儿童红霉素耐药肠球菌的耐药机制和耐药传递研究

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背景: 肠球菌属革兰氏阳性菌,它是仅次于葡萄球菌的重要的院内感染致病菌,据美国最新调查显示,由肠球菌引起院内感染已位居第二,占所有院内感染病因的12%。近年来,由于抗生素及免疫抑制剂的广泛应用和大量侵入性操作,肠球菌的耐药菌株不断出现,耐药水平也迅速上升,使肠球菌成为抗生素耐药的贮存库。肠球菌对抗生素耐药性的传播和耐药基因的传递,可能是肠球菌对多种抗生素高度耐药的主要原因,同时很可能也是耐万古霉素肠球菌和耐万古霉素金葡菌出现的重要原因。因此本研究对儿童肠球菌对红霉素的耐药性及其ermB基因与转座子Tn1545和转座子Tn917的相互关系进行探讨,同时证实肠球菌的红霉素耐药性、耐药基因及转座子在同种同属、同种不同属和异种细菌之间的传递。 目的: 本研究旨在分析北京地区儿童临床标本中分离的肠球菌对常用抗生素的耐药情况。对肠球菌对红霉素的耐药机制,ermB基因与转座子Tn1545和转座子Tn917的相互关系进行探讨。利用质粒接合试验证明肠球菌的红霉素耐药性、耐药基因及转座子在同种同属、同种不同属和异种细菌之间的传递。 方法: 以2004年9月~2005年11月于北京儿童医院临床标本中分离的肠球菌158株为研究对象,采用CLSI/NCCLS推荐的琼脂稀释法对11种抗生素进行最低抑菌浓度(MIC)的测定,Nithocefin纸片检测β-内酰胺酶,数据用WHONET5.3软件进行分析处理,应用聚合酶链反应(PCR)检测150株肠球菌ermB基因、mefA基因、转座子Tn1545和转座子Tn917,研究肠球菌对大环内酯类抗生素的耐药性及其ermB基因与转座子Tn1545和转座子Tn917的相互关系,应用滤膜接合法对30株对红霉素耐药四环素敏感的肠球菌进行质粒接合试验,以探讨肠球菌对大环内酯类抗生素耐药性的可传递性。 结果: 儿童临床标本中分离出肠球菌158株,其中粪肠球菌、屎肠球菌、坚韧肠球菌、鸟肠球菌和海氏肠球菌分别占56.3%、38.9%、1.3%、1.3%和1.3%;标本来源依次为尿液56.3%,血液18.0%,痰3.8%,分泌物12.0%,其它为8.2%。屎肠球菌对氨苄西林、阿莫西林/克拉维酸、环丙沙星的MIC50和MIC90分别为128μg/ml,128μg/ml;64μg/ml,128μg/ml;64μg/ml,256μg/ml,其耐药率均明显高于粪肠球菌(P<0.001);对利福平的耐药率也高于粪肠球菌(P<0.01);高浓度庆大霉素和链霉素的耐药率二者差异也存在统计学意义(p<0.05),屎肠球菌高于粪肠球菌;而对氯霉素的耐药率粪肠球菌则明显高于屎肠球菌(P<0.001)。粪肠球菌出现两株万古霉素MIC为8μg/ml,粪肠球菌和屎肠球菌对替可拉宁全部敏感。儿童多重耐药在肠球菌发生率高达93.7%。屎肠球菌耐药模式以耐氨苄西林/红霉素/环丙沙星/利福平/四环素/高水平庆大霉素6种抗生素为主,占屎肠球菌的59%,粪肠球菌以耐四环素/红霉素/利福平/氯霉素/高水平庆大霉素5种抗生素为主为主,占粪肠球菌的26%。 儿童临床标本中分离出肠球菌158株,红霉素MIC50和MIC90都为256μg/ml,红霉素耐药率为94.9%(150株/158株)。在150株红霉素耐药株中,ermB基因的总携带率为70.7%,其中粪肠球菌、屎肠球菌、坚韧肠球菌、鸟肠球菌和海氏肠球菌其ermB基因的携带率分别为:78.3%,58.1%,100%,100%,100%,粪肠球菌ermB基因的携带率高于屎肠球菌(x2=6.884,P=0.009);粪肠球菌未检测到mefA基因,只有一株屎肠球菌检测到mefA基因。106株ermB基因阳性红霉素耐药株中,46.2%的菌株ermB基因同时存在于转座子Tn1545和Tn917;ermB基因单纯存在于转座子Tn1545的92株,占40.6%;ermB基因单纯存在于转座子Tn917的1株,占0.9%。粪肠球菌之间的质粒接合转移试验结果:13株供体菌通过质粒接合转移试验以后得到的13株接合子,红霉素的MIC≥512μg/ml,PCR耐药基因ermB基因的检测:除原供体菌一株粪肠球菌阴性外,其余的12株接合子全部携带ermB基因,并且ermB基因全部同时存在于转座子Tn1545和Tn917;屎肠球菌、海氏肠球菌和粪肠球菌之间的质粒接合转移试验结果:17株供体菌通过质粒接合转移试验以后得到的17株接合子,红霉素的MIC>512μg/ml,PCR耐药基因ermB基因的检测:除原供体菌一株屎肠球菌阴性外,其余的16株接合子全部携带ermB基因,并且有11株接合子ermB基因同时存在于Tn1545和Tn917,4株接合子ermB基因仅存在于Tn1545,1株接合子ermB基因仅存在于Tn917;肠球菌和金黄色葡萄球菌之间的质粒接合转移试验结果:30株肠球菌通过质粒接合转移试验以后得到的30株金黄色葡萄球菌接合子,红霉素的MIC≥512μg/ml,PCR耐药基因ermB基因的检测:除原供体菌一株粪肠球菌和一株屎肠球菌阴性外,其余的28株接合子全部携带ermB基因,其中ermB基因同时存在于Tn1545和Tn917的为23株,4株接合子ermB基因仅存在于Tn1545,1株接合子ermB基因仅存在于Tn917。 结论: 北京地区儿童肠球菌的耐药状况十分严重,对红霉素高度耐药,尤其屎肠球菌对β-内酰胺类、氨基糖苷类和氟喹诺酮类抗生素耐药率很高,但目前尚未发现耐万古霉素的肠球菌。 北京地区儿童临床标本中分离出的肠球菌耐大环内酯类抗生素的主要原因是ermB基因编码的23SrRNA甲基化酶致靶位改变,红霉素的耐药性与ermB基因存在一致,Tn1545和Tn917与ermB基因存在密切相关,肠球菌对红霉素的耐药性既可以在同种同属之间传递,也可以在同种不同属之间传递,而且还可以在异种之间进行传递;红霉素的耐药性转移与ermB基因、Tn1545和Tn917基因的转移密切相关。
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