寵物醫(yī)院細(xì)菌消毒劑的抗性分析

張宇豪，白 濤，李 蓉，李勤凡，熊昊飛，王 妍

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

隨著人民生活水平不斷提高，寵物行業(yè)逐漸興起且蓬勃發(fā)展。目前，由于寵物交易市場混亂、相關(guān)法律不完善以及寵物主人相關(guān)知識匱乏等原因，致使寵物飼養(yǎng)和醫(yī)療管理方面存在諸多衛(wèi)生安全隱患，尤其是公共衛(wèi)生領(lǐng)域中涉及到的人獸共患病，包括傳染病、寄生蟲病等。為解決寵物相關(guān)場所的衛(wèi)生安全問題，廣譜、廉價(jià)且有效的消毒劑已成為人們的首選。隨著消毒劑的大規(guī)模推廣使用，消毒劑抗性的問題關(guān)注度逐步提高。近年來發(fā)現(xiàn)，消毒劑抗性問題應(yīng)結(jié)合抗菌藥物耐藥性共同研究，方可全面了解細(xì)菌適應(yīng)性變化的機(jī)制。本文從寵物醫(yī)院消毒劑使用實(shí)際情況出發(fā)，探索寵物醫(yī)院的細(xì)菌消毒劑抗性現(xiàn)狀，并以其機(jī)制為基礎(chǔ)，重點(diǎn)闡述細(xì)菌消毒劑抗性和抗生素耐藥性之間的內(nèi)在關(guān)系，旨在為現(xiàn)代寵物醫(yī)療衛(wèi)生提供合理的預(yù)防措施。

1 動物臨床消毒劑的應(yīng)用現(xiàn)狀

寵物臨床消毒劑廣泛應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境、寵物以及相關(guān)器材等，常用的消毒劑一般分為皮膚黏膜消毒劑和環(huán)境消毒劑兩大類，皮膚黏膜消毒劑主要包括750 mL/L乙醇、碘制劑、過氧化氫、乳酸依沙吖啶溶液、醋酸氯己定等，環(huán)境消毒劑包括衛(wèi)可寵樂、次氯酸鈉、新潔爾滅等。消毒劑能夠有效殺死或抑制病原微生物的生長，在預(yù)防和治療疾病方面起著重要作用,但由于消毒劑的不規(guī)范使用，導(dǎo)致病原菌出現(xiàn)適應(yīng)環(huán)境能力加強(qiáng)，病原菌對消毒劑產(chǎn)生抗性作用。

寵物醫(yī)院應(yīng)用的多種消毒劑發(fā)揮著不同的功能，在傳統(tǒng)臨床中，皮膚傷口消毒會使用乳酸依沙吖啶溶液(俗稱黃藥水)，目前手術(shù)部位和傷口的消毒主要應(yīng)用碘制劑和750 mL/L酒精，臨時(shí)的手術(shù)耗材消毒也會用到新潔爾滅，另外，多數(shù)寵物用洗浴香波含有氯己定，用來配合治療犬貓的皮膚病。衛(wèi)可寵樂(主要成分為過硫酸氫鉀)在寵物醫(yī)院消毒中扮演了重要角色，主要用在醫(yī)院常規(guī)場所消毒，目前細(xì)菌對其抗性的研究尚不充足。隨著國際化先進(jìn)管理模式的推進(jìn)，寵物醫(yī)院的規(guī)范化程度越來越高，對前沿研究成果的接受程度和規(guī)避問題的效率大幅度提升，加之消毒劑的不斷更新，使消毒劑抗性問題的緩解成為可能。

2 消毒劑的使用效果

消毒劑被廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面，對避免疾病的發(fā)生發(fā)展起到了重要作用。用洗必泰每日清洗重癥患者皮膚會顯著降低革蘭氏陰性菌的定植和轉(zhuǎn)移[1]，重癥寵物由于其體況不良很難做到全身洗必泰清洗，但對其少毛和無毛處用洗必泰香波進(jìn)行清洗，會降低寵物在患病期間感染細(xì)菌性皮膚病和其他系統(tǒng)疾病的幾率。聚維酮碘(PI)對金黃色葡萄球菌具有強(qiáng)大的抗菌活性，且能夠殺滅產(chǎn)生生物膜的細(xì)菌，其抗菌活性與濃度和作用時(shí)間呈正相關(guān)[2]。臨床上聚維酮碘軟膏更為多見，相比碘酒、碘伏而言，其能夠達(dá)到更長的作用時(shí)間。

隨著消毒劑的廣泛使用，消毒劑的使用效果越來越受到研究人員的關(guān)注，某些消毒劑傳統(tǒng)使用方式的效果受到質(zhì)疑。上世紀(jì)80年代，有研究者在碘中分離到了致病菌假單胞菌和洋蔥假單胞菌[3]。還有研究發(fā)現(xiàn)，用20 mL/L氯己定浸漬浴巾對重癥監(jiān)護(hù)者進(jìn)行擦拭消毒以防多重耐藥革蘭氏陽性菌的定植和感染，同時(shí)用非抗菌肥皂清洗的浴巾擦拭作為對照組進(jìn)行比較，結(jié)果獲得性感染的發(fā)生率無顯著差異，而且氯己定對皮膚的不良反應(yīng)發(fā)生率近5%[4]，說明消毒劑的臨床應(yīng)用還需要進(jìn)一步證實(shí)，達(dá)到其毒性可控后方可使用。

此外，淺表皮膚膿腫時(shí)分別用聚乙烯吡咯烷酮碘(PVP-Ⅰ)消毒和單純的切口引流相比不能明顯提高治愈率，且PVP-Ⅰ會刺激皮膚引起新皮損[5]。鑒于目前臨床上對PVP-Ⅰ作為廣譜消毒灌洗液在傷口感染的治療效果方面的懷疑， 對446名患者進(jìn)行隨機(jī)分組試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)10 g/L PVP-Ⅰ和生理鹽水相比較對傷口感染率的控制無差異[6]。由此，臨床上使用碘制劑消毒時(shí)應(yīng)注意其適用的范圍、時(shí)間及濃度從而在一定程度上提升滅菌效果。

3 細(xì)菌消毒劑的抗性

3.1 醫(yī)院隱藏的消毒劑抗性

許多研究集中在氯己定抗性基因上，其中葡萄球菌對氯己定抗性已有報(bào)道，其中包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和各種凝固酶陰性葡萄球菌(CoNS)[7-8]。寵物可通過寵物醫(yī)院感染MRSA，尤其是接診疑難疾病較多的中心醫(yī)院。這一點(diǎn)在醫(yī)學(xué)上可以找到佐證，健康的個(gè)體或近期沒有接觸過醫(yī)療保健的患者一般不攜帶特定的病原菌[9]。CoNS是重要的共生菌群，也是醫(yī)院感染的重要病原菌。忽視醫(yī)院CoNS的傳播可能導(dǎo)致醫(yī)院環(huán)境中多種藥物耐藥基因克隆的傳播，研究人員通過對來源于人類和動物的10種CoNS中的質(zhì)粒分析證明兩種葡萄球菌菌株中質(zhì)粒雖然存在差異，但都具有維持和表達(dá)來自其他葡萄球菌物種抗性質(zhì)粒的能力[10]。適應(yīng)性細(xì)菌可以保護(hù)敏感性細(xì)菌，如一些高度耐藥的大腸埃希氏菌突變體通過產(chǎn)生信號分子，提高了較脆弱的細(xì)菌在應(yīng)激條件下的生存能力[11]，同時(shí)增強(qiáng)了細(xì)菌的消毒劑抗性。

3.2 寵物的手術(shù)部位感染

寵物醫(yī)院常規(guī)消毒場所和人醫(yī)醫(yī)院類似，許多醫(yī)院常見問題，寵物醫(yī)院同樣存在。目前，寵物醫(yī)院手術(shù)用具的臨時(shí)消毒主要使用新潔爾滅和季銨鹽類消毒劑(QAC)，有時(shí)使用低濃度新潔爾滅對手術(shù)部位進(jìn)行消毒，防止術(shù)后的手術(shù)部位感染。但使用消毒劑后仍有一定幾率發(fā)生手術(shù)部位感染，究其原因可能是自身導(dǎo)致術(shù)后感染，也可能是消毒劑抗性細(xì)菌引起。對手術(shù)感染部位細(xì)菌進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，存在5種QAC抗性基因qacA/B，smr，qacH，qacJ和qacG，這些基因編碼外排泵[12]，提示用新潔爾滅、洗必泰等進(jìn)行手術(shù)器械消毒可能無法完全避免手術(shù)部位感染。

4 耐藥性與消毒劑抗性的聯(lián)系

4.1 消毒劑抗性誘導(dǎo)耐藥

抗生素和消毒劑都是常用的殺菌抑菌藥物，二者的用途和作用機(jī)制不甚相同，但是消毒劑使用不當(dāng)是否能誘導(dǎo)產(chǎn)生抗生素耐藥性的觀點(diǎn)在醫(yī)學(xué)界紛爭不斷。寵物醫(yī)院消毒劑的使用最為頻繁，如果其抗性與細(xì)菌耐藥性之間存在聯(lián)系，將可能會影響疾病的治療效果。寵物醫(yī)院在該方面的研究較少，但食品和水質(zhì)衛(wèi)生方面的相關(guān)研究較為豐富[13-14]。從氯化飲用水系統(tǒng)中收集了148個(gè)存活細(xì)菌，比較它們對氯消毒劑和抗生素的敏感性，發(fā)現(xiàn)對氯耐受性與四環(huán)素、阿莫西林等的耐藥性存在弱相關(guān)性，表明飲用水系統(tǒng)中存在的耐氯細(xì)菌可能帶來抗生素耐藥性的額外風(fēng)險(xiǎn)[15]。將50株假單胞菌在含亞抑制濃度(仍允許細(xì)菌生長的最高消毒劑濃度)次氯酸鈉和營養(yǎng)肉湯的培養(yǎng)液中孵育過夜后，存活的假單胞菌對多種抗生素如黏菌素、頭孢他啶、慶大霉素、環(huán)丙沙星等的最小抑菌濃度(MICs)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的升高[16]?？梢?，含氯消毒劑作為水質(zhì)消毒的主要化合物，不僅直接導(dǎo)致細(xì)菌耐氯性升高，而且可能間接導(dǎo)致多藥耐藥的產(chǎn)生。細(xì)菌對消毒劑和抗生素的適應(yīng)性可能還帶來了對其他物質(zhì)的抗性，近些年發(fā)現(xiàn)高劑量的鋅能夠減少幼齡動物腹瀉[17]，在幼年動物營養(yǎng)膏等食物中添加鋅成為普遍現(xiàn)象，但隨著耐藥性的增加，細(xì)菌對重金屬也產(chǎn)生了抗性，早年已有研究證明鋅和QAC的抗性基因在染色體基因組和質(zhì)粒中的移動遺傳元件中都與抗生素耐藥基因有共同的定位。從家畜及其食物中分離的金黃色葡萄球菌，其中大多數(shù)是MRSA，分離株(n=554，76%)攜帶至少1種金屬抗性基因，czrC(鋅/鎘)抗性陽性基因占71.5%，結(jié)果表明在MRSA中存在可能賦予金屬抗性的基因[18]。這種金屬抗性基因與耐藥基因的關(guān)聯(lián)，表明細(xì)菌對威脅自我生存的物質(zhì)的抗性可能是細(xì)菌進(jìn)化的自然選擇，但在基因?qū)用娲嬖诼?lián)系，這給予解決這一問題的方向和方法。

4.2 兩者聯(lián)系的基礎(chǔ)

細(xì)菌存在某些抗性基因時(shí)能夠同時(shí)對消毒劑和抗生素產(chǎn)生抗性，尤其是外排泵基因。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌存在qacA/B和qacG時(shí)，能夠同時(shí)對常用消毒劑和包括β-內(nèi)酰胺類抗生素的多種抗生素同時(shí)產(chǎn)生抗性[19-20]，另外，MDR泵(屬于多藥轉(zhuǎn)運(yùn)體包括NorA、NorB、NorC、MdeA和SepA)能夠?qū)е陆瘘S色葡萄球菌對季銨鹽類化合物產(chǎn)生抗性，同時(shí)對喹諾酮類抗生素耐藥[21]。

耐藥性大腸埃希氏菌分離株往往含有更多樣化的抗性基因組合，其耐藥性和消毒劑抗性與sugE(p)和qacE△1基因顯著相關(guān)[22]。含有mdfA(屬于MFS家族)基因的大腸埃希氏菌分離株顯示出對苯扎溴銨的抗性，該抗性基因能編碼通過電化學(xué)質(zhì)子梯度的外排泵，獲得QAC抗性[23]。各種革蘭氏陰性菌暴露于亞致死濃度的殺菌劑，如氯化苯扎爾銨、氯己定或三氯生之后，可能發(fā)生耐藥性[24]。三氯生是一種非抗生素抗菌藥誘導(dǎo)細(xì)菌氧化應(yīng)激(ROS)，導(dǎo)致fabI、frdD、marR、acrR、soxR等基因發(fā)生基因突變，繼而上調(diào)編碼β-內(nèi)酰胺酶和多藥外排泵的基因轉(zhuǎn)錄，下調(diào)膜通透性相關(guān)基因，突變體可以通過增加抗生素外排和抗生素降解來實(shí)現(xiàn)耐藥[25]。

4.3 兩者之間存在的爭議

利用多重耐藥結(jié)核分支桿菌(5種藥物敏感菌株和3種多藥耐藥菌株)，測試其對8種消毒劑的易感性特征，發(fā)現(xiàn)不論耐藥性如何，甲酚皂和氧化醇對所有菌株均有效。另外，編碼射流泵的基因促進(jìn)了細(xì)菌對窄譜QAC的耐藥性，但沒有賦予細(xì)菌交叉耐藥性。多數(shù)看法認(rèn)為消毒劑如季銨鹽類，引起細(xì)菌產(chǎn)生外排泵，從而產(chǎn)生耐藥和消毒劑抗性的交叉，但有學(xué)者對使用消毒劑和未使用消毒劑家庭的生活污水進(jìn)行細(xì)菌檢測，發(fā)現(xiàn)兩地耐藥菌數(shù)并沒有顯著差異，這可能是由于除殺菌劑和抗生素外，主動外排泵還可由其他物質(zhì)引起，包括常見的家用化學(xué)品和天然抑菌產(chǎn)品等。就目前所報(bào)道的數(shù)據(jù)來看，關(guān)于消毒劑抗性和耐藥性之間的聯(lián)系方面的試驗(yàn)結(jié)果并不一致，這可能既與細(xì)菌種屬差異有關(guān)，也與使用的消毒劑和抗菌藥種類有關(guān)，但多數(shù)試驗(yàn)證明兩者之間存在顯著的相關(guān)性，應(yīng)引起研究人員和臨床醫(yī)務(wù)工作人員的重視。

5 展望

細(xì)菌無論對消毒劑的抗性還是對抗菌藥的耐藥性，都是自身應(yīng)對不良環(huán)境的適應(yīng)性變化，有些消毒劑抗性基因?qū)咕幬锬軌虍a(chǎn)生耐藥性，形成交叉耐藥，為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，研究人員應(yīng)盡量全面的研究產(chǎn)生聯(lián)系的基因型，建立負(fù)面清單，根據(jù)致病菌尤其是多重耐藥的致病菌，依賴高效的檢測手段鑒定特定的耐藥或抗性基因，如上所述，避免由于某家醫(yī)院和醫(yī)生的使用習(xí)慣導(dǎo)致的地方性耐藥，根據(jù)細(xì)菌所產(chǎn)生抗性基因，篩選抗生素和消毒劑，避免臨床用藥失敗，從而制定合理的消毒方案指導(dǎo)臨床用藥。寵物醫(yī)院常用器械和物品表面的清潔能夠有效避免耐藥菌出現(xiàn)，細(xì)菌能夠附著于物品表面，因此，消毒劑的長期抗菌活性顯得尤為重要，40 g/L次氯酸鈉與氫氧化鈉、苯扎氯銨、脂肪醇乙氧基乙酸乙酯和胺氧化物配制時(shí)，能夠長期抑制和殺滅物品表面的細(xì)菌。

另外，為避免消毒劑抗性的出現(xiàn)，需要研發(fā)新型消毒劑。不同消毒劑的作用機(jī)制大同小異，GD消毒劑(通過戊二醛和二癸基二甲基溴化銨開發(fā)的一種具有高穩(wěn)定性和抗菌效果的復(fù)合消毒劑，稱為GA-DDAB組合消毒劑)通過破壞金黃色葡萄球菌的滲透屏障，從而殺死細(xì)菌，因此，研發(fā)不同作用機(jī)制的消毒劑可能是緩解細(xì)菌抗性的重要途徑。