病原知识库丨(二十)院内常见条件致病菌——铜绿假单胞菌
微生物学
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)为革兰阴性杆菌,是假单胞菌属的代表菌株,占所有假单胞菌属感染的70%以上。
PA呈球杆状或长丝状,宽约0.5~1.0 μm,长约1.5~3.0 μm,一端有单鞭毛,无芽孢,无荚膜,成双或短链排列,能产生绿脓素和荧光素等多种色素,专性需氧。

▲纯培养的镜下形态
流行学
PA为院内下呼吸道感染的重要病原体,常见于院内获得性肺炎,少见于社区获得性肺炎。
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院内感染
PA的分离率近年来有下降趋势,但仍然是院内下呼吸道感染的重要病原体。我国医院获得性肺炎(HAP)病原谱中,PA占16.9%~22.0%,居第2位,其中二级医院PA比例略低于三级医院,在≥65岁的患者中,PA比例更高。
中国院内感染的抗菌药物耐药监测(CARES)2007—2016年的10年HAP监测结果显示,PA是仅次于鲍曼不动杆菌的第2位致病菌(20.1%)。HAP中多重耐药PA(MDR‑PA)比例较高,碳青霉烯类耐药PA(CRPA)的比例为36.6%~44.8%,呼吸机相关性肺炎(VAP)患者的MDR‑PA更高。

▲2007~2016年HAP患者感染CRAB、CRPA、CRE 和 MRSA 的患病率
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社区获得性感染
PA导致的社区获得性肺炎(CAP)相对较少见。在美国CAP中PA的分离率仅为0.9%~1.9%,中国的流行病学调查结果类似(1.0%)。但在重症监护病房(ICU)中,这一比例可以高达1.8%~8.3%;在既往感染过PA、罹患支扩、极重度慢阻肺或气管切开患者中PA导致的CAP高达67.0%。PA是与CAP病死率有关的独立危险因素。
耐药与毒力
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耐药性
基因检测
PA耐药性检测的常规方法为药敏试验,是指导用药的直接依据。但其耗时较长,许多生长慢或不容易培养的细菌不能进行药敏试验。
近年来随着基因检测技术的进步,通过耐药基因检测评估病原体耐药性的应用迅速发展,方法学包括:PCR技术、基因芯片法及mNGS技术等。
但值得注意的是,PA存在多种耐药基因,其不表达则不会形成耐药。因此,对耐药基因检测结果的解释务必谨慎,以免误导临床用药。
耐药机制
①外膜通透性降低。
②主动外排系统过表达。
MexAB‑OprM、MexCD‑OprJ、MexEF‑OprN和MexXY‑OprM,主要介导β-内酰胺类、氟喹诺酮类和(或)氨基糖苷类耐药,形成MDR。
③产生灭活酶:
常见β-内酰胺酶中的:AmpC酶、部分产金属酶(IMP型和VIM型)。
④其他新耐药机制:
ftsK(细胞分化相关基因)突变在PA对环丙沙星和β‑内酰胺类耐药中起一定的作用。
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毒力因子
影响PA致病性的决定因素是细菌分泌的外毒素、形成的生物被膜以及相关的群体感(QS)系统。
其中,Ⅲ型分泌系统(T3SS)是主要的致病因子,PA可通过T3SS系统将毒力蛋白直接注入到宿主细胞中,干扰宿主细胞的信号传导并改变其功能,创造有利于细菌生存和扩散的环境。
Ⅲ型分泌系统主要分泌四种外毒素蛋白:ExoU、ExoT、ExoY和ExoS。柳叶刀子刊分析报告显示,我国耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌ExoU基因检测阳性的菌株多显示出高毒力性。
感染与定植的鉴别
在临床实际工作中,定植与感染的区别往往非常困难,需要结合临床进行综合评定,切忌仅依据培养结果进行治疗。需根据患者的临床症状、体征、实验室检查、影像学改变等各方面信息综合判断是否为感染,必要时应与临床微生物、影像学、临床药学及其他临床专科等多学科医生进行讨论和决策。
需关注以下几点:
①阳性结果是否来自合格的呼吸道标本;
②是否具有PA感染的高危因素;
③是否存在明确的下呼吸道感染诊断;
④PA出现的时间是否与下呼吸道感染发生或病情加重的时间相符合;
⑤病情加重是否能够排除其他原因;
⑥是否下呼吸道标本多次分离到PA,且未被经验性治疗所覆盖;
⑦使用敏感药物抗PA治疗是否有效。
感染和定植的判断是个动态过程,无论是否开始针对PA的抗菌治疗,都需要动态监测高危因素、临床特征、微生物学证据的变化及患者对治疗的反应,及时调整诊断和治疗策略。
治疗方案
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HAP/VAP
首选:
根据药敏试验结果制定治疗方案,优先选择肺组织浓度充分的药物CRPA或DTR‑PA(“难治”耐药性铜绿假单胞菌):头孢洛扎/他唑巴坦、头孢他啶/阿维巴坦、亚胺培南‑西司他丁/雷利巴坦、美罗培南/法硼巴坦±氟喹诺酮类/氨基糖苷类以多黏菌素类为基础的联合治疗。
TIPS:
①HAP/VAP 常为耐药菌感染,需结合药敏试验结果、患者具体情况选择药物;
②通常不采用2种β‑内酰胺类药物联合治疗;
③氨基糖苷类药物仅用于联合治疗;
④吸入性抗菌药物应用于MDR‑PA的目标治疗,主要为氨基糖苷类和多黏菌素类,通常应在全身治疗的基础上联合使用。
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CAP
首选:β‑内酰胺类±氟喹诺酮类/氨基糖苷类。
警惕医院感染爆发事件
一项回顾性分析显示,住院时间、碳青霉烯类抗生素的使用以及医疗设备的使用是铜绿假单胞菌获得与传播的主要危险因素。因此,在工作中重点监测和在暴发早期检测水系统与医疗设备的污染,针对性制定干预措施,有效预防与控制铜绿假单胞菌感染的暴发。
参考文献:
[1]中华医学会呼吸病学分会感染学组.中国铜绿假单胞菌下呼吸道感染诊治专家共识(2022年版)[J].中华结核和呼吸杂志,2022,45(8):739-752.
[2]Zhu Y, Jia P, et al. The epidemiology and virulence of carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa in China. Lancet Microbe. 2023 Sep;4(9):e665.
[3]王雪玉,田芳英,赵明.全球铜绿假单胞菌医院感染暴发事件的流行特征与应对策略[J].中国感染控制杂志,2022,21(12):1171-1178.
