尿路感染大腸埃希菌產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的情況及耐藥性*

【摘要】 目的：分析尿路感染大腸埃希菌產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBLs）的情況及耐藥性。方法：納入200株于尿路感染患者尿液樣本中分離獲得的大腸埃希菌菌株，尿路感染患者為萍鄉(xiāng)市第三人民醫(yī)院2023年1月—2024年1月收治。分析大腸埃希菌耐藥性及產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌基因型、ST分型情況。結(jié)果：200株大腸埃希菌鑒定分離出80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌（40.00%），不產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌120株（60.00%）。產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌對(duì)頭孢呋辛、頭孢唑琳、氨芐西林完全耐藥（耐藥率均為100%），對(duì)諾氟沙星、復(fù)方新諾明、頭孢噻肟、環(huán)丙沙星、左氧氟沙星、氨曲南、氨芐西林/他唑巴坦、頭孢吡肟、頭孢他啶嚴(yán)重耐藥（耐藥率分別為98.75%、95.00%、87.50%、85.00%、81.25%、78.75%、60.00%、58.75%、52.50%），對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦、阿米卡星、頭孢西丁、磷霉素、呋喃妥因輕度耐藥（耐藥率為1.25%～41.25%），對(duì)亞胺培南、美羅培南完全敏感（耐藥率均為0）。不產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦、氨芐西林、諾氟沙星嚴(yán)重耐藥（耐藥率分別為91.67%、78.33%、59.17%），對(duì)其他藥物輕度耐藥或不耐藥（耐藥率為0～39.17%）。80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌均檢出β-內(nèi)酰胺酶基因，耐藥基因型以TEM（68.75%）、CTM-M-14（61.25%）、CTX-M-15（37.50%）及SHV（32.50%）為主，其次為CTX-M-3（6.25%）、OXA（3.75%）。80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌共檢出5種主要ST分型，以ST131（31.25%）占比最高，其次為ST95（20.00%）、ST140（17.50%）、ST648（13.75%）、ST405（6.25%），其余未確定ST分型共9株，占11.25%。結(jié)論：尿路感染產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌表現(xiàn)為多重耐藥，對(duì)頭孢呋辛、頭孢唑琳、氨芐西林、諾氟沙星、復(fù)方新諾明等表現(xiàn)出較強(qiáng)耐藥性，其基因型以TEM、CTM-M-14、CTX-M-15為主，其ST分型以ST131型為主。

【關(guān)鍵詞】 尿路感染 大腸埃希菌 超廣譜β-內(nèi)酰胺酶 耐藥性 基因型

Production of Extended-Spectrum β-Lactamases by Escherichia Coli in Urinary Tract Infection and Its Drug Tolerance/LI Qin， PAN Chu， LIU Qiong， ZHU Qi， ZHOU Hang. //Medical Innovation of China， 2025， 22（06）： -129

[Abstract] Objective： To analyze the production of extended-spectrum β-lactamases （ESBLs） by Escherichia coli in urinary tract infection and its drug tolerance. Method： A total of 200 strains of Escherichia coli isolated from urine samples of patients with urinary tract infection were included. The patients with urinary tract infection were admitted to the Third People's Hospital of Pingxiang City from January 2023 to January 2024. The drug resistance of Escherichia coli， the genotypes and ST typing of ESBLs-producing Escherichia coli were analyzed. Result： Among the 200 strains of Escherichia coli， 80 strains of ESBLs-producing Escherichia coli （40.00%） and 120 strains of non-ESBLs-producing Escherichia coli （60.00%） were identified and isolated. ESBLs-producing Escherichia coli were completely resistant to Cefuroxime， Cefazolin and Ampicillin （the drug resistance rate were 100%）， and were severely resistant to Norfloxacin， Compound Sulfamethoxazole， Cefotaxime， Ciprofloxacin， Levofloxacin， Aztreonam， Ampicillin/Tazobactam， Cefepime and Ceftazidime （drug resistance rates were 98.75%， 95.00%， 87.50%， 85.00%， 81.25%， 78.75%， 60.00%， 58.75% and 52.50%， respectively）， and was mildly resistant to Cefoperazone/Sulbactam， Amikacin， Cefoxitin Fosfomycin and Nitrofurantoin （drug resistance rate was 1.25%-41.25%）， and completely sensitive to Imipenem and Meropenem （drug resistance rates were 0）. Non-ESBLs-producing Escherichia coli were severely resistant to Cefoperazone/Sulbactam， Ampicillin and Norfloxacin （drug resistance rates were 91.67%， 78.33%， 59.17%， respectively）， and were mild or no resistance to other drugs （the drug resistarc rate was 0-39.17%）. The β-lactamases genes were detected in 80 strains of ESBLs-producing Escherichia coli. The main drug resistant genotypes were TEM （68.75%）， CTM-M-14 （61.25%）， CTX-M-15 （37.50%） and SHV （32.50%）， followed by CTX-M-3 （6.25%） and OXA （3.75%）. 5 main ST types were detected in 80 strains of ESBLs-producing Escherichia coli， with ST131 （31.25%） accounting for the highest proportion， followed by ST95 （20.00%）， ST140 （17.50%）， ST648 （13.75%） and ST405 （6.25%）， and the remaining undetermined ST types were 9 strains， accounting for 11.25%. Conclusion： ESBLs-producing Escherichia coli in urinary tract infection shows multidrug resistant， and shows strong drug resistance to Cefuroxime， Cefazolin， Ampicillin， Norfloxacin， Compound sulfamethoxazole， etc. Its genotypes are mainly TEM， CTM-M-14 and CTX-M-15， and the ST typing is mainly ST131 type.

[Key words] Urinary tract infection Escherichia coli Extended-spectrum β-lactamases Drug resistance Genotypes

First-author's address： Department of Clinical Laboratory， the Third People's Hospital of Pingxiang City， Pingxiang 337000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2025.06.029

尿路感染是由病原菌侵襲泌尿系統(tǒng)所致，為全球第二大類感染性疾病，患者通常表現(xiàn)為尿急、尿頻，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)尿失禁、尿潴留甚至血尿等情況，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1-2]。臨床抗菌治療通常需測(cè)定病原菌以選用合適抗生素，然而，隨著臨床抗菌藥物的廣泛應(yīng)用，病原菌耐藥問(wèn)題給治療帶來(lái)極大難度。尿路感染致病菌中大腸埃希菌較為常見(jiàn)，近年發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（extended-spectrum β-lactamases，ESBLs）菌株類型與數(shù)量不斷增加，其對(duì)β-內(nèi)酰胺類、喹諾酮類及氨基糖苷類等抗菌藥物表現(xiàn)出多重耐藥性[3-4]，嚴(yán)重影響患者治療及預(yù)后，且其抗菌特性在耐藥基因型、ST分型等表現(xiàn)出地域特性[5-6]，故定期監(jiān)測(cè)醫(yī)院耐藥情況十分必要。本文分析尿路感染產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌的耐藥特征、基因型分布及ST分型，內(nèi)容如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入200株于尿路感染患者的尿液樣本中分離獲得的大腸埃希菌菌株進(jìn)行研究，尿路感染患者為萍鄉(xiāng)市第三人民醫(yī)院2023年1月—2024年1月收治。納入標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)文獻(xiàn)[7]中《尿路感染診斷與治療中國(guó)專家共識(shí)（2015版）》診斷標(biāo)準(zhǔn)，確診為尿路感染；尿液樣本檢測(cè)感染菌種為大腸埃希菌；臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他泌尿系統(tǒng)疾??；自身免疫系統(tǒng)缺陷；合并多器官功能障礙；處于哺乳期或妊娠期。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，患者簽署知情同意書。

1.2 方法

依據(jù)文獻(xiàn)[8]《全國(guó)臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程（第3版）》要求，對(duì)所有患者尿液原菌樣本進(jìn)行質(zhì)量控制、接種、分離培養(yǎng)，采用DL-96A細(xì)菌鑒定及藥敏分析儀（珠海迪爾生物工程股份有限公司）鑒定菌株種類，并進(jìn)行藥敏分析。耐藥性分析結(jié)果依據(jù)CLSI M100-ED32，質(zhì)控菌株：ATCC25922。采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)鑒定產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌基因型，分別使用CTM、CTX、TEM、SHV及OXA 5種擴(kuò)增引物對(duì)產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌進(jìn)行基因擴(kuò)增，引物序列見(jiàn)表1。后瓊脂糖凝膠電泳檢驗(yàn)擴(kuò)增產(chǎn)物大小，并進(jìn)行DNA測(cè)序，確定菌株基因型與ST分型。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

本文數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS 24.0進(jìn)行分析。計(jì)數(shù)資料用率（%）表示，組間差異進(jìn)行字2檢驗(yàn)。Plt;0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大腸埃希菌產(chǎn)ESBLs的檢出情況

200株于尿路感染患者尿液樣本中分離獲得的大腸埃希菌菌株中，鑒定分離出80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌，占40.00%，不產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌有120株，占60.00%。

2.2 耐藥性分析

產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌對(duì)頭孢呋辛、頭孢唑琳、氨芐西林完全耐藥（耐藥率均為100%），對(duì)諾氟沙星、復(fù)方新諾明、頭孢噻肟、環(huán)丙沙星、左氧氟沙星、氨曲南、氨芐西林/他唑巴坦、頭孢吡肟、頭孢他啶嚴(yán)重耐藥，對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦、阿米卡星、頭孢西丁、磷霉素、呋喃妥因輕度耐藥，對(duì)亞胺培南、美羅培南完全敏感（耐藥率均為0）。不產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦、氨芐西林、諾氟沙星嚴(yán)重耐藥，對(duì)其他藥物輕度耐藥或不耐藥。除亞胺培南、美羅培南、磷霉素、呋喃妥因，產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌與不產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌的耐藥性比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌基因型分布

80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌均檢出β-內(nèi)酰胺酶基因，耐藥基因型以TEM（68.75%）、CTM-M-14（61.25%）、CTX-M-15（37.50%）及SHV（32.50%）為主，見(jiàn)表3。

2.4 產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌ST分型

80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌共檢測(cè)出5種主要ST分型，以ST131（31.25%）占比最高，其次為ST95（20.00%）、ST140（17.50%）、ST648（13.75%）、ST405（6.25%），其余未確定ST分型共9株，占11.25%，見(jiàn)表4。

3 討論

產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌是一種對(duì)多種β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物具有較強(qiáng)耐藥性的腸桿菌科細(xì)菌[9-10]。本研究從本院尿路感染患者的尿液中分離出200株大腸埃希菌，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌有80株，占40.00%，說(shuō)明產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌在尿路感染患者中具有較大占比。根據(jù)江琰笛等[11]報(bào)道，住院患者傷口分泌物分離檢出產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌占大腸埃希菌檢出總數(shù)的42.24%。本文結(jié)論與之相近，稍低于全國(guó)平均檢出率47.2%[12]，這可能與各地區(qū)環(huán)境、飲食差異及醫(yī)療水平不同有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌對(duì)頭孢菌素類藥物、氨曲南、氨芐西林、喹諾酮類藥物、復(fù)方新諾明的耐藥性均顯著高于不產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌，而兩種菌株對(duì)亞胺培南與美羅培南均無(wú)耐藥性。分析可知，碳青霉烯類藥物抗菌譜廣，且抗菌活性強(qiáng)，其具有對(duì)β-內(nèi)酰胺酶的高度穩(wěn)定性，該類藥物可以抑制細(xì)菌胞壁黏肽合成酶活性，抑制細(xì)胞壁黏肽合成，以此達(dá)到殺菌作用[13-15]。而頭孢菌素類藥物、青霉素類藥物等對(duì)β-內(nèi)酰胺酶的穩(wěn)定性相對(duì)較低，導(dǎo)致易被水解。Rashid等[16]報(bào)道，β-內(nèi)酰胺酶陽(yáng)性菌株對(duì)氨芐西林及其他青霉素類藥物具有極高的耐藥性，β-內(nèi)酰胺酶可以協(xié)同抑制該類藥物活性。本研究還發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌對(duì)頭孢西丁耐藥率為18.75%，這與Muriuki等[17]報(bào)道的21.74%較為接近，猜測(cè)與大部分產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌未攜帶AmpC基因有關(guān)，該基因可調(diào)控合成細(xì)菌AmpC酶，水解頭孢西丁?？傊?，產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌的耐藥情況較為嚴(yán)峻，臨床可合理應(yīng)用碳青霉烯類藥物或慎重使用頭孢菌素類藥物治療尿路感染。

通過(guò)質(zhì)粒介導(dǎo)合成的ESBLs是導(dǎo)致產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌具有多重耐藥性的關(guān)鍵，臨床已通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)200余種ESBLs，并根據(jù)其編碼基因同源性獲得TEM、SHV、OXA及CTX-M等基因類型[18-19]。本文通過(guò)基因提取及PCR技術(shù)鑒別了80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌的基因型分布，結(jié)果顯示，CTX-M攜帶株樹(shù)較多，攜帶CTX-M-3、CTM-M-14、CTX-M-15的占比分別為6.25%、61.25%、37.50%，攜帶TEM的占比為68.75%，而SHV、OXA相對(duì)較少，分別為32.50%、3.75%，提示引發(fā)尿路感染的產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌多帶有TEM與CTM-M-14。最后本文于80株產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌中共檢測(cè)出5種主要ST分型，其中25株（31.25%）為ST131，占比最高，其余分別為ST648、ST95、ST140、ST405，分別占13.75%、20.00%、17.50%、6.25%。沈姣姣等[20]報(bào)道，ICU肺部感染患者致病產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌主要ST型為ST131，其次為ST648，本文結(jié)果與之有一致性。

綜上所述，尿路感染產(chǎn)ESBLs大腸埃希菌表現(xiàn)為多重耐藥，其基因型以TEM、CTM-M-14、CTX-M-15為主，其ST分型以ST131型為主。

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（收稿日期：2024-07-09） （本文編輯：陳韻）