针对铜绿假单胞菌和洋葱伯克霍尔德菌复合体感染的有效治疗策略:从精准诊断到协同抗菌
《Scientific Reports》:Effective therapeutic strategies against Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia Cepacia complex infections
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时间:2025年11月24日
来源:Scientific Reports 3.9
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本刊编辑推荐:为解决临床中洋葱伯克霍尔德菌复合体(Bcc)与铜绿假单胞菌易误诊且耐药模式迥异这一难题,Helmy等开展了针对两种病原体的有效治疗策略研究。通过比较常规表型、VITEK 2自动化系统与recA基因PCR/测序法的鉴定效率,并系统评估多种抗生素单用及联用(如N-乙酰-L-半胱氨酸+美罗培南)的协同效应,发现分子鉴定准确性显著优于表型方法,且特定双药/三药组合可有效覆盖两种病原体,为临床经验性治疗提供了新思路。
在医院的微生物实验室里,每一份临床样本的背后都可能隐藏着一位"伪装大师"。洋葱伯克霍尔德菌复合体(Burkholderia cepacia complex, Bcc)就是这样的存在——它们经常被误认为是常见的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),然而这两种病原体却有着截然不同的抗菌药物敏感性特征。这种误诊可能导致严重的临床后果,因为针对铜绿假单胞菌的常规治疗方案对Bcc往往无效。
这一问题在医疗资源有限的地区尤为突出。常规的表型鉴定方法可靠性不足,而分子鉴定技术又未能普及,导致Bcc感染的真实发病率可能被严重低估。更棘手的是,这两种病原体都是医院感染的重要元凶,能够引起囊性纤维化患者的严重呼吸道感染、败血症、尿路感染等多种疾病,且均表现出日益严重的多重耐药(Multidrug-resistant, MDR)问题。
面对这一诊断和治疗的双重挑战,由Noura A.M. Helmy领衔的研究团队在《Scientific Reports》上发表了他们的最新研究成果。他们不仅系统比较了不同鉴定方法的准确性,还探索了能够同时针对两种病原体的有效治疗方案,为临床医生在获得精确微生物学结果前提供了可靠的经验性治疗选择。
研究团队采用了多层次的技术路线:首先通过常规表型方法(如伯克霍尔德菌选择性培养基BCSA)和自动化VITEK 2系统对110株临床分离株进行初步鉴定;进而利用recA基因的PCR扩增和测序分析作为金标准进行验证;在此基础上,通过 Kirby-Bauer纸片扩散法和肉汤微量稀释法测定8类抗菌药物的敏感性;最后采用棋盘法和多组合杀菌试验(Multiple-combination bactericidal test, MCBT)系统评估不同抗菌药物组合的协同效应。
研究共纳入110株临床分离株,来源于开罗多家医院的感染患者样本,包括血液(13株)、尿液(39株)、痰液(42株)、伤口感染(12株)等多种类型,所有菌株均为革兰阴性、氧化酶阳性、麦康凯琼脂上不发酵乳糖的细菌。
常规方法显示,BCSA培养基上54株菌生长旺盛(疑似Bcc),41株部分抑制,15株不生长;而107株能在乙酸铵培养基上生长(疑似铜绿假单胞菌)。VITEK 2系统鉴定出9株(8.2%)为Bcc,3株(2.7%)为伯克霍尔德菌属,98株(89.1%)为铜绿假单胞菌。固有耐药性测试发现,只有多粘菌素(colistin)的敏感性在两种标准菌株间存在差异,这一特征被用作初步筛查指标。
recA基因PCR扩增从24株临床分离株(包括12株VITEK 2鉴定的伯克霍尔德菌和12株多粘菌素耐药的铜绿假单胞菌)中确认4株为Bcc。测序分析进一步将这4株鉴定为伯克霍尔德菌复合体中的B. cenocepacia,这是一种高毒力菌种,可通过气溶胶在医疗机构中传播。
药敏试验揭示了两种病原体的显著差异:Bcc分离株对复方新诺明(91.6%敏感)和米诺环素(83.3%敏感)最为敏感,而对头孢他啶(0%敏感)和多粘菌素(16.6%敏感)耐药率高;铜绿假单胞菌则对多粘菌素(81.6%敏感)和哌拉西林/他唑巴坦(75.5%敏感)保持较好敏感性,而对米诺环素(6.12%敏感)和复方新诺明(46.9%敏感)耐药率高。统计分析证实,两种病原体对多粘菌素、复方新诺明、头孢他啶和米诺环素的敏感性存在显著差异(p < 0.05)。
110株临床分离株中,45株(40.9%)为MDR菌,其中41株为铜绿假单胞菌(占铜绿假单胞菌分离株的41.8%),4株为伯克霍尔德菌(占伯克霍尔德菌分离株的33.3%)。
棋盘法显示,庆大霉素+美罗培南对两种标准菌株均产生协同或部分协同作用;N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-Cysteine, NALC)+美罗培南和NALC+左氧氟沙星则呈现部分协同作用。
多组合杀菌试验针对53株临床分离株(12株伯克霍尔德菌和41株MDR铜绿假单胞菌)测试了双药组合的杀菌效果。NALC+美罗培南和NALC+左氧氟沙星对所有测试菌株均表现出协同杀菌作用;庆大霉素+哌拉西林/他唑巴坦对90.5%的菌株有效;而庆大霉素+美罗培南仅对39.6%的菌株有效,且对伯克霍尔德菌的效果显著优于铜绿假单胞菌(p = 0.001)。
对双药组合耐药的菌株进一步测试三药组合:庆大霉素+美罗培南+多粘菌素对93.75%的菌株(30/32)有效;庆大霉素+哌拉西林/他唑巴坦+多粘菌素则对所有测试菌株(5/5)均有效。
本研究通过系统比较证实,常规表型鉴定方法在区分Bcc和铜绿假单胞菌方面可靠性不足,而recA基因测序可提供准确的物种水平鉴定。更重要的是,研究发现两种病原体确实存在显著的药敏差异,这凸显了准确鉴定的临床重要性。
在治疗策略上,研究证实NALC与美罗培南或左氧氟沙星的组合对两种病原体均表现出强大的协同杀菌活性。尤其值得注意的是,NALC作为一种已用于临床的黏液溶解剂,通过吸入途径可在感染部位达到有效浓度,为肺部感染的治疗提供了潜在的有前景的方案。此外,庆大霉素+哌拉西林/他唑巴坦这一传统组合在患者可达到的浓度下对大多数分离株有效,而对其耐药的菌株可通过添加低剂量多粘菌素实现完全清除,这为应对多重耐药感染提供了实用策略。
这些发现对于医疗资源有限、分子诊断技术尚未普及的地区具有特别重要的意义。在等待精确微生物学结果期间,采用能同时覆盖两种病原体的经验性治疗方案,可显著改善患者预后。未来的研究可进一步探索基于纳米技术的给药系统,以实现更高剂量药物的靶向递送,同时降低全身毒性。
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