表皮葡萄球菌細(xì)胞間多糖粘附素合成的分子機(jī)制及耐藥性研究.pdf

1、表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis，SE)是人體皮膚和粘膜上定居的正常菌群之一，通常情況下致病力很低。但隨著留置靜脈導(dǎo)管等侵襲性操作的增多以及大量廣譜抗生素的使用，表皮葡萄球菌作為人類機(jī)會(huì)性致病菌成為院內(nèi)感染的重要病原菌。 表皮葡萄球菌感染人體后，容易在感染部位形成生物膜(Biofilm)，特別是容易在高分子生物材料表面形成生物膜，如留置導(dǎo)管、植入材料等。生物被膜中的細(xì)菌不僅對(duì)抗生素耐藥，而且抵抗機(jī)

2、體的免疫吞噬作用，引起慢性感染甚至敗血癥，危害極其嚴(yán)重。所以，目前對(duì)于生物膜形成的機(jī)制研究非?；钴S，這對(duì)于防治此類感染，尋找治療此類感染的抗生素非常有意義。同時(shí)，研究生物膜形成的機(jī)制對(duì)于尋找抑制生物膜形成的措施從而最終消滅產(chǎn)膜菌株具有非常重要的實(shí)際意義。 生物膜的形成是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，有多種因子參與，一般將生物膜的形成過程分為兩個(gè)階段：粘附階段和聚集階段。粘附階段是表皮葡萄球菌與生物材料(主要成分是聚乙烯)之間通過物理因素和

3、各種粘附因子的作用，細(xì)菌與生物材料表面發(fā)生特異性結(jié)合。這種結(jié)合作用發(fā)生后就進(jìn)入聚集階段，開始只有一層細(xì)胞層，在細(xì)胞間多糖粘附素(PolysaccharideIntercellularAdhesion，PIA)等因子介導(dǎo)下，細(xì)菌之間相互粘附，繼而分化、增殖，形成多層的細(xì)胞團(tuán)塊，并產(chǎn)生大量的粘液。最后，在生物材料表面形成厚實(shí)的粘液層，而表皮葡萄球菌多層細(xì)胞團(tuán)塊鑲嵌在其中，這就形成了電鏡下可觀察到的生物膜。 PIA是表皮葡萄球菌在生物

4、膜形成過程中至關(guān)重要的物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)缺乏PIA的表皮葡萄球菌初期粘附到生物材料上的能力正常，而后期細(xì)菌間相互粘附能力卻大大下降，無法形成生物膜，提示PIA在介導(dǎo)細(xì)菌間相互粘附中是不可缺少的。 PIA合成的基礎(chǔ)是ica基因，研究表明，ica基因位點(diǎn)包含一個(gè)操縱子結(jié)構(gòu)icaADBC，是合成PIA所需的結(jié)構(gòu)基因。其中icaA及icaD基因的聯(lián)合表達(dá)是促進(jìn)PIA合成最重要的環(huán)節(jié)，而icaR基因位于ica操縱子上游，對(duì)icaA/icaD的

5、表達(dá)有抑制作用，可以減少PIA的合成，從而抑制生物膜的形成。鑒于目前國內(nèi)對(duì)表皮葡萄球菌合成PIA的分子機(jī)制研究較少，本研究擬在研究表皮葡萄球菌耐藥情況的基礎(chǔ)上初步探討PIA合成的分子機(jī)制，明確PIA合成與icaA、icaD、icaR表達(dá)之間的關(guān)系。 目的：研究我院最近兩年來各臨床科室住院患者所送檢的各類標(biāo)本培養(yǎng)的61株表皮葡萄球菌的耐藥情況，分析耐藥趨勢(shì)。檢測(cè)各菌株P(guān)IA的合成情況，擴(kuò)增icaA、icaD、icaR基因，探討PI

6、A合成與icaA、icaD、icaR基因之間的關(guān)系。 方法：1.對(duì)61株細(xì)菌復(fù)蘇、培養(yǎng)，進(jìn)行常用抗生素的藥物敏感性試驗(yàn)。 2.對(duì)藥敏結(jié)果進(jìn)行耐藥統(tǒng)計(jì)，分析耐藥趨勢(shì)。 3.利用剛果紅瓊脂培養(yǎng)基檢測(cè)各菌株的PIA合成情況。 4.擴(kuò)增icaA、icaD、icaR基因，探討與PIA合成之間的關(guān)系。 5.檢測(cè)icaA、icaR基因的mRNA表達(dá)，探討icaR與PIA合成的關(guān)系。 結(jié)果：1.61株臨床

7、分離菌全部復(fù)蘇、培養(yǎng)成功，在61株表皮葡萄球菌中，41株對(duì)苯唑西林耐藥(占67.21％)，20株對(duì)苯唑西林敏感(占32.79％)。61株表葡中對(duì)三種以上抗生素(含苯唑西林)耐藥的菌株達(dá)90.16％(55/61)，其中甲氧西林耐藥的表皮葡萄球菌(MRSE)的多重耐藥率達(dá)到100.00％(41/41)，甲氧西林敏感的表皮葡萄球菌(MSSE)的多重耐藥率為70.00％(14/20)，兩組的多重耐藥率比較有極顯著性的差異(χ2=10.47，P＜

8、0.005)。61株表皮葡萄球菌對(duì)全部13種抗生素的總耐藥率為40.86％(324/793)，其中MRSE的總耐藥率為47.28％(252/533)，MSSE的總耐藥率為27.69％(72/260)，兩組的總耐藥率比較有極顯著性的差異(χ2=27.75，P＜0.005)。 2.表皮葡萄球菌在體外藥敏試驗(yàn)中，對(duì)頭孢唑啉、頭孢呋新、慶大霉素及氨芐-舒巴坦保持較低的耐藥率(＜30％)，而對(duì)SMZ-TMP、青霉素、紅霉素、克林霉素及左氧

9、沙星耐藥率較高(＞50％)。在本研究中，沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)萬古霉素耐藥的表葡菌株。 3.對(duì)61株表皮葡萄球菌的細(xì)胞間多糖粘附素(PIA)檢測(cè)結(jié)果顯示，總共有22株表葡表現(xiàn)為PIA陽性，占全部菌株的36.07％(22/61)，其中MRSE中有19株，占46.34％(19/41)，MSSE中僅有3株，占15.00％(3/20)，兩組比較有顯著差異(χ2=4.448，P＜0.05)。 4.對(duì)61株表皮葡萄球菌DNA的提取和ica基因的

10、擴(kuò)增，共檢測(cè)出icaA陽性菌株25株，其中76.00％(19/25)為產(chǎn)PIA株，而icaA陰性菌株中僅有8.33％(3/36)為產(chǎn)PIA株，兩者比較差異極其顯著(χ2=26.44，P＜0.005)。icaD的檢測(cè)結(jié)果與icaA完全吻合。 5.通過對(duì)61株表皮葡萄球菌的icaA及icaR基因mRNA表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn)，20株產(chǎn)PIA菌株的icaR基因在mRNA水平上不再表達(dá)，而icaA基因在此水平上表達(dá)正常；同時(shí)，不產(chǎn)PIA而ica