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综述:细菌对杀菌剂敏感性及体外适应方法的复杂性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月15日 来源:npj Antimicrobials and Resistance
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这篇综述系统探讨了细菌对杀菌剂(Biocides)敏感性下降的机制及其与抗生素耐药性(AMR)的交叉关联,重点分析了当前研究方法(如MIC/MBC测定、TN-seq、RNA-seq)的优缺点,强调建立标准化评估体系的紧迫性。作者指出杀菌剂(如QACs、CHX、TCS)的过度使用通过水平基因转移(HGT)和突变加速多重耐药(MDR)病原体(如ESKAPE菌群)的进化,呼吁采用"One Health"策略协调全球监管。
杀菌剂(Biocides)作为区别于抗生素的广谱抗菌剂,其耐药性研究面临定义混乱的难题。与抗生素不同,杀菌剂缺乏标准化的临床折点(breakpoints),且术语"耐受性(tolerance)"和"耐药性(resistance)"在不同研究中存在分歧。欧盟标准(EUCAST)将杀菌剂耐药定义为微生物在推荐使用浓度下的存活能力,而van Dijk等学者则主张通过最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)的倍数变化来判定。这种定义差异直接影响了WHO优先病原体(如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA)的监测数据可比性。
当前杀菌剂敏感性测试(BST)主要借鉴抗生素药敏试验(AST)方法,但存在显著局限性。96孔板肉汤稀释法易受杀菌剂光散射干扰(如QACs的临界胶束浓度效应),而琼脂扩散法则难以评估不稳定氧化剂(如过氧乙酸)的活性。更关键的是,富培养基(如Mueller-Hinton)中的有机质会吸附阳离子杀菌剂(如苯扎氯铵BZK),导致MIC值偏差达10倍。研究显示,聚苯乙烯材质微孔板会使鲍曼不动杆菌对氯己定的MBC值虚低,凸显材料选择的重要性。
通过转座子插入测序(TN-seq)技术,学者在耐BZK的鲍曼不动杆菌中发现核糖体蛋白L23/L24突变与secY易位子系统异常。RNA-seq则揭示亚致死浓度三氯生(TCS)可激活大肠杆菌脂肪酸合成基因fabI156-158,而氯己定(CHX)压力会诱导肠杆菌科特有的AceI外排泵高表达。值得注意的是,qac基因簇(如qacA/B)虽广泛存在于质粒上,但其表型贡献度在不同菌株中差异显著,暗示存在复杂的调控网络补偿机制。
梯度琼脂平板法能在14代内筛选出对双癸基二甲基氯化铵(DDAC)耐受性提高9倍的铜绿假单胞菌,但表型稳定性较差。相比之下,连续培养系统(chemostat)中混合微生物群落经3年BZK暴露后,通过16S rDNA测序发现不动杆菌属丰度上升300倍,且携带多重耐药(MDR)调控基因adeRS突变。微孔板平行进化实验则证明,大肠杆菌MG1655经500代氯己定适应后,脂质转运体mlaA突变导致对多粘菌素交叉耐药性增强4-8倍。
作者建议将杀菌剂最小持续杀菌时间(MDK)纳入评估体系,尤其针对医院高频使用的过氧化氢(H2O2)和次氯酸钠(NaClO)。鉴于COVID-19期间QACs环境浓度激增53倍,需建立全球污染物监测网络。美国FDA已禁止含19种杀菌剂的洗护产品,但针对临床关键消毒剂(如聚维酮碘)的监管仍显不足。通过整合机器学习预测模型与多组学验证,有望在ESKAPE病原体中识别新的生物标志物(如锌转运蛋白ZnuABC)。
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