医学微生物学的新挑战 2012

医学微生物学的新挑战湖南省第二人民医院尹铁球OUTLINE微生物学发展简史感染性疾病与人类自动化仪器的进展分子生物学在微生物检验中的应用细菌鉴定及分类耐药性检测病毒变异的临床意义微生物学发展简史经验微生物学时期实验微生物学时期现代微生物学时期认识微生物的历程微生物的发现•微生物学的开山鼻祖——列文虎克•微生物学的奠基人——巴斯德•医学微生物学的奠基人——科赫微生物学的经验时期(十七世纪上半叶以前)利用微生物古希腊时蒸酒•微生物在地球上存在了30多亿年，人类并不知道一直和微生物生死共处•我国公元2000多年前就利用微生物酿酒•许多疾病是由微生物引起的：11世纪肺痨•我国17世纪初，吴有性医生在《瘟疫论》中认为传染病是“乃天地间别有一种异气所感”，并且指出“气即是物，物即是气”，肯定地预见有某种实体是传染病的病原体•我国18世纪，描述鼠疫实验微生物学时期(十七世纪下半叶至二十世纪初)1、微生物的发现和微生物形态学时期荷兰人列文虎克(Leeuwenhoek)(1632-1723)是微生物学的先驱微生物学的开山鼻祖——列文虎克•荷兰人用自己制造的显微镜观察到了被他称为“小动物”的微生物世界•发现了杆菌、球菌和螺形菌•实实在在看到并记录了一类从前没有人看到过的微小生命•因为这个伟大的发现，他当上了英国皇家学会的会员列文虎克观察到的微生物2、微生物生理学时期建立了一套独特的研究方法,寻找各种传染病病原菌巴斯德在观察受狂犬病感染的兔脊髓巴斯德在工作中著名的巴斯德研究院巴斯德在微生物学上的贡献•有机物发酵和腐败由微生物引起•解决葡萄酒和啤酒变酸问题——创立巴氏消毒法•解决蚕茧的“微粒子病”的疾病，挽救了法国蚕丝业•主张传染病是由微生物引起的，并可通过接触、唾液及粪便传播•19世纪70年代，研究炭疽病，拯救了畜牧业•1881年研制成功减毒活疫苗——开创人类战胜传染病的新世纪•1885年，巴斯德第一次治好了被疯狗咬伤的9岁男孩梅斯特——奠定了免疫学基础微生物方法学和医学微生物学奠基人——科赫科赫•1882年发现引起结核病的病原——分离出结核杆菌•创立了微生物学检查方法：固体培养技术、染色技术、实验动物感染•发现炭疽杆菌、霍乱弧菌•总结了著名的“科赫法则”---确立病原微生物•1905年获得了诺贝尔医学和生理学奖分离细菌的固体培养基Koch氏确定病原体四要点•在每一例患病的病人中，都应找到此种微生物•该微生物能被分离，且能在纯培养基中生长•培养出的微生物接种于易感动物，一定能导致动物产生该病•在实验性发病动物中，一定能观察并重新获得此种微生物李斯特在石炭酸喷雾下进行手术李斯特无菌操作奠基人伊凡诺夫斯基病毒的发现者欧立希（Ehrlich）1910年砷凡纳明抗梅毒药的发现者1929年青霉素发现者弗莱明1940年弗洛瑞提纯应用于临床弗莱明研究微生物的生命活动Domagk发现黄胺药Griffith发现细菌转化现象新病原微生物的确定方面•1974年从莱姆(Lyme)病患者分得疏螺旋体•1976年在美国费城一次退伍军人会议期间发生肺炎流行,次年分离出军团菌•1983年从慢性胃炎病人活检标本中分离出幽门螺杆菌现代微生物学时期二十世纪中叶至今•1986年我国台湾省分离得肺炎衣原体•1983年首先在美国发现人类免疫缺陷病毒（HIV）•近期新发现的病毒有肾综合征出血热病毒、新疆出血热病毒、B组轮状病毒、丙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒等1973年以来认识的病原体示例•年份微生物疾病•1973轮状病毒全球性婴儿腹泻的主要原因•1976小隐孢子虫急性和慢性腹泻•1977埃博拉病毒埃博拉出血热•1977嗜肺性军团杆菌军团病•1977Hantaan病毒伴有肾综合征的出血热•1977空肠弯曲菌全球散布的肠病•1980HTLV-IT细胞淋巴瘤白血病•1981金葡萄菌产毒素株中毒性休克综合征•1982大肠杆菌O157：H7出血性肠炎、溶血性尿毒症•1982HTLV-II毛细胞白血病•1982Burgdorferi螺旋体莱姆病•1983HIV爱滋病•1983幽门螺旋杆菌消化性溃疡病•1988HEV肠道传播的非A、非B型肝炎•1990Guanarito病毒委内瑞拉出血热•1992霍乱弧菌O139与流行性霍乱有关的新株•1992Hellem巴尔通氏体猫抓病，杆状血管瘤病•1994Sabia病毒巴西出血热•1995G型肝炎病毒（HGV）非肠道传播的非A、非B型肝炎•1995人类疱疹病毒8型与爱滋病有关的Kaposi肉瘤•1996TSE致病因子克罗伊茨非尔特-雅各布病的新变型•1997禽流感病毒A（H5N1）流感汤飞凡发现沙眼衣原体•病原微生物的致病机制方面•微生物基因组研究方面•微生物检测技术方面•防治病原微生物措施方面感染性疾病与人类人类已经宣布消灭的疾病：天花在某些地区已经得到控制的疾病：麻疹、脊髓灰质炎、白喉、百日咳、结核、鼠疫正在流行的疾病：伤寒、痢疾、病毒性肝炎、霍乱……感染性疾病与人类新发生的传染性疾病原有微生物的再发一、新发生的传染性疾病1、原已存在但未被认为是传染病例如，消化性溃疡,T细胞白血病2、可能早已存在但未知,技术进步发现或人畜接触机会增加例如，丙型肝炎,莱姆病3、过去确实不存在,由于微生物发生变异而产生例如，AIDS,O139,耐药菌株,禽流感,SARS新发生的传染性疾病的原因人类的不良行为——进入以前未进入的原始森林和地区采矿旅游开垦嗜食野生动物宠物热——性乱和吸毒气候都市化——人口迁移拥挤易感人群增加“贫民区”医源性感染和滥用抗生素战争贸易水土流失微生物的持续不断变异新近认识的致病微生物•禽流感病毒、SARS、H1N1、产NDM-1细菌……产NDM-1细菌超级细菌?产NDM-1细菌•产NDM-1细菌：全称“产Ⅰ型新德里金属β-内酰胺酶（NewDelhiMetallo-β-lactamase1,NDM-1）肠杆菌科细菌”，简称“产NDM-1细菌”，是一种对多种抗菌药物广泛耐药的细菌，主要为大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌；•特点：–属于肠杆菌科细菌，致病力与普通肠杆菌科细菌没有差别；–由于产生NDM-1导致广泛耐药，为“泛耐药菌”；–主要导致医院感染；–源于南亚地区，已在全球播散。细菌耐药概念•多重耐药（multipledrugresistance,MRD）:指细菌同时对三种以上结构不同（作用机制不同）抗菌药物耐药，如头孢菌素、喹诺酮类、氨基糖苷类；•泛耐药（pan-drugresistance,PDR）:细菌对本身敏感的所有药物耐药；•超级细菌（superbug）:并非科学概念，一般指PDR与部分MDR，没有确切定义，以下细菌属于此列：–MRSA/VRSA;–VRE;–MDR-PA,PDR-AB;–ESBL(+)+AmpC(+)肠杆菌–产碳青霉烯酶肠杆菌（包括产NDM-1细菌）细菌耐药的危害Cosgrove,etal.ClinicalInfectiousDiseases2006;42:S82–9结果耐药菌感染(33例)敏感菌感染（66例）RR(95%CI)P值病死率（%）159--住院时间（天）1171.73（1.14-2.65）0.01矫正住院时间（天）1171.23(0.81-1.87)0.34医疗费用（$）66590222311.710.04产与不产ESBL大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌感染的后果比较细菌耐药的危害项目耐药组对照组感染结局：%治愈33.345.4恶化9.14.0病死率%11.75.4抗生素使用种数3.4/32.2/2抗生素药费合计(元)均数/中位数5485.8±7143.3/2820.51849.0±3278.9/802.5总费用合计（元）均数/中位数74511.7±121406.8/29052.519852.9±38268.4/7445.5住院时间（天）33.9±39.2/21.018.1±23.7/12.0感染治疗时间（天）22.1±21.1/15.011.9±12.5/9.0肖永红等，抗生素类药物滥用公共问题研究，2008为什么需要关注产NDM-1细菌•泛耐药导致的治疗挑战；•多种肠杆菌科细菌发现；•快速从南亚地区传播到欧美国家；•不仅在医院感染这种发现，同时社区感染这种发现。产NDM-1细菌的发现•2008年在一位印度裔瑞典尿路感染患者中发现对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌，该菌对所有β-内酰胺类抗菌药物耐药，对环丙沙星也不敏感，仅对多粘菌素E敏感；•该患者有多年糖尿病和中风史，经常往返于印度和瑞典之间，此前4月曾因臀部脓肿在印度住院治疗，其后回到瑞典，因尿路感染再度入院；•这株细菌携带一种新型金属β-内酰胺酶，研究人员根据患者感染地命名这种酶为NDM-1。南亚和英国流行情况:10.1016/S1473-3099(10)70143-2产NDM-1细菌种类肠杆菌科埃希菌属大肠埃希菌枸橼酸菌属弗劳地枸橼酸菌、异型枸橼酸菌、无丙二酸枸橼酸菌克雷伯菌属肺炎克雷伯菌、产酸克雷伯菌、臭鼻克雷伯菌肠杆菌属阴沟肠杆菌、产气肠杆菌、板崎肠杆菌、聚团肠杆菌摩根菌属摩根摩根菌泛菌属成团泛菌、弥散泛菌普罗威登菌属产碱普罗威登菌、斯氏普罗威登菌、鲁氏普罗威登菌沙雷菌属粘质沙雷菌、液化沙雷菌、深红沙雷菌、居泉沙雷菌变形杆菌属奇异变形杆菌、普通变形杆菌、产粘变形杆菌志贺菌属志贺、宋内、弗氏、鲍氏志贺菌沙门菌属伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌、副伤寒沙门菌哈弗尼亚属蜂房哈弗尼亚菌耶尔森菌属鼠疫耶尔森菌，小肠结炎肠耶尔森菌、假结核耶尔森菌传播方式•医院内感染–污染的医疗器械;–污染的医疗用品;–污染的手•跨国传播–跨国医疗旅游产NDM-1细菌感染临床特点•产NDM-1细菌主要表现为多重耐药，致病力与敏感细菌没有差别；•主要引起医院感染；有社区感染报道；•感染危险因素：–危重患者，入住ICU；–长期住院患者；–使用广谱抗菌药物，或长期应用抗菌药物；–插管或侵袭性操作；–免疫抑制；–呼吸机应用;–……产NDM-1细菌感染临床特点•主要感染类型：–泌尿道感染；–伤口感染；–医院肺炎；呼吸机相关肺炎；–血流感染；–导管相关感染；•感染表现没有特别之处。•碳青霉烯治疗感染无效，提示该类细菌感染可能，需要及时进行检查。实验室诊断•产NDM-1细菌感染临床表现与敏感菌没有差异，临床诊断困难；•对碳青霉烯治疗无效的阴性菌感染需要考虑这类细菌感染可能；•诊断主要依据实验室检查结果；•实验室检查分为三步：表型筛查-表型确认-基因确证1.加强对产NDM-1细菌监测•医院重视临床微生物检验，提高细菌耐药监测能力；•临床参考细菌检验结果应用抗菌药物；•定期公布各医院细菌耐药监测结果；•定期回顾细菌耐药流行趋势，及时发现异常耐药现象，早期发现产NDM-1细菌加以控制。0510152025303540123456789101112月株数P.aeruEntero2.加强抗菌药物合理使用监管•医疗机构应当有专门抗菌药物合理使用管理小组，开展教育、培训、监督、检查抗菌药物使用情况；•严格执行相关管理规定，特别是抗菌药物分类管理规定。•特殊使用抗菌药物[卫生部卫办医政发(2009)38号]–第四代头孢菌素：头孢吡肟、头孢匹罗、头孢噻利等；–碳青霉烯类抗菌药物：亚胺培南/西司他丁、美罗培南、帕尼培南/倍他米隆、比阿培南等；–多肽类与其他抗菌药物：万古霉素、去甲万古霉素、替考拉宁、利奈唑胺等；–抗真菌药物：卡泊芬净，米卡芬净，伊曲康唑（口服液、注射剂），伏立康唑（口服剂、注射剂），两性霉素B含脂制剂等。3.加强医院感染的预防与控制•加强医务人员感染控制教育、培训，强化对NDM-1细菌等多重耐药菌感染的预防、控制的认识。•在进行各种侵袭性操作中，严格执行无菌操作。•严格执行《医务人员手卫生规范》：–医疗机构必须提供充足的手卫生设施。–医务人员在接触病人前后、进行侵入性操作前、接触病人使用的物品或处理其分泌物、排泄物后，必须洗手或用含醇类速干手消毒剂擦手。3.加强医院