化学消毒剂对耐药ESKAPE病原体的杀菌及抗毒力功效综合评估

《BMC Microbiology》:Comprehensive evaluation of the bactericidal and anti-pathogenic efficacy of chemical disinfectants against antibiotic resistant ESKAPE clinical strains

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  本研究针对医疗环境中多重耐药ESKAPE病原体(包括耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌、MRSA和VRE)的持续存在难题,系统评估了过氧化氢基、酒精基和氯基三种常用消毒剂在标准使用浓度/时间下的杀菌效果。研究发现尽管所有消毒剂在厂商推荐条件下均能达到≥5 log10减少值,但接触时间缩短或浓度降低会显著削弱消毒效果,其中有机污染显著影响过氧化氢和氯基消毒剂活性。亚抑制浓度的氯和过氧化物还能抑制40-70%早期生物膜形成并降低蛋白酶/磷脂酶活性,提示其兼具抗菌和抗毒力双重益处。该成果为医疗机构严格执行消毒规程提供了关键实验依据。

  
在医院这个救死扶伤的主战场,有一群看不见的"隐形敌人"正悄然构成严重威胁——它们就是被称为ESKAPE的六大耐药病原体(粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠杆菌属)。这些微生物不仅对多种抗生素产生耐药性,更能在医院环境表面长期存活,通过形成生物膜(一种附着于物体表面的菌群保护层)等方式抵抗消毒剂的攻击。随着全球医疗相关感染发生率的持续居高不下,特别是碳青霉烯类耐药菌在欧洲部分国家的流行率高达42.9%,如何有效阻断这些"超级细菌"在医院环境中的传播链,已成为感染控制领域的紧迫课题。
传统消毒剂评价通常使用标准敏感菌株,但临床分离的耐药菌株可能对消毒剂表现出不同的敏感性。更令人担忧的是,不当使用消毒剂(如浓度不足或接触时间过短)可能导致微生物暴露于亚致死剂量,进而可能选择出耐受菌株甚至影响其毒力特征。为此,由Mihaela Magdalena Mitache领衔的罗马尼亚研究团队在《BMC Microbiology》上发表了最新研究,系统评估了三种常用消毒剂对12株基因组特征明确的ESKAPE临床菌株的杀菌效果,并深入探究了亚致死消毒剂暴露对病原体关键毒力特征的影响。
研究团队采用定量悬浮试验(EN14885标准)、人工污染手套模型、结晶紫微孔板生物膜测定以及酶活性半定量评价等关键技术方法,样本来源于2019-2020年罗马尼亚两家医院患者分离的ESKAPE病原体(包括ST101/258肺炎克雷伯菌、ST2鲍曼不动杆菌等高危序列型)。
消毒剂对MDR菌株的杀菌效果
所有测试消毒剂在制造商推荐的浓度和接触时间下均能有效杀灭所有测试菌株(LR≥5)。酒精基消毒剂(产品A)对不同菌株的杀菌效果差异较小,而过氧化氢基消毒剂(产品B)则显示出较明显的菌株特异性差异:临床分离的粪肠球菌VRE16菌株的最小杀菌浓度(MBC)比参考菌株高3倍(P<0.05);两种临床铜绿假单胞菌菌株在5分钟接触时间下的MBC比标准菌株高4倍(P<0.05)。有机污染(3%牛血清白蛋白)显著削弱了过氧化氢基和氯基消毒剂(产品C)的活性,但对酒精基消毒剂影响不显著。接触时间缩短会显著降低所有消毒剂的效能,特别是产品B和产品C(P<0.05)。
人工污染手套上的消毒剂效果评估
在模拟真实场景的实验中,标签浓度的酒精基消毒剂(产品A)能在60秒内完全清除手套表面的所有菌株。然而,当接触时间缩短至30秒或浓度稀释至75%以下时,细菌回收量可达108CFU/cm2,表明消毒不彻底。特别值得注意的是,30秒短时接触对鲍曼不动杆菌Abc111、肺炎克雷伯菌Kpn13等5种临床菌株无效。
亚抑制消毒剂浓度对生物膜形成的影响
研究发现3株铜绿假单胞菌为强生物膜生产者,1株鲍曼不动杆菌为中等生产者,其余12株菌为弱生产者。亚抑制浓度的过氧化氢基和氯基消毒剂(产品B和C)能显著降低所有测试菌株的早期生物膜生物量(P<0.05),而同等条件下的酒精基消毒剂(产品A)对生物膜形成无显著影响。
亚抑制消毒剂浓度对可溶性酶表达的影响
过氧化氢基和氯基消毒剂的亚抑制浓度显著抑制了微生物蛋白酶(P<0.01)和磷脂酶(P<0.05)的产生,而酒精基消毒剂对蛋白酶、脂肪酶、磷脂酶或溶血素的表型表达没有明显影响。
本研究通过系统评估三种常用消毒剂对多重耐药ESKAPE病原体的杀菌效能,揭示了严格遵循制造商推荐浓度和接触时间对确保可靠杀菌效果的重要性。研究证实,缩短接触时间或稀释浓度——这些临床实践中常见的操作——会创造细菌生存窗口,并可能差异性选择耐受物种。更为重要的是,研究发现氯和过氧化物制剂不仅能有效杀灭病原体,还能抑制生物膜形成和可溶性毒力因子表达,表明其具有抗菌和抗病原双重益处。这些发现为医疗机构优化消毒方案提供了实验依据,强调应制定兼顾快速杀灭和抗毒力活性的消毒剂配方策略,从而更有效遏制耐药菌在医院环境中的传播链条。未来研究需进一步探讨消毒剂对毒力标志物表达和生物膜形成能力的长期影响,以全面评估医院病原体耐受性发展的潜在风险。
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