动物源鲍曼不动杆菌流行性及耐药性研究进展

李馥琳,吕凯凯，孙永学,唐 标

(1.华南农业大学兽医学院，广东广州 510651；2.浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所，浙江杭州 310021；3.浙江国正检测技术有限公司，浙江杭州 310005)

鲍曼不动杆菌(Acinetobacterbaumanii,Ab)属于真细菌变形门、γ变形菌纲、假单胞菌目、莫拉菌科、不动杆菌属。Ab在临床上被认为是引起感染的主要致病菌之一，经常导致医院的暴发感染，对临床危重患者的威胁不容小觑。随着抗菌药物的广泛使用，耐药Ab日益增多，由于耐药Ab的高感染率，导致其在临床上引起了极高的关注。耐药Ab已成为全球卫生机构最棘手的病原体之一。而Ab感染在兽医临床仍是一个新兴问题。Ab已经进化成一种可以在动物间传播的兽医院内病原体[1]。与人医临床相似，Ab对畜牧养殖管理体系的稳定和兽医工作人员的安全具有潜在威胁。因此，兽医临床在Ab感染的预防、控制和治疗上都面临巨大挑战。为了及时掌握动物源Ab耐药性的流行和发生情况，本文总结动物源Ab的传播特征和耐药水平，为兽医临床开展对Ab耐药、感染及传播监测工作提供依据。

1 Ab生长与培养特性

Ab是一种需氧、无运动力、非发酵的革兰氏阴性球杆菌，大多有荚膜，而无鞭毛和芽孢。固体培养基上，Ab呈淡黄偏灰白色、黏稠、光滑的菌落，拉丝试验偶呈假阳性；血琼脂培养基上，Ab不溶血，但该菌属的部分菌株，如溶血不动杆菌等可在绵羊血琼脂培养基上表现出溶血现象；麦康凯培养基上，Ab呈半透明浅粉色扁平菌落。Ab可存在于自然界中的大部分环境下，比如水、土壤、粪便、乳和健康动物的皮肤及体内[2]。20℃～40℃为Ab适宜的生长温度范围，37℃是其最适的生长温度。潮湿环境有利于Ab的生长，但其也可在干燥环境中生存，生物膜给予了Ab较好的抵抗干燥等不利环境的能力。

2 动物源Ab分布

研究表明，Ab存在于日常环境、动物和人类的体内和体表，温热潮湿的环境是Ab的最佳生长环境，所以热带或亚热带气候的国家和地域中Ab的感染率较高，比如中国香港、台湾，以及越南和新加坡等地[3-5]。众所周知，医院环境是Ab分布最密集的地点，黄钰亮[6]等对Ab在医院的分布进行调查，Ab在医院的各种环境中被检出，其中ICU分布最多，说明该致病菌分布在医院的各个地方，对病患的生命安全带来威胁。

不仅是医院环境，Ab也广泛分布在动物养殖和兽医临床环境中，并且该菌有很强的感染性、耐药性及传播性。研究表明，由于致病性Ab的生物膜形成能力较强，使其具有更强的环境适应性和多药耐药性，可以在动物医院环境中生存[7]。另外，有报道指出[8]，Ab还可以在畜禽的饲养环境甚至是在某些飞鸟样本中分离得到，威胁到动物健康和养殖业发展。由于Ab分布广泛，同时又是人畜共患病原菌，这就要考虑人类与伴侣动物之间相互传播的问题。Ab分布在主人和伴侣动物生活的共同环境中，主人和伴侣动物感染Ab具有关联性[9]。众多研究证明了Ab存在于养殖环境和兽医临床环境中，并且可能出现大规模的感染，造成动物的疾病甚至死亡，这样严峻的现状应得到公共卫生部门的重视。

3 Ab流行病学调查

3.1 Ab来源及传播

目前研究者尚未确定Ab的传播途径。一些学者认为，Ab传播的主要潜在载体和传播源是医院的医疗设备。2000年-2016年，全球医院Ab暴发事件中Ab的传播途径，其中通过双手接触传播占比最高(76.3%)，其次为通过环境表面接触(59.8%)[10]。对医院环境物品进行Ab检测，其中呼吸机、病床被褥、病床扶手和水龙头的检出率最高，为33.3%；另外，床头柜、电话、枕头等医院常见物品，均有Ab检出[6]。由医院中Ab的高检出率可推断，医院环境内传播是Ab传播的重要途经。

Ab对人类的危害，在临床医学上已引起极高的关注。与医院感染数量相比，兽医临床感染率是相对较低的，所以Ab的感染在兽医临床仍是一个新兴问题，但动物医院及畜牧养殖中由Ab引起的感染及传播风险同样不可忽视。在巴西动物园的候鸟和圈养的水鸟中发现Ab定植[8],虽然Ab感染在海鸥中的发生率较低，但在海鸥样品中也有Ab检出[11],这些圈养甚至是非圈养的鸟类会以极快的速度拓宽病原菌的传播范围。

致病菌可在人畜之间传播，类似由人类波及到动物的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，Ab在人畜间的传播可能更加频繁。马文昭[12]等调查了河南某养鸡场由致病性Ab引起的大批量鸡死亡事件，通过构建遗传进化树发现，致病菌株均由人类菌株进化而来，这就验证了Ab从人传播到动物的可能性，这种传播途径对畜禽健康及畜牧养殖业带来极大危害。人畜互传途径可能会成为人类和动物Ab感染的新挑战。

Ab的传播途径具有多样性，首先Ab广泛存在于医院环境中，定植于医疗设备等设施上，人类也成为重要的传播载体；其次随着Ab对动物的感染率逐渐升高，关于兽医临床及畜禽养殖等环境中Ab的传播也值得高度关注；人类与伴侣动物的亲密接触，也加速了Ab在人畜间的传播；畜牧养殖行业中动物粪便、饲料甚至野生飞鸟均给Ab的繁殖及传播创造了有利条件[8,11]，时刻威胁畜禽及工作人员的安全。Ab存在物传人、人传人、动物传人及人传动物等的传播途径。在医学治疗、畜牧养殖及日常生活中，应提高对Ab感染的关注度，加大管理力度，消除所有可能的传播途径，降低Ab的感染率。

3.2 动物源Ab流行特点

近年来致病性细菌感染动物的数量明显增多，Ab从动物身上的检出率也越来越高，但动物感染Ab的关注度较低，其在兽医领域的感染情况及耐药流行的报道较少，并且对其耐药机制及传播途径的研究也相对落后。伴侣动物又加速了人与动物间的传播感染。应提高对Ab防治的重视，预防Ab成为兽医临床的高风险病原体。Ab可引起猫肺炎和感染性休克、仔猪腹泻、美洲鳗鲡脓毒症、奶牛子宫内膜炎、鸡败血症等等疾病。在患尿道感染的宠物犬尿液中发现1株携带NDM-1的碳青霉烯耐药Ab[9]，在病马样品中发现除了常见的大肠埃希氏菌之外，还分离到了少量Ab[13]，这对马诊所的卫生管理体系和兽医工作人员的安全构成了明显威胁，伴侣动物及畜禽均有Ab检出。在牦牛、山羊、仔猪、雏鸡、奶牛等动物中分离到致病性Ab。Ab存在种间传播，需要在兽医领域开展Ab的分子监测，以减少其进一步传播。Ab不仅危害动物健康，给畜禽养殖业带来威胁，又由于其在伴侣动物中的高流行率，更提高了人类感染Ab的风险。作为Ab传播中不可忽视的途径，其在动物中的流行值得有关部门高度关注。

4 Ab耐药现状

近年来，由于大量抗生素的使用以及侵入性操作治疗的增多，耐药Ab感染率不断上升，给兽医临床治疗带来挑战[15-16]。2017年-2018年在广东省的病鸭、猪、鸡、鹅的粪便样本中分离到336株Ab，其中分离到10株tet(X)阳性Ab，并且这些菌株表现出对替加环素、四环素、氟苯尼考、环丙沙星和甲氧苄啶/磺胺甲恶唑的多重耐药性[17]。对从动物医院获得的56株Ab进行药物敏感性分析，其中大多数菌株(52/92.9%)对3种或3种以上的抗菌药物具有耐药性，呈现出多重耐药性[2]。Ab对环丙沙星和四环素的耐药率均为91.0%，庆大霉素耐药率为83.9%，磺胺甲恶唑甲氧苄啶耐药率为76.8%，头孢噻肟耐药率为17.9%，黏菌素耐药率为3.6%，且均对碳青霉烯类耐药。对常见畜禽中分离的Ab进行耐药性调查，受试菌株对庆大霉素(87.2%)、四环素(79.5%)、红霉素(74.4%)、阿奇霉素(66.7%)、环丙沙星(59.0%)等的耐药率较高，对亚胺培南(17.9%)和氯霉素(28.2%)的耐药性最低[18]。

兽医临床中，动物源耐药Ab的检出率逐渐升高，从兽医临床分离得到的Ab大多数对3种以上的抗菌药物具有耐药性，呈现多重耐药性[2,17,19]。阿莫西林、四环素及甲氧苄胺嘧啶等药物均为高度耐药甚至为全耐药，抗菌药物中碳青霉烯类药物的耐药情况较为严重[2,20]。Ab对环丙沙星和庆大霉素的耐药率在不同报道中具有差异性， 环丙沙星的耐药率较高，耐药菌株占比在一半以上，甚至高达91.0%[18],也有研究表明Ab对环丙沙星的耐药率仅为19.0%和31.3%[21]。环丙沙星和庆大霉素的耐药率高低无关联性。并且在兽医临床中检出耐替加环素、美罗培南及黏菌素的Ab[2,17,22]，这些被视为抵抗阴性菌感染的最后一道防线的抗菌药物，在动物源Ab上也出现了耐药的趋势。由此可见，动物源Ab的耐药情况不容乐观，应高度重视该菌的耐药流行情况。

Ab是一种具有很强的获取外源耐药性能力的条件性致病菌，碳青霉烯类药物长期以来被认为是最后的抗菌药物，但对其耐药的Ab正在全球范围内增加，并被认为是重大的健康威胁[22]。在猪场的猪粪中分离到2株Ab，受试菌均对碳青霉烯类药物耐药，且含有质粒获得性blaOXA-23基因[20]。替加环素作为治疗多重耐药Ab的少数可选药物之一，具有抗菌谱广、抗菌活性强、不良反应小等优点，其被认为是治疗Ab感染的最后一道防线，但近年来替加环素耐药Ab也不断出现，在广东省的病鸭、猪、鸡、鹅的粪便样本中分离到336株Ab，从鸭和鸡样品中共分离到tet(X)阳性Ab 10株，其中8株质粒携带tet(X5)阳性，2株染色体携带tet(X6)阳性，并且研究中提到ISCR2可将tet(X5)转移到受体菌ADP1中[17]。动物源Ab的耐药情况不容乐观。

5 Ab耐药机制

Ab的多重耐药机制主要涉及到其内源性酶对抗生素的水解，以及在修饰性酶作用下的作用靶点改变导致的抗生素与作用靶点亲和性的降低；抗生素作用靶点的改变；外排泵的过度表达及细胞壁孔蛋白结构的异常介导抗生素的排出；细胞质膜渗透性缺陷导致膜电位异常介导抗生素敏感性降低；内源性或外源性基因的插入或缺失致使酶或相关蛋白合成异常从而介导细菌耐药。Ab的耐药机制种类复杂多样，其中生物膜保护机制、外排泵泵出机制等为Ab的主要耐药机制。

Ab耐药机制的研究热点之一为外膜蛋白介导的Ab耐药。Ab相关的外膜蛋白，包括外膜蛋白A、外膜蛋白W、外膜蛋白33-36、外膜蛋白22、外膜蛋白CarO、OprD蛋白及外膜蛋白AIS-1969等。其中外膜蛋白A(OmpA)为最重要的影响Ab耐药相关的外膜蛋白，Ab OmpA的耐药机制主要与其本身孔蛋白缺失、外排泵的形成及基因突变有关。OmpA的功能体现在Ab的耐药性、致病性及免疫调节方面。通过基因敲除，使目标菌株ATCC 17978和MDR1656-2丢失OmpA，导致目标菌株的最低抑菌浓度(MIC)降低，证明了OmpA介导Ab的耐药[23]。Ab对喹诺酮类药物的耐药体现在parC、gyrA基因的双重突变使拓扑异构酶Ⅱ和Ⅳ的结构被改变，最终导致OmpA结合位点的改变[24]，从而产生耐药。另外，外膜蛋白W(OmpW)也是引起Ab耐药的重要蛋白，其参与替加环素和亚胺培南的耐药。OmpW可将抗菌药物转运到膜外，导致Ab对抗菌药物产生耐药。目前，对于Ab外膜蛋白的耐药机制研究相对较少，故仍需通过先进技术与方法进一步了解Ab外膜蛋白的耐药机制，为Ab耐药研究提供理论依据，并为Ab的临床靶向治疗和抗感染药物研究奠定基础。

关于外排泵机制，外排泵RND家族与多重耐药Ab替加环素耐药密切相关，也是外排泵介导耐药最重要的家族。外排泵基因adeS、rpoB和rrf突变与Ab的替加环素耐药有关[25]。虽然RND外排泵被认为是细菌对替加环素产生耐药的重要机制，但实际上Ab对替加环素耐药的机制十分复杂。例如，外排泵基因过表达的菌株中，其基因表达水平与替加环素MIC并不相关；而在另一些菌株中并未检测出相关外排泵基因，但其对替加环素的敏感性也较低。目前也有研究者认为，外排泵在细菌耐药过程中只作为一种耐药背景参与替加环素耐药的发生[26]。因此，RND外排泵是否只是替加环素耐药相关机制的辅助因素还有待进一步研究。除了重要的RND外排泵家族，近期在Ab编码不同外排泵家族的基因组中，发现编码属于SMP亚型的AbeS蛋白的基因，其可以使菌株对各种抗生素的耐药性升高，包括喹诺酮类药物、四环素类药物、氨基糖苷类药物和甲氧苄啶[27]。另外， PACE是最新发现的一类外排泵家族，其可以介导常用医疗消毒剂的外排，PACE家族的发现促进了对Ab外排泵耐药机制研究进展的进度。故外排泵作为Ab耐药的重要机制，需深入研究并挖掘更多外排泵的功能，以期针对性的抵抗外排泵对Ab提供的保护作用，预防和治疗Ab的感染。

Ab生物膜形成率明显高于其他菌种，有生物膜形成能力的Ab对抗菌药物的耐受性较强。大部分研究认为细菌的耐药性和生物膜的形成能力之间存在高度相关性，耐药菌株具有更强的生物膜形成能力[28]。除黏菌素以外的抗菌药物的耐药性与生物膜形成能力呈现负相关[29]，易感菌株比中介和耐药菌株有更强的生物膜形成能力，说明Ab的生物膜对其耐药具有影响作用，并且细菌生物膜的形成是一个复杂的多调控的过程，而关于两者的关联性，需要进行进一步的研究。总的来说，通过对耐药机制的研究，找到作用靶点，并开发潜在替代治疗方案，对于治疗Ab感染至关重要。

综上所述，Ab通过内在机制和获得性机制使其对抗菌药物的耐药性变得复杂，多重耐药菌可用的抗菌药物极少，应针对Ab的重要耐药机制进行研究，发掘更多耐药机制，找到作用靶点，有望开发潜在替代治疗方案，如减毒疫苗的制备。在Ab的感染中，可以同时了解Ab其他的毒力基因，如荚膜多糖、脂多糖等，从多角度出发，寻找有效解决方法，将对预防及治疗Ab的感染具有重要意义。

6 展望

Ab是重要的人畜共患致病菌，在人医临床中普遍流行，严重威胁人类健康；而在兽医领域，其对动物健康的危害已经显现。重要的是耐药Ab的检出率逐年上升，加重了对公共卫生安全的威胁。因此，Ab在动物源上的感染及传播问题不容小觑。农业管理部门应重视对Ab的监测，同时深入研究动物源Ab的耐药机制及耐药流行情况，防止细菌感染情况的进一步恶化。