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  中国感染控制杂志  2023, Vol. 22 Issue (4): 418-423   DOI: 10.12138/j.issn.1671-9638.20232298
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江苏省自然科学基金(面上)项目(BK20211077)

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房锐颖, 黄莉莉, 张亚萍, 等. 儿童患者分离金黄色葡萄球菌的临床分布特点及基因型[J]. 中国感染控制杂志, 2023, 22(4): 418-423. DOI: 10.12138/j.issn.1671-9638.20232298.
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FANG Rui-ying, HUANG Li-li, ZHANG Ya-ping, et al. Clinical distribution characteristics and genotypes of Staphylococcus aureus in pediatric patients[J]. Chin J Infect Control, 2023, 22(4): 418-423. DOI: 10.12138/j.issn.1671-9638.20232298.
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作者简介

房锐颖(1986-), 女(汉族), 天津市人, 主管技师, 主要从事临床微生物与感染研究

通信作者

徐俊  E-mail: llhuang.4011@126.com

文章历史

收稿日期:2022-10-11
儿童患者分离金黄色葡萄球菌的临床分布特点及基因型
房锐颖 , 黄莉莉 , 张亚萍 , 柏振江 , 徐俊     
苏州大学附属儿童医院检验科, 江苏 苏州 215002
摘要目的 了解某地区儿童患者分离金黄色葡萄球菌(SA)的临床分布特点、耐药性,以及耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)的SCCmec分型、PVL基因表达情况,为预防及治疗MRSA感染提供依据。方法 回顾性分析2016—2021年苏州某儿童医院各类临床标本中检出SA及MRSA的临床分布及耐药性特点。聚合酶链反应(PCR)法检测161株MRSA的mecA、SCCmec分型及PVL基因表达情况。结果 2016—2021年该院共检出SA 4 967株,其中MRSA 1 730株(34.83%),2018年MRSA检出率(39.25%)最高。MRSA主要来源于痰(1 091株)、脓液(382株)及耳脓(149株)。住院患儿不同年份间MRSA检出率比较,差异有统计学意义(P < 0.001),而门诊患儿不同年份间MRSA检出率比较,差异无统计学意义(P=0.885)。SA对青霉素耐药率较高,未检出万古霉素、替考拉宁及利奈唑胺耐药菌株。MRSA对大环内酯类、四环素类抗生素的耐药率高于甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌(MSSA)(P < 0.01),但对喹诺酮类、氨基糖苷类、复方磺胺甲唑耐药率低于MSSA组(P < 0.01)。161株MRSA全部表达mecA基因,不表达PVL基因。SCCmec分型以SCCmec Ⅱ型(63.98%)为主,其次为SCCmec Ⅴ(16.77%)、SCCmec Ⅲ(12.42%)。结论 近年来该医院MRSA检出率虽有下降,但仍在30%左右,社区获得性感染是MRSA的重要来源。该地区儿童MRSA控制除应加强抗菌药物管理、细菌耐药监测及医院感染控制等措施外,还需加强社区管理,以降低MRSA的发生率。
关键词耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌    SCCmec分型    PVL基因    
Clinical distribution characteristics and genotypes of Staphylococcus aureus in pediatric patients
FANG Rui-ying , HUANG Li-li , ZHANG Ya-ping , BAI Zhen-jiang , XU Jun     
Department of Clinical Medicine, Children's Hospital of Soochow University, Suzhou 215002, China
Abstract: Objective To understand the clinical distribution characteristics and antimicrobial resistance of Staphylococcus aureus (SA), as well as the staphyloccal casette chromosomal mec (SCCmec) typing and panton-valentine leukocdin (PVL) gene expression of methicillin-resistant SA (MRSA) in local pediatric patients, so as to provide evidence for the prevention and treatment of MRSA infection. Methods Clinical distribution and antimicrobial resistance characteristics of SA and MRSA isolated from various clinical specimens of a children's hospital in Suzhou from 2016 to 2021 were analyzed retrospectively. The mecA, SCCmec typing and PVL gene expression of 161 MRSA strains were detected by polymerase chain reaction (PCR). Results A total of 4 967 SA strains were detected in this hospital from 2016 to 2021, of which 1 730 strains (34.83%) were MRSA, detection rate of MRSA in 2018 (39.25%) was the highest. Detection rate of MRSA in 2018 (39.25%) was the highest. MRSA mainly came from sputum (1 091 strains), pus (382 strains), and ear pus (149 strains). Detection rates of MRSA from hospitalized children in different years were significantly different (P < 0.001), while those from outpatient children in different years were not (P=0.885). SA showed a high resistance rate to penicillin, but no strains resistant to vancomycin, teicoplanin or linezolid were detected. The resistance rates of MRSA to macrolides and tetracyclines were higher than those of methicillin-sensitive SA (MSSA) (P < 0.01), but the resistance rates to quinolones, aminoglycosides, and trimethoprim-sulfamethoxazole were lower than those of MSSA (P < 0.01). All of the 161 MRSA strains expressed the mecA gene, but not the PVL gene. SCCmec type Ⅱ (63.98%) was the main type of SCCmec, followed by SCCmec Ⅴ (16.77%) and SCCmec Ⅲ (12.42%). Conclusion Although the detection rate of MRSA in this hospital has decreased in recent years, it is still around 30%. Community-acquired infection is an important source of MRSA. Therefore, in addition to strengthening measures such as antimicrobial management, bacterial antimicrobial resistance monitoring, and healthcare-associated infection control, controlling MRSA in children in Suzhou region also requires strengthening community management to reduce the incidence of MRSA.
Key words: methicillin-resistant Staphylococcus aureus    SCCmec typing    PVL gene    

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)表达多种毒力因子和侵袭性酶,具有较强的致病力,是一种常见的病原菌。SA可导致人类多部位感染,如菌血症,皮肤、软组织感染,心内膜炎等[1]。随着抗菌药物的广泛使用,SA对多种抗菌药物的耐药率逐年上升,特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA),已成为严重公共卫生问题。PVL基因可编码导致白细胞溶解及组织坏死的膜成孔毒素,使MRSA具有高毒力[2-3]。不同地区与人群分离的SA临床特征及耐药趋势有差异,监测某地区儿童SA分离情况、耐药趋势及流行病学特征,可为临床合理使用抗菌药物及控制医院感染提供依据。

1 材料与方法 1.1 菌株来源

2016—2021年苏州某儿童医院共检出SA 4 967株,随机选取其中161株MRSA进行相关基因分型及耐药基因检测。

1.2 细菌鉴定与药物敏感性试验

所有临床标本分离培养均按照《全国临床检验操作规程》[3]进行,细菌鉴定使用布鲁克细菌鉴定质谱仪(MALDI Biotyper,德国布鲁克公司)。药物敏感性试验采用仪器法(VITEK 2 Compact,法国梅里埃公司)及纸片扩散法,结果以美国临床实验室标准化协会2020年标准[4]判定。纸片扩散法培养基为Mueller-Hinton(MH)琼脂平板(安图生物有限公司),质控菌株为SA ATCC 25923、ATCC 29213。

1.3 基因检测 1.3.1 DNA提取

DNA提取采用生工Sangon Biotech Ezup柱式细菌基因组DNA抽提试剂盒。操作步骤严格按照试剂盒说明书进行,提取的DNA于-20℃保存。

1.3.2 基因扩增

PCR引物信息见表 1。PCR反应体系:上下游引物各1 μL,10×缓冲液2 μL,模板1 μL,Taq酶0.25 μL,dNTP 2 μL,用灭菌蒸馏水补至20 μL。PCR扩增参数为:94℃预变性4 min;94℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸50 s,共35个循环,最后72℃延伸10 min。PCR产物5 μL点样于1.5%的琼脂糖凝胶中,100 V电泳45 min,通过紫外凝胶成像系统观察结果。

表 1 SCCmecmecA及PVL基因PCR扩增引物及产物大小 Table 1 PCR amplification primers and the product size of SCCmec, mecA and PVL genes
1.4 统计分析

数据统计应用SPSS 16.0软件,两组间比较采用χ2检验。检出水准α=0.05。

2 结果 2.1 不同年份及季节SA及MRSA检出情况

2016—2021年,该院共检出SA 4 967株,其中,MRSA检出1 730株(34.83%)。2019年检出MRSA最多(443株),2018年MRSA检出率(39.25%)最高。2016—2021年MRSA检出率依次为28.27%(203/718)、32.28%(255/790)、39.25%(400/1 019)、38.79%(443/1 142)、30.92%(222/718)和35.69%(207/580)。从季节分布来看,SA全年均可检出,不同季节MRSA检出率比较,差异无统计学意义(χ2=0.992,P=0.803),见表 2

表 2 不同季节SA及MRSA的检出情况 Table 2 Detection of SA and MRSA in different seasons
2.2 不同标本中SA及MRSA检出情况

2016—2021年,SA及MRSA检出株数最多的标本均为痰,不同标本中MRSA检出率比较,差异无统计学意义(χ2=16.800,P=0.603)。见表 3

表 3 不同标本中SA及MRSA的检出情况 Table 3 Detection of SA and MRAS in different specimens
2.3 不同患儿SA及MRSA检出情况

2016—2021年,该院住院患儿共检出SA 3 796株(76.42%),其中MRSA 1 346株,检出率35.46%,不同年份住院患儿MRSA检出率比较,差异有统计学意义(χ2=23.770,P=0.001)。门诊患儿共检出SA 1 171株(23.58%),其中MRSA 384株,检出率32.79%,不同年份门诊患儿MRSA检出率比较,差异无统计学意义(χ2=1.731,P=0.885)。见表 4。SA感染患儿的男女比例为1.42 ∶1,MRSA感染患儿男女比例为1.44 ∶1。

表 4 不同年份门诊和住院患儿SA及MRSA检出情况 Table 4 Detection of SA and MRSA in outpatient and hospitalized children in different years
2.4 不同科室及不同年龄段患儿SA及MRSA检出情况

该院SA及MRSA检出最多的科室为呼吸科,MRSA检出率从高到低依次为神经内科(66.67%,4/6)、神经外科(59.09%,13/22)、耳鼻喉科(54.05%,20/37)、其他内科(45.00%,72/160)、急诊病区(43.68%,38/87)、心内科(42.86%,42/98)、消化内科(41.18%,21/51)、呼吸内科(36.37%,447/1 229)、感染疾病科(35.90%,56/ 156)、肾脏内科(33.94%,37/109)、血液科(33.59%,44/131)、耳鼻喉门诊(33.51%,376/1 122)、ICU(32.87%,143/435)、新生儿科(32.54%,288/885)、外科(31.56%,89/282)、泌尿外科(30.77%,4/13)、骨科(29.47%,28/95)、门诊外科(26.67%,4/15)和门诊内科(15.38%,4/26)。皮肤科检出SA 7株,烧伤整形科检出SA 1株,两科室均无MRSA检出。不同年龄段患儿MRSA检出率比较,差异无统计学意义(χ2=7.960,P=0.241)。见表 5

表 5 不同年龄段患儿SA及MRSA的检出情况 Table 5 Detection of SA and MRSA in children of different age groups
2.5 MRSA和MSSA耐药情况

检出的SA对青霉素耐药率较高。MRSA对红霉素、四环素的耐药率高于甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌(MSSA),但对复方磺胺甲唑、环丙沙星、莫西沙星、庆大霉素、左氧氟沙星及可诱导的克林霉素耐药率低于MSSA。未发现对万古霉素、奎奴普丁/达福普汀、利奈唑胺耐药的菌株。见表 6

表 6 MRSA和MSSA对抗菌药物的药敏结果 Table 6 Antimicrobial susceptibility test of MRSA and MSSA
2.6 MRSA基因检测结果

161株MRSA全部表达mecA基因,未检出PVL基因。SCCmec基因分型显示以Ⅱ型为主(63.98%),其次是Ⅴ、Ⅲ型。见表 7

表 7 SCCmec在MRSA中的检出情况(n=161) Table 7 Detection of SCCmec in MRSA(n=161)
3 讨论

SA是临床检出数量最多的革兰阳性菌。由于抗菌药物的广泛使用,MRSA的检出率居高不下。2016—2021年,该儿童医院共检出SA 4 967株,MRSA平均检出率为34.83%,低于成人医院检出率[4],提示即使同一地区,不同医院间成人和儿童MRSA的检出率也存在差异, 可能与用药习惯、标本来源等有关。2016—2018年,MRSA检出率呈上升趋势,2019年出现下降。所以,及时监测该院儿童MRSA的检出与分布情况有利于临床治疗与防控。

SA广泛分布于人体皮肤及鼻咽部。本研究显示,检出SA及MRSA最多的标本是痰,其次是耳脓、脓液,与其他地区研究[5]认为呼吸道标本是SA主要来源的结果一致,但MRSA在各类标本中的检出率差异无统计学意义。检出SA及MRSA最多的科室是呼吸科,其次是耳鼻喉门诊及新生儿科。呼吸科送检的痰等标本数量较多,所以SA及MRSA检出数量也较多。本研究中,耳脓标本检出数量也较多,可能儿童易发生上呼吸道感染并发中耳炎感染,而SA是儿童中耳炎的主要致病菌[6-7]。因此,预防和控制SA感染需要加强儿童呼吸道及相关易感部位的感染控制。此外,不同季节、不同年龄段患儿、门诊患儿不同年份的MRSA检出率差异无统计学意义;住院患儿可能由于病情严重接受抗菌药物治疗而降低检出率,或因有创检查导致检出率增加,其不同年份间MRSA检出率比较,差异有统计学意义,提示MRSA的防控无季节、年龄偏向性,社区防控与医院防控同样重要。

本研究显示,SA对青霉素及红霉素的耐药率较高,未检出万古霉素、替考拉宁及利奈唑胺的耐药菌株。MRSA对大环内酯类、四环素类的耐药率高于MSSA(P < 0.01),但对喹诺酮类、氨基糖苷类、复方磺胺甲唑耐药率低于MSSA组(P < 0.01),而成人MRSA对多种抗菌药物的耐药性往往高于MSSA[5]

MRSA耐药是由于SA携带mecA、mecB、mecC、mecD等基因,编码了对β-内酰胺类抗生素亲和力较低的青霉素结合蛋白[8]。本研究随机选取的161株MRSA全部表达mecA基因,提示该院MRSA主要携带mecA基因。mecA基因位于可移动元件SCCmec上,而SCCmec元件在菌株间进行水平转移是导致SA耐药性增加的原因之一[9]。不同地区MRSA流行的SCCmec基因型存在差异,如徐州地区以SCCmec Ⅱ为主,其次为SCCmec Ⅲ及SCCmec[10],而本研究显示,苏州地区儿童检出的MRSA以SCCmec Ⅱ(63.98%)为主,其次为SCCmec Ⅴ(16.77%)、SCCmec Ⅲ(12.42%)。研究[11]认为SCCmec Ⅰ、SCCmec Ⅱ、SCCmec Ⅲ主要为医院获得性MRSA,而SCCmec Ⅳ及SCCmec Ⅴ主要为社区获得性MRSA。夏雯等[12]发现某院ICU检出的MRSA中,毒力基因PVL检出率达65.22%,而罗伯特·科赫研究所的国家葡萄球菌和肠球菌参考中心(Wernigerode部分)2005—2006年间检出的4 815株MRSA中,PVL阳性菌株比例较低,仅117株(2.4%)[13],与本研究结果(0/161)类似。因此,推断本地区儿童感染的MRSA毒力较成人检出株弱,但或与本研究入选的菌株数量有限有关。SCCmec分型结果提示,阻止MRSA在儿童之间传播,除了加强医院内感染控制,还应加强社区卫生健康教育,减少社区获得性MRSA的播散。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。

参考文献
[1]
Pandit BR, Vyas A. Clinical symptoms, pathogen spectrum, risk factors and antibiogram of suspected neonatal sepsis cases in tertiary care hospital of southern part of Nepal: a descriptive cross-sectional study[J]. JNMA J Nepal Med Assoc, 2020, 58(232): 976-982.
[2]
Pimentel de Araujo F, Monaco M, Del Grosso M, et al. Staphylococcus aureus clones causing osteomyelitis: a literature review (2000-2020)[J]. J Glob Antimicrob Resist, 2021, 26: 29-36. DOI:10.1016/j.jgar.2021.03.030
[3]
Zhu YL, Tang Z, Huo SH, et al. Regulatory relationship between macrophage autophagy and PVL-positive methicillin-resistant Staphylococcus aureus[J]. Immunobiology, 2022, 227(3): 152223. DOI:10.1016/j.imbio.2022.152223
[4]
吴湜, 胡付品, 蒋晓飞, 等. 2019年上海市三级医院细菌耐药监测[J]. 中国感染与化疗杂志, 2021, 21(1): 1-10.
Wu S, Hu FP, Jiang XF, et al. Surveillance of bacterial resistance in tertiary hospitals across Shanghai in 2019[J]. Chinese Journal of Infection and Chemotherapy, 2021, 21(1): 1-10.
[5]
田英杰, 于慧, 王占黎. 金黄色葡萄球菌耐药性及相关耐药基因分析[J]. 中国中西医结合急救杂志, 2019(2): 197-200.
Tian YJ, Yu H, Wang ZL. Analysis of drug resistance and related drug resistance genes of Staphylococcus aureus[J]. Chinese Journal of Integrated Traditional and Western Medicine in Intensive and Critical Care, 2019(2): 197-200. DOI:10.3969/j.issn.1008-9691.2019.02.015
[6]
方盼盼, 王颍源, 杨俊文, 等. 儿童慢性化脓性中耳炎病原菌分布及耐药性分析[J]. 听力学及言语疾病杂志, 2021, 29(1): 5-9.
Fang PP, Wang YY, Yang JW, et al. Distribution and drug resistance of pathogenic bacteria in children with chronic suppurative otitis media[J]. Journal of Audiology and Speech Pathology, 2021, 29(1): 5-9. DOI:10.3969/j.issn.1006-7299.2021.01.002
[7]
高晓宇, 徐淑芳, 俞娟, 等. 330例儿童急性化脓性中耳炎分泌物病原菌分布和耐药性分析[J]. 宁夏医科大学学报, 2021, 43(7): 711-714.
Gao XY, Xu SF, Yu J, et al. Analysis of the distribution and drug resistance of pathogenic bacteria in the secretions of 330 children with acute suppurative otitis media[J]. Journal of Ningxia Medical University, 2021, 43(7): 711-714.
[8]
武杰, 赵建平. MRSA的检测、耐药、流行及抗菌药物选择的研究进展[J]. 中国抗生素杂志, 2021, 46(9): 837-844.
Wu J, Zhao JP. Advances in detection, drug resistance, preva-lence, and antimicrobial agent selection of MRSA[J]. Chinese Journal of Antibiotics, 2021, 46(9): 837-844. DOI:10.3969/j.issn.1001-8689.2021.09.004
[9]
Maree M, Thi Nguyen LT, Ohniwa RL, et al. Natural transformation allows transfer of SCCmec-mediated methicillin resistance in Staphylococcus aureus biofilms[J]. Nat Commun, 2022, 13(1): 2477. DOI:10.1038/s41467-022-29877-2
[10]
纵帅, 徐萍萍, 顾兵, 等. 徐州地区116株MRSA耐药性分析与分子流行病学调查[J]. 中国感染控制杂志, 2017, 16(2): 104-108.
Zong S, Xu PP, Gu B, et al. Antimicrobial resistance and molecular epidemiology of 116 strains of methicillin-resistant Staphylococcus aureu in Xuzhou area[J]. Chinese Journal of Infection Control, 2017, 16(2): 104-108.
[11]
Lakhundi S, Zhang KY. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: molecular characterization, evolution, and epidemiology[J]. Clin Microbiol Rev, 2018, 31(4): e00020-18.
[12]
夏雯, 吴亮, 阴晴, 等. 某院ICU医院获得性肺炎患者痰分离MRSA耐药基因和pvl基因携带情况[J]. 中国感染控制杂志, 2019, 18(6): 525-530.
Xia W, Wu L, Yin Q, et al. Carrying status of resistances genes and pvl gene in MRSA isolated from sputum of patients with healthcare-associated pneumonia in ICU of a hospital[J]. Chinese Journal of Infection Control, 2019, 18(6): 525-530.
[13]
Balakirski G, Hischebeth G, Altengarten J, et al. Recurrent mucocutaneous infections caused by PVL-positive Staphylococcus aureus strains: a challenge in clinical practice[J]. J Dtsch Dermatol Ges, 2020, 18(4): 315-322.