K54荚膜血清型肺炎克雷伯菌的微生物及临床感染特征

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目的:研究K54荚膜血清型肺炎克雷伯菌(K54-Kp)的流行现状和微生物学特征,探讨临床感染特征,为临床防治和合理用药提供依据;同时研究K54-Kp的分子流行病学特征和毒力特征。方法:1.收集我院2016年1月-2019年12月期间临床标本中分离的非同一部位的肺炎克雷伯菌。采用聚合酶链式反应(PCR)方法筛选出K54-Kp菌株后进行拉丝试验以确定菌株高黏液性、间羟基联苯比色法检测菌株荚膜多糖含量和药敏分析,以此充分了解K54-Kp的微生物学特征。2.按照1:1比例收集感染K54-Kp患者和非K54-Kp患者的临床资料了解其临床感染特点。3.通过脉冲场凝胶电泳(PFGE)、MLST分型及毒力基因和耐药基因的检测分析K54-Kp分子流行病学特征和毒力及耐药基因分布。4.通过结晶紫测生物膜形成实验、血清抗性试验、大蜡螟幼虫感染实验来反映K54-Kp菌株的毒力表型特征。结果:1.本院2016年1月-2019年12月期间共收集到328株非重复标本来源的肺炎克雷伯菌,并筛选出30株K54-Kp菌株,总体检出率为9.15%(30/328),其中2016年检出率为5.8%(4/68),2017年7.6%(5/65),2018年为10.8%(9/90),2019年为11.4%(12/105)。拉丝试验有36.67%(11/30)菌株阳性,荚膜多糖含量结果介于高毒力肺炎克雷伯菌NTUH-K2044和低毒力肺炎克雷伯菌ATCC700603之间(P<0.05)。药敏结果展现出对头孢菌素类、喹诺酮类、氨基糖苷类、碳青霉烯类和β-内酰胺酶类抗生素有较高的耐药率(>65%),且耐药率呈逐年上升趋势,以2018-2019年幅度最大,所有菌株对替加环素敏感。2.感染K54-Kp患者的平均年龄为60.40±13.14岁,男女比例接近3:1(76.7%:23.7%),科室分布主要来自神经外科(7/30,23.33%)和ICU(6/30,20%),其次为消化科(5/30,16.67%)和烧伤科(4/30,13.33%)。标本来源类型主要为痰液(14,46.7%),其次为血液(12,40%)。80%(24/30)患者为院内感染,80%有严重的基础疾病和相关并发症以及侵入操作史,53.33%合并其他病原体感染、所有患者均有超过2种抗生素暴露史,53.33%的患者预后不良,治疗上以β-内酰胺酶和碳青霉烯类抑制剂最多见。与非K54-Kp患者相比,K54-Kp患者在性别、年龄、炎症指标、侵入性操作、抗生素用药、预后方面无明显差异,而在基础疾病中的肝胆疾病因素上有统计学差异(P=0.005)。3.30株K54-Kp的MLST分型显示总共有10种序列分型,主要为ST29型(11/30),集中分布于B2亚群,主要集中于神经外科。毒力基因显示aerobactin,sil S,all S,wca G,wab G,mrk D检出率高达80%以上,其中wab G,mrk D在所有菌株中均有检出。与非ST29-K54菌株相比,亚碲酸盐抗性基因ter W在ST29-K54菌株中具有统计学差异(P<0.05)。耐药基因KPC、NDM、VIM、SHV、CTX-M、TEM和OXA-48的检出率分别为63.33%、30%、26.67%、100%、80%、60%和0。有8株菌同时携带毒力基因rmp A2和耐药基因KPC,8株菌共同携带blaKp C和blaNDM。4.在毒力表型实验中,体外生物膜形成实验结果显示K54-Kp菌株整体表现为强生物膜形成能力,有27株(90%)菌株能产生生物膜;血流感染菌株较非血流感染菌株在生物膜形成强弱上有统计学差异(P<0.05),而在ST29型和非ST29型K54-Kp菌株之间无明显差异。大部分菌株(17/30,58.6%)表现为对血清敏感,血清杀伤能力弱于高毒力菌株NTUH-K2044。大蜡螟幼虫感染后致死能力各菌株强弱不一,全菌群中有6株与NTUH-K2044毒力相当,有4株毒力低于低毒力菌株ATCC700603,ST29型幼虫在72h内大部分存活,整体毒力低于ST11型和NTUH-K2044在大蜡螟模型中的致病力,进一步比较分析发现,ST29型在携带rmp A2、wca G毒力基因上反而比ST11型更具优势(P<0.05)。结论:1.本院K54-Kp检出率较K1/K2偏低,但呈逐年递增趋势。K54-Kp表现出多药耐药,且耐药率逐年增高。2.本院有肝胆疾病基础病患者容易罹患K54-Kp感染,但病房分布与之并不一致,主要分布于神经外科和ICU病房。3.本院K54-Kp MLST分型仍以ST29型为主,显示出克隆性传播的特征。K54-Kp的毒力基因ter W与ST29型密切相关,且以blaSHV、blaCTX-M和blaKp C为主要耐药机制。4.本院血流感染K54-Kp有较强的体外生物膜形成能力,整体菌株血清杀伤和大蜡螟幼虫感染致死能力偏低,尤其是ST29型K54-Kp呈现出低毒力表型特征。
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