沈阳部分地区金黄色葡萄球菌对万古霉素敏感性变化的机制及流行病学研究

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目的:本研究旨在探讨沈阳地区部分医院临床分离的金黄色葡萄球菌对万古霉素敏感性变化,及其与临床治疗失败关系;是否存在hVISA菌株;并对万古霉素MIC值漂移(MIC>1.5μg/ml)的菌株、可能存在的hVISA菌株对万古霉素敏感性变化的机制和分子流行病学进行初步探讨。方法:实验菌株来源于2010年12月~2O12年12月沈阳地区部分医院临床分离的金黄色葡萄球菌172株,其中MRSA102株, MSSA70株。用E-test法检测上述菌株的万古霉素MIC值;挑选MIC值在1.5~3.0μg/ml之间的MRSA菌株51株,用含万古霉素4.0μg/ml的脑心浸液琼脂培养基筛选hVISA菌株,用含万古霉素8.0μg/ml的脑心浸液琼脂培养基筛选MIC值大于8.0μg/ml的VRSA菌株。在无药(万古霉素)血平皿培养基中对MRSA菌株进行连续传代培养,并检测其对万古霉素MIC值的变化。对沈阳军区总医院分离的70株不同万古霉素MIC值的MRSA对万古霉素治疗有效性进行比较.用PFGE法对沈阳军区总医院临床分离的42株MRSA进行分型,分析临床流行株的PFGE型别与其MIC值的关联。选择MRSA5株(MIC值为2.0μg/ml的3株、MIC值为1.5μg/ml的2株)及ATCC292131株传代培养50代,用透射电镜观察每传10代时细胞壁厚度的变化,并同时测定细菌的MIC值,通过PCR和测序方法,选择4个与细胞壁厚度相关的基因(graR、rpoB、walK和clpP),分析基因变化与细胞壁厚度变化之间的关系。结果:172株沈阳部分地区临床分离的金黄色葡萄球菌(MRSA102株,MSSA70株),对万古霉素MIC值分布在1.0~2.0μg/ml之间有146株,占84.89%,102株MRSA对万古霉素MIC值分布在1.0μg/ml~2.0μg/ml之间有88株,占86.27%,其中有两株MIC值为2.5和3.0μg/ml。70株MSSA对万古霉素的MIC值在1.0-1.5μg/ml之间有46株,占65.71%,其余小于1.0μg/ml。含万古霉素4.0μg/ml的脑心浸液琼脂培养基未筛选出hVISA菌株,同时含万古霉素8.0μg/ml的脑心浸液琼脂培养基也未筛选出VRSA菌株。不同万古霉素MIC值的MRSA感染患者治疗效果的有显著性差异(P<0.05),万古霉素MIC漂移(>1.5μg/ml)MRSA感染患者使用万古霉素治疗的效果较(<1.5μg/ml)差。PFGE法将沈阳军区总医院分离的42株MRSA分为A~E5个型别,A型33株,为主要克隆流行株,其中A1亚型最多32株、A2亚型1株、B型4株(与A1亚型相差三个条带亲缘关系较近)。A型主要分布在急诊科、急诊监护室、脑外科、脑外监护室。其他型别各科室、门诊零散分布。金黄色葡萄球菌的PFGE分型和其对万古霉素的MIC值结果显示,临床流行MRSA的PFGE分型与其MIC值未见必然联系,但与A1亚型亲缘关系较近的A2亚型1株、B型4株均为万古霉素MIC值较高的分离株。MRSA菌株在无药血平皿上传代培养过程中,其对万古霉素的MIC值在培养到10代时有明显的升高,随后开始下降;初始分离MIC值为2.0μg/ml以上的3株菌株,直到传代培养50代时,菌株对万古霉素的MIC值才恢复到初代菌株的MIC水平;2株初始MIC为1.5μg/ml的临床分离株,1株第50代的MIC降至初始水平1.5μg/ml,另一株则稍低于1.5μg/ml。经透射电镜下观察:其总体趋势是,在不同万古霉素MIC值的细胞群体间,其细胞壁厚度存在一定差异。整体来说菌株对万古霉素MIC值高的,其细胞壁也较厚。PCR扩增graR、rpoB、walK和clpP等四个基因,经测序后与标准株比较,基因无突变。结论:本研究未筛选出hVISA菌株,可知我院经万古霉素治疗失败的MRSA与hVISA菌株的出现无关,大部分临床治疗失败可能与菌株对万古霉素MIC值漂移(MIC>1.5μg/ml)有关。MIC值漂移菌株脱离抗生素环境连续传代,其MIC值未见下降,提示MIC值的漂移可能也涉及到了稳定的遗传变异。金黄色葡萄球菌对万古霉素的MIC值在克隆菌株内逐渐形成漂移,并有最终形成高MIC值亚克隆流行的趋势。虽然我院在MIC值漂移的菌株中未发现与细胞壁增厚相关的graR、walK、clpP和rpoB四个基因有变异,但菌株细胞壁增厚非常明显,其形成机制有待进一步研究。
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