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耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(一种金黄色葡萄球菌的特殊耐药株) - 简单百科
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌
来源:互联网

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(外文名:Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA),别名耳念珠菌、苯唑西林耐药金黄色葡萄球菌,是金黄色葡萄球菌的一个特殊耐药株,也是医院及社区感染中重要的致病菌之一,可产生多种毒素和侵袭酶。1961年,英国Jevons首次发现MRSA。

MRSA的分型方法多样,传统有噬菌体分型,新兴的分子分型则基于基因多态性,主要包括噬菌体开放阅读框分型、脉冲场凝胶电泳、葡萄球菌染色体盒mec分型、辅助基因调节因子分型等。MRSA生物特性包括不均一耐药性、广谱耐药性等。 其表型可划分为三类,多数为异质性,离子浓度、温度、pH值及培养时间可影响其表型表达。 MRSA耐药性的产生主要源于甲氧西林敏感金葡菌获得了编码甲氧西林耐药性的葡萄球菌染色体盒(SCCmec),该元件具有移动能力,可在金黄色葡萄球菌染色体间转移,这是感染呈散发或暴发流行的重要原因。

MRSA可多重耐药,包括对磺胺甲噁唑-甲氧苄啶利福平环丙沙星四环素等不同程度的耐药,耐药率均保持在较高水平。其临床表现多样,可引起肺炎败血症骨髓炎关节炎等,还可引起抗生素相关性腹泻。治疗MRSA感染的临床策略主要依靠抗菌药物,但过度使用抗菌药物反而导致耐药性增强。其感染的病死率高达63.1%,医院感染占全部病例的60%~80%以上。

历史

奥格斯顿在1883年时发现葡萄球菌。20世纪50年代最早出现耐苄青霉素金黄色葡萄球菌。随着耐酶青霉素(如甲氧西林)和头孢菌素的广泛应用,60年代出现耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistantS.aureus,MRSA)。在1950年代末和1960年代初,金黄色葡萄球菌作为住院患者的院内病原体造成了相当大的发病率和死亡率。

世界上首次描述MRSA感染的历史可追溯到1961年。自1961年Jevons发现MRSA以来,由于人们大量滥用抗生素治疗,不仅使MRSA出现多重,耐药性,更使得MRSA的耐药机制变得越来越复杂。

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌菌株在1980年代成为医院的主要临床和流行病学问题,这些菌株从医院蔓延到社区。

分型

MRSA的分型手段多样,传统方法以噬菌体分型为代表,而近年发展起来的新方法多利用分子生物学技术,依据基因多态性进行分型。常用的分子分型方法包括:噬菌体开放阅读框分型法(POT)、脉冲场凝胶电泳分型(PFGE)、葡萄球菌染色体盒mec分型(SCC_mec_)、辅助基因调节因子分型(agr)、多位点序列分型(MLST)、葡萄球菌蛋白A分型(spa),以及脱氧核糖核酸微阵列分型等。

噬菌体分型

不同菌株对噬菌体的易感能力存在差异,利用多种噬菌体作用于金黄色葡萄球菌,依据菌株能否被噬菌体裂解,即可判定其噬菌体型别。国际通用23株分型噬菌体(分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组及其他类别)组合体系用于金葡菌分型;实验操作一般采用RTD工作浓度的23种噬菌体,分别点滴至涂布MRSA的琼脂平板,过夜孵育后观察溶菌表现完成分型判定。

该方法在早期MRSA流行病学溯源中可用于已知流行株分析,但存在试验重复性欠佳、判读主观性强、大量MRSA菌株无法分型等短板,目前中国MRSA分型相关文献中该技术的应用已日趋少见。

为了克服噬菌体分型不便于实验室间比较等缺点,2006年Suzuki等报道了一种基于PCR的快速MRSA菌株分型新方法噬菌体开放阅读框分型法(POT),其扩增片段为MRSA中噬菌体基因组的开放阅读框。Kawamura等分别使用POT和PFGE对分离自医院内的44株MRSA进行分型,表明两种分型方法结果一致,均有效地鉴别出了12次MRSA感染暴发中的11次,鉴定成功率为91.7%,可见POT法是调查医院MRSA感染暴发的一种有效的流行病学工具。但是近年使用POT对MRSA分型的报道仍然很少,可能与该方法的不稳定性和重复性差有关。

脉冲场凝胶电泳(PFGE)分型

脉冲场凝胶电泳(PFGE)分型是一种有效的基因分型方法,于1984年Schwarz和Cantor首次提出,由于其分型率高、分辨率高、重复性好等优点曾被认为是MRSA分型的“金标准”。在一项关于MRSA引起的非医院环境感染的荟萃分析中,通过PFGE的分型表明MRSA菌株来自医院和社区,且非医院环境中MRSA感染的比例总体上很高。PFGE分型在MRSA相关性分析、感染源追踪和感染控制等方面作用明显。对患者、医护人员和病房环境中分离细菌的PFGE带型进行分析,有助于院感部门确定感染源和传播途径,采取有效措施根除传染源,阻止传播,极大降低发病率和死亡率。在一项分析来自中国东南地区某三级医院不同病区和科室医护人员的常规拭子以及MRSA分离菌的PFGE分型结果的报道中,由于从外科病房分离的2株MRSA具有相同的PFGE模式,表明MRSA可能在外科医护人员之间传播,提示医院应有效控制可能存在的交叉感染。

然而,这项技术操作耗时长、技术要求高、试剂成本大、需要专业的设备,对于差异很小的某些菌株难以区分,且PFGE带型可表示菌株克隆关系的远近而不表示真正的系统发育过程。此外,凝胶制备和电泳条件(如温度、湿度、设备等)的细微改变也会影响最终的分型结果,使得不同实验室间的结果比较存在差异。

葡萄球菌染色体盒(SCCmec)分型

葡萄球菌染色体盒(SCCmec)是MRSA耐药决定基因的定位区域,其结构包括_mec_基因配位化合物、盒式染色体重组酶(_ccr_)基因复合物以及J区(连接区,可细分为J1、J2、J3)。依据这三大组分各自的不同类型,SCCmec被划分为Ⅰ型至ⅩⅣ型。国内研究显示,在中国MRSA临床分离株中,SCCmecⅢ型的占比最高,其后依次为Ⅳa型、Ⅱ型、Ⅰ型等。由于Ⅰ~Ⅲ型多存在于HA-MRSA,而Ⅳ型与Ⅴ型主要来源于CA-MRSA,因此该分型方法在区分医院感染与社区感染、揭示MRSA暴发流行规律方面具有重要价值。

各型的具体特征如下:Ⅰ型菌株属于早期流行的MRSA,其SCCmec结构除_mec_基因外不含其他耐药基因。Ⅱ型菌株的SCCmec除携带_mecA_基因外,还拥有PUB101质粒和Tn554转座子,从而赋予对氨基糖苷类及红霉素的耐药性。Ⅲ型菌株含有PT181质粒与Tn554转座子,其中PT181质粒介导对四环素的耐药。Ⅳ型菌株于2000年首次在社区感染MRSA中被发现,其SCCmec结构同样仅含_mec_基因而无其他耐药基因,且在五种主要SCCmec类型中碱基序列长度最小。Ⅴ型菌株的SCCmec基因盒与Ⅳ型相似,序列也较短,除_mec_基因外不携带多药耐药基因。

辅助基因调节因子(Agr)分型

辅助基因调节因子(Agr)是金黄色葡萄球菌中一个关键的调控元件,参与调节多种独立基因的表达,并控制多种毒力因子的生成。由于不同MRSA菌株的agr基因存在多态性,由其编码的前体自动诱导肽(AIP)及其相应受体的氨基酸序列也随之呈现多态性,据此可将agr分为4种类型(Ⅰ型至Ⅳ型)。

在经期中毒性休克综合征的致病MRSA菌株中,大多数属于agrⅢ型;而引起葡萄球菌烫伤样皮肤综合征(SSSS)和大疱性脓疱病的MRSA则多为agrⅣ型。绝大多数万古霉素耐药的MRSA菌株属于agrⅡ型,而从心内膜炎患者体内分离到的MRSA菌株也与特定的agr型别相关。

agr分型具有可靠性高、重复性好、特异性强等优点,有助于揭示MRSA菌株的遗传背景特征及其致病性特点。然而,不同地区获得的agr分型结果往往难以直接比较,因此需要结合其他分型方法进行综合分析。

多位点序列(MLST)分型

位点序列分型(MLST)分型是一种在多位点酶切电泳(MLEE)技术基础上发展起来的方法,结合了表型分型与蛋白电泳,主要用于研究菌群的基因结构。MRSA的MLST分型基于7个管家基因,包括:arc(编码氨基甲酸激酶)、aroe(编码莽草酸脱氢酶)、glp(编码甘油激酶)、gmk(编码鸟苷酸激酶)、pta(编码磷酸乙酰转移酶)、tpi(编码磷酸三(2-氯乙基)酯异构酶)和yqil(编码乙酰辅酶A乙酰转移酶)。

既往研究表明,在全球范围内流行的HA-MRSA主要包含两大克隆:ST239和ST5。CA-MRSA在不同地区的差异比其他MRSA类型更为显著:例如在亚太地区,以ST59克隆为主导;在美国,主要流行菌株为ST8-USA300;而在欧洲,则以ST80为主流。对于家畜相关MRSA(LA-MRSA),ST398在欧美占主导地位,而在中国及其他亚洲国家,主流型别为ST9。在中国,HA-MRSA最常见的克隆是ST239和ST5,CA-MRSA则以ST59为主要克隆,其中CC59-ST59-t437-IVa谱系占据绝对优势,但不同的克隆分离株可能在不同地理位置交替传播。总之,MRSA菌株的ST类型多样性受地区和宿主因素影响,且HA-MRSA、CA-MRSA与LA-MRSA之间的优势ST型存在较大差异,这有助于推测MRSA感染的来源及潜在传播路径。

MLST分型具有自动化程度高、分辨率高、便于不同实验室之间数据比对等优点,有利于开展全球范围的流行病学比较与分析,进而探究菌株的起源与演化。其不足之处在于:必须预先掌握待测微生物的基因组序列,同时测序成本较高、工作量大、技术要求严格。

葡萄球菌蛋白A(spa)分型

葡萄球菌蛋白A(spa)分型基因具有多态性,其所编码的蛋白A特异性强,在金黄色葡萄球菌中高度保守,该基因提供的合适短重复序列区域可作为单基因座序列分型的靶点,即spa分型。这是一种基于脱氧核糖核酸序列的分型方法,专用于金黄色葡萄球菌的鉴定。spa分型稳定性好,拥有标准化的国际命名体系,能够整合至国际数据库中,借助spa分型有助于认识MRSA在医院和社区环境中的克隆多样性及其传播规律。研究显示,t008与t002是全球分布最广的spa型别,t032是欧洲最常见的spa型,t008为美国的主流型,而t030则是中国的主要型别。

DNA微阵列分型

DNA微阵列又被称作DNA芯片或基因芯片,这是一种利用有序固定在固体表面的DNA探针对样品DNA进行识别测定的新技术。用于测定MRSA的脱氧核糖核酸阵列中含有一个由约180个基因和300个等位基因构成的特异性共价探针,该探针涵盖了分型目标基因、耐药基因、毒力基因以及细菌表面组件基因。

病原学

金黄色葡萄球菌为革兰阳性球菌,呈圆形或椭圆形,葡萄状排列。无鞭毛,无芽孢,体外培养时一般不形成荚膜。其细胞壁上有SPA,为重要的抗原。金黄色葡萄球菌侵袭力强,毒素主要为外毒素:凝固酶、杀白细胞素、肠毒素、表皮溶解毒素等。

金黄色葡萄球菌为革兰阳性球菌,衰老、死亡、被中性粒细胞吞噬或受苄青霉素等药物影响,可染成革兰阴性。球形或略呈椭圆形,直径0.5~1.5μm。在固体培养基上生长的细菌常呈典型葡萄串状排列,在脓汁或液体培养基中生长者,常为双球或短链状。葡萄球菌无鞭毛,无芽孢,体外培养时一般不形成荚膜。

营养要求不高,兼性厌氧或需氧,最适生长温度为37℃,最适pH为7.4,耐高盐,可在盐浓度接近10%的环境中生长。在基础培养基上生长良好,在肉汤培养基中呈均匀混浊生长,管底稍有沉淀。在普通琼脂平板上孵育24~48小时后,形成直径约2mm圆形、隆起、表面光滑、湿润、边缘整齐、不透明的金黄色菌落(表皮葡萄球菌腐生葡萄球菌可出现白色、柠檬色等色素)。在血琼脂平板上,可形成透明的溶血性贫血环(β溶血),溶血菌株大多有致病性。

触酶阳性。多数菌株能分解葡萄糖、麦芽糖蔗糖,产酸不产气。致病菌株能分解甘露醇

致病因子

MRSA的致病因子包括增强细菌在吞噬细胞中生存能力的类纤维素过氧化氢酶,排出细胞外以促进细菌在组织中扩散的激酶以及透明质酸酶,促使细菌黏附与定植在宿主表面的蛋白,具有免疫伪装作用的葡萄球菌A蛋白、凝固酶以及凝固因子,抑制吞噬细胞吞噬作用的细菌荚膜和葡萄球菌A蛋白,破坏真核生物细胞膜的膜损害溶素和白细胞介素,可以引起感染性休克的超抗原如中毒性休克综合征毒素(TSST)以及对抗抗菌药物的内在或获得性决定因子。另外,一种双组分葡萄球菌细胞毒素杀白细胞素(PVL) 是CA-MRSA产生的重要毒素,能够导致白细胞破坏和组织坏死。这些致病因子作用于宿主的细胞表面或细胞外环境,若宿主抵抗力下降,则易致感染。

传播机制

MRSA感染的流行病学特征表现为一系列连续且偶有重叠的流行波,一个优势克隆被另一个优势克隆更替,感染波反复发生并不断演变,这种持续性往往源于多个优势菌株的相继出现。

分子流行病学研究显示,MRSA克隆型的流行率存在时间和地域上的差异,仅有少数流行性MRSA谱系导致了全球绝大多数感染。已知的MRSA菌株是先前存在菌株经遗传重组的结果,在进化过程中,某些有利于在特定环境中繁殖的特征被选择保留下来。

发病机制

社区获得性

美国疾病控制与预防中心(CDC)对社区获得性MRSA(CA-MRSA)定义如下:患者在门诊或入院48h之内分离到MRSA菌株;1年内无住院或与医疗机构接触史;没有留置各种导管及其他穿透皮肤的医用装置。

社区获得性MRSA多为MRSA的种属Ⅳ型,此类耐药菌株是由mecA基因编码产生的一种新的青霉素结合蛋白2a(PBP-2a),使得其CA-MRSA通常只对β内酰胺类抗菌药物耐药,但HA-MRSA可对多种抗菌药物耐药。然而CA-MRSA高毒力菌株多见。目前认为与CA-MRSA致病力相关的主要外毒素包括:杀白细胞素(PVL);肠毒素;皮肤剥脱毒素、溶血素等。

(1)接触传播:皮肤擦伤、刀割伤,或是密切肢体接触均可引发感染;(2)居住环境拥挤、卫生条件差:军营、幼托机构、监狱为CA-MRSA高发暴发场所;(3)男同性恋群体感染MRSA的发病风险更高。

医院获得性

医院获得性MRSA(HA-MRSA)指在医疗护理机构的人员之间传播和循环的MRSA菌株。这些感染出现在医院和护理机构(医院发病)或出院后的社区内(社区发病),主要通过接触传播。

主要包含(1)住院人群,老年人、免疫功能受损患者风险更高;(2)接受侵入性诊疗操作:静脉置管、气管插管、留置尿管等操作会形成细菌入侵创口;(3)长期在疗养院等养老护理机构居住,无症状MRSA携带者也可造成病菌扩散。

耐药机制

SCCmec

MRSA耐药性的产生主要源于甲氧西林敏感金葡菌(MSSA)获得了编码甲氧西林耐药性的基因组岛SCCmec,该元件具有移动能力,可在金黄色葡萄球菌染色体间转移,这是感染呈散发或暴发流行的重要原因。其中J3区位于mec基因复合体与左侧染色体连接之间,即mec基因复合体的下游,通常包含由质粒编码的抗菌药物耐药性,例如针对四环素氨基糖苷类等的耐药性。

mec基因编码并调控的青霉素结合蛋白2a(PBP2a,属于PBPs的一种类型)与β-内酰胺类抗菌药物的亲和力极低。当正常的PBPs被β-内酰胺类抗菌药物抑制时,PBP2a可不受抑制地替代其他PBPs,发挥催化细胞壁合成的作用,从而使细菌得以存活。

生物膜介导的耐药机制

MRSA生物膜处于动态循环中,主要包括附着、繁殖、外逃、成熟和扩散五个阶段。生物膜介导的耐药机制十分复杂,主要体现在降低抗菌药物渗透性、逃避抗菌药物刺激以及涉及部分特异性耐药基因(如fnbA、clfA、agr等)的表达。首先,生物膜中含有大量处于休眠状态的宿存细胞,使细菌维持较低的代谢水平,从而保护其免受抗菌药物损害,并获得耐药性。当脱离抗菌药物环境后,生物膜中的细胞可恢复生长和感染能力。其次,生物膜的胞外聚合物基质的屏障作用可显著降低药物的渗透性。此外,eDNA分子间的化学键可引起生物膜内细胞的紧密连接,通过接合和动员作用增加质粒转移,从而促进耐药基因的水平传播。

活性外排泵系统

细菌细胞膜表面存在一类来源于外排相关基因表达的膜转运蛋白,这类蛋白具有药物外排功能,可导致细菌细胞内药物浓度降低,从而产生耐药性。因此,外排泵的过度表达与MRSA的多重耐药现象密切相关。MRSA的外排系统可划分为五类,即主要易化超家族(MFS)、耐药外排分裂超家族(RND)、ATP结合盒超家族(ABC)、小多药耐药家族(SMR)以及多药和毒素外排家族(MATE)。

特性

在一株MRSA中,仅少数细菌对甲氧西林呈高度耐药;尽管菌落中的大部分细菌会在几小时内被甲氧西林杀死,但耐药菌株却能在数小时内迅速增殖。

MRSA不仅对甲氧西林耐药,还对其他与甲氧西林结构相同或相似的β-内酰胺类抗菌药物均能产生耐药,同时,MRSA也可对氨基糖苷类、氟喹诺酮类、大环内酯类、磺胺类、四环素类、利福平等抗生素表现出不同程度的耐药性。

根据表型特征,MRSA可划分为同质性、异质性及温度敏感异质性三类。多数菌株在常规培养条件下呈现异质性,即大部分细菌对低浓度β-内酰胺类抗生素(如1~5μg/ml的甲氧西林)敏感,仅少数能在高浓度抗生素(10~50μg/ml)环境中生长。同质性菌株中,几乎所有细菌均可在高达100μg/ml的甲氧西林浓度下生长。离子浓度(如加入NaCl)、温度、pH值及培养时间的变化均可影响MRSA的表型表达。

MRSA的毒素及毒力决定因子均编码于可动遗传因子(MGEs)上。MGEs所编码的毒素包括能诱发感染性休克的超抗原,如中毒性休克综合征毒素(TSST)及部分白介素,此外还有杀白细胞素(PVL)和表皮剥脱毒素(ET)。其中,PVL是CA-MRSA产生的一种重要外毒素,可导致白细胞破坏与组织坏死,与脓肿形成及严重坏死性肺炎密切相关。

β-内酰胺酶是MRSA产生的主要酶类,其既能特异性地打开β-内酰胺类药物分子结构中的β-内酰胺环,使其失去抗菌活性;也能与某些耐β-内酰胺酶的苄青霉素结合,使抗菌药物停在浆膜外隙,从而体现耐药性。

临床表现

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是临床上常见的毒性较强的细菌,MRSA感染的临床表现多样,可引起肺炎败血症骨髓炎关节炎等。20世纪60年代英国的Jevons首次发现了MRSA,从发现至今感染几乎遍及全球,MRSA已成为院内和社区感染的重要病原菌之一。MRSA除导致感染外,还可引起抗生素相关性腹泻(AAD)。MRSA可多重耐药,包括对磺胺甲噁唑-甲氧苄啶利福平环丙沙星四环素、庆大霉素、克林霉素红霉素苄青霉素氯霉素不同程度的耐药,其耐药率均保持在较高水平。

MRSA能够引发多种器官特异性感染,其中以皮肤和皮下组织最为常见,其次为脑膜炎肺炎肺脓肿脓胸等侵袭性感染。

皮肤和软组织感染(SSTI)

CA-MRSA是一种引起坏死性筋膜炎、蜂窝织炎糖尿病足溃疡等SSTI相关疾病的主要致病微生物⁽⁹⁾。与非MRSA相比,它也与更多的侵袭性疾病显著相关。MRSA的多重耐药性不仅常常导致MRSA感染的患者频繁复发,还使得患者的住院率和死亡率大大增加。

对于疑似MRSA感染的大多数SSTI,经验性治疗是口服抗生素如甲氧苄啶/磺胺甲恶唑四环素类如多西环素或米诺环素,以及克林霉素⁽²⁰⁾。当有必要时,可以使用一些较新的药物如利奈唑胺和替扎唑胺,也可用替代口服方案的脱氧氟沙星。非侵入性抗生素适用于侵袭性SSTI或全身受累体征、口服治疗反应不足或SSTI发生于留置装置附近的患者。静脉注射万古霉素是住院患者中大多数MRSA感染的首选药物。它可以用作经验性和确定性治疗,因为即使有极少数的万古霉素耐药MRSA病例,但大多数MRSA感染对万古霉素敏感。万古霉素使用剂量取决于感染的类型和严重程度,同时使用剂量应根据血清中的万古霉素水平含量和肾功能进行调整。当万古霉素不可用或不被耐受时,达托霉素是一种合适的肠外用药方案。其他短效方案包括头孢洛林和特拉万星。长效治疗选择包括达巴万星和奥利万星⁽。无论最初的经验性抗生素如何选择,随后的治疗都应根据对细菌培养的数据和其敏感性进行仔细评估来定制。根据感染程度和对治疗的反应,治疗MRSA引起的SSTI的疗程可能为5~14d。

肺炎

历史上称为流感后肺炎的葡萄球菌肺炎是一种独特的临床实体,在使用抗生素前期,易出现呼吸道症状急剧发作,且死亡率为80%~90%。与此同时它也具有特殊的影像学特征,包括空洞病灶、积脓和气胸,以及肺部出血和微小脓肿形成等病理特征。在抗生素使用后期,病程较短,虽然该病并不总是与病毒性流感相关,但是与金黄色葡萄球菌感染的其他危险因素有关,死亡率约为30%~40%。然而,最近在国内外各地相继报道了在某些健康个体中由CA-MRSA导致危及生命的坏死性肺炎中,大多具有严重的呼吸系统症状,高烧,咯血和低血压,并且迅速发展为败血症感染性休克白细胞减少症和C反应蛋白升高(大于3500mg・L⁻¹)。

利奈唑胺和万古霉素均被大多数医务工作者推荐用于治疗MRSA引起的各种类型的肺炎⁽²⁵⁾。利奈唑胺是恶唑烷酮抗生素中的第一种,其通过与50S核糖体亚基结合而起作用,抑制蛋白质合成。一些前瞻性随机试验表明,与万古霉素相比,利奈唑胺对医院获得性和呼吸机相关性肺炎的临床和微生物反应可能更为有利。利奈唑胺优于万古霉素的原因可能在于它具有更好的肺实质穿透性,更好的组织水平可利用性,可预测的血液水平与肾脏疾病以及能抑制产毒素菌株如CA-MRSA的毒素产生。

2016年美国传染病学会对MRSA引起的社区获得性肺炎或MRSA引起的医疗相关肺炎的建议是静脉注射万古霉素或利奈唑胺600mg,每日静脉或者口服2次。由于慢性肾病患者倾向于服用低剂量万古霉素进行治疗,因此在用药过程中应避免引起肾毒性,特别是与哌拉西林他唑巴坦联合使用时,因为这类药物不会抑制CA-MRSA肺炎中与某种重要毒力因子相关的毒素产生。另一方面,由于利奈唑胺比万古霉素具有更大的肺渗透性,因此肾病患者不需要对所用的药物剂量进行调整,口服生物利用度很高,可在不能行静脉注射时转用口服方案,并抑制毒素产生。关于使用利奈唑胺的担忧之一是对利奈唑胺耐药金黄色葡萄球菌的选择性压力。因此,临床医生应该确定MRSA的风险因素以及对患者临床情况进行评估。一旦细菌获得了敏感性,就必须缩小抗生素的范围,同时也应对患者疾病进展进行时刻监测。其他临床医生应该考虑的因素包括使用分子生物学检测来快速鉴定患者痰中是否有MRSA。一项研究⁽²⁸⁾表明,该试验有助于减少怀疑有呼吸机相关性肺炎患者使用抗MRSA抗生素的使用和成本。

菌血症

据报道,由金黄色葡萄球菌引起的菌血症占菌血症死亡率的15%~60%,MRSA引起的菌血症常见于已进行中心静脉插管的重症监护病房患者中。正因为由MRSA引起的菌血症患者对万古霉素的反应性降低,使得这些患者的治疗效果往往比其他MRSA感染患者更差。

对于有MRSA感染相关危险因素的患者进行临床怀疑在诊断和治疗干预中至关重要。确认MRSA感染不应该延误使用经验性抗生素治疗MRSA。临床医生应该从可疑的感染源中采集样本进行分析,包括血液、痰液、尿液或伤口刮擦。革兰染色阳性菌群中如果含有球菌表明可能存在金黄色葡萄球菌。如果培养结果不确定,可应用DNA聚合酶链反应(PCR)进行检测,到目前为止,MRSA的脱氧核糖核酸聚合酶链反应是最敏感的试验和金标准试验。

在易感性结果可用之前,源头控制是MRSA菌血症治疗的重要组成部分。根据美国传染病协会2011年指南,万古霉素达托霉素被认为是充分的经验性治疗方案。MRSA感染患者血液中万古霉素MIC≥2μg・mL⁻¹时使用万古霉素很难起到治疗作用。因此,在这些情况下,达托霉素是更好的选择,或者可以使用联合肠外用药方案,如达托霉素加头孢洛林或其他β-内酰胺类药物;万古霉素加头孢洛林或其他β-内酰胺类药物;达托霉素加甲氧苄啶磺胺甲恶唑;头孢洛林加甲氧苄啶-磺胺甲恶唑。替考拉宁是一种抑菌糖肽,具有与万古霉素相似的活性和功效谱,比万古霉素的耐受性更好。但是,由于其可用性有限,所以使用较少⁽³¹⁾。利奈唑胺是MRSA菌血症的另一种合适的替代方案,尤其是在万古霉素不敏感或耐万古霉素的金黄色葡萄球菌的情况下。利奈唑胺的治疗范围较窄,发生肾毒性的概率高于万古霉素。目前用于MRSA菌血症治疗的其他新型药物包括奥利万星、达巴万星和特拉万星。为了记录血流中细菌感染的清除情况,应多次采集患者临床标本进行细菌培养。当治疗48h后阳性培养物持续存在时,应对病菌的药物敏感性和来源控制情况做进一步评估。

脑膜炎

金黄色葡萄球菌脑膜炎是一种罕见的感染,约占细菌性脑膜炎病例的1%~9%,主要来源于与神经外科手术、脑脊液装置和头部创伤有关的术后感染,或继发于中枢神经系统外的葡萄球菌感染的自发性脑膜炎。以前国内外这方面的研究主要集中在由MSSA引起的脑膜炎感染。由MRSA引起的相关病例比例却逐年增加(5%~48%)。MRSA脑膜炎的病死率非常高(10%~45%),并且大多数患者死于脑膜感染的直接后果。相关死亡率范围广泛可能一部分是由于患者人群之间的差异和不同的基础疾病。影响金葡菌脑膜炎死亡率的因素有多种,如高龄、严重的基础疾病、自发性脑膜炎、社区获得性感染、精神状态改变、菌血症感染性休克、呼吸衰竭、低钠血症、弥散性血管内凝血、使用不适当的抗生素治疗等。MRSA脑膜炎的常见表现是发热迅速,精神状态改变和头痛。

万古霉素被认为是MRSA脑膜炎的标准疗法。在成人中应该使用高剂量(45~60mg・kg⁻¹)维持血清万古霉素的浓度达到15・20μg・mL⁻¹。与利福平或复方新诺明联合使用可能会改善预后,但联合治疗的可行性仍不确定。目前尚未确定MSSA脑膜炎和MRSA脑膜炎的药物治疗应该持续多长时间⁽³⁴⁾。2011年美国传染病协会的指南推荐使用2周疗程。万古霉素的替代抗生素是利奈唑胺或复方新诺明。MRSA脑膜炎与其他抗生素如替考拉宁、利奈唑胺和达托霉素成功治疗有关,但没有证据表明这些方案对于这种感染的治疗效果更好。有研究⁽¹⁷⁾采用替考拉宁、利奈唑胺治疗MRSA脑膜炎患者,均显示有良好的治疗效果,但这些替代药物的经验仍然有限,这些成功治愈的例子应谨慎解读,因为它们可能是发表偏倚的结果。

检测方法

MRSA的检测依据细菌分离株的表型与基因型特征。表型方法主要有肉汤微量稀释法、琼脂稀释法、琼脂筛选法、纸片扩散法、天然橡胶凝集试验及显色培养基法;基因型方法则包括基于聚合酶链反应的检测技术。

普遍认为PCR技术是检测MRSA的金标准。传统PCR技术是将靶向mecA和nuc基因设计特异性引物作为模板DNA进行扩增。该方法灵敏度和特异度可达100%。近年来,又发展了多重PCR技术、实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)及多重RT-PCR技术。通过对7个PCR靶点,包括葡萄球菌16SrRNA基因、nuc基因、mecA基因、mupA和mupB、qac和smr的检测表明,多重PCR技术的特异性和敏感性可达100%。另外,PCR技术也是检测mecC基因阳性MRSA的金标准,通过多重PCR技术对金黄色葡萄球菌分离株进行mecA和mecC基因的检测,结果表明其敏感性及特异性为100%。

传统方法

传统的MRSA检测方法需要在33~35℃的条件下培养18~24h,当检测具有低水平抗性和异质性的菌株时,性能不太可靠。因此,快速准确地鉴定MRSA分离株对感染有效的控制及限制MRSA的传播至关重要。使用单克隆抗体检测PBP2a的免疫层析法,可将PBP2a检测结果的时间缩短24h左右,其灵敏度为90.0%~100%,特异度接近100%,并且不受菌落培养基类型的影响。与琼脂稀释法和微量肉汤稀释法相比,免疫层析法在检测具有低水平MIC的mecA阳性金黄色葡萄球菌方面更具优势。虽然天然橡胶凝集试验与免疫层析法检测性能相当,但乳胶凝集试验耗时较长,并且需要接种大量的菌株。另外,免疫层析法不适用于某些凝固酶阴性葡萄球菌,如果不进行诱导,也可能会出现假阴性结果。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱MALDI-TOFMS)是一项颠覆性的技术,是快速鉴定细菌包括MRSA的有效工具。通过应用MALDI-TOFMS和支持向量机对160株金黄色葡萄球菌临床分离株进行快速鉴别中发现,在10倍交叉验证支持向量机中,MSSA的识别率为90.0%,MRSA的识别率为87.5%;在盲法测试中,60株金黄色葡萄球菌被正确分类,MSSA的识别率为93.3%,MRSA的识别率为86.7%。研究表明,MALDI-TOFMS结合PBP2天然橡胶凝集试验是缩短mecA阳性MRSA筛查时间和提高筛查效率的一种有效的分子检测方法。但究表明,该方法的重复性和再现性较差,在携带psmMEC和psmδ基因的菌株中,该方法的灵敏度在50%~90%之间,因此认为该方法的灵敏度较低,不能用于常规实验室检测。

基因型方法

临床与实验室标准学会推荐使用头孢西丁纸片扩散法代替苯唑西林纸片检测MRSA,这是由于头孢西丁是mecA基因表达的较好诱导剂,而苯唑西林是PBP2a产生的弱诱导剂。通过对不同表型和基因型方法检测MRSA的性能和能力比较表明,头孢西丁纸片的特异性与敏感性分别为94.7%、98.9%,与PCR结果的符合率为93.6%,因此认为头孢西丁纸片法是临床实验室首选的检测方法。显色培养基可在18~24h内检测到MRSA,培养基中含有高浓度的盐,以抑制非葡萄球菌的生长,也可检测出mecC阳性MRSA,但是该方法可能会出现显色干扰。

治疗策略

治疗MRSA感染的临床策略主要依靠抗菌药物,但过度使用抗菌药物反而导致耐药性增强。因此,亟需研发新型药物与感染控制策略以应对MRSA感染。

传统治疗

抗生素治疗

治疗MRSA感染常采用糖肽类抗菌药物,其中万古霉素为一线用药。目前,临床多采用时间依赖性杀菌方式应用万古霉素以治疗严重MRSA感染。但由于万古霉素存在耳毒性和肾毒性等不良反应,并且可导致菌血症持续或复发,治疗失败率较高,因此严格监控其血药浓度十分必要。研究表明,与万古霉素相比,利奈唑胺治疗MRSA感染的疗效更为显著。但长期使用利奈唑胺也会引起神经病变及骨髓抑制等不良反应。

一项基因组挖掘实验表明,海洋沉积物来源的放线菌菌株Saccharothrixsp.10-10有可能产生类似于四环素的化合物。通过对该菌株培养物的进一步化学研究,鉴定出了两种抗生素,包括四环素类似物和托马霉素的衍生物oxotomaymycin,其对MRSA有一定的抗菌活性。

一项以基因组挖掘为基础的研究,通过对一种植物病原真菌Bipolarissorokiniana11134的基因组序列分析后发现,一种新的氯代化合物对MRSA有明显活性。

中药治疗

体外研究表明,热炎宁合剂联合利奈唑胺使用时,能够降低利奈唑胺的用药剂量,且对MRSA及其生物膜的抑制效果优于单独使用利奈唑胺。

研究表明,百里酚与苯唑西林联合应用时,对MRSA生物被膜的抑制与清除作用更为显著,且所需药物浓度更低,表现出良好的协同抗菌效果。

穿心莲内酯属于二萜内酯类化合物,为穿心莲的有效活性成分之一,具备清热解毒和免疫调节等功效,对MRSA及其已形成的成熟生物膜均具抑制效果。其抑制生物膜的机制与细菌中L-苯丙氨酸酪氨酸色氨酸的生物合成、新生霉素的生物合成以及苯丙氨酸的代谢过程相关。

其他具有抗MRSA的还包括车前草科肉桂和水蛭等,其中肉桂和水蛭还具有抗生物膜的作用。

新型疗法

噬菌体疗法

噬菌体作为在MRSA感染控制中具有杀菌作用的非抗菌药物引起了人们的关注。与抗菌药物相比,噬菌体的一个明显优势是它们能够靶向和破坏生物膜。能否充利用噬菌体的治疗潜力,仍需要进一步的研究和临床探索。

免疫治疗

EP67是一种多肽类免疫调节剂,在免疫系统中发挥与C-5a相似的功能,对MRSA感染的治疗具有积极作用。C-5a是人体天然免疫系统中补体活化的重要中间产物,能促进中性粒细胞脱颗粒及趋化因子的释放,进而增强免疫应答。

新型冠状病毒疫苗开发

一种由金黄色葡萄球菌5型荚膜多糖(CP5)、8型荚膜多糖(CP8)和重组金黄色葡萄球菌聚集因子A(ClfA)三种抗原组成的多组分疫苗,即3-抗原金黄色葡萄球菌疫苗,其通过激发机体产生针对CP5、CP8和ClfA的特异性抗体,从而抑制金黄色葡萄球菌的黏附作用。

用MRSA(Hla)融合抗原配制的三种纳米乳剂附着方式H35LIsdB348–465均改善体液和细胞免疫反应。

StaphVAX是一种针对荚膜多糖5型和8型的二价结合疫苗,但未能诱导持久免疫。

纳米颗粒

纳米制剂具有独特的跨细菌膜传输特性,正在成为针对疾病特异性传输的有用策略。在MRSA的治疗中,抗菌药物与纳米粒子技术联合应用,可获得更好的治疗结果。目前纳米-抗菌药物制剂专业一般是通过单独或叠加使用脂质体、聚合物、金属及壳聚糖等纳米粒子包被不同种类抗菌药物实现。纳米-抗菌药物制剂大多还停留在实验室研究阶段,多数尚未经过临床验证,但其仍被视为目前最具应用前景的抗MRSA研究方向。

预防

(1)合理使用抗生素:结合病患病情与药敏试验结果,针对性选用抗菌药物;

(2)落实手卫生管控:规范洗手是切断接触传播、防控院内MRSA感染的关键举措;

(3)落实隔离管控:优先实施单间隔离,避免将免疫低下、气管切开、留置深静脉导管、存在开放性创面的患者安置于同一病室;

(4)开展健康宣教:普及MRSA感染相关危害,使相关人员知晓消毒、隔离工作的重要意义。

流行病学

MRSA 在世界范围内广泛分布,其流行有着显著的地域差异。在美国,MRSA分离率从1997—2000年的33.1%上升至2005—2008年的44.2%,此后下降至2009—2012年的42.3%及2013—2016年的 39.0%。据估计,在非洲MRSA的流行率约为25%~50%,然而,自21世纪初以来,大多数国家的监测报告显示,MRSA的患病率一直在上升。在亚洲,MRSA 占金黄色葡萄球菌血液感染的比率高达 50%,其中,韩国金黄色葡萄球菌临床分离株中MRSA约占70%以上。在中国,1998-2001年间,MRSA在临床分离的金黄色葡萄球菌中分离率为13%~27.8%,保持在相对较低的水平。这一比率在2004-2005年间急剧上升至50%~62%,2018年中国细菌耐药性监测结果显示,MRSA 在临床中的检出率由2017年的35.3%下降至2018年的 34%。

MRSA现已发展为医院感染及社区感染中最关键的病原体之一,由其感染所致的病死率可达63.1%,其中医院感染所占比例高达全部病例的60%~80%以上。根据中国耐药监测网提供的数据,2020年至2024年间,中国MRSA的感染率始终维持在30%左右。

按照流行病学分类,自1961年首次被发现至20世纪80年代,MRSA感染主要出现在住院患者或曾在医院环境中工作过的人群中;然而从20世纪90年代中期起,在缺乏卫生保健系统暴露风险因素的人群中,MRSA感染报告数量急剧上升,这一增长与CA-MRSA的认识密切相关。CA-MRSA的出现显著改变了MRSA分离株的流行病学特征,其毒力水平更高且传播速度较快,是过去十年中疾病负担加重的主要原因之一。

21世纪初期,人们在家畜中又发现了一类MRSA,称为家畜相关MRSA(LA-MRSA),主要存在于猪、牛、绵羊和山羊等食用动物中,具有广泛的人畜共患病潜力。

参考资料 >

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