中国某三甲医院强生物膜形成能力和高毒力耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）克隆的分子流行病学与致病特征研究

本研究针对中国呼和浩特某三甲医院临床分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），首次系统揭示了兼具强生物膜形成能力和细胞内侵袭特性的高毒力克隆ST5-t2460、ST59-t437和ST239-t030的分子特征。通过表型耐药分析、生物膜降解实验和流式细胞术等技术，发现ST5-t2460和ST239-t030克隆同时具备广谱耐药性（对庆大霉素、喹诺酮类和四环素耐药率>87.5%）和高毒力（携带fnbA、isdB等黏附基因及sea/tsst-1等毒素基因），其生物膜基质以胞外DNA（eDNA）为主（DNase I降解率达61.3%）。该研究为西北地区MRSA感染的精准防控提供了关键分子依据。

　　

在抗生素耐药性日益严峻的全球背景下，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）因其多重耐药特性和高致病性成为临床治疗的重大挑战。这种"超级细菌"不仅能形成坚不可摧的生物膜（biofilm）对抗宿主免疫和抗生素攻击，还能侵入宿主细胞建立"避难所"，导致感染反复发作。更令人担忧的是，兼具这两种"超能力"的MRSA菌株在流行病学特征和致病机制上仍存在大量认知空白。

内蒙古医科大学附属医院的研究人员通过长达13年（2010-2023年）的监测，从1072株临床MRSA中筛选出70株强生物膜形成菌株（OD>0.4），采用结晶紫染色、刚果红琼脂（CRA）法评估生物膜特性，通过DNase I等降解剂解析胞外聚合物（EPS）组分，结合MLST（多位点序列分型）和spa分型进行分子溯源，并运用流式细胞术和A549细胞侵袭模型评估毒力。研究发现这些"双强"MRSA主要来源于呼吸道标本（60%），其生物膜基质中eDNA含量最高（DNase I降解率61.3%），71.4%菌株同时具备强侵袭能力（侵袭率>5.03%）。

主要研究结果

强生物膜形成MRSA的流行特征

监测数据显示强生物膜形成MRSA比例从2011年的42%升至2018年的92%，在血标本中检出率最高（84%）。通过结晶紫染色和CRA法双重验证，70株OD>0.4的菌株被确定为后续研究对象。

生物膜基质组分解析

降解实验揭示eDNA是生物膜主要组分（78.6%菌株的DNase I降解率≥50%），显著高于蛋白质（Proteinase K降解率47.8%）和多糖（dispersin B降解率38.3%）。

耐药谱与克隆分布

ST5-t2460（48.6%）和ST239-t030（11.4%）克隆对庆大霉素（82.9-87.5%）、喹诺酮类（91.4-100%）和四环素（97.1-100%）耐药率显著高于ST59-t437（0-35.7%）。值得注意的是，3株菌虽携带mecA基因却对苯唑西林敏感（OS-MRSA）。

毒力特征与基因型关联

ST5-t2460和ST239-t030克隆不仅侵袭能力强（94.1-100% vs ST59-t437的14.3%），且携带更多毒力基因：黏附相关基因（fnbA、sdrD、sasC）和毒素基因（sea/seb/sec、tsst-1、lukE-D）的携带率显著更高（P<0.01）。流式细胞术显示这两个克隆诱导的A549细胞凋亡率（27.4-35.7%）是ST59-t437（17.6%）的1.6-2倍。

讨论与意义

该研究首次系统描绘了中国西北地区强生物膜-高侵袭MRSA的分子图谱，揭示ST5-t2460和ST239-t030作为"双重威胁"克隆的进化优势：通过eDNA-rich生物膜增强环境适应性，同时借助fnbA-isdB整合素通路促进细胞侵袭。特别值得注意的是，ST239-t030克隆虽在全球呈消退趋势，但在本研究中仍保持100%的喹诺酮类耐药和tsst-1携带率，提示区域性持续监测的必要性。

研究成果为临床MRSA感染的精准防控提供了三大启示：①生物膜靶向治疗中DNase I可能比多糖水解酶更有效；②ST5/ST239克隆流行区域应警惕β-内酰胺类、氨基糖苷类和氟喹诺酮的联合耐药；③fnbA、sdrD等基因可作为高毒力MRSA的分子标记。论文发表于《BMC Microbiology》为开发针对"生物膜-侵袭"双通路抑制剂提供了理论依据。