中国宁夏地区幽门螺杆菌临床分离株的抗生素耐药性及生物膜形成特性研究

《Scientific Reports》：Characterization of antibiotic resistance and biofilm formation in clinical Helicobacter pylori isolates from Ningxia, China

本研究针对幽门螺杆菌(H. pylori)耐药性日益严峻的全球性问题，在宁夏地区开展了临床分离株的耐药性及生物膜形成特性分析。研究通过对78株临床分离株进行药敏试验和生物膜检测，发现该地区H. pylori对甲硝唑(MTZ)、克拉霉素(CLR)和左氧氟沙星(LEV)耐药率分别高达65.3%、52.5%和38.4%，且高生物膜形成菌株的耐药风险显著增高。研究首次揭示了宁夏地区H. pylori耐药现状与生物膜形成的相关性，为临床治疗策略制定提供了重要依据。

　　

在全球范围内，幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)感染影响着近半数人口，这种革兰氏阴性螺旋杆菌不仅是慢性胃炎、消化性溃疡的主要病因，更被世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)列为I类致癌物。随着抗生素的广泛使用，H. pylori的耐药性问题日益突出，导致根除治疗失败率持续攀升，成为全球公共卫生领域的重要挑战。

在中国西北地区的宁夏回族自治区，H. pylori感染情况及耐药特征尚未有系统研究。更值得关注的是，细菌生物膜(biofilm)作为一种独特的生存策略，通过分泌胞外基质形成保护性屏障，可使H. pylori对抗生素的耐受性提高10-1000倍，但生物膜形成与耐药性发展的具体关联机制仍需深入探索。

为解决这一科学问题，宁夏医科大学总医院的研究团队在《Scientific Reports》上发表了题为"Characterization of antibiotic resistance and biofilm formation in clinical Helicobacter pylori isolates from Ningxia, China"的研究论文。该研究系统分析了2023-2024年间宁夏地区临床分离的78株H. pylori的感染特征、耐药谱、生物膜形成能力及遗传多样性，为区域化H. pylori防治提供了重要科学依据。

研究人员主要采用了以下几项关键技术方法：从158例胃黏膜组织样本中分离培养H. pylori；使用E-test法测定对阿莫西林(AMX)、四环素(TET)、左氧氟沙星(LEV)、甲硝唑(MTZ)和克拉霉素(CLR)五种抗生素的最低抑菌浓度(MIC)；通过结晶紫染色半定量法评估生物膜形成能力；利用下一代测序技术进行多位点序列分型(MLST)和系统发育分析。

2.1 H. pylori感染患者的一般临床特征

研究期间共收集158例胃黏膜样本，成功培养78株H. pylori，培养成功率为49.3%。患者平均年龄50.4±13.0岁，男女比例接近(35:43)。疾病类型分布显示，萎缩性胃炎患者占比最高(61.5%，48/78)，其次为非萎缩性胃炎(11.5%)、胃癌(10.3%)、十二指肠溃疡(9.0%)和胃溃疡(6.4%)。这一结果证实H. pylori感染与多种胃黏膜疾病密切相关，且萎缩性胃炎是最常见的临床表现。

2.2 临床H. pylori的耐药情况

药敏试验结果显示，75.6%(59/78)的菌株对至少一种抗生素耐药，其中MTZ耐药率最高(65.3%)，其次是CLR(52.5%)和LEV(38.4%)，而对AMX和TET的耐药率相对较低(分别为8.9%和3.8%)。多重耐药情况尤为值得关注：双重耐药菌株占26.8%(MTZ+CLR 16.6%，MTZ+LEV 5.1%，CLR+LEV 5.1%)，三重耐药(MTZ+CLR+LEV)占17.9%，甚至发现四重(5.1%)和五重耐药(2.6%)菌株。这些数据表明宁夏地区H. pylori耐药问题严重，且多重耐药趋势明显。

2.3 敏感与耐药H. pylori的特征差异

比较敏感组(19株)与耐药组(59株)的临床特征，发现两组在年龄、性别和疾病类型分布上无显著差异。然而，耐药组中高生物膜形成菌株的比例显著高于敏感组(40.7% vs 10.5%，P=0.015)，提示生物膜形成可能与耐药性发展存在内在关联。

2.4 低、高生物膜形成菌株的耐药性差异

按生物膜形成能力将菌株分为低形成组(52株)和高形成组(26株)，进一步分析显示，高生物膜形成组对MTZ、CLR和LEV的耐药风险显著增高：MTZ耐药风险增加1.64倍(95% CI: 1.233-2.188)，CLR增加2.31倍(95% CI: 1.562-3.436)，LEV增加3.46倍(95% CI: 1.94-6.13)。而对AMX和TET的耐药性在两组间无显著差异。此外，高生物膜形成组中三重(MTZ+CLR+LEV)和四重(AMX+MTZ+CLR+LEV)耐药比例也显著高于低形成组，表明生物膜形成可能促进多重耐药的发展。

2.5 H. pylori的多位点序列分型和系统发育分析

对52株H. pylori(34株低生物膜形成，18株高生物膜形成)进行下一代测序和MLST分析，发现所有菌株均为新的序列型(ST)，显示高度的遗传多样性。七个看家基因的变异率超过90%，其中ppa基因多样性最高(94.2%)。系统发育树分析显示，大部分菌株同源性较低，但高生物膜形成菌株(HP39-HP52)表现出一定的同源性，提示这些菌株可能具有相似的生物膜形成机制。

本研究首次系统揭示了宁夏地区临床H. pylori分离株的耐药特征及与生物膜形成的相关性。结果表明，该地区H. pylori对MTZ、CLR和LEV的耐药率较高，且与生物膜形成能力呈正相关。高生物膜形成不仅增加了单一抗生素的耐药风险，还促进了多重耐药的发展。遗传分析显示菌株具有高度多样性，但高生物膜形成菌株可能存在共同的进化途径。

这些发现具有重要的临床意义：首先，强调了在H. pylori治疗中考虑地区耐药特征的必要性；其次，证实了生物膜形成在耐药性发展中的关键作用，为开发针对生物膜的辅助治疗策略(如N-乙酰半胱氨酸NAC)提供了理论依据；最后，遗传多样性研究为理解H. pylori的进化及传播机制提供了新视角。

研究的局限性包括样本量相对较小、观察时间较短以及部分分子机制尚未明确，未来需要更大规模、更长周期的研究，并深入探索生物膜介导耐药的具体分子机制。尽管如此，本研究为宁夏地区H. pylori感染的临床治疗和耐药监测提供了重要基础数据，对改善区域公共卫生具有积极意义。