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《第三军医大学》 2007年
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重症监护及移植病房环境和患者体内曲霉监测及分子流行病学研究

敖俊红  
【摘要】: 一、研究背景和目的 曲霉是广泛存在于自然环境中的一种条件致病菌,与变应性支气管肺曲霉病、曲霉球以及免疫功能低下患者侵袭性曲霉病的发生有关。近年来,随着骨髓及器官移植的广泛开展,广谱抗生素、皮质类固醇激素、免疫抑制剂以及肿瘤药物的大量应用,侵袭性曲霉病发病率明显增加。尽管侵袭性曲霉感染的发生与宿主的免疫状态有关,但医院环境中曲霉含量、曲霉种类以及其变化也间接影响着医源性曲霉感染的发生。有研究资料表明,高危患者病房或医院附近环境的修缮和建筑施工与医源性侵袭性曲霉病的发生具有一定关系,医院环境存在曲霉孢子的污染,同时也证实了大多数免疫抑制患者侵袭性曲霉病的发生与医院环境污染有关。曲霉感染临床表现缺乏特征性,传统的真菌培养和组织病理方法不能满足侵袭性曲霉病的早期诊断。同时,尽管给予较强抗真菌治疗,但侵袭性曲霉病的预后很差,病死率高达50%以上。目前,两性霉素B仍是首选的一线治疗药物,有资料表明伊曲康唑和特比萘芬也可用于侵袭性曲霉病的治疗,但随着抗真菌药的广泛应用,感染菌株对药物的敏感性正逐渐下降,正确合理地选择抗真菌药物及对侵袭性曲霉病的治疗已成为一个突出而且亟待解决的问题。因此,本实验以肝移植病房、脑外和中心ICU病房环境和病房的高危人群为研究对象,对患者体内曲霉存在状况和医院病房环境曲霉分布特点及其影响因素进行监测,采用分子生物学技术追踪患者体内曲霉感染的来源,探讨特比奈芬、伊曲康唑、两性霉素B、氟康唑和氟胞嘧啶单独和联合用药时对环境和患者监测中分离鉴定的曲霉的敏感性,并分析曲霉药敏表型和基因型的关系,为针对性开展预防和治疗曲霉感染提供重要的依据。 二、方法和结果 1.2005年11月4日-2006年10月23日采用LWC-Ⅰ型离心式空气采样器对肝移植病房、脑外ICU病房和中心ICU病房空气、物表、水源以及外界空气等环境标本进行收集培养和鉴定。结果发现肝移植病房、脑外ICU病房、中心ICU病房及外界空气真菌浓度分别为123.63cfu/m~3、139.90cfu/m~3、7cfu/m~3和214cfu/m~3。中心ICU病房空气真菌浓度明显低于肝移植病房、脑外ICU病房,两者相比差异具有统计学意义(P<0.01),而肝移植病房、脑外ICU病房空气真菌浓度差异无统计学意义(P>0.05)。医院病房空气和物表中五种常见真菌依次为青霉、枝孢霉、链格孢霉、曲霉和酵母菌。肝移植病房空气真菌浓度与病房温度和湿度具有相关性,Pearson相关系数分别为0.520、0.637,P<0.01;脑外ICU病房空气真菌浓度与病房温度和湿度具有相关性,Pearson相关系数分别为0.534、0.573,P<0.01。 肝移植病房、脑外ICU病房和中心ICU病房物表真菌的浓度分别为0.181cfu/cm~2、0.110 cfn/cm~2和0.211cfu/cm~2,不同病区物表真菌污染程度差异无统计学意义(P>0.05)。病房治疗台面、空调入风口、空调出风口、水龙头表面真菌浓度分别为0.035 cfu/cm~2、0.156cfu/cm~2、0.706cfu/cm~2和0.145cfu/cm~2,病房空调出风口真菌浓度明显高于其他物表真菌浓度,治疗台面真菌浓度明显低于其他物表真菌浓度,差异具有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。脑外ICU病房和中心ICU病房水源真菌浓度分别为2.9cfu/500ml、2.86cfu/500ml、2.94cfu/500ml,三个病区水源真菌浓度差异无统计学意义(P>0.05),水源分离的五种常见真菌依次为酵母菌、念珠菌、曲霉、青霉和红酵母。 2.对肝移植病房、脑外ICU病房和中心ICU病房环境及高危患者鼻腔、咽部和痰液标本进行监测培养,结果肝移植病房、脑外ICU病房、中心ICU病房空气曲霉浓度分别12cfu/m~3、10.75cfu/m~3和Ocfu/m~3,中心ICU病房空气曲霉浓度明显低于肝移植病房和脑外ICU病房,两者相比差异具有统计学意义(P<0.05),而肝移植病房、脑外ICU病房空气曲霉浓度差异无统计学意义(P>0.05)。医院环境中五种常见的曲霉依次为黄曲霉、烟曲霉、黑曲霉、杂色曲霉和棒曲霉,肝移植病房和脑外ICU病房空气曲霉浓度与与活动人员具有相关性,Pearson相关系数分别为0.417、0.467,P<0.05。 肝移植病房、脑外ICU病房和中心ICU病房物表曲霉浓度分别为0.02cfu/cm~2、0.010cfu/cm~2和0.037cfu/cm~2,中心ICU病房物表曲霉污染程度明显高于肝移植病房和脑外ICU病房,差异具有统计学意义(P<0.05),而肝移植病房与脑外ICU病房物表曲霉污染程度差异无统计学意义(P>0.05)。病房治疗台面、空调入风口及出风口、水龙头曲霉浓度分别为0.006cfu/cm~2、0.013cfu/cm~2、0.122cfu/cm~2和0.013cfu/cm~2,ICU病房空调出风口曲霉污染程度较严重,治疗台面曲霉染程度较轻。肝移植病房、脑外ICU病房和中心ICU病房水源曲霉浓度分别为0.68cfu/500mL、0.5cfu/500ml和0.34cfu/500ml,三个病区水源曲霉浓度差异无统计学意义。水源分离的常见曲霉依次为黄曲霉、黑曲霉、烟曲霉和杂色曲霉。 从5例高危患者的鼻腔、咽部和痰液共分离出33株黄曲霉和3株烟曲霉,采用随机扩增多态性DNA(random amplification of polymorphic DNA,RAPD)分析方法对分离自环境和患者体内的黄曲霉进行基因分型研究,结果发现脑外ICU 2例患者体内分离的黄曲霉与病房环境分离的黄曲霉基因型相同,中心ICU病房3例患者体内分离的黄曲霉与病房环境分离的黄曲霉基因型均不相同,但2例患者体内分离的黄曲霉基因型相同。 3.应用美国临床实验室标准化委员会制定的M38-A方案探讨了两性霉素B(AmB)、特比奈芬(TBF)、伊曲康唑(ICZ)、氟胞嘧啶(5-FC)和氟康唑(FCZ)在单独和联合用药时对曲霉的敏感性,单独用药时AmB、TBF和ICZ取100%生长抑制为最小抑菌浓度(MIC),5-FC和FCZ取50%生长抑制为最小抑菌浓度,联合用药时取100%生长抑制为最小抑菌浓度,以部分抑菌浓度(FIC)来判定药物间的相互作用,药物间的相互作用解释为FIC≤0.5为协同作用,0.5<FIC≤1为相加作用,1<FIC≤2为无关作用,FIC>2为拮抗作用。结果发现特比奈芬对烟曲霉的MIC值(MIC=1.578μg/ml)明显高于黄曲霉和黑曲霉,伊曲康唑对黄曲霉的MIC值较低(MIC=0.104μg/ml),两性霉素B对黑曲霉的MIC值较低(MIC=0.094μg/ml),而对黄曲霉MIC值较高(MIC=1.809μg/ml),差异具有统计学意义。氟康唑和氟胞嘧啶对曲霉MIC值较高(MIC分别为25.77μg/ml和3.1μg/ml)。伊曲康唑、两性霉素B、氟康唑、氟胞嘧啶均存在耐药菌株,且大部分为临床分离株。特比奈芬联合伊曲康唑、两性霉素B联合伊曲康唑对曲霉菌属产生较好的协同相加作用(FIC=0.13~2.5,FIC=0.25~3),两性霉素B联合特比奈芬对曲霉主要表现为相加作用(FIC=0.28~4.99),氟胞嘧啶和氟康唑与其他药物联合应用对曲霉菌属表现为拮抗和无关作用(FIC=0.28~16.7,FIC=0.25~16),仅对少数菌株表现为协同和相加作用。应用RAPD技术对同种曲霉进行基因分型,分析曲霉的药敏表型和基因型的关系,结果发现不同基因型的烟曲霉和黑曲霉分别对特比奈芬和两性霉素B敏感性存在差异,而不同基因型黄曲霉对5种抗真菌药物敏感性不存在差异。 三、结论 1.真菌存在于医院病房空气、物表以及水源中,空气中真菌全年均有分布,且5~6月、9~10月为2个高峰期,室内外峰期基本一致。病房温度和相对湿度与病房空气真菌浓度具有相关性。脑外ICU病房空气真菌污染程度较高,中心ICU病房空气真菌污染程度较低;病房空调出风口真菌污染程度较为严重,治疗操作台面真菌污染程度较低。 2.肝移植病房、脑外ICU病房和中心ICU病房存在不同程度曲霉污染,脑外ICU2例患者体内分离的黄曲霉和环境中分离的黄曲霉基因型相同,推测患者感染的黄曲霉可能来源于医院环境中。 3.单独用药时不同抗真菌药物对曲霉菌种的敏感性具有差异。特比奈芬联合伊曲康唑、两性霉素B联合伊曲康唑在体外对曲霉具有协同和相加作用,其效果优于其他药物的联合应用。曲霉的基因型与其对抗真菌药物敏感性具有相关性。
【学位授予单位】:第三军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:R181.3

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