尼泊尔大肠杆菌和肺炎克雷伯菌中AcrAB外排泵介导的环丙沙星耐药性检测及其临床意义
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时间:2025年10月03日
来源:BMC Infectious Diseases 3
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为解决尼泊尔日益严重的抗菌素耐药性(AMR)问题,研究人员开展了针对大肠杆菌和肺炎克雷伯菌中AcrAB-TolC外排泵(EP)介导的环丙沙星耐药性研究。结果显示,这两种菌株的多药耐药(MDR)率分别高达66.1%和89.7%,且外排泵基因在耐药菌株中广泛存在。该研究强调了加强AMR监测和抗生素管理计划的紧迫性,为资源有限地区的感染控制提供了重要依据。
抗菌素耐药性(AMR)已成为全球公共卫生领域的重大威胁,尤其是在资源有限的地区,如尼泊尔,其医疗系统和感染控制措施面临严峻挑战。据估计,仅2021年全球就有约471万人的死亡与细菌AMR相关,其中114万人直接归因于AMR。在尼泊尔,AMR是2019年三大死亡原因之一,直接导致6400人死亡,另有23200人的死亡与AMR相关。这种状况由于缺乏足够的分子数据而进一步恶化。
环丙沙星作为氟喹诺酮类抗生素的代表药物,其耐药机制多样,包括DNA旋转酶突变、外排泵(EP)介导的耐药和质粒介导的耐药等。其中,AcrAB-TolC外排泵属于耐药结节化细胞分化(RND)家族,在肠杆菌科中广泛存在,其过度表达是革兰氏阴性菌多药耐药(MDR)的重要遗传机制。外排泵能够主动运输多种抗生素,导致细胞内药物浓度降低,从而减弱治疗效果。因此,了解外排泵的机制并开发外排泵抑制剂(EPIs)对于应对MDR的威胁至关重要。
在这项发表在《BMC Infectious Diseases》的研究中,Sadikshya Kharel等人通过医院为基础的横断面研究,探讨了尼泊尔加德满都一家三级保健医院中大肠杆菌和肺炎克雷伯菌的AcrAB-TolC外排泵基因与环丙沙星耐药性的关系。
研究人员通过Kirby-Bauer纸片扩散法进行抗生素敏感性测试,采用琼脂稀释法测定最小抑菌浓度(MIC),并通过聚合酶链反应(PCR)检测AcrAB-TolC基因。研究收集了877份临床样本,包括尿液、痰液、血液、伤口拭子等,所有样本均来自尼泊尔热带与传染病医院(STIDH)的患者。
研究结果显示,877份样本中124份(14.1%)显示细菌生长,其中大肠杆菌59株(47.6%),肺炎克雷伯菌39株(31.4%),其他菌种26株(20.9%)。MDR比例如下:大肠杆菌中为66.1%,肺炎克雷伯菌中为89.7%。环丙沙星耐药率在大肠杆菌和肺炎克雷伯菌中分别为57.6%和71.8%。多数大肠杆菌(10株)和肺炎克雷伯菌(8株)的环丙沙星MIC值分别达到256μg/mL和512μg/mL。环丙沙星耐药与MDR之间存在显著关联(p<0.05)。
在分子水平上,AcrAB-TolC基因在环丙沙星耐药的MDR分离株中检出比例较高:大肠杆菌中为87.5%,肺炎克雷伯菌中为66.7%。这一结果表明,外排泵介导的耐药机制在尼泊尔临床分离株中普遍存在。
本研究强调,尼泊尔临床分离的大肠杆菌和肺炎克雷伯菌表现出惊人的MDR率,并对常用抗生素如阿莫西林、头孢曲松、环丙沙星等具有高度耐药性。AcrAB-TolC外排泵基因在耐药菌株中的高比例检出,提示外排泵机制在环丙沙星耐药中发挥重要作用。尽管所有菌株对粘菌素敏感,但碳青霉烯类药物的耐药率较高(肺炎克雷伯菌中为57%),这进一步凸显了AMR的严重性。
研究的局限性包括单中心设计、未评估其他耐药机制(如gyrA和parC突变),以及未能分析长期临床结局。然而,该研究为尼泊尔AMR的监测和控制提供了重要数据,建议未来采用多中心纵向研究和全基因组测序(WGS)进一步探索耐药机制的演变。
总之,这项研究揭示了尼泊尔医院环境中MDR细菌的广泛流行,呼吁加强抗生素管理计划、实施“一体化健康”策略,并采用先进分子工具进行监测,以减轻AMR对公共卫生的威胁。
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