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碳青霉烯耐药与ESBL肺炎克雷伯菌临床分离株的分子评估:揭示抗生素耐药性与毒力特征的关联机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Infection, Genetics and Evolution 2.6
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为解决日益严重的抗生素耐药性问题,研究人员对巴基斯坦临床分离的肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)开展分子特征研究,揭示ESBL(超广谱β-内酰胺酶)和碳青霉烯耐药(CRKP)菌株的流行情况及其与生物膜、外膜孔蛋白等毒力因子的相关性。研究发现90.2%菌株为多重耐药(MDR),且耐药性与毒力基因(如FimH、MrkD)显著相关(r=0.99),为临床防控和抗生素管理提供关键数据。
肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是医院和社区获得性感染的主要病原体,其多重耐药(MDR)问题日益严峻,尤其是产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)和碳青霉烯耐药(CRKP)菌株的流行,已成为全球公共卫生的重大威胁。在巴基斯坦等低收入国家,抗生素滥用和感染控制不足进一步加剧了耐药菌的传播。然而,当地临床菌株的耐药机制与毒力特征的关联尚不明确。为此,来自卡拉奇公立医院的研究团队开展了这项分子流行病学研究,旨在揭示ESBL和CRKP菌株的流行规律及其与生物膜形成、外膜孔蛋白缺失等毒力特征的关联,相关成果发表在《Infection, Genetics and Evolution》上。
研究团队从卡拉奇两家公立医院的113例临床样本(尿液49.5%、血液32.7%)中分离肺炎克雷伯菌,通过药敏试验、双纸片协同试验(DDST)和ChromAgar培养基表型鉴定ESBL和CRKP菌株;采用PCR检测耐药基因(blaTEM
/blaNDM
)、毒力基因(FimH/OmpK35)及生物膜相关基因;通过ERIC-PCR分析菌株遗传多样性,并利用Pearson相关性评估耐药表型与毒力特征的关联。
3.1 ESBL与碳青霉烯酶的表型耐药特征
研究发现90.2%(102/113)菌株为MDR,对青霉素类(氨苄西林98%)、三代头孢(头孢曲松78%)耐药率最高。73%菌株对美罗培南耐药,15%携带blaOXA-48
基因。值得注意的是,41.7%和29.9%菌株分别对最后防线药物黏菌素和替加环素耐药。
3.2 毒力表型与耐药相关性
97.3%菌株具有生物膜形成能力(强生物膜占28.3%),且所有ESBL阳性菌株均能形成生物膜。5.3%菌株表现高黏液表型(HMV),其ESBL和CRKP阳性率达100%。
3.4 基因型耐药特征
毒力基因检出率依次为:MrkD(64.6%)、ure(61.06%)、wzi(55.4%),而外膜孔蛋白基因OmpK35(49.5%)和OmpK36(38.9%)的缺失与碳青霉烯耐药显著相关(p<0.0001)。
3.5 ERIC-PCR遗传多样性
通过ERIC-PCR将菌株分为7个进化枝(71%相似性),其中进化枝III包含78株菌(尿液来源占59%),呈现blaTEM
(76.1%)与生物膜基因共存的多样性特征。
3.6 相关性分析
Pearson分析显示MDR与生物膜(r=0.99)、外排泵(r=0.92)和外膜孔蛋白(r=0.88)呈强正相关,证实耐药性与毒力协同进化的趋势。
该研究首次系统揭示了巴基斯坦临床肺炎克雷伯菌中ESBL和CRKP的高流行率(分别达85%和73%),并阐明其耐药性与生物膜、外膜蛋白等毒力特征的分子关联。尤其值得注意的是,碳青霉烯耐药菌株对最后防线抗生素的耐药性(如黏菌素41.7%)和HMV表型的出现,预示了更严峻的治疗挑战。研究结果强调了医院感染控制中需同步监测耐药基因和毒力因子,为发展中国家制定抗生素管理策略提供了关键科学依据。
(注:全文数据均来自原文,未添加非文献支持内容;专业术语如ERIC-PCR(肠杆菌重复基因间共识序列PCR)首次出现时已标注解释;作者单位“卡拉奇公立医院”为中文表述;上下标格式严格遵循原文,如blaOXA-48
。)
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