崔恩博,陈素明,张成龙,王勇,贾天野,鲍春梅,张鞠玲,王欢,庞君丽,曲芬,毛远丽
·论著·
2009—2013年我国16省市社区获得性细菌性腹泻病原菌分布及临床耐药分析
崔恩博,陈素明,张成龙,王勇,贾天野,鲍春梅,张鞠玲,王欢,庞君丽,曲芬,毛远丽
目的分析我国近5年社区获得性细菌性腹泻病原菌分布及耐药特点。方法收集2009—2013年我国16省市分离自社区获得性细菌性腹泻患者新鲜大便标本的病原菌,用沙门、志贺菌属琼脂培养基、麦康凯培养基和庆大霉素培养基分离培养,挑取疑似腹泻病原菌的纯菌落用VITEKⅡ细菌鉴定仪和微量编码生化反应管鉴定,再以沙门菌、志贺菌、弧菌和致泻性大肠埃希菌血清凝集试验进行血清型分型;采用K-B法检测细菌的药物敏感性(药敏)。结果5年间共收集到我国16个省市各类腹泻病原菌10 881株,包括7个菌属、22个菌种和90个血清型,其中志贺菌7632株(70.14%),弧菌1351株(12.42%),沙门菌981株(9.02%),致泻性大肠埃希菌341株(3.13%),气单胞菌302株(2.78%),邻单胞菌269株(2.47%),小肠结肠耶尔森菌5株(0.05%)。志贺菌血清型以B群中的F2a、F4a和F1a为主,沙门菌血清型以肠炎沙门菌和鼠伤寒沙门菌为主。药敏监测显示,志贺菌对头孢噻肟、头孢吡肟、头孢美唑、亚胺培南和磷霉素等敏感性较好,敏感率分别为89.7%、92.3%、96.7%、100%和97.7%;沙门菌对头孢噻肟、头孢吡肟、氨曲南、亚胺培南和磷霉素等敏感率分别为94.0%、97.9%、94.4%、100%和96.4%;气单胞菌对头孢吡肟、左氧氟沙星、亚胺培南和磷霉素等敏感率分别为80.9%、80.0%、92.6%和84.0%;致泄性大肠埃希菌对抗生素的敏感率普遍较差;弧菌对所测抗生素敏感性(氨苄西林除外)均较好。结论我国社区获得性细菌性腹泻病原菌以志贺菌属、弧菌属和沙门菌属为主,经验性抗生素治疗应该覆盖这些病原,靶向治疗应该考虑药敏试验结果。
腹泻;大肠杆菌;沙门菌属;志贺菌属;药物耐受性;抗菌药
感染性腹泻是全球性的公共卫生问题,WHO预计每年全球腹泻发病达30亿~50亿人次,每年死于腹泻的患者达500万[1-2]。不同国家腹泻病原菌的构成存在差异,本文对我国2009—2013年社区获得性细菌性腹泻病原菌的组成和耐药特点进行分析,以期对腹泻的早期诊断、治疗及疫情控制提供依据。
1.1 标本来源本研究按照军队“十二五”重点课题“腹泻病原监测、快速诊断及治疗研究”的设计方案,由解放军第三○二医院及军队疾病预防控制中心组织实施。收集2009—2013年我国包括沿海和内陆地区16省市的分离自门诊和住院腹泻患者的腹泻病原菌,新鲜大便标本接种沙门、志贺菌属(SS)琼脂培养基、庆大霉素培养基和麦康凯培养基筛选腹泻病原菌,统一进行药物敏感性(药敏)试验。
1.2 仪器与试剂SS琼脂培养基、克氏双糖铁培养基、庆大霉素培养基和山梨醇麦康凯培养基购自北京天坛生物技术公司和杭州天和生物制品有限公司,微量生化编码管和氧化酶纸片购自杭州天和生物制品有限公司和天津金章医用新技术研究所,MH琼脂和药敏纸片购自英国Oxoid公司和北京天坛生物技术公司,VITEK浊度仪和VITEK全自动生化鉴定仪购自法国bioMerieux公司,沙门菌、志贺菌、致泻性大肠埃希菌和霍乱弧菌诊断血清购自兰州生物研究所、宁波天润生物药业有限公司和丹麦SSI公司。
1.3 菌株的生化鉴定和血清分型从SS平板、山梨醇麦康凯平板或庆大霉素平板上直接挑取2~3个可疑菌落,接种在克氏双糖铁琼脂和尿素酶半固体培养基上,(36±1)℃培养过夜。用微量生化编码管或VITEK全自动生化分析仪进行鉴定,如果细菌为沙门菌、志贺菌、致泻性大肠埃希菌或霍乱弧菌,则用相应的诊断血清进行分型,同时用0.9%氯化钠溶液作为阴性质控,从而确定菌株血清型别。
1.4 药敏试验选用美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)推荐的K-B法,选择氨苄西林、哌拉西林、头孢噻肟、头孢曲松、环丙沙星、左氧氟沙星、诺氟沙星、氧氟沙星、氯霉素、复方磺胺甲噁唑、磷霉素、头孢吡肟和头孢美唑这13种抗生素进行药敏试验,操作及结果判读参照CLSI标准进行[3]。以大肠埃希菌(ATCC-25922)和铜绿假单胞菌(ATCC27853)作为质控菌。
1.5 统计学处理采用WHONET 5.3软件进行耐药性分析。
2.1 腹泻病原菌地区分布本研究收集到的腹泻病原菌分布于我国的16个省市,按地区特点分为内陆地区(北京市、河北省、河南省、湖北省、广西壮族自治区、云南省、四川省、甘肃省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区)和沿海地区(辽宁省、山东省、江苏省、上海市、浙江省、广东省)。在10 881株腹泻病原菌中,分离自沿海地区的为1640株,以弧菌、气单胞菌和致泻性大肠埃希菌为主,所占比例分别为45.10%、14.20%和13.00%,其次是志贺菌、沙门菌和邻单胞菌,所占比例分别为10.50%、9.20%和8.00%。分离自内陆地区的为9241株,主要是志贺菌、沙门菌和弧菌,所占比例分别为80.70%、9.00%和6.60%,其次是邻单胞菌、致泻性大肠埃希菌、气单胞菌和小肠结肠耶尔森菌,所占比例分别为1.50%、1.40%、0.75%和0.05%。
2.2 主要腹泻病原菌属的构成5年间收集到的10 881株腹泻病原菌包括7个菌属、22个菌种和90个血清型。其中志贺菌7632株(70.14%),弧菌1351株(12.42%),沙门菌981株(9.02%),致泻性大肠埃希菌341株(3.13%),气单胞菌302株(2.78%),邻单胞菌269株(2.47%),小肠结肠耶尔森菌5株(0.05%)。
2.2.1 志贺菌菌群及血清型构成7632株志贺菌分属于4个群27个血清型。其中A群有305株(4.00%),血清型为D1~D8型;B群有5984株(78.41%),血清型为F1a~F4a、F1b~F4b、F4c、F5、F6、Fx和Fy型;C群有229株(3.00%),血清型为B1、B2、B5、B15和B17型;D群有1114株(14.60%),只有1个血清型2个相,即S1和S2。各群及血清型具体分布见表1。
表1 志贺菌血清型分布Table 1 Distribution of Shigella serotype
2.2.2 沙门菌菌群及血清型构成981株沙门菌包括7个群、6个亚群和61个血清型。其中A群11株(1.12%),B群333株(33.94%),C群96株(9.79%),D群492株(50.15%),E群30株(3.06%),I群2株(0.20%),F群6株(0.61%),未分群11株(1.12%)。各群及血清型具体分布见表2。
表2 沙门菌血清型分布Table 2 Distribution of Salmonella serotype
续表2
2.2.3 弧菌属各菌种构成弧菌属的1352株包括10个种,其中副溶血弧菌1065株(78.77%),霍乱弧菌(O1群12株、O139群5株、非O1非O139群193株)210株(15.53%),溶藻弧菌17株(1.26%),鲨鱼弧菌16株(1.18%),辛辛那提弧菌14株(1.04%),麦奇尼科夫弧菌12株(0.89%),河弧菌10株(0.74%),霍氏弧菌4株(0.30%),拟态弧菌2株(0.15%),嗜盐弧菌2株(0.15%)。
2.2.4 气单胞菌属各菌种构成气单胞菌属的302株包括嗜水气单胞菌143株(47.35%),温和气单胞菌80株(26.49%),豚鼠气单胞菌64株(21.19%),维隆气单胞菌10株(3.31%),舒伯特气单胞菌5株(1.66%)。
2.2.5 致泻性大肠埃希菌各菌种构成致泻性大肠埃希菌156株,包括侵袭性大肠埃希菌71株(45.51%),致病大肠埃希菌68株(43.59%),肠毒素型大肠埃希菌17株(10.90%)。
2.3 腹泻病原菌各菌属对不同抗生素的敏感性不同菌属对抗生素的敏感性有所不同。弧菌的敏感性普遍高于其他菌属,特别是对复方磺胺甲噁唑和氯霉素的敏感性明显高于其他菌属;致泻性大肠埃希菌对抗生素的敏感性较差;志贺菌和沙门菌对抗生素的敏感性比较一致,除对氨苄西林、哌拉西林和复方磺胺甲噁唑外,对其他抗生素的敏感性普遍较高(表3)。
感染性腹泻是一组由多病原体、多因素引起的肠道传染病,与食品安全、突发公共卫生事件密切相关,随着旅游业、国际商贸的发展,腹泻病原菌的远距离传播和暴发流行难以避免[4],对人类健康构成严重威胁。我国是腹泻大国,痢疾发病数持续居乙类法定传染病的前4位,其他感染性腹泻的发病数居丙类法定传染病的第2位,因此,明确我国腹泻病原菌菌谱分布对经验性治疗以及疫苗的开发和研制具有重要意义。
表3 腹泻病原菌对常用抗生素的敏感性(%)Table 3 Sensitivity of the diarrhea pathogens to commonly-used antibiotics(%)
本研究首次对5年收集的超过万余株遍及我国16个省市的腹泻病原菌菌谱进行分析,涉及7个菌属、22个菌种和90个血清型,证明我国引起腹泻的细菌性病原菌种类繁多,本研究代表性较好。本研究结果表明,我国腹泻病原菌中以志贺菌占绝对优势,其次是弧菌和沙门菌,也存在致泻性大肠埃希菌、气单胞菌、邻单胞菌及小肠结肠耶尔森菌等,而美国和新西兰的腹泻病原菌以弯曲菌属为最多,其次是非伤寒沙门菌、志贺菌和产毒素大肠埃希菌[1,5],欧洲的腹泻病原菌以沙门菌为最多,其次是志贺菌属和致泻性大肠埃希菌[6];同时,我国沿海和内陆地区的病原菌菌谱有明显差异。
此外,研究表明,我国的志贺菌群及血清型构成特点鲜明,共检出4个群和27个血清型。B群占绝对优势,B群中以F2a、F4a和F1a血清型占绝大多数;其次是D群,A群和C群极少。而欧洲以及美国、伊朗、澳大利亚等国家以D群为主,其他依次为B群、C群和A群(3%)[7-11],这可能与气候、地域、经济状况、环境特点和饮食习惯等有关。同时,也要注意到我国志贺菌群的变化趋势,即B群志贺菌正逐年减少,而D群志贺菌正逐年增多[12-13],这可能与我国经济发展迅速、生活条件逐渐改善及D群志贺菌在外界环境中的抵抗能力较强[14]有关,这将直接关系到疫苗的开发和研制。
我国腹泻患者沙门菌的群、亚群和血清型种类繁多,本研究的7群、6个亚群和61个血清型是目前报道最多的,体现了我国沙门菌种类分布的广泛性,也与长期细致的监测有关。其中沙门菌新的血清型弗吉尼亚沙门菌(Salmonella virginia)、人感染布雷登尼沙门菌(Salmonella bredeney)、吉伟沙门菌(Salmonella give)、埃班道夫沙门菌(Salmonella eppendorf)和维尔伏尔德沙门菌(Salmonella vilvoorde)均为我们首次报道。我国沙门菌血清型分布以肠炎沙门菌和鼠伤寒沙门菌为主,其次为伤寒沙门菌和阿哥那沙门菌,与全球的沙门菌分布以肠炎沙门菌和鼠伤寒沙门菌为主相一致,但其他沙门菌血清型分布有差异。其他国家和地区报道的沙门菌血清型种类远较本研究的少,如欧洲报道沙门菌分离率较高的血清型为肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌和婴儿沙门菌[6];北美地区分离率较高的血清型依次为肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌和海德堡沙门菌[15-16];韩国分离率较高的血清型依次为肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌和布伦卢登普沙门菌[17];在非洲地区,分离率较高的血清型依次为肠炎沙门菌、伤寒沙门菌、鼠伤寒沙门菌和肯塔基沙门菌[18];南美地区稍有不同,分离率较高的血清型依次为海德堡沙门菌、肠炎沙门菌和哈达尔沙门菌。
在我国沿海地区腹泻病原菌以弧菌和气单胞菌为主,致泻性弧菌主要是副溶血弧菌,其次是非O1非O139群霍乱弧菌、溶藻弧菌等,台湾报道的以嗜盐弧菌为主[19-20];美洲沿海地区、印度、苏丹和越南的腹泻病原均以霍乱弧菌为主[21];欧洲的弧菌以河弧菌和溶藻弧菌为主。弧菌在国内外沿海地区的感染优势与弧菌的嗜盐性有关,弧菌易在海产品上生长和繁殖,常导致海产品的污染,而沿海地区人群接触和食用海产品较多,从而沿海地区易发生弧菌感染或食物中毒。
我国腹泻病原菌对氨苄西林、哌拉西林和复方磺胺甲噁唑耐药率较高,对头孢噻肟、头孢曲松、头孢吡肟、左旋氧氟沙星、头孢美唑、诺氟沙星、环丙沙星、磷霉素和氧氟沙星敏感性较好。但不同菌属的腹泻病原菌对抗生素的敏感率也有所不同。哌拉西林和复方磺胺甲噁唑对志贺菌、沙门菌、致泻性大肠埃希菌等敏感性均较差,但对弧菌敏感性却较好;依据CLSI标准,沙门菌和志贺菌仅报告对氨苄西林、一种氟喹诺酮类和复方磺胺甲噁唑有敏感性,但从我们检测的药敏结果分析,这几类抗生素不适合我国腹泻患者特别是儿童的实际情况,因为氨苄西林和复方磺胺甲噁唑的耐药率为70%~80%,而喹诺酮类药物因对未成年人的软骨毒性而禁用。我国的弧菌对抗生素敏感性普遍较好,明显高于国外报道[22],印度报道的弧菌对萘啶酸和复方磺胺甲噁唑的耐药率已达到100%[23],孟加拉国报道的弧菌对复方磺胺甲噁唑和氯霉素高度耐药,对四环素和红霉素中度耐药[24]。我国腹泻病原菌的治疗可根据不同菌属的药敏情况选用第三代头孢菌素、喹诺酮类和磷霉素等抗生素,同时也要不断加强耐药性监测,随时更新肠道病原菌的抗生素敏感信息。
我国腹泻病原菌地域分布广泛,菌群及血清型种类繁多,抗生素敏感性存在差异,因此重视和规范监测工作,并发布病原菌分布和耐药的信息,可及时对症治疗、降低病原体的扩散和控制疫情,还可控制医疗和管理成本,也能为针对性的疫苗开发和有效预防提供客观依据。
[1]DuPont HL.Clinical practice.Bacterial diarrhea[J].N Engl JMed, 2009,361(16):1560-1569.
[2]DuPont HL.The growing threatof foodborne bacterial enteropathogens of animal origin[J].Clin Infect Dis,2007,45(10):1353-1361.
[3]Clinical and Laboratory Standards Institute.Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests;approved standard-eleventhedition[EB/OL].[2014-02-01].http://antimicrobianos.com.ar/ ATB/wp-content/uploads/2012/11/01-CLSI-M02-A11-2012.pdf.
[4]王大刚,鲍春梅,陈素明,等.中国近10年肠道菌群分布及耐药特点[J].中国卫生检验杂志,2010,20(9):2385-2387,2390.
[5]Cornelius AJ,Chambers S,Aitken J,etal.Epsilonproteobacteria in Humans,New Zealand[J].Emerg Infect Dis,2012,18(3):510-512.
[6]European Centre for Disease Prevention and Control.Annual epidemiologicalreport[EB/OL].[2014-03-01].http://ecdc.europa.eu/ en/publications/Publications/Annual-Epidemiological-Report-2012. pdf.
[7]Sharma A,Singh SK,Kori L.Molecular epidemiological characteristicsof Shigella spp.isolated from river Narmada during 2005-2006[J].JEnviron Health,2009,71(6):61-66.
[8]Nagano Y,Nagano N,Wachino J,etal.Novel chimeric beta-lactamase CTX-M-64,a hybrid of CTX-M-15-like and CTX-M-14 beta-lactamases,found in a Shigella sonnei strain resistant to various oxyimino-cephalosporins,including ceftazidime[J].Antimicrob Agents Chemother,2009,53(1):69-74.
[9]Orrett FA.Prevalence of Shigella serogroups and their antimicrobial resistancepatterns in southern Trinidad[J].JHealth PopulNutr, 2008,26(4):456-462.
[10]Bangtrakulnonth A,Vieira AR,Wong DM,etal.Shigella from humans in Thailand during1993 to2006:spatial-time trends in species and serotype distribution[J].Foodborne Pathog Dis,2008,5(6): 773-784.
[11]Zafar A,Hasan R,Nizami SQ,etal.Frequency of isolation of varioussubtypesand antimicrobial resistanceof Shigella from urban slums of Karachi,Pakistan[J].Int JInfect Dis,2009,13(6):668-672.
[12]曲芬,崔恩博,郭桐生,等.志贺菌群及其血清型14年的变化和耐药趋势[J].传染病信息,2007,20(4):223-225,229.
[13]崔恩博,郭桐生,鲍春梅,等.贺菌属菌群及血清型18年的变化趋势与耐药性[J].中华医院感染学杂志,2011,21(16):3526-3528.
[14]甘和平.不同时期上海地区痢疾杆菌菌型变迁分析[J].实用预防医学,2001,8(5):355-356.
[15]Jackson BR,Griffin PM,Cole D,etal.Outbreak-associated Salmonellaenterica serotypes and food commodities,United States,1998-2008[J].Emerg Infect Dis,2013,19(8):1239-1244.
[16]Pulido-Landínez M,Sánchez-Ingunza R,Guard J,et al.Assignmentof serotype to Salmonellaenterica isolates obtained from poultry and their environment in southern Brazil[J].Lett Appl Microbiol,2013,57(4):288-294.
[17]Kim TS,Kim MJ,Kim SH,et al.Serotypes of Salmonella isolated from faeces of patients with acute diarrhoea in Gwangju Area,Korea,during 2000-2009[J].Zoonoses Public Health,2012,59(7): 482-489.
[18]Harrois D,Breurec S,Seck A,et al.Prevalence and characterization of extended-spectrumβ-lactamase-producing clinical Salmonella enterica isolates in Dakar,Senegal,from 1999 to 2009[J]. Clin Microbiol Infect,2014,20(2):O109-O116.
[19]Chang-Chien CH,Ding HT,Liu C,et al.Vibeio infection associatedwith finning injuryof thehand[J].Injury,2007,38(5):614-618.
[20]Tsai YH,Huang KC,Shen SH,et al.Microbiology and surgical indicators of necrotizing fasciitis in a tertiary hospital of southwest Taiwan[J].Int J Infect Dis,2012,16(3):e159-e165.
[21]Sepúlveda J,Valdespino JL,García-García L.Cholera in Mexico: the paradoxical benefits of the last pandemic[J].Int J Infect Dis, 2006,10(1):4-13.
[22]冯艳青,刘振红,张鞠玲,等.腹泻弧菌530株分布及耐药特点分析[J].中国卫生检验杂志,2009,19(7):1604-1606.
[23]Das S,Saha R,Kaur IR.Trend of antibiotic resistance of Vibrio cholerae strains from East Delhi[J].Indian JMed Res,2008,127 (5):478-482.
[24]Yamamoto T,Nair GB,AlbertMJ,et al.Survey of in vitro susceptibilities of Vibrio cholerae O1 and O139 to antimicrobial agents[J].Antimicrob Agents Chemother,1995,39(1):241-244.
(2014-03-21收稿 2014-05-06修回)
(责任编委 张玲霞 本文编辑 王 姝)
Distribution of the community-acquired bacterial diarrheal pathogens and drug resistance in 16 provinces or cities in China during 2009-2013
CUIEn-bo,CHEN Su-ming,ZHANG Cheng-long,WANG Yong,JIA Tian-ye, BAO Chun-mei,ZHANG Ju-ling,WANG Huan,PANG Jun-li,QU Fen*,MAO Yuan-li*
Clinical Laboratory Center,302 Hospital of PLA,Beijing 100039,China
*Corresponding author.QU Fen,E-mail:qf302@163.com;MAO Yuan-li,E-mail:maoyuanlee@gmail.com
Objective To analyze the characteristics of the community-acquired bacterial diarrheal pathogen spectrum and drug resistance in China during 5 years.M ethods The strains isolated from the stool samples of patients with community-acquired bacterial diarrhea were collected from 16 provinces or cities in China during 2009-2013.The bacteria were incubated with Salmonella,Shigella agar,gentamicin agar and MacConkey agar plate and identification of pathogens suspected to be the cause of diarrhea was performed by VITEKⅡinstrument and biochemical reaction trace coding tube.Then,Salmonella,Shigella,Vibrio and diarrheagenic Escherichia coli were serotyped by serum agglutination test.K-B method was used for antimicrobial susceptibility testing of bacterial pathogens.Results A total of 10 881 strains of diarrheal pathogens,including 7 genus,22 species and 90 serotypes were isolated from diarrheal patients from 16 provinces or cities in China during 5 years.There were 7632(70.14%)strains of Shigella, 1351(12.42%)strains of Vibrio,981(9.02%)strains of Salmonella,341(3.13%)strains of diarrheagenic Escherichia coli,302(2.78%) strains of Aeromonas,269(2.47%)strains of Plesiomonas,and 5(0.05%)strains of Yersinia enterocolitica.The major serotypes of Shigella were F2a,F4a and F1a belonging to group B and themajor serotypes of Salmonella were Salmonella enteritidis and Salmonella typhimurium.Drug sensitivity monitoring showed that Shigella had better sensitivity to cefotaxime,cefepime,cefmetazole,imipenem and fosfomycin,with the sensitivity rates of 89.7%,92.3%,96.7%,100%and 97.7%;the sensitive rates of Salmonella to cefotaxime, cefepime,aztreonam,imipenem and fosfomycin were 94.0%,97.9%,94.4%,100%and 96.4%;the sensitive rates of Aeromonas to cefepime,levofloxacin,imipenem and fosfomycin were 80.9%,80.0%,92.6%and 84.0%;diarrheagenic Escherichia coli had poor sensitivity to antibiotics generally;Vibrio had good sensitivity to antibiotics excluding ampicillin.Conclusions Shigella,Vibrio and Salmonella are the major community-acquired bacterial diarrheal pathogens in China.Empiric antibiotic therapy should be directed against these pathogens,and targeted therapy should take the results of drug sensitivity testing into consideration.
diarrhea;Escherichia coli;Salmonella;Shigella;drug tolerance;anti-bacterial agents
R442.2
A
1007-8134(2014)03-0143-05
全军医学科技“十二五”科研项目重点课题(BWS11-C073)
100039北京,解放军第三○二医院临床检验医学中心(崔恩博、陈素明、张成龙、贾天野、鲍春梅、张鞠玲、王欢、庞君丽、曲芬、毛远丽);100071北京,解放军疾病预防控制中心(王勇)
曲芬,E-mail:qf302@163.com;毛远丽,E-mail:maoyuanlee@gmail.com