遼寧省2017年至2021年尿培養(yǎng)主要病原菌分布及臨床意義

王德成, 管仲瑩

(遼寧中醫(yī)藥大學 附屬第二醫(yī)院，遼寧 沈陽 110034)

泌尿系統(tǒng)感染是臨床常見的感染性疾病之一，其發(fā)病率僅次于呼吸道感染，居醫(yī)院內(nèi)感染第二位，全球每年大約有1.5億人次發(fā)生尿路感染[1-2]。細菌是導致尿路感染的主要致病菌，尿路感染中95%以上的病例由細菌引起[3]。常見的泌尿道致病細菌有大腸埃希菌(Escherichiacoli)和其他細菌或真菌[4-5]。臨床治療泌尿道感染時經(jīng)常需要使用抗菌藥物，但近些年因抗菌藥物的亂用與濫用，導致患者在用藥期間常出現(xiàn)耐藥性，從而導致療效下降[6]。如果治療不當，尿路感染可并發(fā)敗血癥，甚至發(fā)展為腎功能不全[7]。近幾年中國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)(China antimicrobial surveillance network, CHINET)三級醫(yī)院細菌耐藥監(jiān)測的數(shù)據(jù)提示：隨著廣譜抗菌藥物的大量使用，細菌對抗菌藥物的耐藥性呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，如果抗生素使用不當，勢必會增加泌尿系統(tǒng)感染治療的難度[2,8]。因此，了解導致泌尿系統(tǒng)感染的細菌分布以及耐藥情況對于合理選擇抗菌藥物十分必要。雖然近年來，國內(nèi)外出現(xiàn)新技術、新方法，如質(zhì)譜技術、分子檢測技術等為泌尿系統(tǒng)感染的快速、精準診斷提供了許多新思路，但中段尿培養(yǎng)對泌尿系統(tǒng)感染的診斷具有重要意義，無論在國內(nèi)還是國外均被視為診斷尿路感染的最重要手段[9-10]。實時分析患者尿培養(yǎng)病原菌的分布特征和藥敏檢測結(jié)果，可以促進臨床合理選擇抗菌藥物，提高療效并減少耐藥菌株的產(chǎn)生[11]。本研究通過對2017年至2021年遼寧省各大醫(yī)院采集的4 865例尿液標本中分離出的病原菌進行回顧性統(tǒng)計分析并對大腸埃希菌的藥敏實驗結(jié)果進行分析，在國內(nèi)首次對遼寧省近五年來尿培養(yǎng)的主要病原菌分布及耐藥情況進行了報道，以期為臨床醫(yī)生合理使用抗生素提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌株來源 研究對象為2017年1月至2021年12月于遼寧省各大醫(yī)院門診就診及住院診斷為泌尿系統(tǒng)感染的患者。收集確診患者清潔中段尿標本4 865份，同一患者同一住院時段內(nèi)的重復菌株均只采用第1株。質(zhì)控菌株：霍氏腸桿菌(Enterobacterhosei)ATCC700323、糞腸球菌(Enterococcusfaecalis)ATCC29212、腐生葡萄球菌(Staphylococcussaprophyticus)ATCC BAA-750、金黃色葡萄球菌(Staphyloccocusaureus)ATCC25923、白假絲酵母菌(Candidaalbicans)ATCC14053、大腸埃希菌(Escherichiacoli)ATCC25922、銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)ATCC27853。菌株的分離與培養(yǎng)嚴格執(zhí)行《全國臨床檢驗操作規(guī)程》(第4版)的要求。

1.1.2 培養(yǎng)基 血培養(yǎng)基(BA)，麥康凱培養(yǎng)基(MAC)，巧克力培養(yǎng)基(CBA)，TTC-沙氏培養(yǎng)基，M-H培養(yǎng)基均由鄭州安圖生物工程有限公司提供。

1.1.3 主要試劑與儀器設備 VITEK 2 GN 革蘭陰性細菌鑒定卡，VITEK 2 GP革蘭陽性細菌鑒定卡，VITEK 2 NH奈瑟菌、嗜血桿菌鑒定卡，VITEK 2 YST酵母菌鑒定卡,VITEK 2 AST-GN13革蘭陰性細菌藥敏卡片，VITEK 2 AST-GP67革蘭陽性細菌藥敏卡片均由法國梅里埃公司提供。全自動快速微生物質(zhì)譜檢測系統(tǒng) (VITEK MS,法國梅里埃)；全自動微生物鑒定儀(VITEK 2 Compact，法國梅里埃)；二氧化碳培養(yǎng)箱(371，賽默飛世爾科技中國有限公司)；微生物恒溫培養(yǎng)箱(BJPX-150，山東博科生物產(chǎn)業(yè)有限公司)；生物安全柜(BSC-1500IIA2-X，濟南鑫貝西生物技術有限公司)；顯微鏡(CX-31，奧林巴斯)。

1.2 方法

1.2.1 標本的采集、接收與處理 標本采集和培養(yǎng)按照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》(第4版)進行，應用法國梅里埃公司的微生物質(zhì)譜檢測系統(tǒng)和/或API 鑒定系統(tǒng)進行病原菌菌種鑒定。定量接種中段尿10 μL，經(jīng)18～24 h培養(yǎng)后，進行菌落計數(shù)，陽性標準：革蘭陰性菌>105cfu/mL，革蘭陽性菌>104cfu/mL[12]。

1.2.2 細菌鑒定與藥敏試驗 挑取經(jīng)分離純化培養(yǎng)的菌落進行涂片、革蘭染色，顯微鏡觀察菌體的形態(tài)、染色特征，再經(jīng)氧化酶試驗或觸酶試驗、VITEK MS全自動快速微生物質(zhì)譜檢測系統(tǒng)或VITEK 2 Compact全自動微生物鑒定儀對菌種進行鑒定和藥物敏感性試驗(MIC)，結(jié)果依據(jù)美國臨床實驗室標準化協(xié)會(CLSI)所制定的標準[13]進行判讀：敏感(S)、中介(I)、耐藥(R)。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 采用瑞美LIS系統(tǒng)對藥敏試驗結(jié)果進行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 病原菌分布

2017年1月至2021年12月共統(tǒng)計尿液標本4 865例，陽性標本3 799例，陽性率為78.1%。革蘭陰性菌2 516株，占66.2%；革蘭陽性菌850株，占22.4%；真菌433株，所占比例為11.4%。分離數(shù)量排名前五位的分別為大腸埃希菌、屎腸球菌(Enterococcusfaecium)、肺炎克雷伯菌肺炎亞種(Klebsiellapneumoniaesubsp.pneumoniae)、奇異變形菌(Proteusmirabilis)、白假絲酵母菌。具體情況見表1、圖1、圖2。

表1 3 799株尿培養(yǎng)病原菌菌株分布

2.2 尿培養(yǎng)大腸埃希菌的耐藥性分析

如表2所示，大腸埃希菌對氨芐西林、環(huán)丙沙星、復方新諾明、頭孢唑啉的耐藥性較高，每年的耐藥率均已高于50%，另外對哌拉西林的耐藥率在2021年已達100%。而對于阿米卡星、呋喃妥英、美羅培南、哌拉西林/他唑巴坦、頭孢替坦和亞胺培南則出現(xiàn)較低的耐藥性，5年的耐藥率均低于10%。

圖1 2017年1月至2021年12月尿標本陽性菌分布圖Fig.1 Distribution of positive bacteria in urine samples from January 2017 to December 2021

圖2 尿路感染病原菌分布圖Fig.2 Distribution of pathogen causing urinary tract infection

表2 2017年至2021年尿標本分離大腸埃希菌對抗菌藥物的耐藥率(%)

2.3 五年間尿培養(yǎng)大腸埃希菌耐藥變遷情況

左氧氟沙星、頭孢呋辛和頭孢曲松為臨床治療尿路感染選用的一線藥物，另外阿米卡星和美羅培南也是近年來臨床常用的治療尿路感染的抗菌藥物。從五年間尿培養(yǎng)大腸埃希菌耐藥變遷情況(圖3)可以看出，大腸埃希菌對左氧氟沙星的耐藥率有逐年上升的趨勢，而對頭孢呋辛和頭孢曲松的耐藥率則變化不大，但大腸埃希菌對這三種藥物的耐藥率五年來均高于35%。阿米卡星和美羅培南作為近年來選用的新藥，大腸埃希菌對二者五年來耐藥率均低于10%，雖然2018年大腸埃希菌對阿米卡星耐藥率為7.3%，但近三年來大腸埃希菌對阿米卡星耐藥率呈逐年下降趨勢，2021年耐藥率為0。而大腸埃希菌對美羅培南的耐藥率有逐年上升趨勢。

圖3 2017年至2021年大腸埃希菌對臨床常用抗菌藥物耐藥率的變化趨勢Fig.3 Change trend of resistance rate of Escherichia coli to commonly used clinical antibiotics from 2017 to 2021

3 討 論

泌尿系統(tǒng)感染是臨床常見的感染性疾病，尿培養(yǎng)對于確定引起泌尿系統(tǒng)感染的病原菌具有重要意義，藥敏試驗為臨床正確、合理使用抗菌藥物提供了依據(jù)[14]。通過本次統(tǒng)計分析可以看出，遼寧省泌尿系統(tǒng)感染患者的病原菌主要以革蘭陰性桿菌為主，占66.2%，且有上升趨勢，主要為大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌肺炎亞種、奇異變形菌和銅綠假單胞菌。這與國內(nèi)其他報道基本一致[2,15]。近年來國內(nèi)外統(tǒng)計資料表明，革蘭陰性桿菌引起尿路感染比例上升，已逐漸趨于主導地位[16-17]。本研究結(jié)果與國內(nèi)外相關報道是一致的。導致這種結(jié)果可能的因素：①廣譜抗菌藥物的廣泛應用，導致體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境失衡，體內(nèi)條件致病菌引起感染[18]；②針對免疫性疾病患者和器官移植患者，大劑量免疫抑制劑的應用，導致患者免疫防御功能下降，也可導致條件致病菌致病[19]；③院內(nèi)感染也可導致相關細菌感染[20]。革蘭陽性菌占尿路感染病原菌的22.4%，主要為屎腸球菌(D群)、無乳鏈球菌(B群)、糞腸球菌(D群)。真菌也占較高比例，為尿路感染病原菌的11.4%，主要以白假絲酵母菌、光滑假絲酵母菌、熱帶假絲酵母菌常見。

大腸埃希菌是引起醫(yī)院內(nèi)感染最常見的病原菌之一，也是導致尿路感染的主要致病菌[21-22]。大腸埃希菌入侵泌尿系統(tǒng)后，可產(chǎn)生毒素和蛋白酶，并合成鐵載體，并通過菌毛或其他黏附素附著到泌尿系統(tǒng)上皮細胞定殖，產(chǎn)生毒素，進而引起反復感染[23]。隨著致病菌對抗生素耐藥性的增加，大腸埃希菌引起的尿路感染的治療變得越來越具有挑戰(zhàn)性[24]。對于臨床治療尿路感染選用的左氧氟沙星、頭孢呋辛和頭孢曲松三個一線藥物，大腸埃希菌對左氧氟沙星的耐藥率有逐年上升的趨勢，但對頭孢呋辛和頭孢曲松的耐藥率變化不大。大腸埃希菌對氨芐西林、環(huán)丙沙星、復方新諾明、頭孢唑啉的耐藥率較高，每年的耐藥率均高于50%，另外對哌拉西林的耐藥率在2021年已達100%，表明上述藥物已不再適合用于治療大腸埃希菌引起的尿路感染[25]。

喹諾酮類抗生素因腎毒性較低，在腎臟以及前列腺中藥物濃度較高，可以口服用藥等優(yōu)點，此前被廣泛用于泌尿系統(tǒng)感染的治療，然而近年來的數(shù)據(jù)表明，大腸埃希菌對喹諾酮類抗生素的耐藥性逐年提高[26]。本研究還表明，大腸埃希菌對環(huán)丙沙星的耐藥率五年均高于70%，對左氧氟沙星的耐藥率五年也均高于60%，并且大腸埃希菌對這兩種藥物的耐藥性均有逐年上升趨勢，這可能與喹諾酮類抗生素廣泛應用于臨床有關，因此開發(fā)新一代喹諾酮類抗生素解決耐藥問題非常緊迫。本研究結(jié)果表明，大腸埃希菌對環(huán)丙沙星和左氧氟沙星的耐藥率遠遠高于近期同類報道，有報道廣州地區(qū)2014年至2018年五年間大腸埃希菌對環(huán)丙沙星和左氧氟沙星的耐藥率分別為59.88%和54.74%[4]。這可能與本研究結(jié)果較晚有關，也可能與地區(qū)差異有關。

大腸埃希菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥性相對較低，其中對慶大霉素耐藥率五年均低于50%，并且有逐年下降的趨勢，對妥布霉素耐藥率五年均低于20%，對阿米卡星耐藥率五年均低于10%，雖然大腸埃希菌對阿米卡星敏感性較高，但其有耳毒性和腎毒性，應謹慎使用。針對頭孢類抗生素，大腸埃希菌對第一代頭孢菌素頭孢唑啉的耐藥率五年均為100%，對第二代頭孢菌素頭孢呋辛(酯)的耐藥率呈逐年上升趨勢，近兩年耐藥率均超過50%，對第三代頭孢菌素頭孢曲松、頭孢他啶和第四代頭孢菌素頭孢吡肟的耐藥率也呈逐年上升趨勢，其中對頭孢曲松的耐藥率2021年已超過50%，這與近期報道一致[27]。目前大腸埃希菌對頭孢替坦的耐藥率較低，五年耐藥率均低于3%。

本研究結(jié)果表明，大腸埃希菌對美羅培南、亞胺培南等碳青霉烯類抗菌藥物敏感性較高。雖然抗菌藥物是治療腸桿菌科細菌所致尿路感染的有效藥物，但因其為廣譜抗生素[28]，并且本研究結(jié)果也表明，大腸埃希菌對兩種藥物的耐藥率均有逐年上升趨勢，因此不宜過度使用[29]。

尿路感染病原菌診斷的重要手段是尿培養(yǎng)，也是臨床醫(yī)師選用有效抗生素的重要依據(jù)[30]。臨床醫(yī)師對于發(fā)生泌尿系統(tǒng)感染的患者通常會在治療前要求尿培養(yǎng)檢查，而后根據(jù)所在地區(qū)病原菌的特點采取經(jīng)驗性給藥，當尿培養(yǎng)細菌鑒定及藥敏結(jié)果回報后再調(diào)整治療藥物進行精準治療。因此，在臨床治療工作中，臨床醫(yī)師應與臨床微生物實驗室的檢驗人員加強溝通交流，做好檢驗前過程的質(zhì)量控制，保證細菌鑒定的結(jié)果與質(zhì)量。臨床微生物實驗室的工作人員應定期對檢驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析并向臨床發(fā)布，為臨床合理選用抗菌藥物提供依據(jù)，避免抗生素的濫用，避免耐藥菌株的逐年上升和超級細菌的產(chǎn)生，為全社會營造一個健康、和諧的醫(yī)療環(huán)境。本研究較系統(tǒng)地報道了遼寧省近五年來尿培養(yǎng)的病原菌分布及耐藥情況。但尿培養(yǎng)細菌分布與患者性別、年齡以及感染部位均有關系，以后的研究應進一步細化。另外細菌的耐藥性隨時間變化而變化，因此也應不斷關注，及時報道。