2014-2021年中老年群体中枢神经系统感染流行性特征及耐药性分析*

王兴宇,马立聪,常燕琴,高洪波,张 晶

(1.包头医学院基础医学与法医学院,内蒙古包头 014040;2. 包头医学院第二附属医院病理科; 3. 包头市中心医院检验科)

中枢神经系统感染(Central nervous system infections,CNSI)是临床常见的感染性疾病之一,多由病原体侵入脑和脊髓引起,其中细菌在中枢神经系统中引起的感染率更高[1-3]。脑脊液 (Cerebrospinal fluid,CSF) 作为一种重要液体,当患者出现严重的中枢系统感染疾病时,细菌培养结果会显示阳性,能够为疾病的早期诊断提供依据[4-5]。近年来,尽管有了新的抗生素能够降低与神经系统疾病相关的病死率,但随着细菌耐药性的增强,在一些发展中国家,急性细菌性脑膜炎病死率约为16 %～32 %,即使术后病死率仍高达8 %[2,6-8]。此外,国内外虽有部分地区已经进行CNSI病原体药物敏感性研究,但病原体的流行率和病因可能在不同时期、不同地理区域和不同年龄的患者中均存在较大差异[9]。尤其是中老年人由于年龄的增长,身体各器官功能衰退,同时伴有多种基础疾病,更容易受到各种细菌的感染[10]。目前,内蒙古地区中老年群体中枢神经系统感染流行病学研究尚未开展,关于中老年群体感染的抗生素耐药模式也未见报道。因此,通过对内蒙古包头地区2014-2021年中老年患者的脑脊液培养阳性的病原学特征和耐药模式进行研究,从而填补内蒙古地区中老年CNSI病原学研究空白,并为当地预防病原体和及时诊断治疗CNSI提供有价值的策略。该研究得到包头医学院伦理委员会的批准。

1 对象与方法

1.1对象 选取2014年1月至2021年12月本院>45岁中老年CNSI患者的脑脊液培养阳性标本105例,采用Whonet 5.2软件排除多次培养患者的病原菌标本,并以第1次培养结果为准。

1.2方法

1.2.1标本采集和生化、临检指标检测 穿刺部位用75 %乙醇和 2 %碘酊剂消毒,在严格的无菌条件下进行腰椎穿刺,3 mL CSF分三管收集在无菌螺旋盖容器中。1 h内将CSF标本送至检验科进行常规、生化、微生物检测。脑脊液细胞用Neubauer计数室计数,有核细胞用Wright-Giemsa染色分类。使用ADVIA2400生化分析仪检测脑脊液蛋白质、葡萄糖和氯化物的含量。仪器的使用、测定严格按照操作手册和SOP进行,质控在可接受范围内。

1.2.2标本的微生物培养、鉴定与药敏试验 收集后立即将每个脑脊液标本以 1 500 r/min 的速度离心15 min。如果患者的白细胞计数>106/mm3,则去除上清液。进行革兰氏染色,镜下观察结果用于指导传代培养和药敏试验。同时,将脑脊液 (CSF) 标本接种到 PEDS Plus 瓶中并使用BD Bactec FX-200血培养仪进行培养。标本在5 %羊血琼脂和巧克力琼脂平板上进行继代培养。所有培养皿均在5 %二氧化碳条件下置于37 ℃恒温培养箱孵育24～48 h。使用BD Phoenix -100自动细菌鉴定仪进行细菌分离株鉴定。药敏试验使用圆盘扩散法(K-B)进行。标准质控菌株采用卫生部临床检验中心认定的大肠埃希菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC25923、铜绿假单胞菌ATCC27853、粪肠球菌 ATCC29212。

1.2.3统计分析 使用SPSS软件20.0版进行数据分析,采用χ2检验计算比率、百分比以及进行组间分析,均以P<0.05为有显著性差异。

2 结果

2.1脑脊液中病原体的流行病学调查

2.1.1阳性标本的性别、年龄及季节分布情况 共检测中老年CNSI患者(45岁以上)阳性样本105份,其中男性患者占58.10 %,女性患者占41.90 %;患者平均年龄为(58.68±6.385)岁(45～84岁),其中女性平均年龄(60.40±7.538)岁(45～80岁),男性平均年龄(57.48±9.247)岁(45～84岁);春季(3月至5月)阳性结果最多有33例(31.43 %),冬季(12月至2月)最少仅有22例(20.95 %)。见表1。

2.1.2阳性标本中病原体种类及分布情况 在检测的105份脑脊液阳性样本中,革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)和真菌分别占68.57 %(72/105)、30.48 %(32/105)和0.95 %(1/105)。革兰氏阳性菌的分离率呈逐年升高趋势。见表2。

表2 脑脊液分离株数及分布百分比

2.1.3脑脊液中革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G-)在不同性别、年龄、季节变化监测 脑脊液培养阳性标本中分离出的主要流行微生物是表皮葡萄球菌(20.95 %)、鲍曼氏不动杆菌(10.48 %)、金黄色葡萄球菌(8.57 %)、人葡萄球菌(7.62 %)、溶血葡萄球菌(6.67 %)、头状葡萄球菌(6.67 %)。从年龄分布上来看,中年患者(45～60岁)中表皮葡萄球菌(24.6 %,15/61)含量最高,人葡萄球菌(9.8 %,6/61)、头状葡萄球菌(9.8 %,6/61)次之,金黄色葡萄球菌(6.6 %,4/61)位列第三,此外 G+含量占45～60中年组患者感染人数的比例高达77 %。老年患者(≥60岁)中鲍曼氏不动杆菌(18.2 %,8/44)患病率最高,位列2～5位的分别是表皮葡萄球菌(15.8 %,7/44)、金黄色葡萄球菌(11.4 %,5/44)、溶血性葡萄球菌(9.1 %,4/44)以及肺炎克雷伯菌(6.8 %,3/44)。凝固酶阴性葡萄球菌感染人数男性(50.0 %)高于女性(39.0 %),鲍曼氏不动杆菌(18.2 %,8/44)、肺炎克雷伯菌(6.8 %,3/44)主要出现在老年患者中(≥60岁)。春、夏季常见葡萄球菌感染(57.58 %);鲍曼不动杆菌感染(10.48 %)主要出现在夏季;冬季常见肺炎克雷伯菌(9.1 %)感染患者。革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G-)在患者性别(χ2=1.775,P=0.183)、季节(χ2=6.199 ,P=0.102)之间分布无明显差异,但在年龄分布上存在显著差异(χ2=5.516,P=0.019)。见表3、表4。

表3 脑脊液中革兰阳性菌(G+)在不同性别、年龄、季节变化监测[n(%)]

表4 脑脊液中革兰阳性菌(G-)在不同性别、年龄、季节变化监测[n(%)]

2.2脑脊液中分离出的病原体的抗生素耐药模式分析

2.2.1脑脊液主要革兰阳性菌(G+)抗菌敏感性检测结果 通过抗菌药物药敏试验表明葡萄球菌属菌株对利奈唑胺、万古霉素、替考拉宁的敏感率均为100 %,对阿米卡星的敏感率均为88.9 %～100 %,对四环素的敏感率为87.5 %～100 %;对氨苄西林的敏感率仅为0 %～37.5 %,其中表皮葡萄球菌、头状葡萄球菌、溶血性葡萄球菌以及金黄色葡萄球菌对青霉素G的敏感性分别为19 %、14.3 %、0、0。见表5。

表5 脑脊液主要革兰阳性菌(G+)抗菌敏感性检测(%)

2.2.2脑脊液主要革兰阴性菌(G-)抗菌敏感性检测结果 鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类药物、β-内酰胺类药物、头孢类药物以及喹诺酮类药物的敏感率分别为63.6 %、0～63.6 %、9.1 %、54.5 %,其中头孢哌酮/舒巴坦、多黏菌素B可以作为治疗鲍曼不动杆菌的药物,敏感性均达到100 %;亚胺培南、美洛培南、哌拉西林/他唑巴坦、左氧氟沙星对肺炎克雷伯菌属敏感率均为100 %,对氨苄西林的敏感性仅为0。见表6。

表6 脑脊液主要革兰阴性菌(G-)抗菌敏感性检测(%)

2.3脑脊液病原体分离株生化、体液指标分析 对脑脊液培养阳性标本中G+菌和G-菌在脑脊液蛋白质(Pr)、葡萄糖(GLU)、氯化物(CL)含量测定,白细胞计数(106/L)、中性粒细胞比例(%)、淋巴细胞比例(%)等生化、体液指标进行比较,结果显示,G-细菌感染和G+细菌感染的脑脊液在蛋白质、葡萄糖和氯化物含量测定以及在白细胞计数、分类方面没有显著差异。见表7。

表7 脑脊液中病原体分离株生化、体液指标检测结果

3 讨论

中枢神经系统感染(CNSI)作为常见的传染病,在全球范围内具有较高的病死率和发病率[11-12]。最新研究显示,全球每年约有120万新增病例,报告的年病死率高达16 %～32 %[2,6-7]。脑脊液(CSF)是存在于脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管中的无菌、无色透明液体,但当病原体通过血脑屏障进入中枢神经系统时会造成颅内感染,患者通常以发热、头痛、精神改变、脑膜刺激征和脑脊液改变等症状为临床表现,是一种常见的神经系统感染性疾病[13]。近年来,国内虽有部分地区进行CNSI病原体研究,但因患者年龄、性别、地理分布的不同,病原菌的流行性存在较大差异[14-15],针对中老年患者CNSI病原菌分布情况还未见报道。

本研究共收集2014年1月至2021年12月包头市中心医院患者脑脊液培养阳性菌株105例,结果显示2014-2021年包头市主要流行的病原菌为凝固酶阴性葡萄球菌(45.71 %),这一结果与张树永等人研究结果一致[16],但与国外的脑膜炎组成以肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌与流感嗜血杆菌为主的结果存在较大差异[17-19]。这可能与患者群体主要来自于神经内科或神经外科术后患者有关,其中样本量最高的为表皮葡萄球菌(20.95 %),这与AZIMIT等人[20]研究结果一致,但并不排除假阳性现象。在神经外科术后的感染患者经常存在脑室外引流置管或腰大池引流置管等,其中导管存在感染的风险[21-22]。其次是人葡萄球菌(7.62 %),人葡萄球菌分离率较高的原因可能是由于患者皮肤消毒不彻底,病原菌通过伤口进入患者脑脊液,导致感染的发生[23]。溶血葡萄球菌(6.67 %),由于溶血特征,存在一定的侵袭力,且相较于人葡萄球菌,更值得临床加强关注[24-25]。除凝固酶阴性葡萄球菌外,金黄色葡萄球菌(8.57 %)作为G+菌,在中老年患者CNSI中也较为常见。在研究过程中并未发现葡萄球菌属对万古霉素、替考拉宁和利奈唑胺耐药,这一结果与Zhao等人[26]的研究结果一致。这可能是由于万古霉素、替考拉宁是中等亲脂性小分子,与血浆蛋白和血脑屏障外排泵亲和力较低所致[27]。

鲍曼不动菌属作为引起包头地区老年患者(≥60岁)CNSI最易感菌种,近年来检出率不断提升。这预示着病原菌以医院获得性感染为主,需要引起临床科室和感染管理科的重视,加强抗菌药物使用的管理,减少院内感染的发生[28]。通过2014-2021年脑脊液主要革兰阴性菌的药敏结果可以看出,鲍曼不动杆菌几乎对所有抗生素均表现为不同程度的高耐药率,其中耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌有6株。对亚胺培南、美罗培南的敏感性为63.6 %,对头孢哌酮/舒巴坦、多黏菌素B敏感性较好,与Cabrera-Maqued等人[29]研究结果一致。建议临床医生首选以上药物进行经验治疗。

肺炎克雷伯菌属是仅次于鲍曼不动菌属外发病率最高的革兰氏阴性菌,感染率达到3.81 %。易感染人群主要存在于≥60岁老年患者中,发病季节多在春、冬两季,这对临床神经症状的诊断和患者的经验性治疗均具有一定的指导意义。对亚胺培南、美罗培南、左氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦的敏感性(100 %)较好,但对氨苄西林的敏感性为0 %。

本研究发现培养阳性患者的白细胞数量均出现不同程度的增加,这是由于微生物感染引起的炎症反应,白细胞被趋化因子吸引。同时,大多数培养阳性的患者都有颅内出血的症状,所以患者的蛋白质含量有所增加。有文献表明,革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌在细胞计数和蛋白定量上存在统计学差异(P<0.05)[2]。这一结论与本研究结果存在一定的差异,首先,可能是由于本文研究样本主要集中在中老年患者年龄阶段有关;其次,可能与所处西部地区气候环境相关;第三,本研究标本量偏少,仅纳入105例样本,需要进一步研究证实。

综上所述,内蒙古地区中老年CNSI患者病原菌主要以表皮葡萄球菌、鲍曼不动杆菌最为多见,临床可根据不同细菌的耐药特征合理选择抗菌药物,同时注意加强医院感染的防控。由于本研究中纳入的患者来源单一,样本量相对较少,尚有待进一步的研究证实。