Antibiotics | 从生物膜形成与抗生素耐药性角度分析孟加拉国医院ESKAPE病原体

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本研究系统分析了孟加拉国三级医院中五种ESKAPE病原体的生物膜形成能力和抗生素耐药性，揭示了生物膜与耐药性之间的显著相关性，为临床治疗提供了重要依据。

 

文献概述
本文《Comparative Analysis of Biofilm Formation and Antibiotic Resistance in Five ESKAPE Pathogen Species from a Tertiary Hospital in Bangladesh》，发表于《Antibiotics》杂志，回顾并总结了孟加拉国医院中五种ESKAPE病原体（E. faecium, S. aureus, K. pneumoniae, A. baumannii, P. aeruginosa）的生物膜形成能力及其抗生素耐药性，同时检测了耐药基因和生物膜相关基因的分布情况。文章特别关注了多药耐药（MDR）和生物膜形成与抗生素耐药性之间的关联，为临床研究和公共卫生管理提供了数据支持。

背景知识
ESKAPE病原体是医院获得性感染的主要致病因子，它们因多药耐药（MDR）和生物膜形成能力而成为全球公共卫生的重要挑战。其中，碳青霉烯类耐药的革兰氏阴性菌（CR-AB, CR-KPN）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是导致治疗失败和死亡的主要原因。生物膜形成在这些病原体中尤为显著，因其为细菌提供物理和代谢屏障，使它们更难被抗生素清除。然而，关于孟加拉国临床环境中这些病原体的系统性研究仍较为有限，且生物膜形成与耐药性的关系尚未完全阐明。本研究填补了这一空白，为公共卫生和临床研究提供了关键数据。

 

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研究方法与实验
研究团队从孟加拉国三级医院收集了165株ESKAPE病原体，包括35株A. baumannii, 35株K. pneumoniae, 35株P. aeruginosa, 30株S. aureus和30株E. faecium。样本来源包括尿液、伤口拭子、血液、痰液等。采用改良碳青霉烯灭活法（mCIM）和EDTA改良法（eCIM）检测碳青霉烯酶和金属β-内酰胺酶（MBL）的表达。生物膜形成能力通过微孔板法测定，并进一步通过PCR检测生物膜相关基因（如mrkA, mrkD, cna, gelE等）的分布。多重耐药指数（MARI）和常见多重耐药指数（cMARI）被计算以评估不同病原体的耐药程度。

关键结论与观点

• 在革兰氏阳性菌中，E. faecium的多重耐药率（MDR）高达90%，而S. aureus的MDR率仅为10%。E. faecium对四环素类抗生素（tetracycline, doxycycline）的耐药率分别为46.67%和33.33%。
• 在革兰氏阴性菌中，A. baumannii和K. pneumoniae对碳青霉烯类、头孢菌素类和β-内酰胺类抗生素的耐药率均高于P. aeruginosa。K. pneumoniae的粘菌素（colistin）耐药率最高（42.86%），而A. baumannii的碳青霉烯酶产生率最高（74.29%）。
• 生物膜形成在所有病原体中普遍存在，88.5%的菌株形成生物膜，其中15.8%为强生物膜形成者。K. pneumoniae和A. baumannii的生物膜形成能力高于P. aeruginosa。
• 研究发现生物膜形成与碳青霉烯类、头孢菌素类和哌拉西林/他唑巴坦的耐药性之间存在显著相关性（p < 0.05），表明生物膜可能在这些抗生素耐药性的传播中起重要作用。
• 在基因层面，K. pneumoniae的mrkA和mrkD基因频率较低，可能表明其依赖非菌毛机制进行生物膜形成。S. aureus的cna基因在研究中高度表达，可能与骨和关节感染的高风险相关。

研究意义与展望
本研究强调了孟加拉国临床环境中ESKAPE病原体的高耐药率和生物膜形成能力，为医院感染控制和治疗策略提供了重要依据。未来研究应进一步探索生物膜形成与耐药基因的分子机制，并评估新型抗生素和抗生物膜制剂的临床应用潜力。

 

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结语
本研究系统分析了孟加拉国三级医院中五种ESKAPE病原体的耐药性与生物膜形成能力。结果表明，E. faecium和A. baumannii的多重耐药率和碳青霉烯酶产生率均较高，而生物膜形成与碳青霉烯类、头孢菌素类和哌拉西林/他唑巴坦的耐药性之间存在显著关联。这些发现强调了在临床环境中对这些病原体进行更严格的监测和控制的必要性。未来，结合基因组学和蛋白质组学的进一步研究将有助于揭示耐药性与生物膜形成的分子机制，并推动新型抗微生物策略的开发。

 

Tasnimul Arabi Anik, Rahat Uzzaman, Khandaker Toyabur Rahman, Humaira Akhter, and Anowara Begum. Comparative Analysis of Biofilm Formation and Antibiotic Resistance in Five ESKAPE Pathogen Species from a Tertiary Hospital in Bangladesh. Antibiotics.