五种耐甲氧西林金黄色葡萄球菌检测方法的比较
陈碧英, 马晨芸, 李志兰, 陈佩宏, 陆志成, 郎立中
上海市第七人民医院检验科,上海 200137

作者简介:陈碧英,女,1974年生,学士,副主任技师,主要从事微生物学检验工作。

摘要
目的 评价快速、准确检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的方法。方法 收集上海市第七人民医院临床分离的金黄色葡萄球菌158株、表皮葡萄球菌12株、溶血葡萄球菌10株、人葡萄球菌1株,用MRSA ID产色培养基法、苯唑西林最低抑菌浓度(MIC)法、头孢西丁纸片扩散法、青霉素结合蛋白(PBP2a)乳胶凝集法4种方法检测MRSA,并与荧光聚合酶链反应(PCR)检测mecA基因进行比较。结果 MRSA ID产色培养基法检出MRSA 124株,敏感性和特异性分别为100.0%、91.9%,头孢西丁纸片扩散法检出MRSA 119株,敏感性和特异性均为100.0%,苯唑西林MIC法检出MRSA 117株,敏感性和特异性分别为97.5%、98.4%,PBP2a乳胶凝集法检出MRSA 117株,敏感性和特异性分别为98.3%和100.0%,4种方法与PCR比较Kappa值均≥0.75,具有较好的一致性。结论 头孢西丁纸片扩散法检出MRSA的敏感性和特异性最高,ID产色培养基法检测MRSA比常规方法报告时间缩短24 h,是一种快速、简便、特异性好且便于临床实验室检测MRSA的方法。
关键词: 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌; mecA基因; 头孢西丁; 产色培养基
中图分类号:R446.5 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2013)06-0519-03
Comparison of five methods for the detection of methicillin-resistantStaphylococcus aureus
CHEN Biying, MA Chenyun, LI Zhilan, CHEN Peihong, LU Zhicheng, LANG Lizhong
Department of Clinical Laboratory, Shanghai Seventh People's Hospital,Shanghai 200137,China
Abstract
Objective To evaluate the rapid and accurate methods for the detection of methicillin-resistantStaphylococcus aureus(MRSA). Methods A total of 158 isolates ofStaphylococcus aureus and 12 isolates of Staphylococcus epidermidis were collected from clinical specimens of Shanghai Seventh People's Hospital,and were determined by MRSA ID chromogenic culture medium,oxacillin minimum inhibitory concentration (MIC),cefoxitin disk diffusion and penicillin binding protein 2a (PBP2a) latex agglutination for the detection of MRSA. The results were compared with those of fluorescence polymerase chain reaction (PCR) formecA gene. Results The MRSA ID chromogenic culture medium detected 124 isolates,and the sensitivity and specificity were 100.0% and 91.9%. The cefoxitin disk diffusion detected 119 isolates,and the sensitivity and specificity were all 100.0%. The oxacillin MIC detected 117 isolates,and the sensitivity and specificity were 97.5% and 98.4%. The PBP2a latex agglutination detected 117 isolates,and the sensitivity and specificity were 98.3% and 100.0%. When the 4 kinds of methods compared with the PCR,Kappa values were ≥0.75,and had a good consistency. Conclusions Cefoxitin disk diffusion for the detection of MRSA has the highest sensitivity and specificity. Compared with conventional methods, MRSA ID chromogenic culture medium for the detection of MRSA shortens the report time for 24h,and it is a fast,simple and convenient method for the detection of MRSA with good specificity.
Keyword: Methicillin-resistantStaphylococcus aureus; mecA gene; Cefoxitin; Chromogenic culture medium
引言

近年来,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)在世界各地感染率和分离率不断升高,已成为目前医院内感染的主要病原菌之一。由于MRSA对所有的β-内酰胺类抗菌药物耐药,所致感染呈散发或爆发流行,治疗困难,病死率高,成为临床治疗的一大难题[ 1]。因此,快速和准确地检测MRSA,对于控制医院内感染的流行,指导临床治疗有着非常重要的意义。本研究将MRSA ID产色培养基法、头孢西丁纸片扩散法、苯唑西林最低抑菌浓度(MIC)法、青霉素结合蛋白(PBP2a)乳胶凝集法与荧光聚合酶链反应(PCR)检测 mecA基因进行比较,旨在找出准确、快速、简便的适用于临床微生物实验室检测MRSA的方法。

材料和方法
一、材料

1.菌株 收集2010年1月至2012年2月上海市第七人民医院临床分离的金黄色葡萄球菌158株、表皮葡萄球菌12株、溶血葡萄球菌10株、人葡萄球菌1株,共181株葡萄球菌。标本来自痰液、咽拭子、脓液、血液,去除同一患者重复标本。所有菌株经WalkAway-40微生物鉴定药物敏感性分析仪鉴定。质控菌株为金黄色葡萄球菌(ATCC 29213、ATCC 25923),由上海市临床检验中心提供。

2.试剂 MRSA ID产色培养基、PBP2a乳胶凝集检测试剂盒为法国生物梅里埃公司产品,头孢西丁(30 μg/片)纸片为Oxoid公司产品,水解酪蛋白胨琼脂(MH)平板购自上海科玛嘉公司,PC20细菌鉴定药物敏感性复合板购自德国西门子公司产品,MRSA耐药基因检测试剂盒购自上海之江生物科技有限公司产品。

3.仪器 WalkAway-40微生物鉴定药物敏感性分析仪为德国西门子公司产品,LightCycler 480Ⅱ荧光定量PCR仪为罗氏公司产品。

二、方法

1.荧光PCR 参照MRSA耐药基因检测试剂盒说明书操作和判断结果。操作步骤主要包括:(1)核酸裂解处理;(2)反应溶液配制;(3)PCR扩增反应。

2.MRSA ID产色培养基法 挑取已鉴定过的181株葡萄球菌单个菌落接种到产色培养基上,分区划线,于(35±1)℃有氧条件下进行孵育, 24 h观察结果,出现绿色菌落为阳性,判定为MRSA。

3.头孢西丁纸片扩散法 将金黄色葡萄球菌用生理盐水比浊为0.5麦氏单位的悬液,涂布到MH平板上,贴上头孢西丁药物敏感性纸片,35 ℃孵育16~18 h量取抑菌圈直径,根据美国临床实验室标准化协会(CLSI) M100-S20标准,头孢西丁抑菌圈直径≤21 mm为耐药,≥22 mm为敏感[ 2]

4.苯唑西林MIC法 用PC20细菌鉴定药物敏感性复合板进行细菌鉴定和药物敏感性试验,根据CLSI金黄色葡萄球菌苯唑西林MIC>2 μg/mL判断为MRSA。

5.PBP2a乳胶凝集法 参照MRSA乳胶凝集试剂盒说明书操作和判断结果,操作步骤主要包括PBP2a提取和乳胶凝集。

三、统计学方法

用SPSS 19.0软件进行分析。以荧光PCR为标准,比较MRSA ID产色培养基法、头孢西丁纸片扩散法、苯唑西林MIC法、PBP2a乳胶凝集法的敏感性、特异性。各种方法与PCR的一致性用 Kappa检验, Kappa值≥0.75为具有较好的一致性。

结果
一、 荧光PCR检测 mecA基因

在181株葡萄球菌中,金黄色葡萄球菌阳性158株, mecA基因阳性130株,MRSA 119株,甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA) 39株, mecA基因阳性其他葡萄球菌11株, mecA基因阴性其他葡萄球菌12株。PCR反应曲线见 图1

图1 荧光PCR曲线图注:a为金黄色葡萄球菌阳性; b为 mecA基因阳性,两者均阳性为MRSA;c为阴性

二、 MRSA ID产色培养基法、头孢西丁纸片扩散法、苯唑西林MIC法、PBP2a乳胶凝集法检测MRSA

MRSA ID产色培养基上孵育24 h后,可见119株较大绿色菌落,5株较小绿色菌落,1株较小白色菌落,其余均不生长,判断为124株阳性;头孢西丁纸片扩散法检出MRSA 119株;苯唑西林MIC法检出MRSA 117株;PBP2a乳胶凝集法检出MRSA 117株。与PCR比较,各种方法敏感性和特异性见 表1

表1 5种检测MRSA方法的比较
讨论

金黄色葡萄球菌对甲氧西林耐药,其机制主要是由于携带 mecA基因,也可能因为产生高水平的β-内酰胺酶和获得性PBP2a以外的其他PBP修饰[ 3]。目前用于检测MRSA的方法有多种,检测 mecA基因或 mecA表达的PBP2a是预报苯唑西林耐药最准确的方法[ 2]。但这2项技术试验条件要求高且价格昂贵,不适合临床实验室作为常规方法[ 4]

本研究用5种方法检测了181株葡萄球菌,其中 mecA阳性MRSA 119株,4种方法与PCR检测法比较均有较好的一致性。本研究显示,头孢西丁纸片扩散法的敏感性和特异性最高,均为100.0%,与PCR检测 mecA基因的 Kappa值为1.000,说明完全一致,可见头孢西丁可作为检测 mecA介导的苯唑西林耐药的替代品,与Gupta等[ 5]的研究结果一致。头孢西丁纸片扩散法简便易行,也是CLSI推荐的临床常规检测MRSA的方法,但从临床标本中检测MRSA需48 h。MRSA ID产色培养基法敏感性为100.0%,高于苯唑西林MIC法(97.5%)和PBP2a乳胶凝集法(98.3%),特异性为91.9%,低于其他方法。鉴定假阳性的5株菌株为PCR mecA基因阳性其他葡萄球菌,可见凝固酶阴性高耐药的葡萄球菌对显色可能有一定的干扰,而39株MSSA完全没有干扰。近年来,国内、外各种产色培养基被应用于鉴定MRSA[ 6, 7],也被直接应用于血培养瓶、伤口脓液、脓肿的标本检测,18~24 h就能检测出MRSA[ 8, 9],缩短了检测时间,并显示出了高敏感性和特异性。本研究有1株金黄色葡萄球菌苯唑西林耐药而 mecA基因阴性,分析原因可能与菌株产生高水平的β-内酰胺酶或存在PBP2a以外的低亲和力PBP有关,还需进一步证实。在 mecA基因阳性的菌株中,表现为苯唑西林敏感的3株金黄色葡萄球菌,可能是因为位于 mecA启动子上游的转录调节基因 mecⅠ的作用特别强大而诱导剂的作用较弱时, mecA基因处于抑制状态,表达PBP2a的量很少[ 10],或是辅助基因 fem的失活致高耐菌株变为低耐菌株[ 11],这3株金黄色葡萄球菌头孢西丁纸片扩散法结果与 mecA基因检测一致,进一步证实了头孢西丁纸片扩散法的优越性。有研究结果显示,头孢西丁纸片扩散法可用于检测各种表型的MRSA,尤其对低水平、异质性耐药的MRSA,其敏感性高于其他筛选试验[ 12]

MRSA往往表现为多重耐药,早期检测不仅是感染控制的关键,也是临床上决定是否使用糖肽类和恶唑烷酮类抗菌药物的关键。综上所述,头孢西丁纸片扩散法是临床实验室检测MRSA的常规方法,为了避免 mecA基因阴性的MRSA漏检,建议同时做苯唑西林纸片扩散法。而应用产色培养基法进行MRSA快速检测,将为MRSA院内感染爆发的监测、感染的预防控制以及临床上抗菌药物的使用提供快速、可靠的依据。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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