動(dòng)物源鮑曼不動(dòng)桿菌流行性及耐藥性研究進(jìn)展

李馥琳,呂凱凱，孫永學(xué),唐 標(biāo)

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院，廣東廣州 510651；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)研究所，浙江杭州 310021；3.浙江國正檢測技術(shù)有限公司，浙江杭州 310005)

鮑曼不動(dòng)桿菌(Acinetobacterbaumanii,Ab)屬于真細(xì)菌變形門、γ變形菌綱、假單胞菌目、莫拉菌科、不動(dòng)桿菌屬。Ab在臨床上被認(rèn)為是引起感染的主要致病菌之一，經(jīng)常導(dǎo)致醫(yī)院的暴發(fā)感染，對(duì)臨床危重患者的威脅不容小覷。隨著抗菌藥物的廣泛使用，耐藥Ab日益增多，由于耐藥Ab的高感染率，導(dǎo)致其在臨床上引起了極高的關(guān)注。耐藥Ab已成為全球衛(wèi)生機(jī)構(gòu)最棘手的病原體之一。而Ab感染在獸醫(yī)臨床仍是一個(gè)新興問題。Ab已經(jīng)進(jìn)化成一種可以在動(dòng)物間傳播的獸醫(yī)院內(nèi)病原體[1]。與人醫(yī)臨床相似，Ab對(duì)畜牧養(yǎng)殖管理體系的穩(wěn)定和獸醫(yī)工作人員的安全具有潛在威脅。因此，獸醫(yī)臨床在Ab感染的預(yù)防、控制和治療上都面臨巨大挑戰(zhàn)。為了及時(shí)掌握動(dòng)物源Ab耐藥性的流行和發(fā)生情況，本文總結(jié)動(dòng)物源Ab的傳播特征和耐藥水平，為獸醫(yī)臨床開展對(duì)Ab耐藥、感染及傳播監(jiān)測工作提供依據(jù)。

1 Ab生長與培養(yǎng)特性

Ab是一種需氧、無運(yùn)動(dòng)力、非發(fā)酵的革蘭氏陰性球桿菌，大多有莢膜，而無鞭毛和芽孢。固體培養(yǎng)基上，Ab呈淡黃偏灰白色、黏稠、光滑的菌落，拉絲試驗(yàn)偶呈假陽性；血瓊脂培養(yǎng)基上，Ab不溶血，但該菌屬的部分菌株，如溶血不動(dòng)桿菌等可在綿羊血瓊脂培養(yǎng)基上表現(xiàn)出溶血現(xiàn)象；麥康凱培養(yǎng)基上，Ab呈半透明淺粉色扁平菌落。Ab可存在于自然界中的大部分環(huán)境下，比如水、土壤、糞便、乳和健康動(dòng)物的皮膚及體內(nèi)[2]。20℃～40℃為Ab適宜的生長溫度范圍，37℃是其最適的生長溫度。潮濕環(huán)境有利于Ab的生長，但其也可在干燥環(huán)境中生存，生物膜給予了Ab較好的抵抗干燥等不利環(huán)境的能力。

2 動(dòng)物源Ab分布

研究表明，Ab存在于日常環(huán)境、動(dòng)物和人類的體內(nèi)和體表，溫?zé)岢睗竦沫h(huán)境是Ab的最佳生長環(huán)境，所以熱帶或亞熱帶氣候的國家和地域中Ab的感染率較高，比如中國香港、臺(tái)灣，以及越南和新加坡等地[3-5]。眾所周知，醫(yī)院環(huán)境是Ab分布最密集的地點(diǎn)，黃鈺亮[6]等對(duì)Ab在醫(yī)院的分布進(jìn)行調(diào)查，Ab在醫(yī)院的各種環(huán)境中被檢出，其中ICU分布最多，說明該致病菌分布在醫(yī)院的各個(gè)地方，對(duì)病患的生命安全帶來威脅。

不僅是醫(yī)院環(huán)境，Ab也廣泛分布在動(dòng)物養(yǎng)殖和獸醫(yī)臨床環(huán)境中，并且該菌有很強(qiáng)的感染性、耐藥性及傳播性。研究表明，由于致病性Ab的生物膜形成能力較強(qiáng)，使其具有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和多藥耐藥性，可以在動(dòng)物醫(yī)院環(huán)境中生存[7]。另外，有報(bào)道指出[8]，Ab還可以在畜禽的飼養(yǎng)環(huán)境甚至是在某些飛鳥樣本中分離得到，威脅到動(dòng)物健康和養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。由于Ab分布廣泛，同時(shí)又是人畜共患病原菌，這就要考慮人類與伴侶動(dòng)物之間相互傳播的問題。Ab分布在主人和伴侶動(dòng)物生活的共同環(huán)境中，主人和伴侶動(dòng)物感染Ab具有關(guān)聯(lián)性[9]。眾多研究證明了Ab存在于養(yǎng)殖環(huán)境和獸醫(yī)臨床環(huán)境中，并且可能出現(xiàn)大規(guī)模的感染，造成動(dòng)物的疾病甚至死亡，這樣嚴(yán)峻的現(xiàn)狀應(yīng)得到公共衛(wèi)生部門的重視。

3 Ab流行病學(xué)調(diào)查

3.1 Ab來源及傳播

目前研究者尚未確定Ab的傳播途徑。一些學(xué)者認(rèn)為，Ab傳播的主要潛在載體和傳播源是醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備。2000年-2016年，全球醫(yī)院Ab暴發(fā)事件中Ab的傳播途徑，其中通過雙手接觸傳播占比最高(76.3%)，其次為通過環(huán)境表面接觸(59.8%)[10]。對(duì)醫(yī)院環(huán)境物品進(jìn)行Ab檢測，其中呼吸機(jī)、病床被褥、病床扶手和水龍頭的檢出率最高，為33.3%；另外，床頭柜、電話、枕頭等醫(yī)院常見物品，均有Ab檢出[6]。由醫(yī)院中Ab的高檢出率可推斷，醫(yī)院環(huán)境內(nèi)傳播是Ab傳播的重要途經(jīng)。

Ab對(duì)人類的危害，在臨床醫(yī)學(xué)上已引起極高的關(guān)注。與醫(yī)院感染數(shù)量相比，獸醫(yī)臨床感染率是相對(duì)較低的，所以Ab的感染在獸醫(yī)臨床仍是一個(gè)新興問題，但動(dòng)物醫(yī)院及畜牧養(yǎng)殖中由Ab引起的感染及傳播風(fēng)險(xiǎn)同樣不可忽視。在巴西動(dòng)物園的候鳥和圈養(yǎng)的水鳥中發(fā)現(xiàn)Ab定植[8],雖然Ab感染在海鷗中的發(fā)生率較低，但在海鷗樣品中也有Ab檢出[11],這些圈養(yǎng)甚至是非圈養(yǎng)的鳥類會(huì)以極快的速度拓寬病原菌的傳播范圍。

致病菌可在人畜之間傳播，類似由人類波及到動(dòng)物的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)，Ab在人畜間的傳播可能更加頻繁。馬文昭[12]等調(diào)查了河南某養(yǎng)雞場由致病性Ab引起的大批量雞死亡事件，通過構(gòu)建遺傳進(jìn)化樹發(fā)現(xiàn)，致病菌株均由人類菌株進(jìn)化而來，這就驗(yàn)證了Ab從人傳播到動(dòng)物的可能性，這種傳播途徑對(duì)畜禽健康及畜牧養(yǎng)殖業(yè)帶來極大危害。人畜互傳途徑可能會(huì)成為人類和動(dòng)物Ab感染的新挑戰(zhàn)。

Ab的傳播途徑具有多樣性，首先Ab廣泛存在于醫(yī)院環(huán)境中，定植于醫(yī)療設(shè)備等設(shè)施上，人類也成為重要的傳播載體；其次隨著Ab對(duì)動(dòng)物的感染率逐漸升高，關(guān)于獸醫(yī)臨床及畜禽養(yǎng)殖等環(huán)境中Ab的傳播也值得高度關(guān)注；人類與伴侶動(dòng)物的親密接觸，也加速了Ab在人畜間的傳播；畜牧養(yǎng)殖行業(yè)中動(dòng)物糞便、飼料甚至野生飛鳥均給Ab的繁殖及傳播創(chuàng)造了有利條件[8,11]，時(shí)刻威脅畜禽及工作人員的安全。Ab存在物傳人、人傳人、動(dòng)物傳人及人傳動(dòng)物等的傳播途徑。在醫(yī)學(xué)治療、畜牧養(yǎng)殖及日常生活中，應(yīng)提高對(duì)Ab感染的關(guān)注度，加大管理力度，消除所有可能的傳播途徑，降低Ab的感染率。

3.2 動(dòng)物源Ab流行特點(diǎn)

近年來致病性細(xì)菌感染動(dòng)物的數(shù)量明顯增多，Ab從動(dòng)物身上的檢出率也越來越高，但動(dòng)物感染Ab的關(guān)注度較低，其在獸醫(yī)領(lǐng)域的感染情況及耐藥流行的報(bào)道較少，并且對(duì)其耐藥機(jī)制及傳播途徑的研究也相對(duì)落后。伴侶動(dòng)物又加速了人與動(dòng)物間的傳播感染。應(yīng)提高對(duì)Ab防治的重視，預(yù)防Ab成為獸醫(yī)臨床的高風(fēng)險(xiǎn)病原體。Ab可引起貓肺炎和感染性休克、仔豬腹瀉、美洲鰻鱺膿毒癥、奶牛子宮內(nèi)膜炎、雞敗血癥等等疾病。在患尿道感染的寵物犬尿液中發(fā)現(xiàn)1株攜帶NDM-1的碳青霉烯耐藥Ab[9]，在病馬樣品中發(fā)現(xiàn)除了常見的大腸埃希氏菌之外，還分離到了少量Ab[13]，這對(duì)馬診所的衛(wèi)生管理體系和獸醫(yī)工作人員的安全構(gòu)成了明顯威脅，伴侶動(dòng)物及畜禽均有Ab檢出。在牦牛、山羊、仔豬、雛雞、奶牛等動(dòng)物中分離到致病性Ab。Ab存在種間傳播，需要在獸醫(yī)領(lǐng)域開展Ab的分子監(jiān)測，以減少其進(jìn)一步傳播。Ab不僅危害動(dòng)物健康，給畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來威脅，又由于其在伴侶動(dòng)物中的高流行率，更提高了人類感染Ab的風(fēng)險(xiǎn)。作為Ab傳播中不可忽視的途徑，其在動(dòng)物中的流行值得有關(guān)部門高度關(guān)注。

4 Ab耐藥現(xiàn)狀

近年來，由于大量抗生素的使用以及侵入性操作治療的增多，耐藥Ab感染率不斷上升，給獸醫(yī)臨床治療帶來挑戰(zhàn)[15-16]。2017年-2018年在廣東省的病鴨、豬、雞、鵝的糞便樣本中分離到336株Ab，其中分離到10株tet(X)陽性Ab，并且這些菌株表現(xiàn)出對(duì)替加環(huán)素、四環(huán)素、氟苯尼考、環(huán)丙沙星和甲氧芐啶/磺胺甲惡唑的多重耐藥性[17]。對(duì)從動(dòng)物醫(yī)院獲得的56株Ab進(jìn)行藥物敏感性分析，其中大多數(shù)菌株(52/92.9%)對(duì)3種或3種以上的抗菌藥物具有耐藥性，呈現(xiàn)出多重耐藥性[2]。Ab對(duì)環(huán)丙沙星和四環(huán)素的耐藥率均為91.0%，慶大霉素耐藥率為83.9%，磺胺甲惡唑甲氧芐啶耐藥率為76.8%，頭孢噻肟耐藥率為17.9%，黏菌素耐藥率為3.6%，且均對(duì)碳青霉烯類耐藥。對(duì)常見畜禽中分離的Ab進(jìn)行耐藥性調(diào)查，受試菌株對(duì)慶大霉素(87.2%)、四環(huán)素(79.5%)、紅霉素(74.4%)、阿奇霉素(66.7%)、環(huán)丙沙星(59.0%)等的耐藥率較高，對(duì)亞胺培南(17.9%)和氯霉素(28.2%)的耐藥性最低[18]。

獸醫(yī)臨床中，動(dòng)物源耐藥Ab的檢出率逐漸升高，從獸醫(yī)臨床分離得到的Ab大多數(shù)對(duì)3種以上的抗菌藥物具有耐藥性，呈現(xiàn)多重耐藥性[2,17,19]。阿莫西林、四環(huán)素及甲氧芐胺嘧啶等藥物均為高度耐藥甚至為全耐藥，抗菌藥物中碳青霉烯類藥物的耐藥情況較為嚴(yán)重[2,20]。Ab對(duì)環(huán)丙沙星和慶大霉素的耐藥率在不同報(bào)道中具有差異性， 環(huán)丙沙星的耐藥率較高，耐藥菌株占比在一半以上，甚至高達(dá)91.0%[18],也有研究表明Ab對(duì)環(huán)丙沙星的耐藥率僅為19.0%和31.3%[21]。環(huán)丙沙星和慶大霉素的耐藥率高低無關(guān)聯(lián)性。并且在獸醫(yī)臨床中檢出耐替加環(huán)素、美羅培南及黏菌素的Ab[2,17,22]，這些被視為抵抗陰性菌感染的最后一道防線的抗菌藥物，在動(dòng)物源Ab上也出現(xiàn)了耐藥的趨勢。由此可見，動(dòng)物源Ab的耐藥情況不容樂觀，應(yīng)高度重視該菌的耐藥流行情況。

Ab是一種具有很強(qiáng)的獲取外源耐藥性能力的條件性致病菌，碳青霉烯類藥物長期以來被認(rèn)為是最后的抗菌藥物，但對(duì)其耐藥的Ab正在全球范圍內(nèi)增加，并被認(rèn)為是重大的健康威脅[22]。在豬場的豬糞中分離到2株Ab，受試菌均對(duì)碳青霉烯類藥物耐藥，且含有質(zhì)粒獲得性blaOXA-23基因[20]。替加環(huán)素作為治療多重耐藥Ab的少數(shù)可選藥物之一，具有抗菌譜廣、抗菌活性強(qiáng)、不良反應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)，其被認(rèn)為是治療Ab感染的最后一道防線，但近年來替加環(huán)素耐藥Ab也不斷出現(xiàn)，在廣東省的病鴨、豬、雞、鵝的糞便樣本中分離到336株Ab，從鴨和雞樣品中共分離到tet(X)陽性Ab 10株，其中8株質(zhì)粒攜帶tet(X5)陽性，2株染色體攜帶tet(X6)陽性，并且研究中提到ISCR2可將tet(X5)轉(zhuǎn)移到受體菌ADP1中[17]。動(dòng)物源Ab的耐藥情況不容樂觀。

5 Ab耐藥機(jī)制

Ab的多重耐藥機(jī)制主要涉及到其內(nèi)源性酶對(duì)抗生素的水解，以及在修飾性酶作用下的作用靶點(diǎn)改變導(dǎo)致的抗生素與作用靶點(diǎn)親和性的降低；抗生素作用靶點(diǎn)的改變；外排泵的過度表達(dá)及細(xì)胞壁孔蛋白結(jié)構(gòu)的異常介導(dǎo)抗生素的排出；細(xì)胞質(zhì)膜滲透性缺陷導(dǎo)致膜電位異常介導(dǎo)抗生素敏感性降低；內(nèi)源性或外源性基因的插入或缺失致使酶或相關(guān)蛋白合成異常從而介導(dǎo)細(xì)菌耐藥。Ab的耐藥機(jī)制種類復(fù)雜多樣，其中生物膜保護(hù)機(jī)制、外排泵泵出機(jī)制等為Ab的主要耐藥機(jī)制。

Ab耐藥機(jī)制的研究熱點(diǎn)之一為外膜蛋白介導(dǎo)的Ab耐藥。Ab相關(guān)的外膜蛋白，包括外膜蛋白A、外膜蛋白W、外膜蛋白33-36、外膜蛋白22、外膜蛋白CarO、OprD蛋白及外膜蛋白AIS-1969等。其中外膜蛋白A(OmpA)為最重要的影響Ab耐藥相關(guān)的外膜蛋白，Ab OmpA的耐藥機(jī)制主要與其本身孔蛋白缺失、外排泵的形成及基因突變有關(guān)。OmpA的功能體現(xiàn)在Ab的耐藥性、致病性及免疫調(diào)節(jié)方面。通過基因敲除，使目標(biāo)菌株ATCC 17978和MDR1656-2丟失OmpA，導(dǎo)致目標(biāo)菌株的最低抑菌濃度(MIC)降低，證明了OmpA介導(dǎo)Ab的耐藥[23]。Ab對(duì)喹諾酮類藥物的耐藥體現(xiàn)在parC、gyrA基因的雙重突變使拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ和Ⅳ的結(jié)構(gòu)被改變，最終導(dǎo)致OmpA結(jié)合位點(diǎn)的改變[24]，從而產(chǎn)生耐藥。另外，外膜蛋白W(OmpW)也是引起Ab耐藥的重要蛋白，其參與替加環(huán)素和亞胺培南的耐藥。OmpW可將抗菌藥物轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外，導(dǎo)致Ab對(duì)抗菌藥物產(chǎn)生耐藥。目前，對(duì)于Ab外膜蛋白的耐藥機(jī)制研究相對(duì)較少，故仍需通過先進(jìn)技術(shù)與方法進(jìn)一步了解Ab外膜蛋白的耐藥機(jī)制，為Ab耐藥研究提供理論依據(jù)，并為Ab的臨床靶向治療和抗感染藥物研究奠定基礎(chǔ)。

關(guān)于外排泵機(jī)制，外排泵RND家族與多重耐藥Ab替加環(huán)素耐藥密切相關(guān)，也是外排泵介導(dǎo)耐藥最重要的家族。外排泵基因adeS、rpoB和rrf突變與Ab的替加環(huán)素耐藥有關(guān)[25]。雖然RND外排泵被認(rèn)為是細(xì)菌對(duì)替加環(huán)素產(chǎn)生耐藥的重要機(jī)制，但實(shí)際上Ab對(duì)替加環(huán)素耐藥的機(jī)制十分復(fù)雜。例如，外排泵基因過表達(dá)的菌株中，其基因表達(dá)水平與替加環(huán)素MIC并不相關(guān)；而在另一些菌株中并未檢測出相關(guān)外排泵基因，但其對(duì)替加環(huán)素的敏感性也較低。目前也有研究者認(rèn)為，外排泵在細(xì)菌耐藥過程中只作為一種耐藥背景參與替加環(huán)素耐藥的發(fā)生[26]。因此，RND外排泵是否只是替加環(huán)素耐藥相關(guān)機(jī)制的輔助因素還有待進(jìn)一步研究。除了重要的RND外排泵家族，近期在Ab編碼不同外排泵家族的基因組中，發(fā)現(xiàn)編碼屬于SMP亞型的AbeS蛋白的基因，其可以使菌株對(duì)各種抗生素的耐藥性升高，包括喹諾酮類藥物、四環(huán)素類藥物、氨基糖苷類藥物和甲氧芐啶[27]。另外， PACE是最新發(fā)現(xiàn)的一類外排泵家族，其可以介導(dǎo)常用醫(yī)療消毒劑的外排，PACE家族的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了對(duì)Ab外排泵耐藥機(jī)制研究進(jìn)展的進(jìn)度。故外排泵作為Ab耐藥的重要機(jī)制，需深入研究并挖掘更多外排泵的功能，以期針對(duì)性的抵抗外排泵對(duì)Ab提供的保護(hù)作用，預(yù)防和治療Ab的感染。

Ab生物膜形成率明顯高于其他菌種，有生物膜形成能力的Ab對(duì)抗菌藥物的耐受性較強(qiáng)。大部分研究認(rèn)為細(xì)菌的耐藥性和生物膜的形成能力之間存在高度相關(guān)性，耐藥菌株具有更強(qiáng)的生物膜形成能力[28]。除黏菌素以外的抗菌藥物的耐藥性與生物膜形成能力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)[29]，易感菌株比中介和耐藥菌株有更強(qiáng)的生物膜形成能力，說明Ab的生物膜對(duì)其耐藥具有影響作用，并且細(xì)菌生物膜的形成是一個(gè)復(fù)雜的多調(diào)控的過程，而關(guān)于兩者的關(guān)聯(lián)性，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究?？偟膩碚f，通過對(duì)耐藥機(jī)制的研究，找到作用靶點(diǎn)，并開發(fā)潛在替代治療方案，對(duì)于治療Ab感染至關(guān)重要。

綜上所述，Ab通過內(nèi)在機(jī)制和獲得性機(jī)制使其對(duì)抗菌藥物的耐藥性變得復(fù)雜，多重耐藥菌可用的抗菌藥物極少，應(yīng)針對(duì)Ab的重要耐藥機(jī)制進(jìn)行研究，發(fā)掘更多耐藥機(jī)制，找到作用靶點(diǎn)，有望開發(fā)潛在替代治療方案，如減毒疫苗的制備。在Ab的感染中，可以同時(shí)了解Ab其他的毒力基因，如莢膜多糖、脂多糖等，從多角度出發(fā)，尋找有效解決方法，將對(duì)預(yù)防及治療Ab的感染具有重要意義。

6 展望

Ab是重要的人畜共患致病菌，在人醫(yī)臨床中普遍流行，嚴(yán)重威脅人類健康；而在獸醫(yī)領(lǐng)域，其對(duì)動(dòng)物健康的危害已經(jīng)顯現(xiàn)。重要的是耐藥Ab的檢出率逐年上升，加重了對(duì)公共衛(wèi)生安全的威脅。因此，Ab在動(dòng)物源上的感染及傳播問題不容小覷。農(nóng)業(yè)管理部門應(yīng)重視對(duì)Ab的監(jiān)測，同時(shí)深入研究動(dòng)物源Ab的耐藥機(jī)制及耐藥流行情況，防止細(xì)菌感染情況的進(jìn)一步惡化。