劉瑞杰 王鑫霞 王露 趙梓堯 余馳昊 袁舒穎 陳妍雯 張紹興 楊雪靜 孫桂芹
化膿性中耳炎(suppurative otitis media,SOM)是一種臨床常見(jiàn)的中耳疾病,兒童發(fā)病率較高[1-2],可導(dǎo)致聽(tīng)力下降、耳痛以及流膿等臨床癥狀[3-4],若不能及時(shí)接受有效的治療,會(huì)加重病情甚至可能威脅患者生命健康。引發(fā)SOM的主要因素是病原微生物感染[5-6]。隨著抗生素的廣泛使用,SOM患者分離到的病原菌對(duì)抗生素耐藥性增強(qiáng),給臨床診療帶來(lái)較大困擾[7-8]。目前,臨床主要采用分離培養(yǎng)法檢測(cè)SOM患者的病原菌,但該方法不能檢出難培養(yǎng)和不可培養(yǎng)的微生物,而16S rDNA宏基因組技術(shù)能夠?qū)颖局形⒘?、難培養(yǎng)的微生物進(jìn)行檢測(cè)[9]。該研究將16S rDNA宏基因組測(cè)序與分離培養(yǎng)相結(jié)合,對(duì)SOM患者耳道分泌物進(jìn)行病原菌菌群結(jié)構(gòu)、豐度分析,以提高SOM的診斷效率,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 研究對(duì)象 收集2019年3月至2019年9月在浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院就診的SOM患者耳道分泌物21例,另收集40例無(wú)耳道疾病健康大學(xué)生的耳道分泌物作為對(duì)照組。
1.2 儀器及試劑 儀器:生化培養(yǎng)箱(SPX-250B-Z,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司)、生物安全柜(NU-425-400S,美國(guó)Nuaire公司)、全自動(dòng)微生物鑒定儀(VITEK-2 COMPACT,法國(guó)生物梅里埃公司)及其配套的細(xì)菌鑒定卡(批號(hào)190213)等。試劑:水解酪蛋白(Mueller-Hinton,MH)培養(yǎng)基(批號(hào)181212)、血瓊脂培養(yǎng)基(批號(hào)190601),青霉素、頭孢呋辛等藥敏紙片(批號(hào)190523),均購(gòu)自杭州濱和微生物試劑公司。
1.3 樣本采集 參考《臨床檢驗(yàn)標(biāo)本采集手冊(cè)》(2011年)。由臨床醫(yī)護(hù)人員在額鏡照明下,用75%乙醇清潔外耳道皮膚,再用經(jīng)0.9%NaCl溶液濕潤(rùn)的無(wú)菌棉拭子在SOM患者患側(cè)外耳道深部或鼓室內(nèi)采集分泌物,置于無(wú)菌試管中。
1.4 細(xì)菌的分離培養(yǎng)及鑒定 將樣本接種于血平板,37 ℃培養(yǎng)24 h~48 h,挑選單菌落制備0.50~0.63麥?zhǔn)蠁挝痪鷳乙?,采用梅里埃VITEK-2全自動(dòng)微生物鑒定儀及其配套試劑進(jìn)行菌種鑒定。
1.5 16S rDNA宏基因組測(cè)序分析 利用16S rDNA宏基因組技術(shù),對(duì)耳道分泌物中可培養(yǎng)、難培養(yǎng)的細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)。按照樣本DNA提取、PCR擴(kuò)增、測(cè)序、數(shù)據(jù)分析等步驟分析樣本菌群,由杭州聯(lián)川生物股份有限公司完成。
1.6 藥物敏感試驗(yàn) 采用紙片擴(kuò)散法,對(duì)SOM患者耳道分泌物分離的細(xì)菌進(jìn)行藥敏分析。將分離的病原菌制備成0.5麥?zhǔn)蠁挝痪鷳乙?,均勻涂布于MH平板,將藥敏紙片貼在平板上,37 ℃培養(yǎng)18 h~24 h,測(cè)量抑菌圈直徑。結(jié)果判定參照美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(2018)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 SOM患者和健康人耳道分泌物分離培養(yǎng)結(jié)果 21例SOM患者耳道分泌物,10例培養(yǎng)出病原菌,檢出率為47.6%,共分離得到病原菌16株,其中革蘭陽(yáng)性菌14株(87.5%),主要為金黃色葡萄球菌,革蘭陰性菌1株(6.25%),真菌1株(6.25%)。40例健康人耳道分泌物分離得到77株菌,前3種為頭葡萄球菌、耳葡萄球菌、表皮葡萄球菌。SOM患者和健康人耳道微生物分布有較大差異。見(jiàn)表1。
表1 SOM患者和健康人耳道分泌物病原菌分布[n(%)]
2.2 16S rDNA宏基因組測(cè)序結(jié)果 21例SOM患者耳道分泌物(其中有4例樣本未達(dá)到測(cè)序要求)和2例健康人耳道分泌物的16S rDNA宏基因組分析結(jié)果,見(jiàn)圖1和表2。SOM002、SOM008、SOM010等9例樣本分離培養(yǎng)與16S rDNA測(cè)序均檢出為葡萄球菌;SOM009、SOM016等8例樣本未培養(yǎng)出病原菌,而16S rDNA測(cè)序檢出葡萄球菌和伯克霍爾德菌等。另外,SOM011、SOM019樣本中檢測(cè)到韋榮球菌、普雷沃菌等厭氧菌。16S rDNA測(cè)序與分離培養(yǎng)結(jié)果基本一致,但其微生物的種類和豐度存在一定差異。
圖1 SOM患者(17例)和健康人(2例)耳道分泌物細(xì)菌豐度和物種分布圖
表2 分離培養(yǎng)與16S rDNA測(cè)序結(jié)果比較
2.3 藥物敏感性 SOM患者分離的金黃色葡萄球菌對(duì)頭孢呋辛、頭孢吡肟、苯唑西林等多種臨床常用抗生素呈現(xiàn)較高的敏感率(>75.0%),對(duì)青霉素的耐藥率為100%,其中有1株金黃色葡萄球菌對(duì)萬(wàn)古霉素耐藥。SOM患者分離的耳葡萄球菌、表皮葡萄球菌和健康人分離的頭葡萄球菌、耳葡萄球菌、表皮葡萄球菌對(duì)大多數(shù)抗菌藥物敏感性較高,見(jiàn)表3和表4。
表3 SOM患者耳道分泌物主要革蘭陽(yáng)性菌的藥物敏感性結(jié)果[n(%)]
表4 健康人耳道分泌物主要革蘭陽(yáng)性菌的藥物敏感性結(jié)果[n(%)]
2.4 青霉素耐藥株的β-內(nèi)酰胺酶檢測(cè)結(jié)果 SOM患者分離的葡萄球菌對(duì)青霉素耐藥率較高,采用頭孢硝噻吩紙片法檢測(cè)耐藥株產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶情況,金黃色葡萄球菌青霉素耐藥株的β-內(nèi)酰胺酶陽(yáng)性率為50.0%,里昂葡萄球菌、緩慢葡萄球菌均為陰性,見(jiàn)表5。
表5 頭孢硝噻吩紙片法檢測(cè)β-內(nèi)酰胺酶
病原菌感染是引發(fā)SOM的重要因素,可導(dǎo)致患者中耳黏膜化膿病變[10]。研究表明,不同地區(qū)SOM患者的病原菌類別及其耐藥性存在差異[11]。熊素芳等[12]在508例SOM患者耳分泌物中分離到金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌等病原菌。UDDéN等[13]在184例SOM患者耳分泌物中分離到變形桿菌、銅綠假單胞菌及腸球菌等。由于抗生素在臨床上的廣泛應(yīng)用,致使病原菌對(duì)抗生素的耐藥性增加,給SOM治療帶來(lái)較大困擾[14]。
該研究通過(guò)分離培養(yǎng)方法分析SOM患者耳道分泌物的病原菌種類,其中革蘭陽(yáng)性菌檢出率高于革蘭陰性菌。SOM患者以金黃色葡萄球菌為主,健康人以頭葡萄球菌為主,兩組均分離到耳葡萄球菌、表皮葡萄球菌,提示其為耳道正常定植菌,但在一定條件下可能成為致病菌。傳統(tǒng)分離培養(yǎng)方法是經(jīng)典方法,但對(duì)不易培養(yǎng)和不可培養(yǎng)的微生物難以檢出,可通過(guò)16S rDNA宏基因組技術(shù)提高樣本的檢出效率[15],該研究52.9%樣本兩種方法均檢出葡萄球菌,與相關(guān)研究結(jié)果一致[9]。另外,部分樣本培養(yǎng)結(jié)果為陰性,但是16S rDNA測(cè)序?yàn)殛?yáng)性,考慮是因?yàn)榭裂蹙騾捬蹙炔灰着囵B(yǎng)的微生物、患者經(jīng)過(guò)抗生素治療或樣本采集和送檢過(guò)程中細(xì)菌死亡導(dǎo)致,因此可采用16S rDNA宏基因組技術(shù)彌補(bǔ)分離培養(yǎng)方法的缺陷,豐富SOM病原譜,或者通過(guò)調(diào)整難培養(yǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)條件即培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而提高陽(yáng)性檢出率。16S rDNA宏基因組技術(shù)具有廣泛的臨床應(yīng)用前景[16],但易造成假陽(yáng)性,檢測(cè)過(guò)程中要嚴(yán)格避免雜菌污染。
該研究藥敏試驗(yàn)結(jié)果顯示,SOM患者分離的金黃色葡萄球菌對(duì)臨床常用的頭孢菌素類和氨基糖苷類藥物的敏感率>75.0%,對(duì)青霉素耐藥率為100%,耐藥菌株的β-內(nèi)酰胺酶陽(yáng)性率為50.0%,可能由其他耐藥機(jī)制介導(dǎo),如青霉素結(jié)合蛋白異構(gòu)體(PBP2′)[17]。雖然金黃色葡萄球菌藥物敏感率較高,未檢出耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)菌株,但檢出1株萬(wàn)古霉素耐藥,應(yīng)關(guān)注其耐藥性。
綜上所述,臨床應(yīng)積極開(kāi)展對(duì)SOM的病原菌檢測(cè)及藥敏分析,并依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合理用藥,提高治療效果,可減緩細(xì)菌耐藥的發(fā)生。