《Microorganisms》:Polymicrobial Complexity Rather than Glycemic Control Is Associated with Multidrug Resistance in Diabetic Foot Infections
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摘要:为探讨与糖尿病相关足感染(DFI)中多重耐药性(MDR)相关的因素,本研究重点关注多微生物感染和糖化血红蛋白(HbA1c)。这项回顾性单中心研究纳入了2025年期间采集的培养阳性深部组织活检标本。来自同一患者的连续阳性活检被分组为发作期,即连续样本采集时
摘要:为探讨与糖尿病相关足感染(DFI)中多重耐药性(MDR)相关的因素,本研究重点关注多微生物感染和糖化血红蛋白(HbA1c)。这项回顾性单中心研究纳入了2025年期间采集的培养阳性深部组织活检标本。来自同一患者的连续阳性活检被分组为发作期,即连续样本采集时间间隔≤7天。MDR评估采用针对特定微生物的抗菌药物类别,计数耐药结果并排除预期的天然耐药表型。逻辑回归使用了患者聚类稳健标准误。HbA1c在次要模型中进行了评估,该模型仅限于采样前后±30天内的测量值。191份培养阳性活检产生了来自150例患者的175次发作期;其中43次发作期(24.6%)为多微生物感染。最常分离到的菌种为金黄色葡萄球菌(占发作期的35.4%)、铜绿假单胞菌(20.6%)和粪肠球菌(14.9%)。在157次可评估MDR的发作期中,49次(31.2%)为MDR阳性。多微生物感染发作期中MDR发生率为46.5%,而单一微生物感染发作期为25.4%(粗OR 2.55;p = 0.020)。在调整了革兰阴性菌感染、年龄和性别后,多微生物感染仍与MDR相关(aOR 4.52,95% CI 1.91–10.72)。在HbA1c调整模型中(94次发作期;85例患者),多微生物感染仍与MDR相关(aOR 4.04,95% CI 1.38–11.84),而HbA1c与MDR无显著相关性(每增加1%的aOR 0.91,95% CI 0.69–1.20)。多微生物感染与MDR相关,尽管未测量的临床混杂因素限制了这一结果的解读。由于精确度有限,HbA1c的发现仍不具决定性。这些关联需要在纳入详细临床暴露因素和伤口特征的大型研究中加以确认。
研究背景与目的
糖尿病足感染(diabetic foot infection, DFI)是糖尿病的严重并发症,全球患病率持续上升,导致高发病率、长期住院、高昂医疗费用及非创伤性下肢截肢的主要原因之一。DFI的微生物学特征复杂且异质性强,常涉及需氧菌和厌氧菌构成的多微生物群落。传统培养方法可能低估真实的微生物负荷,漏检难培养或厌氧病原体。抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance, AMR)进一步增加了治疗难度,导致治疗失败和不良预后。血糖控制水平,通常通过糖化血红蛋白(glycated hemoglobin, HbA1c)评估,是糖尿病患者感染易感性的关键决定因素,但其与DFI微生物复杂性、多微生物感染结构及抗菌药物耐药性的直接关联尚缺乏充分探索。因此,本研究旨在探讨HbA1c水平与DFI微生物学特征之间的关联,特别关注多微生物组织结构及AMR模式。
研究方法概述
这是一项在意大利米兰IRCCS MultiMedica医学中心临床医学专科实验室开展的回顾性观察性研究,纳入2025年1月至12月期间管理的糖尿病相关足感染(DFI)患者。研究人员从实验室数据库中筛选记录为活检的标本,所有纳入标本均为常规临床护理中采集的深部组织活检,排除了浅表拭子标本。初始数据集包含3348条微生物学记录,对应419份独特活检标本,其中191份活检培养阳性,用于构建感染发作期。连续培养阳性的活检若间隔≤7天则归为同一发作期,超过7天则定义为新发作期,最终得到来自150例患者的175次培养阳性发作期。微生物鉴定采用Autof MS1000基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)系统,抗菌药物敏感性试验(AST)采用VITEK? 2系统,药敏分类依据当时的EUCAST临床折点。多重耐药性(MDR)定义采用Magiorakos等提出的标准化针对特定微生物的抗菌药物类别标准,定义为对至少三个相关抗菌药物类别中的至少一种药物获得性耐药。统计分析使用Python软件,采用患者聚类稳健标准误的逻辑回归模型。
研究结果
3.1 研究人群与发作期构建:175次感染发作期来自150例患者,其中132次(75.4%)为单一微生物感染,43次(24.6%)为多微生物感染。共鉴定出232次发作期水平的物种出现,代表23种细菌分类群。最常见菌种为金黄色葡萄球菌(35.4%)、铜绿假单胞菌(20.6%)和粪肠球菌(14.9%)。革兰阴性菌存在于104/175次发作期(59.4%)。
3.2 多微生物发作期中的微生物组成与共现:43次多微生物发作期包含100次发作期水平的物种出现:30次含两种菌,12次含三种菌,1次含四种菌。粪肠球菌出现在18/43次发作期,金黄色葡萄球菌17/43次,铜绿假单胞菌15/43次。最常见的配对共现为铜绿假单胞菌与金黄色葡萄球菌(7次发作期),其他常见组合包括粪肠球菌与奇异变形杆菌、大肠杆菌或肺炎克雷伯菌(各5次)等。
3.3 MDR负担与特定微生物分布:175次发作期中,157次(89.7%)含有至少一种可根据标准化框架评估MDR的微生物,18次(10.3%)不可评估。157次可评估发作期中,49次(31.2%)为MDR阳性。单一微生物发作期MDR检出率为25.4%(29/114),多微生物发作期为46.5%(20/43),粗OR为2.55(Fisher精确检验p=0.020)。分离株水平上,MDR流行率在各类微生物间差异显著:金黄色葡萄球菌50.7%,奇异变形杆菌54.5%,肺炎克雷伯菌90.0%,大肠杆菌33.3%,铜绿假单胞菌5.4%,阴沟肠杆菌复合群5.9%,粪肠球菌未检出MDR。表型特征显示44.8%的金黄色葡萄球菌为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),3.4%的肠球菌为万古霉素耐药肠球菌(VRE),8.1%的肠杆菌目细菌对美罗培南耐药。
3.4 MDR相关因素的多变量分析:主要多变量模型纳入157次可评估发作期(135例患者),调整革兰阴性菌感染、年龄和性别后,多微生物感染仍与MDR显著相关(aOR 4.52,95% CI 1.91–10.72;p<0.001)。革兰阴性菌感染与MDR呈负相关(aOR 0.38,95% CI 0.15–0.96;p=0.042),年龄和男性性别与MDR无显著关联。
3.5 HbA1c与MDR:140次发作期有可用HbA1c测量值,中位测量时间为采样前7天。限制于±30天内且有MDR可评估的发作期后,94次发作期(85例患者)进入主要HbA1c调整模型,其中33次MDR阳性。未检测到HbA1c与MDR之间的显著关联(每增加1%的aOR 0.91,95% CI 0.69–1.20;p=0.510)。多微生物感染仍与MDR相关(aOR 4.04,95% CI 1.38–11.84;p=0.011)。两项探索性敏感性分析均一致显示多微生物感染与MDR相关,而HbA1c无显著关联。
讨论与结论
本研究的主要发现是多微生物感染与MDR之间存在一致性关联。在多微生物感染发作期中,MDR检出率几乎是单一微生物感染的两倍,且在调整人口学和微生物学协变量后仍保持独立关联。然而,这种关联不应被解释为多微生物感染的生物学决定作用,它更可能是伤口慢性化、既往抗菌药物暴露和医疗接触史的替代标志物。由于缺乏既往抗生素治疗史、住院史、溃疡持续时间与严重程度、外周动脉疾病等信息,无法排除未测量混杂因素的影响。HbA1c与MDR之间未检测到统计学显著关联,但受限于样本量较小(仅94次发作期),该结果不能证明无关联存在。HbA1c反映的是过去数月的全身性血糖暴露,而抗菌药物耐药性的获取和选择可能更直接地受既往抗菌治疗、住院、慢性伤口病程等因素影响。
研究结论翻译:在这项回顾性单中心队列研究中,对于培养阳性的糖尿病相关足感染发作期,多微生物感染在调整所测量的人口学和微生物学协变量后仍与MDR相关。多微生物性可能反映了伤口慢性化和既往医疗或抗菌药物暴露,而非直接的耐药性生物学决定因素。未检测到HbA1c与MDR之间的统计学显著关联,但有限的样本量和精确度排除了得出不存在关联的结论。这些发现支持在临床背景下解读培养和药敏结果。需要开展纳入抗菌药物暴露、伤口特征、血管状态和感染严重程度的大规模多中心研究,以评估这些关联的可重复性。