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粪肠球菌毒力基因及耐药性分析

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放射免疫学杂志2012年第25卷第3期J ofRadioimmunolo ̄w2012.25(3 [DOI]10.3969/j.issn.1008-9810.2012.03.022 ・论著・ 粪肠球菌毒力基因及耐药性分析 祝进h 白永凤。 陆军 陈晓 陈瑜 摘要目的:了解临床标本与健康人群肠道来源粪肠球菌(Entercooccus faecalis,Era)的毒力基因分布,探 讨毒力基因与细菌致病性及抗生素耐药性之间关系。方法:收集89株分离临床标本和24株健康人群的粪肠 球菌,采用PCR方法检测aggA、eylA、eylB、cylM、eep、efaA、erda、esp和gelE基因,K—B法测定临床分离株对万古 霉素、四环素、环丙沙星、高浓度链霉素、青霉素、拉宁、呋喃妥因的敏感性。结果:86.7%的粪肠球菌携带 有毒力基因,以eep(76.1%)、efaA(74.3%)、esp(52.2%)和aggA(52.2%)基因为多,其他毒力基因的阳性率 为31.9%一47.8%。除了毒力基因enlA以外,临床分离菌株其他毒力基因的阳性率明显高于健康人分离菌 株。所有菌株中携带8种毒力基因的菌株最为多见,占总菌株的23.9%。粪肠球菌对四环素、环丙沙星和青 霉素耐药率较高,对呋喃妥因耐药率低,未检出对万古霉素和拉宁耐药株。除了高浓度庆大霉素,携带毒 力基因数的多少与抗菌药物的耐药性之间不存在关联。结论:粪肠球菌毒力因子的携带与致病性密切相关,与 耐药性之间的关系需进一步研究。 关键词粪肠球菌毒力基因耐药性 The Incidence of Virulence Genes and Antibiotic Resistence in Enterococcus Faecalis Strains Zhu Jin’,Bai Y0ng—feng,Lu Jun,et a1. Department ofClinical Laboratory,People's Hospital fQuzohou,Quzhou 324000,China Abstmet 0bjective To examine the occurrence of known virulence factor genes in a group of E.faecails strains isolated from clinical isolates and healthy individuals,and to explore the relationship between the virulence genes to pathogenicity and antibiotic re— sistance.Methods A total of l13 E.faecalis strains,isolated from cliincal specimens(89 strains)and healhty indiiduavls(24 strains),were invesitgated for he tpresence ofnine virulence genes including asgA,cylA,cylB,cylM,eep,efaA,enlA,esp nd agelE by using PCR.Antimierebial susceptibiliy was detertmined by the K.B method among cliicanl isolates.Results The data showed 86. 7%of het strains carried at least one virulence marker.Most of het strais carnried eep(76.1%),efaA(74.3%),esp(52.2%)and ag吕A(52.2%)genes respectively,wheeasr the remaiing nivrulence marker8 were detected in variable percentages rngiang from 31.9 t0 47.8%.Excepting enlA.the presences of other irulvence genes in clinical isolates were significantly more common hatn isolates from healthy individuals.The results showed most isolates(23.9%)carried 8 kinds of virulence genes.The resistance rates of cliicaln iso. 1ates to CIP,P, IET were hish,resistance to F/M was low,while none of strinsa appeared to be resistance VAN and I'EC.Finally,ex— cepting GEH,there was no signiifcant association between number of virulence nlarker8 and antibiotic resistance.Conclusion The distribution of irulence genes among E.favcealis is associated witll tlle inereased risk of causing eliicanl infection.while the relationship etbween virulence genes and antibiotic resistance should be further studied in detail. Key Words entereeeccus faeealis,virulence gene,antibiotic resistence 肠球菌属(Enteecorceus)细菌为兼性厌氧革兰阳性球 菌,是人类和动物胃肠道正常菌群之一,也广泛分布于土壤、 水、食物中,近年来肠球菌引起的感染呈上升趋势…。2010 年中国CHINET细菌耐药性监测肠球菌属细菌的分离率居 阳性球菌第二位,其中粪肠球菌占优势45.2% 。 肠球菌感染的致病机制复杂,其中毒力因子的存在与表 达是主要原因之一。目前认为,粪肠球菌的毒力因子细胞溶 素(cytolysin,Cy1)、聚集物质(aggregation substance,AS)、肠 球菌表面蛋白(enterocoeeal surface protein,Esp)、心内膜炎 抗原A(endocarditis antigen A,efaA)、明胶酶(gelatinase, 细菌的致病中起着重要作用 ][3-8]。目前,此类研究主要集 中在国外,国内相应数据较少。本文以分离自健康人群的粪 肠球菌为对照,分析临床标本中分离的菌株毒力基因分布和 药物敏感性,旨在探讨毒力基因和致病性、耐药性之间的 关系。 1材料和方法 1.1试验菌株 1.1.1临床分离株:89株粪肠球菌,分离自2010年1月~ gelE)、溶菌素(enterelysin A,enlA)、信息素增强表达物质 (enhanced expression of pheromone,Eep)等,这些毒力基因在 2010年l2月浙江大学医学院附属第一医院患者的血液、尿 液、胆汁、引流液等临床标本。其中来自血液标本16株,尿 液22株,胆汁16株,引流液18株,导管4株及其他标本 13株。 1.1.2健康人分离株:24株粪肠球菌分离自该院正常体检 人群的肛拭子。 菌株采用30%甘油肉汤冻存管一70 ̄C保存。试验时,菌 株接种血琼脂平板37℃培养18h。 衢州市人民医院(324OOO) 浙江大学医学院附属第一医院(310003) 通讯作者 志2012年第25卷第3期J ofRadioimrn 277--—— 1.2细菌DNA的提取刮取血平板上过夜新鲜培养物(1 2)环至lml的0.85%灭菌生理盐水的EP管内,混匀。在 ~2.ova、TaqDNA聚合酶(10U/ )0.15 、正、反向引物(10 (ixmol/L)各1 、模板DNA2 。反应程序如下:95 ̄C预变性 5min;94℃30s,退火(温度见表1)lmin,72 ̄C 1 min,进行30 4℃~8 ̄C,12000r/rain离心15min,弃去上清。沉淀加入到 100 灭菌去离子水中,混匀。100℃煮沸12rain,12000r/rain 离心5min,上清即为PCR扩增模板,可直接用于PCR 反应 。 1.3毒力基因的PCR扩增PCR反应在DNA Engine PCR 扩增仪(美国,Bio—Rad公司)进行,反应体系的总体积为25 ,个循环;最后于72℃延伸10 min。PCR产物在1%琼脂糖凝 胶电泳,由上海生工生物工程技术服务有限公司进行测序后 并证实。各种毒力基因均按参考文献设计,引物由上海生工 生物工程技术服务有限公司合成,引物序列、扩增片段长度 及退火温度,见表1。 其中10×buffer(含Mg2 )2.5 、dNTP(2.5reotol/L) 表1 9种毒力基因PCR扩增§l物序列及反应条件 1.4药敏试验用K-B法对分离自临床标本的89株粪肠 球菌进行药物敏感性试验,操作和结果判读根据CLSI2009 年版 J。所测试抗生素包括:万古霉素(VAN)、四环素 (TET)、环丙沙星(ci1.)、高浓度庆大霉素(GEH)、青霉素 (P)、拉宁(TEC)、呋喃妥因(F/M)。药敏纸片及M—H 株检出毒力基因,阳性率为86.7%;各基因的阳性率由高到 低依次是eep(76.1%)、efaA(74.3%)、esp(52.2%)、aggA (52.2%)、S.1E(47.8%)、oylM(*6.O%)、oym(43.4%)、.ylA (38.9%)、eI (31.9%)。89株临床分离株粪肠球菌的阳 性率分别是87.6%、84.3%、60.0%、60.7%、50.1%、50. 1%.48.3%、47.2%、36.O%,24株健康人分离株的阳性率分 另q是33.3%、37.5%、25.0%、20.8%、20.8%、12.5%、25. O%、8.3%、16.7%。除了enlA基因外,粪肠球菌的其他毒力 培养基购于英国Oxoid公司;质控菌株为金黄色葡萄球菌 ATCC25922、粪肠球菌ATCC29212。 1.5统计学处理 试验数据处理使用SPSS15.0软件,统 计处理采用x 检验,P≤0.05具有统计学差异。 基因的阳性率均是临床分离株高于健康人分离株,差异具有 统计学意义,结果见表2。 2结果 2.1 9种毒力基因的PCR扩增结果表2 113株粪肠球菌中98 不同来源粪肠球菌分离株的毒力基因分布 放射免疫学杂志2012年第25卷第3期J of Radioimmunology2012,25(3 2.2粪肠球菌携带的毒力基因数86.7%的粪肠球菌携带 至少一种毒力基因,79.7%的菌株携带2种以上毒力基因, 其中携带8种毒力基因的菌株最为多见,占总菌株的23. 9%。粪肠球菌中临床分离株与健康人分离株的分布也存在 差异,临床分离株携带至少一种毒力基因的菌株数明显高于 株(60.7%);健康人分离株中基因数≤4的有21株 (87.5%),毒力基因数≥5的有3株(12.5%),临床分离株 中毒力基因数目≥5的阳性率明显高于健康人分离株,差异 具有统计学意义()(2=17.549,P=0.000)。24株健康人分 离株最常见的是不携带任何毒力基因的菌株有11株占45. 8%,而89株临床分离株中最常见的是携带8种毒力基因的 菌株有26株占29.2%,见表3。 健康人分离株(Xz=28.O60,P=0.000)。临床分离株中毒 力基因数≤4的有35株(39.3%),毒力基因数≥5的有54 表3 不同来源粪肠球菌分离株携带毒力基因数目 2.3抗菌药物敏感性与毒力基因关系 临床标本中分离的 粪肠球菌对青霉素、环丙沙星、四环素耐药率分别为22.6%、 43.9%和57.3%;对呋喃妥因的耐药率较低,为3.6%;检出 1株对万古霉素中介的菌株,但未发现对拉宁耐药的菌 株。对万古霉素中介的菌株,经E-te ̄t证实,MIC=4。药敏 结果见表4。 表4粪肠球菌临床分离株对7种抗菌药物的药敏率 cyl操纵子是由CCA、B、L、M、I等组分丛集而成,其中CylA 参与细胞溶素的活化,cym、CylM分别与细胞溶素的转运及 翻译后修饰相关。聚集物质可以介导肠球菌之间以及肠球 菌与宿主细胞之间的黏附,促进致病质粒的转移和感染的发 生。表面蛋白具有生物膜形成能力,可使细菌的感染更加持 久,呈慢性趋势。心内膜炎抗原可结合心脏组织基质,引起 心内膜感染。明胶酶是一种zn金属蛋白酶,可水解宿主细 胞壁和细胞间质中的胶原蛋白等,与肠球菌向感染灶周围扩 散有关。溶菌素是一种热稳定蛋白,能够降解敏感细菌的细 胞壁。信息素是潜在受体菌染色体编码的一种脂蛋白,促进 菌株之间质粒的接合转移,并可作为人白细胞的趋化剂,引 起粒酶的释放和呼吸爆发 J【 。 研究数据表明,teA、cylB、cyIM基因在粪肠球菌的分布 处于40%左右,Suzart等分离自临床的95株粪肠球菌中cy一 1A、cym、cCM三种基因的阳性率分别为16.8%、14.7、14. 7%_4 ;Hwang等从家禽的粪便中分离的粪肠球菌三种基因 的阳性率分别为24.4%、17.1%、26.8%_1 ;而Creti等从心 携带毒力基因数≤4的粪肠球菌与携带毒力基因数目 ≥5的粪肠球菌除高浓度庆大霉素存在差异外,对环丙沙 星、四环素和青霉素的耐药率没有明显差异,见表5。 表5 携带不同毒力基因数目的 内膜炎赘生物分离的粪肠球菌中未检测到cylA基因 。结 果显示,50%以上的菌株携带毒力基因aggA、esp、eep、efaA; 这与Suzart等的报道基本一致,在他们研究的95株粪肠球 菌中,除了a 阳性率为36.8%以外,efaA、esp、eep的阳性 率分别为58.9%、57.9%、58.9%,均>50% ;Eaton等发 现食物来源的粪肠球菌携带aggA67%、esp33%、 efaA89%_6 ;与我们不同的是Creti等检测68株临床分离粪 肠球菌中efaA的阳性率为100%,esp的阳性率为44.6%,但 粪肠球菌抗菌药物耐药率 未在心内膜炎赘生物分离的粪肠球菌中检测到esp基因,尿 路感染者和菌血症患者的阳性率却较高 ;在国内马立艳等 人报道的粪肠球菌ag吕A、esp、efaA的阳性率分别是19.0%、 37.9%和60.3%[11]。 另外,本文中gelE、enlA阳性的粪肠球菌分别占47.8%、 31.9%,高于文献报道的45.3%、9.5%l4 J。由此可见,同地 3讨论 粪肠球菌细胞溶素是一种比较特殊的细菌毒素,具有溶 血活性和杀菌活性,对真核和原核细胞都有杀伤作用,可以 裂解红细胞、多形核细胞、吞噬细胞等。粪肠球菌细胞溶素 基因以操纵子的形式存在,通过转座子插入等方法研究发现 区、不同来源粪肠球菌的毒力因子的检出率上有较大的差 异,本文与之相符。 经研究表明,粪肠球菌离开正常寄居部位进入其他组织 器官,首先在宿主组织局部聚集达到阈值密度,然后在黏附 素的作用下黏附于宿主细胞的胞外矩阵蛋白,分泌细胞溶解 素、明胶酶等毒性物质侵袭破坏宿主组织细胞,引起感染性 疾病的发生发展 j。在本文检测的粪肠球菌中,86.7%携带 放射免疫学杂志2012年第25卷第3期J of Radioimmunology2012,25(3 ..——279.-—— 至少一种以上的毒力基因。除了毒力基因enlA外,粪肠球 菌的其他毒力基因的阳性率均是临床分离株高于健康人分 离株,说明这些毒力基因与粪肠球菌的感染密切相关。从携 带的毒力数目上看,24株健康人分离株最常见的是不携带 任何毒力基因的菌株占45.8%,而89株临床分离株中最常 见的是携带8种毒力基因的菌株占29.2%;临床分离株中毒 力数目>15的阳性率明显高于健康人分离株,由此可见,粪 肠球菌由正常定植菌到致病菌的转变过程中,毒力因子的表 达同时增强,至于这些毒力因子的表达受什么信号因子的调 控仍需进一步研究。 由于肠球菌对一些抗菌药物固有耐药,并且很容易通过 各种机制获得对某些抗菌药物的耐药基因,逐渐形成了多重 高水平耐药菌株,对青霉素类、头孢菌素类、氨基糖苷类、大 环内酯类、喹诺酮类、糖肽类抗菌药物有一种或数种耐药,给 临床抗感染治疗带来许多困难 J。本文的数据表明,粪肠球 菌对F/M、VAN和TEC的耐药率维持在较低水平,对临床常 用的抗菌药物CIP、P、TE、GEH均有不同程度的耐药,与全国 水平相近…。对来源于临床分离株的粪肠球菌所携带的毒 力基因数以及耐药率之间的比较发现,虽然菌株携带的毒力 数目存在很大差异,但耐药率之间的差异除了高浓度链霉素 外不存在统计学意义,但高浓度链霉素耐药基因是否与粪肠 球菌某种毒力基因的表达具有共同的调节机制目前还没有 这方面的报道。 测[J].中国感染与化疗杂志,2011,11(5):321-329. 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(2012-03-20收稿) 将有助于防止其传播和扩散。 参考文献 [1]朱德妹,汪复,胡付品,等.2010年中国CHINET细菌耐药性检 [DOI]10.3969/j.issn.1008-9810.2012.03.023 ・论著・ 酶联法抗・HCV和HCV・cAg联检对丙型肝炎实验室诊断的应用价值 王燕 窦恒利 徐军 摘要 目的:探讨联合丙型肝炎病毒核心抗原(HCV-cAg)及抗-HCV抗体酶联免疫检测对丙型肝炎实验 室诊断的应用价值。方法:289份血清标本按抗一HCV阳性、弱阳性、阴性及HCV—cAg阳性、弱阳性及阴性分组, 用PCR扩增法检测其HCV RNA含量。结果:单项抗-HCV阳性及弱阳性标本其HCV RNA检测阳性符合率分 别为87.7%和70%。联合抗一HCV和HCV—cAg酶联免疫检测结果为阳性或弱阳性者其HCV RNA阳性符合率 均>90%。结论:酶联免疫方法联合检测抗一HCV及HCV—cAg,有利于HCV感染的早期诊断,提高其检出率,缩 短窗口期,具有较高的临床应用价值。 关键词肝炎丙型酶联免疫分析HCV核心抗原HCV抗体 Applied Value of Laboratory Diagnosis on Hepatitis C by Combining ELISA—Anti-HCV Antibody with ELISA—HCV Core Antigen Detection WangYah,Dou Heng- ̄,Xu Jun Department ofLaboratory Medicine,General Hospital fJionan Military Area,Jinan(250031),China Abstract Objective To invesitgate the diagnositie value of combined determination of 8eruln anti-HCV and HCV core ntaigen 济南军区总医院实验诊断科(2500l1) 济南市立四院(250o31) 

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