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北京市通州区食源性疾病监测病例中副溶血弧菌的病原特征分析  PDF

  • 张萍 1
  • 王梦晗 2
  • 邹林 1
  • 甄博珺 1
  • 张扬 1
  • 张靖 1
  • 郭晓晨 1
  • 高翔 1
1. 北京市通州区疾病预防控制中心,北京 101100; 2. 河北大学,河北 保定 071000

中图分类号: R155

最近更新:2023-11-17

DOI:10.13590/j.cjfh.2023.07.022

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摘要

目的

了解通州区2015—2021年食源性疾病监测病例中副溶血弧菌的脉冲场凝胶电泳(PFGE)优势带型、耐药情况和毒力基因携带情况,为副溶血弧菌感染防控和治疗提供参考数据。

方法

对2015—2021年通州区定点监测医院门诊腹泻病例的粪便样本进行副溶血弧菌分离培养,对其进行血清分型、毒力基因检测、PFGE聚类分析及药敏试验。

结果

2 828份粪便标本中检出副溶血弧菌100株,检出率为3.54%,每年7~9月是检出高峰月份。不同年份副溶血弧菌检出率差异具有统计学意义(χ2=53.94,P<0.001)。100株副溶血弧菌中有一株未携带tlh基因,89.00%的菌株携带致病性毒力基因tdh。副溶血弧菌优势血清型为O3∶K6(66/100),其次是O4∶K8(9/100)。98株菌副溶血弧菌(2株降解)PFGE分型结果显示副溶血性弧菌有39个PFGE带型,命名为V1-V39,条带相似度在79.6%~100%之间,基因分布呈高度多态性,V22和V25是通州区副溶血弧菌的优势带型。菌株对头孢唑林的耐药率最高(32.00%),其次是氨苄西林(14.00%)和多黏菌素E(13.00%),对四环素类、氯霉素类、氨基糖苷类、碳青霉烯类四类药物100%敏感。

结论

通州区2015—2021年食源性疾病监测病例中检出的副溶血弧菌主要是O3∶K6型tdh+- trh-菌株,对头孢唑林,氨苄西林和多黏菌素E耐药。PFGE图谱主要流行菌株带型相似度在93.1%以上,存在暴发风险,食品安全相关部门需做好副溶血弧菌监测及暴发预警工作,预防食源性疾病暴发。

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)是一种革兰氏阴性菌,在全世界各沿海地区广泛分布,通常与鱼类和渔业产品有

1。VP常引起食源性疾病,自20世纪90年代以来,我国VP导致的胃肠炎发病率逐年上升,该菌逐渐成为我国食源性疾病的主要原2,其引发食物中毒造成身体健康损害的人数每年约5003,是我国引起除霍乱、痢疾、伤寒、副伤寒以外的感染性腹泻的主要原因。通州区VP引起的腹泻一直居于腹泻监测病例的前三位,是引起食源性疾患暴发的主要致病4-5。本研究对本区近7年检出的VP菌株进行病原特征分析,掌握通州区VP的流行情况、毒力基因携带、耐药情况及分子分型特征,了解流行的优势PFGE带型和耐药情况,为以后该菌的监测、暴发和溯源及临床用药提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 研究对象

2015—2021年通州区2家哨点医院报告的食源性疾病主动监测病例,符合研究对象要求的门诊病例采集其新鲜粪便样本。经统计,2015—2021年期间共采集2 828份有效标本,经检测鉴定共分离到100株副溶血弧菌。

1.1.2 主要仪器与试剂

ABI 7500荧光定量PCR仪(美国ThermoFisher公司),VITEK 2 compact全自动微生物鉴定系统及革兰阴性细菌鉴定卡(法国生物梅里埃股份有限公司),Bio-Rad CHEF MAPPER/DRⅢ电泳仪、凝胶成像仪(美国Bio-Rad公司)。

3%NaCl碱性蛋白胨水(北京陆桥),弧菌显色培养基(法国科玛嘉),副溶血弧菌鉴定血清(日本生研公司),XbaⅠSfiⅠ内切酶(TaKaRa),SeaKem Gold Agaros(Lonza),蛋白酶K(Merck),副溶血弧菌(tlh/tdh/trh)三重实时荧光PCR检测试剂盒(北京卓诚惠生),肠杆菌药敏测试A3/A4板(上海星佰)。所有试剂均在有效期内使用。

1.2 方法

1.2.1 菌株的分离培养和鉴定

新鲜粪便样本接种3% NaCl碱性蛋白胨水,(36±1) ℃培养过夜进行增菌,挑取增菌液接种显色平皿,筛选可疑菌落,进行纯培养以及生化鉴定、血清分

6

1.2.2 毒力基因的检测

VP致病性主要由溶血素引起,包括不耐热溶血素(Thermolabile hemolysin,TLH)、耐热直接溶血素(Thermostable direct hemolyticus,TDH)和耐热直接溶血素相关溶血素(Tdh-related hemolysis,TRH),分别由tlhtdhtrh基因编

7。采用实时荧光定量PCR方法检测副溶血弧菌的毒力基因(tlhtdhtrh)。

1.2.3 药敏试验

药敏试验采用MIC法进行,选择26种抗生素,根据美国临床和实验室标准协会(CLSI)发布的药物敏感试验标准(2017版)进行耐药判定,分为敏感(S)、中介(I)和耐药(R)。质控菌株为大肠埃希氏菌(ATCC 25922)。

1.2.4 脉冲场凝胶电泳

参照国家致病菌识别网副溶血弧菌脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis,PFGE)分子分型方法,副溶血弧菌用限制性内切酶SfiⅠ进行酶切。沙门氏菌H9812作为标准菌株,用XbaⅠ进行酶切。电泳参数:脉冲时间10~36 s,电泳时间18~19 h,片段大小78~396 kb。

1.3 统计学分析

利用SPSS 21.0软件进行统计学分析,采用χ2检验进行组间差异比较,P<0.05为差异有统计学意义。PFGE结果利用BioNumerics 7.6软件(中科助腾科技有限公司汉化版)进行聚类分析。

2 结果

2.1 VP流行的时间分布特征

2015—2021年4~10月皆有副溶血弧菌检出,全年呈先升后降的流行态势(见图1)。4~6月检出率处于较低水平,7~9月为检出高峰期,占全部菌株检出的87.00%,检出率在10月份开始下降,每年流行态势比较稳定。不同年份致病菌年检出率差异具有统计学意义(χ2=53.94,P<0.001),2016年检出率最高(8.35%),2020年最低(0.34%)。

图1  副溶血弧菌的月检出率分布

Figure 1  Monthly detection rate distribution of V. parahaemolyticus

2.2 毒力基因携带情况

100株VP以tdh+-trh--tlh+基因型的菌株所占比例最大,为86.00%(86/100);tdh--trh--tlh+基因型为9.00%(9/100);tdh+-trh+-tlh+的菌株为2.00%(2/100);tdh--trh+-tlh+的菌株为2.00%(2/100);tdh+-trh--tlh-的菌株1株(1/100)。

2.3 血清分型

本试验菌株有7种O抗原和9种K抗原,共有16种血清型组合,O3∶K6(66/100)为优势血清型,其次是O4∶K8(9/100),2021年新出现3株O10∶K4血清型菌株。K抗原不能分型的菌株有6株(图2)。

图2  100株副溶血弧菌的血清分型

Figure 2  Serological typing of 100 V. parahaemolyticus strains

2.4 PFGE分子分型

100株VP菌株中TZ2016VP013和TZ2019VP168在电泳过程中降解,其他98株获得PFGE带型。聚类结果显示98株VP菌株有39个PFGE带型,不同带型分别命名为V1~V39型,V22和V25为优势带型,V22型别菌株包括2015、2016、2018、2020及2021年5年的菌株,V25主要是2015—2019年的菌株,说明这两个带型的菌株是近年来的优势带型,V22在这7年间一直作为优势带型呈低流行态势。菌株带型较多,所以图3中只列出了V22和V25几个优势带型,其余带型未一一列出。

图3  副溶血弧菌两个主要流行型别的PFGE聚类图

Figure 3  PFGE clustering diagram of the two main epidemic types of V. parahaemolyticus

2.5 药敏结果

菌株对头孢唑林耐药率最高,为32.00%(32/100),中介32株;氨苄西林为14.00%(14/100),中介1株;多黏菌素E为13.00%(13/100);对四环素类、氯霉素类、氨基糖苷类、碳青霉烯类四类药物全部100%敏感(表1)。有11株VP出现了多重耐药现象,其中9株对3类药物耐药,耐药谱为AMP-CFZ-SIZ;2株对4类药物耐药,耐药谱为AMP-CFZ-SIZ-ECT/BPB,且多重耐药株全部出现在2016年。

表1  100株副溶血弧菌的耐药情况
Table 1  Drug resistance of 100 V. parahaemolyticus strains
抗生素类别名称敏感S中介I耐药R耐药率/%
β-内酰胺类 氨苄西林AMP 85 1 14 14.00
氨苄西林-舒巴坦AMS 100 0 0 0.00
阿莫西林-克拉维酸AMC 100 0 0 0.00
氨曲南AZM 100 0 0 0.00
四环素类 四环素TET 100 0 0 0.00
米诺环素MIN 100 0 0 0.00
多西环素DOX 100 0 0 0.00
氯霉素类 氯霉素CHL 100 0 0 0.00
磺胺类 复方新诺明SXT 100 0 0 0.00
磺胺异𫫇唑SIZ 94 0 6 6.00
头孢类 头孢唑林CFZ 36 32 32 32.00
头孢噻肟CTX 100 0 0 0.00
头孢他啶CAZ 100 0 0 0.00
头孢西丁CFX 100 0 0 0.00
头孢吡肟FEP 99 1 0 0.00
氨基糖苷类 庆大霉素GEN 100 0 0 0.00
阿米卡星AMI 100 0 0 0.00
卡那霉素KAN 100 0 0 0.00
链霉素STR 100 0 0 0.00
碳青霉烯类 亚胺培南IMI 100 0 0 0.00
美罗培南MEM 100 0 0 0.00
喹诺酮类 左氧氟沙星LEV 99 0 1 1.06
萘啶酸NAL 100 0 0 0.00
环丙沙星CIP 100 0 0 0.00
多肽类 多黏菌素ECT 87 0 13 13.00
多黏菌素BPB 90 8 2 2.00

3 讨论

2015—2021年间,通州区VP检出高峰为每年7~9月,年检出率之间的差异有统计学意义,2016年检出率高于其他年份,可能是由于2016年扩大了监测范围;而2020年由于新冠疫情及北京新发地疫情影响,人们外出用餐减少,食用水产品减少,医院门诊量因疫情原因也有所下降,所以2020年整体检出率较低。一般认为,TDH和TRH与VP致病相

8tlh基因被认为是VP的标志基因,基本存在于所有VP中,本研究中有一株菌未携带tlh基因,仅携带tdh基因,具体原因还需进一步研究。通州区VP主要致病因子是tdh基因,与我国其他地区流行毒力基因一9-10tdhtrh都没有携带的菌株有9株,这在其他报道中也曾出11,VP致病性除了与tdhtrh基因有关外,还有其他的致病因12。目前VP有13种O抗原,71种热不稳定K抗原,大部分地区流行菌株为O3∶K6。本研究菌株中,O3∶K6(66.00%)是优势血清型,与近年来浙江湖10、北京顺13、江苏南14等地流行的VP血清型比例基本一致,但比烟15、北京、上海、广州报道的O3:K6所占比例要高。

PFGE技术分型能力强、重复性好、分辨率高、结果稳定,在确定传染源和流行菌株方面有很大作用,因此PFGE被誉为分子流行病学的“金标准

16。本研究PFGE分型结果显示有39个带型,其中V22和V25两种带型分别包含18株和24株菌,为优势带型。V25带型中的菌株血清型和毒力基因携带情况基本一致,仅有一株菌tdh基因阴性。V22包含除2017和2019年以外的其余5个年份菌株,V25包含2015—2019年5个年份的菌株,时间跨度较大,说明这两种带型的致病菌为本地区主要流行株,其中85.71%(36/42)的菌株为O3∶K6型tdh+-trh-菌株,与目前世界范围内广泛流行的VP特征一致,因其容易引起腹泻暴13,在以后工作中需加强监测,警惕食源性疾患暴发。在2021年检出菌株中,出现了O10∶K4型tdh+- trh-菌株,这是北京市首次出现O10∶K4型副溶血弧菌,且为优势克隆群,需引起重视。

20世纪70年代末,PAZHANI

17对印度地区2001—2012年间部分腹泻患者检出的VP进行了耐药监测,显示该地区VP对氨苄西林有较高耐药性,对氯霉素和萘啶酸等药物敏感。在相关研究中,我国沈阳18、秦皇岛19等地海产品中VP对氨苄西林耐药性较高的现象也比较明显;陈美玲9对东南沿海地区O3∶K6型VP菌株研究显示对氨苄西林耐药最严重。本研究中VP耐药情况与前面研究略有不同,对头孢唑啉耐药率最高,其次为氨苄西林和多黏菌素E,对其他抗生素敏感,这与北京市西城20、昌平21、上海松江22及烟台15VP耐药情况一致,表明临床标本中检出的VP菌株和海产品中VP菌株的耐药情况略有不同;地区不同,VP的耐药情况也有所差异,2016年有11株菌为多重耐药菌,最多耐4类药物,对这类菌株的耐药情况需要加强监测。

综上所述,通州区2015—2021年食源性疾病监测病例中检出的副溶血弧菌主要是O3∶K6型tdh+-trh-菌株,对头孢唑林、氨苄西林和多黏菌素E耐药,存在多重耐药菌株,PFGE图谱主要流行菌株带型相似度在93.1%以上,存在暴发风险,食品安全相关部门需做好副溶血弧菌监测及暴发预警工作,预防食源性疾病暴发。疾控部门要加强健康教育,增强居民对副溶血弧菌的认识,提醒广大居民要注意厨具卫生,不吃未烹饪或未熟透的食物。

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