我国动物源细菌耐药性数据库的建立与应用

宋立，范学政，张纯萍，商军，岳秀英，李欣南，曲志娜，吴荔琴，吴惠明，宁宜宝

(1.中国兽医药品监察所，北京 100081; 2.上海市兽药饲料检测所，上海 200237；3.四川省兽药监察所，成都 601041；4.辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心，沈阳 110016；5.中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 266032；6.广东省兽药饲料质量检测所，广州 510000；7.北京市动物疫病预防控制中心，北京 102609)



细菌耐药性；数据库；建立

我国动物源细菌耐药性数据库的建立与应用

宋立1，范学政1，张纯萍1，商军2，岳秀英3，李欣南4，曲志娜5，吴荔琴6，吴惠明7，宁宜宝1

(1.中国兽医药品监察所，北京 100081; 2.上海市兽药饲料检测所，上海 200237；3.四川省兽药监察所，成都 601041；4.辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心，沈阳 110016；5.中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 266032；6.广东省兽药饲料质量检测所，广州 510000；7.北京市动物疫病预防控制中心，北京 102609)

为加强全国动物源细菌耐药性监测数据统一管理，实时掌握我国动物源细菌耐药性的流行动态，中国兽医药品监察所联合多家国内细菌耐药性监测单位，开发了我国的动物源细菌耐药性监测数据库。该数据库为B/S架构，全国不同地区动物源细菌耐药性监测实验室均可通过网页浏览器连接服务器，实现了监测数据即时储存、统计分析和上报，为我国兽医临床细菌耐药性监测提供了重要的技术支持。

细菌一旦产生耐药性，就意味着抗生素失去了对动物的细菌感染性疾病应有的治疗效果或作用，严重影响畜禽健康和养殖业的经济效益。耐药性病原菌和耐药基因还会污染环境，直接或间接传递给人类或病原菌，引起人类疾病。因此，动物源细菌耐药性已成为当前危害我国畜牧业发展和公共卫生安全的一个棘手问题[1]。

之前，我国兽医临床的耐药性统计分析主要靠人工统计，对耐药性各项指标(细菌的分离率、耐药率、多重耐药率、耐药谱、耐药基因、MIC)的分析，由于没有专门的分析软件，只能靠office excel办公软件及人工计算。统计操作繁琐，通常要花费大量时间和大人力物力，最后才能汇总上报。有时候可能因数据过多还会出现错误。特别是不同年代细菌的耐药性分析，如果没有数据库储藏大量历史数据，就不可能做到。

鉴于以上原因，建立动物源细菌耐药性数据库就显得非常必要。经过多年探索，中国兽医药品监察所牵头建立我国动物源细菌耐药性数据库，以便实时上报监测动态，储存历史数据，实现数据分析同步化、标准化、系统化、准确化。同时也为管理部门能够及时了解到动物耐药性动态，制定正确的用药措施提供便利。

1 动物源细菌耐药性数据库的设计原则

该数据库的设计是利用B/S体系构架，通过互联网，实时传送耐药性监测数据，利用数据库综合分析功能提高细菌耐药性监测工作效率，对动物源细菌的耐药性各项指标(细菌的分离率、耐药率、多重耐药率、耐药谱、耐药基因、MIC分布等)能进行快速、准确的判断，达到对细菌耐药性进行实时、有效的监测。从而准确、及时的提供细菌耐药模式，指导临床用药，在一定程度上缓解抗生素滥用和药物残留现状，提高药物治疗效果，并对环境安全和人类公共卫生均有一定的帮助。

2 动物源细菌耐药性数据库系统管理方式

该数据库通过设置管理员和用户组的不同权限进行管理。中国兽医药品监察所为最高管理员和技术依托单位，获得授权的监测实验室先登录中国兽药网网站(www.ivdc.org.cn)，点击耐药性监测，通过用户名和密码登录动物源细菌耐药性数据库。目前,获得授权的单位用户包括辽宁省兽药饲料畜产品质量安全检测中心、上海市兽药饲料检测所、四川省兽药监察所、中国动物卫生与流行病学中心、河南省兽药饲料监察所、湖南省兽药饲料监察所、陕西省兽药检测所、广东省兽药饲料质量检测所、中国农业大学等。具有耐药性监测能力的实验室或单位如有需要，均可申请加入。

系统日志主要提供所有用户对动物源细菌耐药性监测数据库系统的操作记录。日志中具体统计到操作者的用户名、操作类型、操作模块、操作时间、操作IP，及详细操作内容，保证只有授权用户才可以访问，进一步提高系统的安全防护。

3 动物源细菌耐药性数据库的模块构成

数据库共分为3个模块：数据中心、数据录入、分析与展示模块(图1)。数据中心的主要功能是各种系统条件、试验方法和判断标准的管理，是数据库的中枢，因此，数据中心的参数必须是标准的、国家或国际认可的。各项指标的分析必须根据数据中心的标准进行分析判断而得出。该中心由技术管理部门进行管理和维护，不支持其他录入端口对其修改。数据录入模块的主要功能是耐药性监测中各种实验数据的录入，包括动物种类、养殖场抗菌药使用情况、养殖规模、细菌分离情况、细菌血清型、耐药性检测结果等。全国各地耐药性监测实验室用户可凭用户名和密码，通过该模块的端口将实验数据录入数据库。分析与展示模块的主要功能是展示耐药性监测的各种数据和比较数据，也就是将录入的检测数据(血清型、耐药性等)按照数据中心的标准指标进行判断，得出判断结果，展示出细菌分离率、血清型分布、耐药率、耐药谱、耐药基因、多重耐药率、MIC分布等各项指标以及不同年代、不同地区、不同细菌、不同血清型、不同省份或不同养殖场之间的各项指标的比较。

图1 数据库的模块和功能

3.1 数据中心的设置 样品来源管理：设置了监测工作中常规的食品动物猪、鸡、鸭、牛、羊等，考虑到大城市宠物行业的发展，增设了常见宠物狗、猫，以供从事宠物行业人员参考应用。动物采样部位管理：设置了耐药性检测常规采样部位:粪便、消化道、呼吸道、泌尿生殖道、肝、胆、淋巴结、关节、皮肤、泄殖腔拭子、肛门拭子及牛奶等。试验方法、药物分类标准、细菌分类、质控菌株及药敏实验结果判断标准是本数据库的核心。参考动物源细菌抗菌药敏感性试验执行标准(第三版)和抗菌药敏感性试验执行标准(第十八版)，该标准已被美国临床实验室标准化协会(CLSI)所批准[2-3]，为国际公认。药物一共分为16类47种，细菌分为13类21种，药敏实验方法设置为纸片扩散法和微量肉汤稀释法。地区分类管理：从不同角度对我国地区进行划分，以便进行不同地区、不同省市和不同养殖场之间细菌耐药情况比较。参考中华人民共和国行政区划份，将中国分为东北、华北、华东、中南、西南、西北六大地区。按省市划分又可分为23个省4个直辖市和5个自治区。在系统条件设置方面，设定了建议停用药物的耐药率数值和推荐使用的耐药率的数值。以便在分析指导兽医临床用药。

3.2 数据库的数据录入 养殖场录入：须选择养殖场所在的省、市、县，然后再录入养殖场的名称，以便采样表录入时选择。采样表录入：录入规则为一个采样表只能录入分离到的一种细菌并选择一种药敏实验方法，如果某样品分离到另外一种细菌需另建采样表。采样表录入的项目有：采样人、采样日期、采样地、养殖场、样品来源、动物健康状况、动物生长期、采样部位、样品数量、实验方法、细菌名称、测试用药、饲料添加用药、治疗用药、细菌的保存状态等。自动生成菌株编号。以上项目的录入是数据库综合分析功能的基础。药敏实验数据和血清型数据录入：可分别进入对应模块录入数据，也可将表格导出，添入相应试验数据，然后再导入。其中，在药敏实验结果录入完毕并保存后，系统会自动判断实验结果(耐药、中介、敏感)。该结果是数据库分析耐药性各项指标所需数据的来源。

数据上报和审核，设置了上报数据和对上报结果审核功能，在数据上报之后由本实验室负责人进行审核。审核的时候可以预览上报数据，对不合的实验结果可以令其修改后再次提交。审核通过后，结果直接到达数据中心管理部门，该数据是数据库对各项指标进行分析的基础。

3.3 数据库分析与展示 通过对数据的录入、上报、及审核，使数据库有了分析的基础。各监测实验室管理员通过使用用户名登录，对自己所审核过的数据进行分析。中国兽医药品监察所作为数据库的依托单位，负责总体数据管理，可以查看上报审核过的分析数据，也能够查看分析全国范围内的上报数据，以便及时了解我国不同地区动物源细菌耐药情况，将基础数据提供给上级管理部门，对各项方针政策的制定用作参考。

总体来说，数据分析功能满足动物源细菌耐药性各项指标分析的要求，包括细菌的分离率分析、血清型分布分析、耐药率分析、耐药谱、耐药基因分析、多重耐药率分析、MIC分布情况、数据溯源、用药提示等九大功能。在分析上述数据的同时，实现了检测结果可用excel文档导入、分析结果以电子表格形式导出的功能，并且在分离率分析、耐药率分析、多重耐药率分析、血清型分布分析等四项分析结果还可以预览到其直方图，这使结果之间的比较显得更加直观。

其中细菌分离率分析包括：不同动物、不同养殖场、不同地区、不同年代、不同年份、不同血清型的各种细菌分离率分析。血清型分布分析包括：不同动物、不同养殖场、不同地区、不同年代、不同年份的各种细菌的血清型分布分析。耐药率分析包括：不同动物、不同养殖场、不同血清型、不同地区、不同年代、不同年份、不同月份的各种细菌对受试药物的耐药率分析。耐药谱分析包括：不同动物、不同养殖场、不同血清型、不同地区、不同年代、不同年份、不同月份各种细菌的耐药谱分析。耐药基因分析包括：不同动物、不同养殖场、不同地区、不同年代、不同年份、不同月份各种细菌的各种耐药基因携带情况分析。多重耐药率的分析包括：不同动物、不同养殖场、不同血清型、不同地区、不同年代、不同年份、不同月份各种细菌的多重耐药率分析。MIC分布包括：不同动物、不同养殖场、不同血清型、不同地区、不同年代、不同年份、不同月份各种细菌对不同药物的MIC分布分析。

数据溯源实现了可根据样品编号、菌株编号、血清型、细菌、地区、养殖场、时间其中任一条件进行数据查找细菌的来源的功能。用药提示实现了指导用药功能，可以准确、及时地指导养殖户正确用药，使抗生素的滥用现象有所缓解，并减少了由于抗生素滥用所造成的药物残留、交叉耐药等问题。

以上内容具体阐述了数据库的发明内容及达到的效果。为了更直观地了解该数据库及其功能，将上述部分内容附图表说明(表1、图2、图3、表2)。

表1 耐药率分析结果导出电子表 %

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4 动物源细菌耐药性数据库实施方式

各监测实验室先登录动物源细菌耐药性数据库。然后再点击进入“数据录入”，依次录入养殖场、采样表、细菌的血清型,导入药敏试验结果，接着再点击“上报采样表”、“审核药敏试验结果”，审核药敏试验结果可有监测实验室安排专人审核。如果通过审核，则该数据就能做为数据分析的来源；如果没有通过审核，则返回采样表上报模块，修改不正确数据直到通过审核。在数据分析模块，分别点击不同的功能按扭，然后输入一定的查询条件后点击“开始分析”，则系统可分别得出分离率分析、血清型分布分析、耐药率分析、耐药谱、耐药基因分析、多重耐药率分析、MIC分布分析、数据溯源、用药提示等分析结果。在结果页面再点击“导出”会展示出分析结果的office excel文档。点击“预览直方图”则会展示出对应的直方图(图4)。

图4 数据库实施方式示意图

5 数据库的应用

2008年以来，监测单位共收集85300份样品，这些样品来自全国10个省市、32个县市，共260个养殖场。分离到大肠杆菌18260株，沙门氏菌2939株，金黄色葡萄球菌1782株，弯曲杆菌387株，肠球菌2546株。将这些细菌进行耐药性检测，结果全部录入数据库，获得宝贵的调查数据，基本反映了我国畜禽耐药性现状，实现了实时上报监测动态，同时储存不同年代的历史数据，达到了数据分析同步化、标准化、系统化、准确化。总体分析认为，耐药性指示菌大肠杆菌和肠球菌耐药性较严重，大肠杆菌对兽医临床常规药物氨苄西林、四环素类、磺胺类等多种药物的耐药率均大于80.0%；肠球菌对四环素类，大环内酯类，和林可胺类耐药率均大于85%，对β-内酰胺类、氨基糖苷类、酰胺醇类、喹诺酮类和利福平耐药率介于40%～65%。其他三种人畜共患病原菌的耐药程度均低于指示菌，特别是沙门氏菌的耐药性最低，对多数受试药物的耐药率均低于20%。

对历年监测结果综合分析表明，我国不同年代的细菌分离株对抗菌药物的耐药性存在显著差异、耐药性的产生与药物的使用直接相关、不同种类的细菌对抗菌药物的耐药性不同、不同地区分离的细菌对抗菌药物的耐药性不同、不同动物体内的细菌分离株对抗生素的耐药性不同、多重耐药现象日趋严重。针对我国动物饲养水平低、疾病多、抗菌药物的滥用等现状，建议国家加强动物用药的科学管理、规范用药，加强动物源细菌耐药性监测，加强动物专用新兽药研究，加强细菌耐药机理的研究等。

6 讨论与展望

早在20世纪90年代中期，发达国家包括欧洲和美国等就意识到细菌耐药性问题的严重性，成立了国家耐药性监测系统(欧洲：http://www.eurosurveillance.org，美国：http://www.ars.usda.gov/Main)。WHO、丹麦兽医实验室(DVL)和美国CDC于2001年1月共同组建的世界卫生组织全球沙门氏菌监测网(WHO GSS)，对沙门氏菌、志贺氏菌等人类病原菌进行流行病学追踪和耐药性监测(http://www.who.int/gfn/en/)。亚洲耐药致病菌监测网络(ANSORP)于1999年成立，有13个国家和地区的医院或实验室参加，其中包括我国的北京儿童医院和上海市儿童医院[4]。通过监测细菌耐药性，掌握动物源细菌耐药性的流行动态，才能为决策部门提供基础数据，规范抗菌药的使用，控制细菌耐药性。目前国际上，包括我国人医耐药性监测数据统计，主要使用世界卫生组织开发的WHONET软件系统(http://www.who.int/medicines)，能将各实验室的监测数据在软件中形成统一的编码和格式，使中心机构能够做系统分析，帮助地方进行细菌耐药性监测和管理，整合其他协作国家和全球耐药性监测系统的文件[5]。尽管该数据库具备强大数理统计功能，但还没有完善的中文版本，分析功能也尚待逐渐完善。

动物源细菌耐药性数据库及其综合分析功能的建立，使细菌耐药性监测工作有了突破性的进展，极大地提高工作效率。它可以准确、及时的分析细菌耐药性监测工作的各项指标，能给工作人员提供准确的分析结果。在指导养殖户合理使用抗生素、减少抗生素在食用动物中的滥用和误用方面有重要作用。如果能实现医源细菌耐药性数据和动物源细菌耐药性数据共享，将有效促进食品安全问题及公共卫生问题的解决，为管理部门能够及时了解到动物耐药性动态，制定正确的用药措施提供便利。

[1] 宁宜宝, 宋 立, 张纯萍, 等. 我国动物源细菌耐药状况、存在问题和对策[J]. 中国兽药杂志, 2012, 46(8): 50-53, 61.

[2] Clinnical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animal; approved standard[S]. Third Edition, M31-A3, 2008.

[3] Clinnical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing[S]. Eighteenth Informational Supplement, M100-S18, 2008.

[4] 杨永弘. 合理使用抗生素 控制耐药细菌[J]. 中华儿科杂志, 1999, (12): 6-7.

[5] Stelling J M, O'Brien T F. Surveillance of antimicrobial resistance: the WHONET program[J]. Clin Infect Dis, 1997, (Suppl 1): S157-168.

(编 辑：李文平)

Development and Application of National Antimicrobial Resistance Database of Bacterium from Animal Origin

SONG Li1, FAN Xue-zheng1, ZHANG Chun-ping1, SHANG Jun2, YUE Xiu-ying3, LI Xin-nan4,QU Zhi-na5, WU Li-Qin6, WU Hui-Ming7, NING Yi-bao1

(1.ChinaInstituteofVeterinaryDrugControl,Beijing100081,China; 2.ShanghaiMunicipalInspectionInstituteforVeterinaryDrugsandFeedstuffs,Shanghai200237,China; 3.SichuanProvinceInstituteofVeterinaryDrugControl,Chengdu610041,China;4.LiaoningProvinceAnimalFeedQualityandSafetyofVeterinaryTestingCenters,Shenyang110016,China; 5.ChinaAnimalHealthandEpidemiologyCenter,Qingdao，Shandong266032,China; 6.GuangdongInstituteforVeterinaryDrugsandFeedstuffscontrol,Guangzhou510000,China; 7.BeijingAnimalDiseaseControlCenter，Beijing102629，China)

In order to achieve systematically management of surveillance data of antimicrobial resistance of bacterium from animal origin, monitor its epidemic status in time, a database used for china antimicrobial resistance of bacterium from animal origin was developed. The database was based on B/S framework and surveillance data were uploaded by surveillance labs distributed in different regions of China through internet sever. The database made the surveillance work convenient and standard such as mass data storage, statistical analysis and report to administrative department and became an important technological support.

antimicrobial resistance of bacterium; database; development

农业部“948”计划项目(2014-G14)

宋立，研究员，从事细菌耐药性监测与研究。

宁宜宝。E-mail: ningyibao@ivdc.org.cn

2015-05-27

A

1002-1280 (2015) 08-0064-06

S851.66