西丁等β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物耐藥,對(duì)奎奴普汀/達(dá)福普汀、利奈唑胺、萬(wàn)古霉素、替加環(huán)素、呋喃妥因、利福平及慶大霉素均表現(xiàn)為敏感,敏感率均為100%;不同SCCmec分型MRSA 對(duì)環(huán)丙沙星、左氧氟沙星及莫西沙星的耐藥率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),SCCmecⅡ型高于SCCmecⅣa 型。不同SCCmec分型MRSA 對(duì)紅霉素、克林霉素耐藥率比較,經(jīng)校正χ2檢驗(yàn),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),SCCmecⅣa 型高于SCCmecⅡ型,紅霉素、克林霉素耐藥嚴(yán)重。見(jiàn)表2。
表2 不同SCCmec 分型MRSA 對(duì)抗菌藥的耐藥率比較 株(%)
MRSA 指攜帶mecA或mecC基因或?qū)Ρ竭蛭髁郑ㄗ畹鸵志鷿舛取?μg/ml)、頭孢西丁耐藥的金黃色葡萄球菌,可引起人類多種組織和臟器的感染,病死率高[4]。自1961年JEVONS 發(fā)現(xiàn)第一株MRSA 后,MRSA 已成為醫(yī)院和社區(qū)感染的常見(jiàn)致病菌[5]。
有研究表明,SCCmec 是區(qū)分醫(yī)院獲得性MRSA和社區(qū)獲得性MRSA 的重要指標(biāo)之一[6]。醫(yī)院獲得性MRSA 常攜帶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型SCCmec基因,I 型SCCmec攜帶耐藥基因較少,僅對(duì)β-內(nèi)酰胺抗生素耐藥;Ⅱ、Ⅲ型攜帶多種耐藥基因,表現(xiàn)多重耐藥。SCCmecⅣ、Ⅴ型多見(jiàn)于社區(qū)獲得性MRSA 中,由于其基因盒較短,除mecA基因外幾乎不攜帶其他耐藥基因,因此僅對(duì)β-內(nèi)酰胺抗生素耐藥[7]。該研究還發(fā)現(xiàn),MRSA 分離菌株以SCCmecⅣa 型為主,未發(fā)現(xiàn)SCCmecⅠ、Ⅲ及Ⅴ型菌株,這與楊琴等[8]2018年報(bào)道的深圳住院患兒MRSA 的感染以SCCmec Ⅳ型社區(qū)獲得性MRSA 感染為主一致。但區(qū)別于CHENG[9]和吳宇等[10]對(duì)9 所醫(yī)院309 株MRSA 分離菌株進(jìn)行基因分型的檢測(cè)結(jié)果:中國(guó)院內(nèi)流行的MRSA 菌株以SCCmecⅢ型為主,其次為Ⅱ型,SCCmecⅠ~Ⅴ型占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。本研究結(jié)果顯示,MRSA 分離菌株對(duì)青霉素、苯唑西林和頭孢西丁等β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物全部耐藥,對(duì)奎奴普汀/達(dá)福普汀、利奈唑胺、萬(wàn)古霉素、替加環(huán)素、呋喃妥因、利福平和慶大霉素等均表現(xiàn)為敏感,SCCmecⅡ型MRSA 分離株對(duì)左氧氟沙星、環(huán)丙沙星及莫西沙星的耐藥率高于SCCmecⅣa型,而SCCmecⅣa 型對(duì)紅霉素、克林霉素耐藥率高于SCCmecⅡ型。近年來(lái),越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)Ⅳ和Ⅴ型MRSA 菌株正在取代傳統(tǒng)的醫(yī)院獲得性MRSA 菌株,成為醫(yī)院內(nèi)感染的重要來(lái)源[11-12]。對(duì)于SCCmecⅣ和Ⅴ型MRSA 菌株院內(nèi)傳播的原因尚不清楚,部分研究猜測(cè),其傳播可能與社區(qū)獲得性MRSA菌株的高感染率和遺傳適應(yīng)性有關(guān)[13-15]。但還需要進(jìn)一步研究,以便更好地了解該類型菌株在院內(nèi)傳播的機(jī)制。
綜上所述,本研究?jī)H對(duì)臨沂市人民醫(yī)院某一時(shí)間段內(nèi)47 株MRSA 分離菌株進(jìn)行研究,具有一定的局限性,可能只反映當(dāng)前醫(yī)院MRSA 的流行趨勢(shì),無(wú)法推廣到不同地區(qū)、不同醫(yī)療機(jī)構(gòu),后續(xù)研究可擴(kuò)大樣本量,更進(jìn)一步對(duì)本地區(qū)MRSA 的流行進(jìn)行分析。本研究結(jié)果可初步表明,本地區(qū)可能存在SCCmecⅣ和Ⅴ型MRSA 菌株醫(yī)院傳播的高風(fēng)險(xiǎn),因此醫(yī)院應(yīng)提高病原學(xué)的相關(guān)診斷水平,及時(shí)監(jiān)測(cè)到院內(nèi)感染的新型MRSASCCmec基因分型,對(duì)臨床預(yù)防和治療MRSA感染提供參考依據(jù),同時(shí)對(duì)有效控制MRSA 菌株的流行具有重要的意義。