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临床碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌的传播机制及分子流行研究

摘要目的:<br>  研究碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae,CRKP)的临床特征、感染危险因素、碳青霉烯酶基因型分布情况、耐药机制及分子流行特征,为临床CRKP感染患者合理选药,同时对CRKP感染的预防与控制以及流行性预测提供相应的科学依据。<br>  方法:<br>  收集2017年1月~2019年12月临床所分离到的CRKP菌株70株,同一患者多次分离的CRKP菌株已剔除重复。采用VITEKMS全自动快速微生物质谱检测系统完成对菌株的鉴定,再采用VITEK2Compact全自动微生物鉴定仪完成对菌株的药敏试验,对碳青霉烯类抗菌药物耐药的菌株,同时通过纸片琼脂扩散法复核相关药敏结果,分析CRKP菌株的临床特征。<br>  采用1∶1病例对照研究方法,依据患者入住病区一致、同时期住院、所确定感染病原菌相同、患者年龄相近、性别相同的原则,收集由对碳青霉烯类抗菌药物敏感的肺炎克雷伯菌(carbapenem-susceptible Klebsiella pneumoniae,CSKP)所致患者感染的病例资料。回顾性查询CRKP组与CSKP组患者的病例资料及其相关数据,通过对两组患者的临床信息进行分析,预测患者CRKP感染的危险因素。<br>  采用改良碳青霉烯灭活试验(mCIM)及乙二胺四乙酸(EDTA)协同试验,分别对CRKP菌株产碳青霉烯酶及金属酶的情况进行初筛,并完成对菌株基因组DNA提取,采用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)方法,检测菌株所携带碳青霉烯酶耐药基因情况,再将PCR扩增后产物通过测序分析,确定所测菌株的耐药基因。为明确CRKP菌株的耐药基因是质粒携带还是由染色体介导,将所测菌株分别进行质粒DNA提取实验,经PCR方法,将扩增后产物进行脉冲场琼脂糖电泳实验,并用紫外凝胶成像系统观察实验结果,确定CRKP耐药基因介导模式。<br>  采用肠杆菌科基因间重复共有序列(enterobacterial repetitive intergenic consensus,ERIC)引物PCR扩增方法,对携带不同耐药基因型CRKP菌株进行同源性研究。采用凝胶图像分析软件,对ERIC-PCR产物的电泳结果进行条带识别分析,将数据整理后,运用生物群体聚类分析软件,得到Jaccard遗传相似性系数矩阵及遗传距离矩阵,相似度>0.75的确定为同一流行克隆群,反之为不同克隆群。根据上述流行克隆群分类情况,选取部分菌株进行多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST),通过PCR扩增待检菌株的7个管家基因,并将PCR产物进行测序后,将每个待检菌株的各管家基因序列上传到肺炎克雷伯菌的MLST数据库,得到相应的等位基因分型,进而检索出菌株的ST分型,以探究CRKP菌株分子流行特征。<br>  结果:<br>  分析临床所分离的70株CRKP菌株,其主要来源于呼吸道分泌物(38株,54.29%),洁净中段尿(14株,20.00%),全血(8株,11.43%),科室分布主要集中于危重症监护室、儿科、新生儿科等病区,其对常用抗菌药物的耐药性维持较高水平,且明显高于CSKP(P值<0.05)。患者CRKP感染的多种危险因素中,应用过替加环素类、喹诺酮类抗菌药物、患者伴有呼吸系统疾病及住院期间留置引流管是CRKP产生的重要危险因素,且患者CRKP感染病死率要高于CSKP组(P值<0.05)。通过PCR方法分析所测CRKP菌株的耐药基因型,主要包括KPC型(30株,42.86%)、NDM型(22株,31.43%)、IMP型(10株,14.28%),对相应PCR阳性产物进行测序发现,耐药基因型别主要以KPC-2型、NDM-1型、IMP-4型等为主。分析菌株耐药模式,几乎均为质粒介导的耐药基因模式,研究中携带KPC型质粒有30株菌,携带NDM型质粒有21株菌,携带IMP型质粒有10株菌。1株NDM型菌株质粒PCR扩增为阴性,推测可能为染色体介导的NDM型菌株。采用ERIC-PCR方法,分析菌株间同源性,结果显示:30株产KPC型碳青霉烯酶的菌株流行克隆群情况大致可分为八个类别,主要包括Ⅰ类13株,Ⅱ类7株,Ⅲ类4株,其中Ⅰ类与Ⅱ类克隆群主要分布于危重症监护室与老年医学科;22株产NDM型碳青霉烯酶的菌株流行克隆群情况大致也分为八个类别,主要包括Ⅰ类7株,Ⅱ类4株,Ⅲ类4株,各类别克隆群在临床科室中散发式分布。根据分类结果,选取部分菌株进行MLST分型,结果显示:产KPC型碳青霉烯酶菌株以ST11为主,产NDM型碳青霉烯酶菌株以ST45为主。<br>  结论:<br>  本研究CRKP主要来源于呼吸道分泌物、洁净中段尿及全血标本,临床科室分布主要以危重病监护室、儿科、新生儿科为主,且呈现出全院性的发生。CRKP的耐药性强,感染危险因素多,且病死率高,给患者预后带来严重影响。为此,临床在治疗CRKP感染过程中,需合理选用抗菌药物,注重药物联合应用。CRKP耐药基因型主要有KPC-2型、NDM-1型、IMP-4型,且相应耐药基因均由质粒携带,仅1株NDM型菌株考虑为染色体介导。采用ERIC-PCR方法,分析菌株间的同源性,KPC型与NDM型菌株流行克隆群情况大致均分为八个类别,且MLST分型中,KPC型以ST11为主,NDM型以ST45为主。由于质粒介导耐药基因极易发生水平传播,实验室与临床科室应注重对该类多重耐药菌主动筛查与管控,并规范用药,加强手卫生,坚持“预防为主、防治结合”方针,做到早发现、早管理、早干预,遏制其流行播散。

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导师 周强
分类号 R446.5
发布时间 2021-06-09(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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