碳青霉烯酶基因(CPOs)在医疗环境中的传播特征:空气与表面在关键耐药基因扩散中的作用

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Journal of Hospital Infection 3.9

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  为解决医院获得性感染(HAIs)中碳青霉烯酶产生菌(CPOs)传播途径不明的难题,研究人员通过前瞻性观察研究,检测了患者环境中blaKPC、blaNDM和blaOXA-48基因的分布。结果显示,地板(97%检出率)和门框(52%)是主要污染源,空气样本仅1例阳性,证实耐药基因可通过空气和表面扩散,为医院感染控制提供了新依据。

  

医疗环境中的隐形威胁:耐药基因如何通过空气和表面传播?

在抗生素滥用和耐药菌激增的时代,碳青霉烯类抗生素被视为治疗多重耐药菌感染的"最后防线"。然而,随着碳青霉烯酶产生菌(CPOs)的出现,这一防线正面临严峻挑战。这类细菌能产生水解碳青霉烯类药物的酶,使最强大的抗生素也失去效力。更令人担忧的是,CPOs引发的医院获得性感染(HAIs)不仅延长患者住院时间,更导致死亡率显著上升。尽管医疗机构已采取接触隔离等措施,耐药菌的传播仍未得到有效控制,暗示可能存在被忽视的传播途径。

加拿大魁北克省四家医院的研究团队在《Journal of Hospital Infection》发表了一项开创性研究。他们首次系统评估了医疗环境中碳青霉烯酶基因(blaKPC、blaNDM和blaOXA-48)在空气和各类表面的分布特征。研究采用前瞻性观察设计,在CPO定植患者房间和对照房间分别采集空气、地板、门框等"非接触表面"(no-touch surfaces)样本,通过qPCR定量分析耐药基因丰度。

关键技术方法
研究团队使用SASS? 3100干式空气采样器(流量300L/min)采集33分钟空气样本,覆盖约10m3空气体积;采用预湿海绵(3M?)擦拭645cm2地板面积;对门框等"非接触表面"使用泡沫头拭子采样80cm2。所有样本经DNeasy? PowerLyzer?试剂盒提取DNA后,通过实时荧光定量PCR(qPCR)检测16S rRNA(总细菌)和三种碳青霉烯酶基因,建立标准曲线进行绝对定量。

主要研究结果

CPO定植患者房间的特征
在26间CPO定植患者房间中,地板表现出最高的基因检出率(97%)和丰度(中位数2.3×104拷贝数),远超门框(52%)和其他非接触表面(42%)。引人注目的是,48%的地板样本检出了患者未携带的耐药基因,提示存在交叉污染。空气样本仅1例检出blaKPC(1.16×101拷贝/m3),但其与16S rRNA的比值(0.008)显著高于既往研究,暗示空气传播潜力。

评估碳青霉烯酶基因的潜在传播
耐药基因不仅存在于患者房间,在相邻走廊(92%)和对照房间(100%)也被检出,且丰度随距离降低。值得注意的是,所有对照房间地板均检出至少一种耐药基因,非接触表面的阳性率(62%)也显著高于对照(12.5%)。这种"梯度扩散"模式强烈提示耐药基因通过人员移动(如鞋底)在医疗环境中广泛传播。

讨论与意义
这项研究颠覆了传统认知:地板这一常被忽视的区域实为耐药基因的"储藏库",97%的检出率远超预期。更关键的是,非接触表面的污染为空气传播提供了间接证据——这些区域不受常规清洁影响,其污染只能源于沉积的生物气溶胶。研究首次量化了bla基因在医院环境中的分布梯度,揭示即使严格实施接触隔离,耐药基因仍可能通过空气和地板扩散。

从感染控制角度看,这些发现具有双重意义:一方面强调需要加强地板清洁和消毒,尤其是患者转运路径;另一方面提示应重新评估空气传播风险,对CPO患者房间可能需增加空气处理措施。研究采用的qPCR监测方法为医院环境耐药基因监测提供了标准化方案,其"非接触表面"采样策略尤其适用于评估长期暴露风险。

这项由加拿大团队完成的研究,为全球抗击抗生素耐药性提供了重要洞见。它证实医疗环境的每个角落——从空气到地板缝隙——都可能成为耐药基因传播的"跳板"。在抗生素研发停滞不前的当下,通过阻断环境传播链来控制耐药菌扩散,或许将成为我们守护"最后防线"的关键策略。

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