葡萄球菌是一种常见的革兰阳性致病菌[1, 2],可按生化特征的不同将其分为金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)和凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase-negative Staphylococci,CNS或CoNS)。随着临床治疗过程中抗生素的过度使用,葡萄球菌耐药性也在不断增加,甚至出现了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus,MRSA)[3, 4],耐药性不仅限制了临床抗生素的选择,而且造成感染者病死率上升和住院时间的延长[5],因此葡萄球菌感染的预防和控制引起了广泛重视。目前,大多数研究关注于医院病人和病房环境的葡萄球菌传播风险,而对非医疗公共场所环境的葡萄球菌污染情况报道较少。然而,近年来社区来源葡萄球菌感染报道不断增多[6, 7],环境在人群中传播葡萄球菌的作用也逐步凸显[8, 9],鉴于此,本文对国内外公共场所环境葡萄球菌的污染现状、药敏试验和分子学特征进行综述,为预防和控制葡萄球菌通过非医疗公共场所环境传播致病提供科学线索。 1 葡萄球菌污染率
2007年以来,共有16个研究[10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25]对公共场所环境中葡萄球菌的污染率进行了研究,调查的场所包括火车站和火车车厢、公交车、地铁、度假海滩、学校、公园和自动取款机。具体葡萄球菌污染情况见表 1。
| 表 1 公共场所葡萄球菌污染情况 |
SCCmec分型是MRSA菌株重要的分型方法,是追溯MRSA菌株来源的重要途径。参照国际相关文献报道,可将SCCmecⅠ-Ⅲ型划为医院来源(hospital-acquired,HA),Ⅳ型和Ⅴ型划为社区来源(community-acquired,CA)[26, 27, 28],另有无法分型(non-typeable,NT)的菌株。各公共场所环境中MRSA菌株的SCCmec分型分布情况见表 2,MRSA菌株的SCCmec分型仍以社区来源为主,但也存在一定数量医院来源和不明来源的菌株,提示在公共场所环境医院来源和社区来源的MRSA菌株并存。
| 表 2 公共场所环境中MRSA菌株的SCCmec分型分布情况 |
东京地铁[13]、哥伦布公交车[17]和广州地铁[23]的MRSA对克林霉素的耐药率分别为37.5%(3/8)、42.9%(15/35)和87.5%(7/8),香港自动取款机[20]、广州地铁[23]和内罗毕高中校园[25]的SA对其耐药率分别为6.5%(4/62)、41.7% (15/36)和 0.0%(0/61),贝尔格莱德公交车[12]、广州地铁[23]和上海地铁及公园[24]的CoNS对其耐药率分别为10.3%(46/445)、62.1%(128/206)和22.1% (19/86)。 3.2 氯霉素
东京地铁[13]的MRSA对氯霉素的耐药率为12.5%(1/8),香港自动取款机[20]的SA对其耐药率为3.2%(2/62),贝尔格莱德公交车[12]CoNS对其耐药率为9.1%(41/445)。 3.3 红霉素
东京地铁[13]、哥伦布公交车[17]和广州地铁[23]的MRSA对红霉素的耐药率分别为50.0%(4/8)、82.9%(29/35)和87.5%(7/8),香港自动取款机[20]、广州地铁[23]和内罗毕高中校园[25]的SA对其耐药率分别为29.0%(18/62)、58.3%(21/36)和0.0%(0/61),贝尔格莱德公交车[12]、广州地铁[23]和上海地铁及公园[24]的CoNS对其耐药率分别为33.0%(147/445)、94.2%(194/206)和22.1%(19/86)。 3.4 庆大霉素
东京地铁[13]、哥伦布公交车[17]和广州地铁[23]的MRSA对庆大霉素的耐药率分别为50.0%(4/8)、0.0%(0/20)和75%(6/8),香港自动取款机[20]、广州地铁[23]和内罗毕高中校园[25]的SA对其耐药率分别为8.1%(5/62)、33.3%(12/36)和0.0%(0/36),贝尔格莱德公交车[12]、广州地铁[23]和上海地铁及公园[24]的CoNS对其耐药率分别为33.7%(150/445)、31.1%(64/206)和1.2%(1/86)[16]。 3.5 四环素
东京地铁[13]的MRSA对四环素耐药率为25.0%(2/8),波特兰公交车[19]、香港自动取款机[20]和内罗毕高中校园[25]的SA对其耐药率分别为0.0%(0/11)、22.6%(14/62)和0.0%(0/61),贝尔格莱德公交车[12]和上海地铁和公园[24]的CoNS对其耐药率分别为63.1%(281/445)和4.7%(4/86)。 3.6 环丙沙星
哥伦布公交车[17]的MRSA对其耐药率为50.0%(10/20),香港自动取款机[20]的SA对其耐药率为3.2%(2/62),贝尔格莱德公交车[12]和上海地铁及公园[24]的CoNS对其耐药率分别为8.1%(36/445)和4.7%(4/86)。 3.7 青霉素
广州地铁[23]的MRSA对青霉素耐药率为100%(8/8),波特兰公交车[19]、香港自动取款机[20]和广州地铁[23]的SA对其耐药率分别为45.5%(5/11)、87.1%(54/62)和88.9(32/36),广州地铁[23]和上海地铁及公园[24]的CoNS对其耐药率分别为95.1%(196/206)和26.7%(23/86)。 3.8 万古霉素
哥伦布公交车[17]的MRSA对万古霉素的耐药率为0.0%(0/20),波特兰公交车[19]的SA对其耐药率为0.0%(0/11)[14],香港自动取款机[20]和内罗毕高中校园[25]的SA对其耐药率为0.0%(0/62)和0.0%(0/61),贝尔格莱德公交车[12]和上海地铁及公园[24]的CoNS对其耐药率为0.0%(0/445)和0.0%(0/86)。 4 同源性分析
研究菌株间同源性可以探索菌株间是否存在交叉传播,对于寻找传播源、切断传播途径具有重要意义。常用的分析菌间同源性的方法包括脉冲场凝胶电泳(pulsed-field gel electrophoresis,PFGE)[29]、多位点测序分型(multilocus sequence typing,MLST)[30]等。 4.1 环境-环境
经PFGE聚类,里斯本公交车[21]的MRSA分别有21株和25株聚成簇;哥伦布公交车[17]的MRSA菌株聚成多个簇,相似系数均高于50%,甚至达到100%;西雅图华盛顿大学的校园和学生住所[16]的MRSA也有聚类的现象,如分离于学生住所的电视遥控器、浴室地板的MRSA与校园内自动取款机MRSA为同源,提示环境间存在葡萄球菌的交叉传播,而人极有可能是葡萄球菌传播的中间媒介。 4.2 环境-人
里斯本公交车[21]物体表面、乘客手和鼻腔的MRSA经PFGE检测,21株公交MRSA、10株乘客手的MRSA和5株乘客鼻腔的MRSA聚成簇,另有25株公交MRSA、2株乘客手的MRSA和1株乘客鼻腔的MRSA聚成簇,提示公交车和乘客存在MRSA菌株间交叉传播。 4.3 环境-临床
东京地铁[13]物体表面分离出的8株MRSA同3株临床分离出的MRSA经PFGE分析,有3株公交车菌株同1株临床菌株的相似度为100%,提示为同源菌株,而另有3株公交车菌株同临床菌株也聚成簇,相似度超过50%,甚至达到80%,提示同源性较高,由此可以推断存在临床菌株向社区环境扩散的现象和趋势。 5 小 结
公共场所人员密集,流动性大,这为葡萄球菌的传播创造了机会。据研究,公交车、火车和地铁等公共交通系统、度假海滩、自动取款机、学校和公园等公共场所已有不同程度葡萄球菌污染现象。其对抗生素的耐药不容忽视,尤其是对青霉素等药物耐药严重。MRSA的来源为社区和医院来源并存。而PFGE聚类分析显示存在环境与人之间交叉传播MRSA菌株的风险。今后有必要加强对葡萄球菌尤其是MRSA的日常监测和消毒,进而预防和控制葡萄球菌引起的疾病。
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