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本文聚焦医疗相关感染（HAIs）展开综述。阐述了其全球流行现状，分析影响感染的微生物、环境等因素，介绍先进诊断方法、替代治疗手段，探讨与气候变化的关联。为了解 HAIs 提供多维度视角，对防控和研究有重要参考价值。
医疗相关感染的严峻现状
医疗相关感染（Healthcare-associated infections，HAIs），曾被称为医院感染，如今已成为全球医疗系统面临的重大挑战。它不仅延长患者住院时间、增加抗菌治疗时长，还导致抗生素耐药性（Antibiotic Resistance，AR）上升，治疗难度和成本剧增，严重威胁患者和医护人员的安全。
在全球范围内，HAIs 的流行情况差异显著。高收入国家的感染率相对较低，如美国为 4.5% ，澳大利亚部分地区为 9.9% ，新西兰为 6.6% 。而低收入和中等收入国家（Low- and Middle-Income Countries，LMIC）的感染率则高得多，东南亚部分地区达 21.6%，非洲部分地区甚至高达 88.9%。在医院的重症监护病房（Intensive Care Units，ICUs），HAIs 的患病率更高，WHO 在 2010 年的一项多中心研究显示，ICU 中 HAIs 的患病率高达 51% 。新生儿群体也是 HAIs 的高发人群，由超广谱 β- 内酰胺酶（Extended-Spectrum Beta-Lactamase，ESBL）产生菌引起的 HAIs 患病率在不同地区有所差异，且呈逐年上升趋势。
HAIs 带来的经济负担同样沉重。在美国，每年因 HAIs 导致的额外医疗费用高达 284 亿 - 450 亿美元。而在非洲，多重耐药菌（Multidrug-Resistant Bacteria，MDR）较为常见，如 70.3% 的肠杆菌科菌株对第三代头孢菌素耐药，70.5% 的金黄色葡萄球菌菌株耐甲氧西林，55% 的铜绿假单胞菌菌株对所有测试药物耐药。这些数据表明，HAIs 已成为一个亟待解决的全球性公共卫生问题。
引发 HAIs 的风险因素
HAIs 的发生与多种因素密切相关。特定的合并症，如糖尿病，会显著增加尿路感染的风险，虽然其作为医疗相关肺炎的风险因素仍存在争议，但不可忽视。老年患者中，HAIs 的患病率较高，神经系统疾病的存在更是增加了感染风险。同时，新生儿尤其是在新生儿重症监护病房（Neonatal Intensive Care Units，NICUs）的新生儿，由于免疫系统尚未发育完全，也是 HAIs 的高危人群。
医疗设备的使用也是重要风险因素之一。例如尿道导管、气管切开术、中心静脉导管（Central Venous Catheter，CVC）等的使用，以及放置时间的长短，都与 HAIs 的发生密切相关。长时间住院、康复和短期护理等特殊护理类型，也会增加患者感染 HAIs 的可能性。
此外，医院环境因素同样不可小觑。医院的基础设施状况，如安全用水的供应、卫生设施的完善程度、人员配备情况等，都会影响 HAIs 的传播。同时，医院环境中的微生物污染，尤其是通过空气传播（如飞沫传播）和间接接触传播（如通过污染的表面），也是导致 HAIs 爆发的重要原因。
先进的诊断方法为 HAIs 诊疗带来新契机
及时准确地诊断 HAIs 对于实施有效的感染控制措施和合理的抗菌治疗至关重要。传统的微生物诊断方法，如基于培养的技术，存在响应时间长、灵敏度有限、操作复杂且成本高等局限性。随着科技的发展，先进的分子诊断技术应运而生，为 HAIs 的诊断带来了新的突破。
聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术在检测 HAIs 相关病原体方面发挥着重要作用。它能够快速、准确地检测出 MDR 细菌病原体，如 ESKAPE（Enterococcus faecium、Staphylococcus aureus、Klebsiella pneumoniae、Acinetobacter baumannii、Pseudomonas aeruginosa 和 Enterobacter spp.）和艰难梭菌（Clostridioides difficile）等。同时，PCR 技术还能有效检测医院内的病毒感染，如巨细胞病毒（Cytomegalovirus，CMV）、诺如病毒和呼吸道病毒等，以及真菌（如念珠菌属和曲霉属）感染。基于 PCR 技术发展而来的实时 PCR（Real-Time PCR，RT-PCR）技术，可实时监测目标扩增，多种 PCR 平台还针对最常见的碳青霉烯酶（如blaKPC、blaOXA?48等）进行检测。此外，等温扩增技术，如环介导等温扩增（Loop-Mediated Amplification，LAMP）、解旋酶依赖性扩增（Helicase-Dependent Amplification，HDA）、核酸序列依赖性扩增（Nucleic Acid Sequence-Based Amplification，NASBA）和转录介导扩增（Transcription-Mediated Amplification，TMA）等，也在不断发展，进一步提高了诊断效率。
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（Matrix-Assisted Laser Desorption-Ionization Time of Flight Mass Spectrometry，MALDI-TOF MS）技术是另一种重要的诊断手段。它基于微生物的蛋白质谱进行物种鉴定，具有快速、高效、易用且成本低的优点。该技术不仅能成功鉴定细菌和真菌病原体，还在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus，MRSA）检测、粘菌素耐药性分析以及 ESKAPE 病原体的耐药标记物识别等方面取得了显著成果。
下一代测序（Next-Generation Sequencing，NGS）技术则为微生物病原体的全基因组测序或宏基因组测序提供了有力支持。它能够揭示 HAIs 的病因，包括那些传统方法无法培养的病原体。通过分析特定的核糖体 RNA 序列，如细菌的 16S rRNA 和真菌的 18S RNA 及内部转录间隔区（Internal Transcribed Spacer，ITS），NGS 技术为个性化医疗的发展开辟了新的前景。
人工智能（Artificial Intelligence，AI）和机器学习（Machine Learning，ML）技术在 HAIs 诊断中的应用也日益广泛。它们能够实时处理大量的临床、微生物和患者数据，通过分析患者的电子健康记录（Electronic Health Records，EHRs）、影像数据（如 X 射线和 CT 扫描）等，发现感染的早期指标，预测感染的发生和爆发，并优化资源分配，提高感染防控的效率。
对抗 HAIs 的新策略探索
面对 HAIs 的严峻挑战，寻找新的预防和治疗策略迫在眉睫。噬菌体疗法、基于微生物组的干预措施和疫苗接种成为了研究的热点方向。
噬菌体疗法是一种新兴的治疗选择，它利用噬菌体来感染、复制并理论上消灭感染患者体内的细菌种群。2016 年，静脉注射噬菌体疗法首次成功用于治疗严重的耐多药鲍曼不动杆菌感染，此后该疗法受到了广泛关注。多项临床试验对噬菌体疗法进行了评估，如针对铜绿假单胞菌的噬菌体疗法在慢性中耳炎治疗中取得了显著效果，但在其他疾病（如慢性静脉腿部溃疡）的治疗中效果存在差异。目前，噬菌体疗法的临床疗效因试验设计、噬菌体变体、治疗条件和细菌种类等因素的不同而有所差异，未来仍需进一步优化噬菌体的选择和标准化剂量，并扩大临床试验规模。
微生物组在宿主健康中起着至关重要的作用，它能够影响免疫反应和感染易感性。许多 HAIs 是由于微生物群从平衡状态转变为失调状态，导致机会性感染的发生。例如，艰难梭菌感染与肠道微生物群的失衡密切相关。抗生素的使用、长期住院、低纤维饮食等因素都可能破坏肠道微生物群的平衡，促进艰难梭菌的增殖。基于微生物组的干预措施，如粪便微生物群移植（Fecal Microbiota Transplantation，FMT）和益生菌疗法，在预防和治疗 HAIs 方面展现出了潜力。FMT 对于复发性艰难梭菌感染的治疗成功率超过 80%，它通过重新引入多样化的微生物群落来抑制艰难梭菌的生长。益生菌疗法则通过在肠道中定植有益菌种，抑制病原体的生长，从而降低 HAIs 的发生率。
疫苗接种是对抗 AMR 的重要手段之一，对于减少抗生素的使用和耐药菌株的感染率具有关键意义。目前，针对 HAIs 致病菌的疫苗研发主要集中在多个方向，包括灭活全细胞（Inactivated Whole Cells，IWC）、外膜囊泡（Outer Membrane Vesicles，OMVs）、外膜复合物（Outer Membrane Complex，WTO）、外膜蛋白（Outer Membrane Proteins，OMP）以及单克隆抗体（Monoclonal Antibodies，mAbs）介导的被动免疫等。然而，临床疫苗试验的结果并不一致。例如，针对金黄色葡萄球菌的疫苗在诱导免疫反应方面表现良好，但在预防术后感染方面效果不佳；针对铜绿假单胞菌的疫苗在安全性和免疫原性方面有一定成果，但在临床疗效方面仍有待提高。此外，鲍曼不动杆菌的疫苗研发进展较慢，主要是由于亚单位疫苗在体内易降解且免疫原性较弱。未来，疫苗研发需要探索新的技术和方法，以提高疫苗的有效性和稳定性。
医院环境与感染控制措施
医院环境在 HAIs 的传播中起着关键作用，因此加强医院环境管理和感染控制措施至关重要。HAIs 的病原体主要通过空气传播（如飞沫传播）和间接接触传播（如通过污染的表面，即污染物传播）。某些微生物，如 MRSA、艰难梭菌属、铜绿假单胞菌属等，能够在表面存活数小时至数月，大大增加了感染爆发的风险。
医院环境中的表面材料特性，如粗糙度、孔隙率、电荷和疏水性等，会影响病原体的存活和传播。同时，人体体液中的蛋白质或其他生物物质可能会稳定这些病原体，延长其存活时间。例如，在医院中，地板清洁设备的污染曾导致碳青霉烯酶产生肠杆菌科（Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae，CPE）的爆发。因此，严格的消毒协议对于减少 HAIs 至关重要。研究表明，采用紫外线 C（UV-C）光进行表面消毒、使用抗菌涂层等措施，能够有效降低 HAIs 的发生率。
医护人员的手卫生也是预防 HAIs 的关键环节。历史研究表明，手卫生在预防医院感染中起着重要作用。正确实施手卫生协议，结合使用防护 gown 和手套，能够显著降低 HAIs 在移植受者中的发生率。然而，研究发现，部分医护人员对手卫生的重要性认识不足，存在不规范的操作行为，这为 HAIs 的传播埋下了隐患。因此，加强医护人员的手卫生培训和监督至关重要。
此外，抗生素管理在减少 HAIs 方面也发挥着重要作用。合理使用抗生素，避免滥用和误用，能够减缓 AR 的发展，从而降低 HAIs 的发生率。一些研究表明，短期使用抗生素可以显著降低呼吸机相关性肺炎的发生率。同时，通过整合患者数据、开发感染风险评估模型和半自动化监测系统等手段，能够加强对 HAIs 的监测和防控，提高感染控制的效果。
气候变化与 HAIs 的微妙联系
气候变化与 HAIs 之间存在着复杂的相互关系。气候变化，如气温上升、降水模式改变和极端天气事件的增加，不仅影响病原体和媒介的地理分布，还会对水和空气质量产生影响。这些环境变化可能会削弱医疗基础设施，增加患者的易感性，促进耐药菌的繁殖，从而加剧 HAIs 的流行。
研究表明，温度升高与细菌生长速率增加和水平基因转移有关，这可能会促进 AR 的扩展。在欧洲和美国的一些研究中，发现碳青霉烯耐药的铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌以及 MRSA 菌株与温暖季节的温度变化（32 - 36°C）存在关联，同时大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌的 AR 与美国不同地区 10°C 的平均温度差异相关。此外，气候条件（如露点、湿度）还与住院儿童呼吸道感染的严重程度有关。
从 One Health 的角度来看，人类、动物和环境健康相互关联，气候变化对生态系统的影响会进一步影响耐药菌在不同领域的传播。例如，通过对蜜蜂的研究发现，环境污染和气候因素与 AMR 风险之间存在着潜在联系。因此，采取 One Health 方法，加强对人畜共患病和媒介传播疾病的管理，发展适应气候变化和自然灾害的卫生基础设施，对于预防和控制 HAIs 具有重要意义。然而，目前关于气候变化和 AMR 相互作用的研究仍处于起步阶段，需要更多的实证研究来填补相关知识空白。
总结与展望
本综述全面探讨了 HAIs 的多个方面，包括其微生物决定因素、医院环境的作用、气候变化的影响、先进的诊断方法以及新的治疗和预防策略。研究发现，HAIs 在全球范围内的流行情况存在显著差异，高收入国家的患病率相对较低，而 LMIC 的患病率较高，这主要与感染预防措施的实施情况和医疗基础设施的完善程度有关。
尽管一些高收入国家在利用分子诊断工具、严格的感染控制政策和统计建模来减少 HAIs 的负面影响方面取得了一定进展，但在面临基础设施和财政限制的地区，仍存在许多不足之处。同时，不适当的抗生素使用、长时间住院和环境参数的变化等因素，都可能导致微生物群失调，增加机会性病原体感染的风险。
在治疗和预防方面，噬菌体疗法为治疗耐药菌引起的 HAIs 提供了新的选择，但需要进一步优化和标准化；微生物组研究的进展为 HAIs 的治疗带来了新的希望，FMT 和益生菌疗法在预防和治疗某些 HAIs 方面显示出了良好的效果；疫苗接种作为对抗 AMR 的重要手段，虽然在研发过程中面临诸多挑战，但仍然是未来研究的重要方向。此外，AI 和 ML 技术在 HAIs 的诊断和预测方面具有巨大潜力，但需要解决数据整合、伦理和经济等方面的问题。
展望未来，通过将基于生物因素的预防和治疗策略（如疫苗接种、噬菌体疗法和基于微生物组的策略）整合到 HAIs 的预防和治疗方案中，有望减少对抗生素的依赖，降低感染率。同时，随着宏基因组学和 AI 技术的不断发展，实现针对患者的个性化微生物组评估，识别 HAIs 的高危人群将成为可能。在气候变化的背景下，实施 One Health 策略，加强对环境和健康因素的综合管理，对于减少 HAIs 的发生、保障全球公共卫生安全具有重要意义。虽然目前在 HAIs 的研究和防控方面仍存在许多知识空白和挑战，但通过不断的研究和创新，有望找到更有效的解决方案，应对这一全球性的公共卫生难题。
