从人类和动物皮肤及软组织感染中分离出的表皮葡萄球菌对抗生素的耐药性

《The Microbe》:Antibiotic resistance in Staphylococcus epidermidis isolates from human and animal skin and soft tissue infections

【字体: 时间:2025年10月08日 来源:The Microbe CS0.7

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  金黄色葡萄球菌 epidermidis 在人类和动物脓样本中的分离率达14.08%,其中动物样本34%高于人类10%。研究发现43.24%菌株携带 methicillin耐药基因 mecA,22%存在生物膜相关基因 fnbA。β-内酰胺类抗生素耐药率高达65%-90%,而万古霉素和氟喹诺酮类(如左氧氟沙星、司帕沙星)敏感性较好。该研究揭示了人兽共患病中 epidermidis 的耐药机制与生物膜形成特性,强调需加强抗生素管理及跨物种监测。

  这项研究聚焦于一种名为表皮葡萄球菌(*Staphylococcus epidermidis*)的细菌,该细菌属于凝固酶阴性葡萄球菌(CoNS)类别,是一种常见的共生菌,通常存在于人体皮肤和黏膜上。然而,它在特定情况下会表现出致病性,尤其是在免疫系统受损或使用植入医疗器械的患者中,能够成为机会性病原体。研究的目的是从人类和动物的脓液样本中分离、鉴定和表征这种细菌,并评估其对抗生素的耐药性。通过对250个临床脓液样本的分析,研究人员发现表皮葡萄球菌在人类样本中的检出率为10%,在动物样本中则达到34%,整体检出率为14.08%。这一数据表明,表皮葡萄球菌在动物中的检出率显著高于人类,这可能与不同宿主的微生物生态和抗生素使用模式有关。

表皮葡萄球菌的耐药性是一个日益严重的公共卫生问题,尤其是在β-内酰胺类抗生素中,如头孢呋辛(90%人类样本耐药)、头孢甲肟(80%人类样本耐药)、头孢噻肟(75%人类样本耐药)和头孢泊肟(75%人类样本耐药)等,均显示出高耐药率。值得注意的是,尽管这些抗生素在临床中广泛使用,但它们对表皮葡萄球菌的效果却逐渐减弱,这可能与耐药基因的传播和环境中的抗生素滥用有关。此外,甲氧西林和头孢西丁的耐药率也较高,分别为60%和50%在人类样本中,而在动物样本中则分别为52.94%和70.59%。这说明表皮葡萄球菌在不同宿主中的耐药性存在一定的差异,可能受到各自生活环境和抗生素使用习惯的影响。

在其他抗生素类别中,氨基糖苷类如庆大霉素和妥布霉素显示出中等耐药性,特别是在人类样本中。而氟喹诺酮类抗生素,如左氧氟沙星和斯帕罗沙星,表现出较好的疗效,尤其是左氧氟沙星在人类样本中显示出85%的敏感性,而在动物样本中则达到88.24%。这一结果表明,某些氟喹诺酮类药物可能在治疗表皮葡萄球菌感染中发挥重要作用,尽管需要进一步关注其在其他病原体中的耐药性发展趋势。此外,大环内酯类抗生素如阿奇霉素和红霉素在人类和动物样本中均显示出较高的耐药性,这可能与它们的广泛使用以及耐药基因的传播有关。

为了深入了解表皮葡萄球菌的耐药性,研究人员采用了多种方法进行分析。首先,通过传统的培养和生化方法,如Mannitol Salt Agar(MSA)测试、葡萄糖氧化酶和凝固酶检测,对疑似菌株进行了初步鉴定。随后,利用PCR技术对16S rRNA基因进行了分子确认,该基因是鉴定葡萄球菌属的关键基因。研究还检测了与耐药性和生物膜形成相关的基因,如*mecA*(甲氧西林耐药基因)和*fnbA*(纤维连接蛋白A基因)。结果显示,*mecA*基因在43.24%的菌株中被检测到,其中人类样本中有45%携带该基因,而动物样本则为41.17%。这表明,尽管人类和动物样本中均存在耐药菌株,但人类样本中的耐药性更为普遍。同时,*fnbA*基因在18.91%的菌株中被检测到,这可能与细菌形成生物膜的能力有关,从而增强其在宿主组织和医疗器械上的附着能力,导致感染难以治疗和反复发作。

通过抗生素敏感性测试,研究人员评估了多种抗菌药物的效果,包括β-内酰胺类、氨基糖苷类、氟喹诺酮类、大环内酯类、四环素类、糖肽类和碳青霉烯类。测试结果表明,表皮葡萄球菌对某些抗生素表现出高度耐药性,而对其他药物则保持较高的敏感性。例如,万古霉素在人类样本中的敏感性为75%,在动物样本中则为82.35%,显示出其在治疗表皮葡萄球菌感染中的有效性。这提示,万古霉素可能是一个重要的治疗选择,尤其是在面对多重耐药菌株时。此外,斯帕罗沙星和左氧氟沙星等氟喹诺酮类药物在治疗表皮葡萄球菌感染中也表现出良好的效果,尤其在人类样本中。

值得注意的是,尽管某些抗生素在人类和动物样本中的耐药性存在差异,但整体来看,两组样本的耐药性和敏感性模式并无显著统计学差异。这可能意味着,在不同宿主中,表皮葡萄球菌对抗生素的耐药性受到相似的抗生素使用压力的影响。然而,这一发现也引发了一些重要问题,例如:是否在人类和动物之间存在抗生素耐药性的交叉传播?这种传播是否与动物农业或兽医实践中抗生素的使用有关?如果存在这种情况,那么需要加强对抗生素使用的监管,以防止耐药性在不同物种间的扩散。

此外,研究还强调了表皮葡萄球菌在临床和兽医领域中的重要性。由于该菌株在动物中的检出率较高,且存在耐药性,因此需要关注其在兽医临床中的潜在威胁。特别是在动物饲养、兽医诊所和人类与动物密切接触的环境中,如家庭农场或宠物家庭,表皮葡萄球菌的耐药性可能对人类健康构成风险。这进一步支持了“One Health”(一体健康)理念,即人类健康、动物健康和环境健康之间的相互关联性,因此需要采取综合性的抗生素管理策略,以应对耐药性问题。

从方法学的角度来看,该研究采用了多种检测手段,包括传统的培养、生化测试和分子生物学方法,以确保对表皮葡萄球菌的准确鉴定和表征。这种方法的结合使得研究人员能够更全面地了解该菌株的特性,同时也为未来的研究提供了基础。例如,可以进一步探讨不同宿主中表皮葡萄球菌的耐药性差异是否与特定的基因变异或环境因素有关。此外,研究中提到的某些抗生素的耐药性数据可能为制定更有效的治疗方案提供依据,尤其是在面对多重耐药菌株时。

尽管研究的样本量相对较小,并且仅限于特定地区(印度马图拉),但其结果仍具有重要的现实意义。表皮葡萄球菌在不同宿主中的耐药性差异提示,针对不同宿主的治疗策略可能需要进行调整。例如,在人类临床中,应优先考虑对万古霉素和左氧氟沙星等药物敏感的菌株,而在兽医实践中,可能需要关注对其他药物敏感的菌株。此外,该研究还强调了抗生素使用不当对耐药性传播的潜在影响,这提示在医疗和兽医领域都需要加强抗生素的合理使用和管理,以减少耐药性菌株的产生和扩散。

研究还指出,表皮葡萄球菌的生物膜形成能力可能与其致病性密切相关。生物膜的存在不仅有助于细菌在宿主组织和医疗器械上的附着,还能增强其对抗生素的抵抗力。因此,除了关注抗生素的使用外,还需要研究如何通过物理或化学手段破坏生物膜,以提高治疗效果。例如,某些抗菌剂可能对生物膜有较好的破坏作用,从而减少感染的持续时间和复发率。

此外,研究中提到的分子检测方法(如PCR)虽然在鉴定表皮葡萄球菌方面具有较高的准确性,但其检测范围有限,可能无法全面揭示所有耐药基因或病毒因子。因此,未来的研究可以考虑使用更全面的分子检测技术,如多基因序列分析或全基因组测序,以进一步了解表皮葡萄球菌的遗传多样性和耐药性机制。这些技术不仅能提供更详细的基因信息,还能帮助研究人员识别潜在的耐药基因变异,从而为更精准的治疗策略提供支持。

最后,该研究强调了耐药性监测的重要性。由于表皮葡萄球菌的耐药性问题日益严重,特别是在β-内酰胺类、大环内酯类和氨基糖苷类抗生素中,因此需要建立更完善的耐药性监测系统,以及时掌握耐药性变化趋势。这不仅有助于制定更有效的治疗方案,还能为公共卫生政策的制定提供科学依据。此外,加强跨学科合作,结合微生物学、临床医学和兽医学的研究成果,将有助于更全面地理解耐药性问题的复杂性,并推动全球范围内的抗生素管理政策的优化。

综上所述,这项研究揭示了表皮葡萄球菌在人类和动物中的分布及其对抗生素的耐药性情况,提供了重要的数据支持,以指导临床和兽医领域的抗生素使用策略。同时,研究也指出了未来需要进一步探索的问题,如耐药性传播的机制、不同宿主中耐药性的差异以及如何通过更先进的技术手段提高诊断和治疗的准确性。这些发现不仅对当前的医学实践具有现实意义,也为全球范围内的耐药性监测和管理提供了新的视角。
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