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Antibiotics | 城市与郊区医院废水中ESKAPE病原体与抗生素抗性基因的传播

Antibiotics | 城市与郊区医院废水中ESKAPE病原体与抗生素抗性基因的传播
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本研究首次系统分析了马来西亚城市与郊区医院废水中ESKAPE病原体的抗生素抗性特征,并检测到多种耐药基因和残留抗生素,强调医院废水作为AMR传播的重要环境源,具有重要的公共卫生与环境管理意义。

 

文献概述
本文《City or Suburb, Resistance Flows: Wastewater-Borne ESKAPE and AMR Genes in Malaysian Hospitals》,发表于Antibiotics杂志,回顾并总结了城市与郊区医院废水中ESKAPE病原体的分布及其抗生素抗性基因的流行情况。研究还量化了废水中抗生素残留水平,并评估了多重耐药指数(MARi),揭示了医院废水在AMR传播中的关键作用。

背景知识
ESKAPE病原体(Enterococcus faecium、Staphylococcus aureus、Klebsiella pneumoniae、Acinetobacter baumannii、Pseudomonas aeruginosa和Enterobacter spp.)是导致医院获得性感染(HAIs)的主要耐药病原体,因其对多种抗生素具有天然或获得性耐药能力,成为全球关注的公共卫生问题。医院废水作为耐药基因(ARGs)和耐药细菌(ARB)的传播载体,近年来受到广泛关注。然而,关于不同城市化水平医院之间的AMR差异研究仍有限,尤其是在东南亚地区。本研究聚焦于马来西亚Klang Valley地区的城市与郊区医院,通过16S rRNA PCR鉴定ESKAPE病原体,并使用qPCR检测耐药基因(如ermB、VanA、BlaTEM等),结合LC-MS分析抗生素残留。这些数据揭示了医院废水对环境AMR传播的潜在贡献,为制定针对性的废水管理与抗生素使用政策提供了科学依据。

 

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研究方法与实验
研究团队在马来西亚Klang Valley地区选取了四家三级医院,另加一家郊区医院用于比较。医院废水样本从污水处理厂排放点采集,进行物理参数测试(pH、电导率、浊度等)以评估细菌存活环境。采用16S rRNA PCR方法鉴定ESKAPE病原体,并通过纸片扩散法进行抗生素敏感性测试。此外,使用qPCR筛查耐药基因(ARGs),并通过LC-MS定量分析废水中抗生素残留。多重耐药指数(MARi)用于评估细菌对多种抗生素的耐药程度。

关键结论与观点

  • Klebsi、Klebsiella pneumoniae和Enterobacter spp.为主要分离病原体,其中ermB基因在城市医院中最为普遍,占ESKAPE病原体的69%,郊区医院中占45.5%。
  • 尽管抗生素残留检测水平较低,但检测到万古霉素(VA)和环丙沙星(CIP)残留,提示这些抗生素在医院中的高使用可能对环境耐药性产生选择压力。
  • 通过MARi分析发现,部分K. pneumoniae和E. faecium菌株呈现高或极端耐药特征,尤其在城市医院中更为显著。
  • 城市医院中ESKAPE病原体的抗性水平普遍高于郊区医院,可能与城市医院患者密度高、抗生素使用量大有关。
  • 尽管E. faecium在郊区医院中也存在,但其抗性特征整体较低,表明环境选择压力可能弱于城市医院。

研究意义与展望
该研究强调了医院废水在AMR传播中的关键作用,提示需要改进污水处理技术和加强抗生素管理政策。未来应进一步研究废水处理过程中抗性基因的动态变化,并评估这些耐药菌株对公共水体和农业环境的潜在影响。此外,长期监测城市与郊区医院AMR特征的演变可为公共卫生干预提供依据,推动全球AMR控制目标的实现。

 

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结语
本研究首次系统评估了马来西亚城市与郊区医院废水中ESKAPE病原体的抗性特征,揭示了ermB、VanA、BlaTEM等耐药基因的广泛存在,以及万古霉素和环丙沙星残留的存在。研究发现,城市医院废水中ESKAPE病原体的抗性水平更高,且多重耐药菌株更为常见,提示城市医院可能是AMR环境传播的重要源头。这些发现强调了改进医院废水处理系统和优化抗生素使用策略的必要性,以降低耐药基因向自然水体的扩散。未来研究应关注医院废水与市政污水处理厂之间的基因流动,并探索高效消毒与抗性基因清除技术,以减少耐药病原体的环境释放。

 

文献来源:
Sophia Karen Bakon, Nur Fatihah Sholehah Zakaria, Mohd Azerulazree Jamilan, Hazimah Hashim, and Zuraifah Asrah Mohamad. City or Suburb, Resistance Flows: Wastewater-Borne ESKAPE and AMR Genes in Malaysian Hospitals. Antibiotics.
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