耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染研究進(jìn)展*

董鵬霞 綜述，托 婭 審校(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院檢驗科，呼和浩特 010050)

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耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染研究進(jìn)展*

董鵬霞 綜述，托 婭△審校(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院檢驗科，呼和浩特 010050)

耐甲氧西林金黃色葡萄球菌； 感染； 基因分型

耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)是造成住院患者醫(yī)院感染發(fā)生及高病死率的主要病原體之一[1-2]，由于MRSA具有致病性強、傳播途徑廣的特點，加上抗菌藥物的長期使用和濫用，MRSA的耐藥范圍日益擴(kuò)大，耐藥程度日益嚴(yán)重，給臨床治療帶來巨大的困難，也有人將其稱為“超級細(xì)菌”。MRSA感染同乙型肝炎、艾滋病(AIDS)成為世界三大感染性疾病。隨著異質(zhì)性萬古霉素中介耐藥的金黃色葡萄球菌(hVISA)檢出率的增高[3]及耐萬古霉素金黃色葡萄球菌(VRSA)的不斷報道[4]，MRSA感染控制及預(yù)防措施不容忽視。本研究著重對其流行特點、基因分型方法、致病機(jī)制以及治療和預(yù)防做一簡要概述。

1 MRSA的流行特點

1961年英國發(fā)現(xiàn)了世界首例MRSA，隨后各國MRSA發(fā)生率逐漸上升，并成為醫(yī)院和社區(qū)獲得性感染的主要病原菌，因獲得地點的不同，MRSA分為醫(yī)院獲得性MRSA(HA-MRSA)和社區(qū)獲得性MRSA(CA-MRSA)。據(jù)美國疾病預(yù)防控制中心統(tǒng)計，全世界每年大約有10萬人感染MRSA。在美國，1975年MRSA分離率為2.4%，1997年增加到43%，2004～2005年又提高到52%；在歐洲，1993年1 417家醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)分離的MRSA達(dá)60%；在我國上海市1990～2004年MRSA分離率在50%～70%。隨后幾年各國均有此方面的報道，MRSA感染所引起的危害不容忽視。

Gorwitz等[5]研究發(fā)現(xiàn)人群中MRSA定植大約在1.5%左右，MRSA在患者體表的定植是MRSA醫(yī)院獲得性感染的高危因素[6]。蔣露等[7]對246例入院患者M(jìn)RSA定植研究中發(fā)現(xiàn)，醫(yī)院獲得性定植患者占53.3%，社區(qū)獲得性定植患者占46.7%，說明MRSA在醫(yī)院內(nèi)的傳播極為重要。通常HA-MRSA感染多發(fā)生在ICU、呼吸內(nèi)科、燒傷內(nèi)科、神經(jīng)內(nèi)科?？赡芘c患者長期住院,抗菌藥物長期大量應(yīng)用，自身免疫力低下以及侵入性操作多有關(guān)，容易形成交叉感染和接觸傳播。然而CA-MRSA患者主要為呼吸道和皮膚軟組織感染，會導(dǎo)致嚴(yán)重的、侵襲性的感染或綜合征。CA-MRSA更易感染健康人群，過于擁擠、密切接觸以及居住環(huán)境質(zhì)量差等容易造成CA-MRSA的流行。

2 MRSA 的基因分型方法

MRSA的基因分型可用于感染控制措施的實施，通過對MRSA感染菌株的基因分型來充分了解其流行病學(xué)特征，選擇快速、可靠的分型方法對鑒別菌株及有效控制感染十分重要。這些技術(shù)主要包括多位點序列分型(MLST)、蛋白A重復(fù)序列分型(SPA分型)、葡萄球菌染色體mec基因盒(SCCmec)基因盒分型、脈沖場凝膠電泳(PFGE)。

2.1 MLST分型 MLST是基于MRSA的7個管家基因arcC、aroE、glpF、pta、gmk、tpi和yqiL內(nèi)部450 bp左右的堿基序列的分析，用快速測序技術(shù)對病原菌進(jìn)行分型和鑒定。因管家基因?qū)儆诤诵幕蜻M(jìn)化緩慢，故其對局部地區(qū)散發(fā)流行菌株的分型能力有限,更適于長期對MRSA的流行監(jiān)測以及對MRSA克隆進(jìn)化的調(diào)查，也可進(jìn)行國際間比較[8]。

2.2 SPA分型 SPA基因分型是基于金黃色葡萄球菌A蛋白基因的多形性X區(qū)域的DNA測序分析，該區(qū)域重復(fù)序列數(shù)目、特征及排列順序不同而具有高度的多態(tài)性，因其較好的重復(fù)性和體內(nèi)外穩(wěn)定性，是繼MLST后又一種以測序為基礎(chǔ)的分型方法[9]。

2.3 SCCmec分型 SCCmec分型是基于菌株附屬基因的分型技術(shù)，而附屬基因多與菌株的黏附、毒力以及耐藥性相關(guān)。SCCmec主要由mec基因復(fù)合體、染色體核重組酶基因(ccr)復(fù)合體和J區(qū)組成，是MRSA多重耐藥性產(chǎn)生的重要遺傳學(xué)基礎(chǔ)。根據(jù)SCCmec結(jié)構(gòu)的不同，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了11種基因型(Ⅰ～Ⅺ)，其中Ⅲ型基因片段最大，Ⅳ型基因片段最小。Ⅱ、Ⅲ型主要由醫(yī)院獲得性MRSA所攜帶，Ⅳ型和Ⅴ型多從社區(qū)獲得性感染的MRSA中檢測到[10]。

2.4 PFGE分型 PFGE需將染色體DNA用限制性內(nèi)切酶切割后，再用脈沖場凝膠電泳分離各酶切片段，然后再根據(jù)其多態(tài)性進(jìn)行分型。 PFGE能檢測整個染色體上所有酶切位點的變化，可以從整體上反映菌株的全部基因的相關(guān)性，分辨力強，是目前公認(rèn)的細(xì)菌基因分型的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但它需要昂貴的儀器和限制性內(nèi)切酶，操作繁瑣且費時，難以廣泛開展[11]。

3 MRSA感染的致病機(jī)制

近年來，MRSA感染的發(fā)生率急劇增加，特別是隨著其耐藥性的增加使得臨床治療越來越困難。結(jié)合宿主因素和病原學(xué)特征對其致病機(jī)制做進(jìn)一步研究，可為逐步闡明金黃色葡萄球菌毒力變異機(jī)制以及研發(fā)新型抗MRSA感染藥物提供更為充分的實驗室依據(jù)。

金黃色葡萄球菌侵入宿主并致病的能力稱為毒力，物質(zhì)基礎(chǔ)是其產(chǎn)生的多種毒力因子，這些毒力因子參與菌體與宿主細(xì)胞黏附、侵入宿主細(xì)胞、在宿主體內(nèi)擴(kuò)散等多個環(huán)節(jié)。金黃色葡萄球菌的致病過程是復(fù)雜的，涉及多種毒力因子的協(xié)調(diào)表達(dá)，毒力因子對環(huán)境變化的協(xié)調(diào)表達(dá)能力說明金黃色葡萄球菌中存在著毒力調(diào)控位點。葡萄球菌附屬基因調(diào)節(jié)子(agr)是最早發(fā)現(xiàn)的金黃色葡萄球菌調(diào)控位點，調(diào)控多種毒力基因的表達(dá)，在細(xì)菌對數(shù)生長后期啟動毒素基因的轉(zhuǎn)錄，抑制細(xì)菌細(xì)胞壁相關(guān)蛋白的轉(zhuǎn)錄與合成[12]。sae基因是金黃色葡萄球菌毒力因子的另一個重要調(diào)節(jié)子，由兩個共轉(zhuǎn)錄基因saeR和saeS組成的雙組分調(diào)節(jié)系統(tǒng)，saeRS調(diào)節(jié)涉及黏附和侵襲基因以及α-溶血素等的表達(dá)。

從病原學(xué)角度，侵入宿主細(xì)胞內(nèi)的金黃色葡萄球菌，不僅可逃避宿主免疫系統(tǒng)的識別和殺滅以及抗生素的作用，并可不斷釋放毒素及侵襲性酶類，是造成慢性遷徙性感染的主要原因[13]；其中金黃色葡萄球菌A蛋白(SPA)是一個重要的毒力因子，可與吞噬細(xì)胞競爭，可抑制多形核白細(xì)胞的吞噬作用，有報道稱agr可以抑制SPA基因的轉(zhuǎn)錄。殺白細(xì)胞素(PVL)是CA-MRSA的主要毒力因子，能破壞機(jī)體正常組織和部分免疫細(xì)胞，造成嚴(yán)重感染[14]。α-溶血素(hla)是一種具有細(xì)胞溶解、溶血和皮膚壞死活性的成孔毒素，干擾β1整合素介導(dǎo)的病原-宿主細(xì)胞相互作用而抑制金黃色葡萄球菌的黏附和內(nèi)化。最新的研究表明，saeRS和agr對金黃色葡萄球菌通過上調(diào)lurkS-PV的表達(dá)增加細(xì)菌的毒力以及上調(diào)hla表達(dá)從而增加溶血能力[15]。

從宿主角度，宿主環(huán)境因素可對金黃色葡萄球菌毒力因子表達(dá)產(chǎn)生明顯影響[16-17]。其中，宿主環(huán)境鐵含量(主要是結(jié)合鐵)是目前被認(rèn)為與金黃色葡萄球菌毒力因子表達(dá)水平最為相關(guān)的宿主環(huán)境因素[17]。鐵是包括金黃色葡萄球菌在內(nèi)多種細(xì)菌生長所必需的營養(yǎng)成分，細(xì)菌通過其獲鐵系統(tǒng)獲取鐵元素。鐵含量對金黃色葡萄球菌毒力的影響主要是通過其鐵攝取調(diào)節(jié)蛋白(fur)來執(zhí)行。當(dāng)環(huán)境中鐵含量充足時，fur調(diào)控子與目標(biāo)基因DNA結(jié)合，抑制其表達(dá)；環(huán)境鐵含量缺乏時，fur調(diào)控子的抑制作用消除，目標(biāo)基因表達(dá)增強。Fur調(diào)控子目標(biāo)調(diào)控基因包括編碼獲鐵系統(tǒng)基因群在內(nèi)的多種毒力因子編碼基因。獲鐵系統(tǒng)分子不僅維持細(xì)菌生長，并參與金黃色葡萄球菌毒力調(diào)控[18]。受fur調(diào)控子的其他毒力因子參與金黃色葡萄球菌與宿主細(xì)胞黏附、促進(jìn)其侵襲等過程[19-20]。現(xiàn)有研究結(jié)果顯示，免疫抑制患者體內(nèi)鐵離子水平及鐵利用能力顯著降低，與其繼發(fā)感染密切相關(guān)[21-22]。接受化學(xué)藥物治療的惡性腫瘤患者常處于免疫抑制狀態(tài)，鐵利用能力顯著降低[22]。這種狀態(tài)與MRSA在慢性感染患者體內(nèi)進(jìn)化為異質(zhì)性萬古霉素中介耐藥的金黃色葡萄球菌(hVISA)相關(guān)[23]。

4 MRSA的治療和預(yù)防

4.1 治療 隨著廣譜抗生素的大量使用，MRSA耐藥菌株不斷產(chǎn)生和擴(kuò)散，MRSA感染患者的治療變得日益復(fù)雜，因此，對MRSA感染的治療逐漸面向個性化。一般來說，治療嚴(yán)重MRSA感染涉及多重步驟[24-25]，首先要清除MRSA菌株的感染，及時去除感染病灶來防止感染復(fù)發(fā)。清創(chuàng)的同時實驗室要盡快對感染菌株進(jìn)行分析，確定抗菌譜以便指導(dǎo)抗生素使用類型。另外，MRSA鼻腔定植作為MRSA感染的危險因素和內(nèi)源性來源[26]，選擇合理的抗生素去除鼻腔定植，同時也能降低感染的發(fā)生率。

起初β-內(nèi)酰胺類抗生素是金黃色葡萄球菌感染的首選抗生素，然而，隨著MRSA感染率的升高，低于5%的臨床菌株對青霉素敏感，目前治療MRSA感染越來越依賴于非β-內(nèi)酰胺類抗生素[27]。萬古霉素、利奈唑胺、達(dá)托霉素、替加環(huán)素可有效對抗MRSA感染，其中萬古霉素是治療嚴(yán)重MRSA感染的一線治療藥物。利奈唑胺具有較好的肺組織濃度，對于MRSA肺部感染可發(fā)揮較好的抗菌作用。有研究顯示，達(dá)托霉素對MRSA肺部感染的作用是無效的[28]。王齊國等[29]研究顯示，利奈唑胺治療MRSA感染的總有效率、細(xì)菌清除率及不良反應(yīng)發(fā)生率優(yōu)于萬古霉素。替加環(huán)素治療MRSA引起的皮膚軟組織感染安全有效，療效與萬古霉素相當(dāng)，但其不良反應(yīng)多，禁用于8歲以下兒童[30]。其他如頭孢菌素、碳青霉烯類、長效四環(huán)素、克林霉素、利福平可單獨或與其他藥物聯(lián)合使用，用于治療輕度至重度MRSA感染。

4.2 預(yù)防 MRSA感染率的持續(xù)上升敲響了警鐘，應(yīng)加強醫(yī)務(wù)人員的洗手制度及環(huán)境的消毒力度，同時向醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行醫(yī)院感染知識宣傳、增強其預(yù)防意識。實驗室檢出MRSA后，應(yīng)立即通知臨床科室，采取相應(yīng)的感染控制措施。加強對高?？剖液蚆RSA易感者的細(xì)菌監(jiān)測,做到早發(fā)現(xiàn)、早隔離、早治療。合理使用抗菌藥物，在使用抗生素時根據(jù)藥敏結(jié)果選擇合理的抗生素，加強對抗菌藥物的合理應(yīng)用和管理，以免造成MRSA菌株的產(chǎn)生和擴(kuò)散,降低MRSA感染率。

5 結(jié) 語

近年來，MRSA的研究已成為熱點，其中MRSA的流行病學(xué)監(jiān)測和分子生物學(xué)研究已取得一定進(jìn)展，探索更簡便、快速、有效的實驗室檢測MRSA方法，使一般醫(yī)院能盡早發(fā)現(xiàn)并且及時控制MRSA感染；深入研究MRSA致病機(jī)制以及毒力變異機(jī)制，為結(jié)合病原特征研發(fā)新型抗MRSA感染藥物以及對MRSA感染控制提供新的思路和依據(jù)?？偠灾?，想要取得有效的控制效果，需從多方面做深入研究，任重道遠(yuǎn)。

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內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項目(2014MS0854)；內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項目(NJ10144)； 內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院重大科研項目(NYFY-ZD2012015)。

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A

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2014-04-20

2014-09-01)

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