耐甲氧西林金黄色葡萄球菌消毒剂抗性相关基因分析
姜新华, 王菊梅, 吴小明, 杨丽华
衢化医院检验科,浙江 衢州 324004

作者简介:姜新华,男,1974年生,主管技师,主要从事临床免疫学检验工作。

关键词: 金黄色葡萄球菌; 消毒剂; 相关基因
中图分类号:R378.1 文献标志码:B 文章编号:1673-8640(2010)02-0159-02

医院感染现已成为一个全球性公共卫生问题, 是世界各国住院患者发病率和死亡率增加的主要原因。由于消毒剂的长期广泛的使用,临床上逐渐产生了对消毒剂抗性的细菌,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)就是一种通过手的接触传播的重要致病微生物,在医院内感染占有较大的比例,其检测率逐年增高,而且MRSA是多重抗药性细菌,使该细菌感染性疾病的治疗带来了难度[ 1]。因此,分析MRSA对消毒剂抗性机制对控制该细菌广泛传播具有一定作用。

随着分子生物学的迅猛发展,目前研究发现MRSA的抗药性与许多抗性基因的存在息息相关,如qac A/B、smr、mecA等基因[ 2, 3]。因此,本实验通过对衢化医院临床上分离的耐消毒剂新洁尔灭的MRSA中qac A/B、smr、mecA中基因的检测和分析,从而从基因水平分析MRSA耐消毒剂机制以及这些抗性基因之间的关系。

一、材料和方法

1. 菌种 菌种来源利用2007年浙江省衢化医院从痰液和脓液标本中所分离得到的MRSA共20株,标准菌株为金黄色葡萄球菌ATCC 25923。

2. 仪器 仪器包括聚合酶链反应(PCR)基因扩增仪(MJ)、电泳仪(北京六一仪器厂)、高速离心机(上海安亭科学仪器有限公司)。

3. 引物 合成于上海英骏生物技术有限公司;10 × buffer, 25 mmol/L MgCl2,dNTP, Taq酶购于上海promega公司,西班牙琼脂糖购于上海天呈科技有限公司;DL2000 Marker购于天根生化科技有限公司。

4. 新洁尔灭敏感性试验 先将新洁尔灭用蒸馏水稀释成不同浓度(分别为20、40、60、80、100、120、140mg/L),每只试管分装5 mL,加入0.1 mL菌悬液,作用于预定时间,取出0.5 mL分别以加入5 mL PBS(0.03 mmol/L, pH 值7.2)作适当稀释。然后取原液和稀释液0.5mL分别接种平板,倾注融化营养琼脂,至37 ℃温箱18 h观察结果。以新洁尔灭最高稀释度无菌生长为最小抑菌浓度(MIC)。

5. PCR 扩增模板的制备牙签挑取适量纯培养菌落放入1.5 mL离心管中(已预放置10 mmol/L Tris HCl),充分振荡混匀,100 ℃煮沸5 min,然后立即放到冰上,12 000 r/min(离心半径6.0 cm),离心5 min,取上清作为PCR扩增用的模板。

6. 新洁尔灭抗性基因的分子检测 对3种可能的抗性基因qac A/B、smr、mecA分别进行扩增分析,引物采用Primer Premier 5.0进行设计( 表1)。PCR扩增产物采用1.5%琼脂糖凝胶电泳、紫外凝胶电泳成像拍照分析。

表1 3种可能的抗性基因扩增分析
二、结果

1. 新洁尔灭敏感性检测结果 20株对新洁尔灭的MIC分布,7株(35%)MIC为40 mg/L,8株(40%)MIC为60 mg/L,4株(20%)MIC为100 mg/L,1株(5%)MIC为120 mg/L。新洁尔灭MIC≥100 mg/L即属于抗药性菌株[ 4],此结果显示本院的MRSA菌株有25%对新洁尔灭具有抗药性。

2. 新洁尔灭抗性相关基因的检测分析 在MIC≥100 mg/L的4株MRSA中,qacA/B基因除了第4株外,其他均能检测到,smr基因仅在第4株中获得阳性结果,mecA基因在第1和第4株中有阳性;而对于MIC≥120 mg/L的1株MRSA中,3种基因qacA/B、smr和mecA均阳性,说明在新洁尔灭抗性的MRSA中,3种基因在MRSA消毒剂抗性中有一定作用( 图1~3)。

图1 qacA/B基因PCR扩增结果分析

图2 smr基因PCR扩增结果分析

图3 mecA基因PCR扩增结果分析

三、讨论

本实验结果显示,MRSA菌株对新洁尔灭消毒剂具有抗性,而且在20株中有1株抗性非常强,MIC≥120 mg/L,比国内已报道的MRSA对消毒剂的耐受性更强[ 5]。通过对3种抗性基因进行分析,在MIC≥100 mg/L的5株MRSA中,qacA/B基因在4株中高水平表达,说明qacA/B在耐消毒剂中起主导作用,这可能与qacA/B基因表达的大量外排泵蛋白相关,但是QacA蛋白还是QacB蛋白还需要进一步测序才能确定。qacA/B基因对消毒剂的抗性机制和国内外的一些报道相符[ 3]。对于smr基因主要造成低程度的抗药性,本实验中有2株MRSA表达smr基因,但在没有qacA/B表达的第4号MRSA中,通过表达Smr和MecA 2种抗性蛋白来实现对消毒剂的抗性,这说明不仅qacA/B在MRSA抗消毒剂中起主导作用,而且smr或MecA基因的表达也可MRSA表现较强的消毒剂抗性。在1株MIC≥120 mg/L的MRSA菌株中,3种基因qacA/B、smr和mecA均阳性,可能是3种基因共同发挥作用来实现其高的消毒剂抗性。

MRSA耐消毒剂基因qacA/B、smr和mecA的联合检测,能筛选出抗消毒剂MRSA的菌株,从而有效指导消毒剂的使用剂量和方法,避免多重耐药菌株的流行和传播。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Wang JT, Lin SF, Chiu HL, et al. Molecular epidemiology and control of nosocomial methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection at a teaching hospital[J]. J Formos Med Assoc, 2004, 103(1): 32-36. [本文引用:1]
[2] 黄支密, 陆亚华, 诸葛青云, . 多重耐药MRSA耐消毒剂基因及抗生素耐药相关基因检测[J]. 中国抗生素杂志, 2005, 30(5): 270-273. [本文引用:1]
[3] Alam MM, Kobayashi N, Uehara N, et al. Analysis on distribution and genomic diversity of high-level antiseptic resistance gene qacA and qacB in human clinical isolates of Staphylococcus aureus[J]. Microb Drug Resist, 2003, 9(2): 109-121. [本文引用:2]
[4] 黄支密, 仵蕾, 吴林松, . 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对消毒剂和常用抗菌药物的耐药性及相关基因的研究[J]. 中华微生物学和免疫学杂志, 2006, 26(12): 1116-1117. [本文引用:1]
[5] 姚春艳, 府伟灵. 葡萄球菌医院感染的耐药性分析[J]. 中华医院感染学杂志, 2004, 14(1): 104-106. [本文引用:1]