磷霉素对尿标本中分离细菌的药物抗菌活性分析

[摘要] 目的 分析尿标本中常见分离细菌的磷霉素药物抗菌活性及其特点，为临床用药提供参考。 方法 对610株中段尿标本分离的细菌进行鉴定及耐药表型分析，同时应用标准琼脂稀释法进行磷霉素药物敏感性检测，包括大肠埃希菌150株、肺炎克雷伯菌150株、阴沟肠杆菌100株、鲍曼不动杆菌50株、金黄色葡萄球菌60株、屎肠球菌50株和粪肠球菌50株。 结果 不同细菌及其耐药表型之间磷霉素敏感性及最小抑菌浓度（MIC）折点存在差异。磷霉素对大肠埃希菌有很高的抗菌活性，敏感率达98%，但对肺炎克雷伯菌与阴沟肠杆菌的敏感率（分别为90%、85%）均低于大肠埃希菌；屎肠球菌MIC值分布略高于粪肠球菌；磷霉素对金黄色葡萄菌也有很好的抗菌活性，敏感率达90%，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）MIC值分布水平更高；而所有鲍曼不动杆菌的磷霉素MIC值均维持在高水平。 结论 磷霉素对常见泌尿系统感染细菌有较好的抗菌活性，但临床使用时要考虑不同细菌及耐药表型之间的差异。

[关键词] 磷霉素；尿标本；细菌；抗菌活性

[中图分类号] R978.19 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2014）11（a）-0014-04

Antimicrobial activity analysis of fosfomycin against pathogens isolated from urine specimens

YUAN Liang SUI Wenjun YUE Yan GENG Jiajing LU Xinxin

Department of Clinical Laboratory， Beijing Tongren Hospital Affiliated to Capital Medical University， Beijing 100730， China

[Abstract] Objective To analyze the antimicrobial activity and characteristics of fosfomycin against commonly pathogens isolated from urine specimens and to provide laboratory evidence for clinical application of fosfomycin. Methods Standard agar dilution was used to study the antimicrobial activity of fosfomycin against 610 pathogens associated with urinary tract infection， including Escherichia coli 150 strains， Klebsiella pneumonia 150 strains， Enterobacter cloacae 100 strains， Acinetobacter baumannii 50 strains， Staphylococcus aureus 60 strains， Enterococcus faecalis 50 strains and Enterococcus faecium 50 strains. Results There were different susceptibility phenotypes and break points of minimum inhibitory concentration （MIC） to fosfomycin between different pathogens. Fosfomycin was highly active against Escherichia coli， the durg sensitive rate was 98%， the sensitive rate against Klebsiella pneumonia （90%） and Enterobacter cloacae （85%） was lower than that against Escherichia coli； Enterococcus faecium MIC value was slightly higher than Enterococcus faecalis； fosfomycin showed good activity against Staphylococcus aureus （90%）， and the MIC values of methicillin-resistant isolated was higher than that of methicillin-susceptible strains； and the modal MICs for Acinetobacter baumannii were high concentration. Conclusion Fosfomycin has good antibacterial activity against common urinary system infection bacteria， but to consider the differences between different bacteria and drug resistance phenotype in clinical application.

[Key words] Fosfomycin； Urine specimen； Bacteria； Antimicrobial activity

磷霉素是一种有机磷酸抗菌剂，1969年首次从链霉菌属培养物中分离出来，其化学结构与磷酸烯醇丙酮酸相似，通过干扰抑制细菌细胞壁的形成与肽聚糖的合成，从而起到杀菌作用[1]。磷霉素化学结构简单独特，在体内稳定不易受到灭活酶的影响，又由于其分子量小，渗透性强，也不易受到细菌其他耐药机制如外膜通透性改变及外排作用的影响。磷霉素药物动力学特征也很明显，组织浓度以肾为最高，大部分药物24 h内以原型从尿中排出，因而常用于治疗泌尿系统感染[2-3]。近年来随着临床多重耐药细菌的增多，磷霉素这类老抗生素日益受到重视[4-5]。但各类细菌及其不同耐药表型之间磷霉素抗菌活性并不相同，本研究分析了泌尿系统常见感染细菌及其不同耐药表型的磷霉素体外抗菌活性，为临床用药选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 菌株准备

收集2011年1月～2014年1月北京同仁医院临床中段尿标本中分离的菌株610株，包括大肠埃希菌株150株，其中产超广谱β内酰胺酶（ESBLs）大肠埃希菌50株；肺炎克雷伯菌150株，其中产ESBLs肺炎克雷伯菌50株；阴沟肠杆菌100株；屎肠球菌50株；粪肠球菌50株；金黄色葡萄球菌60株，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）30株；鲍曼不动杆菌50株。

1.2菌株及耐药表型鉴定

所有菌株均通过Bruker autoflex Ⅲ MALDI-TOF MS质谱仪及其相关试剂（德国布鲁克公司）进行鉴定；耐药表型通过Vitek2 Compact全自动微生物鉴定系统及GN13、GP67鉴定卡（法国梅里埃公司）进行鉴定。

1.3质控菌株

质控菌株包括ATCC25922大肠埃希菌，ATCC29231金黄色葡萄球菌。

1.4药物敏感试验

所有菌株转种于血琼脂平板35℃孵育18～24 h，挑取4～5个菌落转种于胰蛋白酶肉汤中，孵育至可见明显浑浊，生理盐水调节至0.5个麦氏单位的菌悬液，再用生理盐水将菌悬液按1∶10比例稀释。磷霉素标准品（中国药品生物制品检定所）倍比稀释后加入到水解酪蛋白琼脂（MH琼脂）中制成琼脂稀释法平皿，并在培养基中添加25 mg/L葡萄糖-6-磷酸盐。用加样枪吸取2 μL稀释后的菌悬液接种于琼脂平皿，置于35℃培养箱孵育16～20 h，在暗色背景中观查结果，以可见细菌生长的最低浓度报告记为最小抑菌浓度（MIC）值。

1.5 统计学方法

采用SPSS 18.0统计软件进行统计学分析。应用Wilcoxon法独立样本秩和检验对各组细菌总体MIC值分布进行比较，应用四格表χ2检验对各组细菌敏感率进行比较分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 磷霉素对肠杆菌科细菌抗菌活性分析

肠杆菌科细菌中，磷霉素对大肠埃希菌有很强的抗菌活性，敏感率达98%，高于肺炎克雷伯菌（90%）与阴沟肠杆菌（85%），而大肠埃希菌的半数抑菌范围（MIC50）与90%抑菌范围（MIC90）分别为0.5 mg/L和4 mg/L，明显低于肺炎克雷伯菌（8 mg/L，64 mg/L）与阴沟肠杆菌（8 mg/L，128 mg/L）。且肺炎克雷伯菌与阴沟肠杆菌磷霉素抗菌活性比较接近。产超广谱β-内酰胺酶群（ESBLs）与非产ESBLs的大肠埃希菌对磷霉素的抗菌活性存在差异，非ESBLs大肠埃希菌100%对磷霉素敏感，而产ESBLs的大肠埃希菌抗菌活性要略低一些（94%）。产和非产ESBLs的肺炎克雷伯菌磷霉素抗菌活性差异更加明显，产ESBLs的肺炎克雷伯菌敏感率仅为76%，而非ESBLs肺炎克雷伯菌敏感率高达97%，MIC50与MIC90两者也存在明显差异。见表1。

2.2磷霉素对肠球菌抗菌活性分析

屎肠球菌与粪肠球菌磷霉素MIC值集中在8～256 mg/L之间，MIC50明显高于肠杆菌科细菌。屎肠球菌MIC值分布略高与粪肠球菌，敏感率（84%）低于粪肠球菌（96%）。见表1。

2.3磷霉素对金黄色葡萄球菌抗菌活性分析

磷霉素对金黄色葡萄球菌抗菌活性较高（90%），特别是MSSA敏感率为100%。磷霉素对大部分MRSA抗菌活性≤32 mg/L，但有对其余6株抗菌活性≥256 mg/L。见表1。

2.4 磷霉素对鲍曼不动杆菌抗菌活性分析

鲍曼不动杆菌的磷霉素MIC值维持在很高的水平，除1株外MIC值均≥128 mg/L，磷霉素对鲍曼不动杆菌体外抗菌活性较低。见表1。

2.5 磷霉素抗菌活性的统计学分析

应用独立样本秩和检验分析不同细菌总体磷霉素MIC值分布，结果表明不同细菌与耐药表型之间MIC值分布差异均有统计学意义（均P < 0.05）。应用四格表χ2检验分析不同细菌及耐药表型之间敏感性的关系，结果表明除肺炎克雷伯菌与阴沟肠杆菌敏感性差异无统计学意义（P > 0.05），其余各组敏感性差异均有统计学意义（P < 0.05）。见表2。

表2 不同细菌之间磷霉素总体MIC值分布及敏感性的统计学分析

注：ESBL：超广谱β内酰胺酶；MSSA：甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌；MRSA：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌；MIC：最小抑菌浓度

3 讨论

近年来随着抗生素的广泛使用，临床细菌耐药性迅速增加，特别是在重症监护和长期住院的患者，甚至出现多重耐药的菌株，而抗生素的更新换代较慢，如何有效对抗这些耐药细菌，成为临床需要解决的难题[6-7]。一些早期发现的抗生素，如磷霉素、多黏菌素等被认为是潜在的抗感染治疗手段[8-9]。磷霉素是一种化学合成的广谱杀菌性抗菌药物，其化学结构与抗菌机制独特，具有抗菌谱广、结构稳定、使用安全[10]和无交叉耐药的优势，日益受到国内外临床的高度重视。

目前磷霉素常应用于治疗单纯性尿路感染，总体来看磷霉素对感染泌尿系统的常见细菌有较好的抗菌活性[10-11]，但不同细菌及其耐药表型之间抗菌活性有差异。磷霉素对大肠埃希菌与金黄色葡萄球菌抗菌活性很高，其MIC值集中在比较低的浓度。30株MRSA中24株MIC值维持在比较低的水平，另外6株却在相当高的水平（≥256 mg/L），目前并不清楚造成这种差异的原因，但说明临床使用磷霉素治疗MRSA感染时应注意区分其耐药特点。在肠杆菌中产ESBLs的肺炎克雷伯菌敏感率偏低；肠球菌中屎肠球菌磷霉素抗菌活性要明显低于粪肠球菌；而磷霉素显然不是治疗鲍曼不动杆菌感染的好选择，其MIC值维持在很高的水平，这些特点都应该在临床使用中予以重视。

磷霉素渗透性强，组织浓度以肾为最高，心、肺、肝也有分布，可进入胸腹水、淋巴液与眼房水等组织液中，也可透过胎盘与脑血屏障，应用前景广泛[12-13]。磷霉素缺点在于杀菌能力较弱，杀菌效果不及β-内酰胺类抗生素。但磷霉素的特殊结构和抗菌机制能破坏细菌细胞壁的完整性，利于其他抗生素进入细菌内部，不少研究表明磷霉素与β-内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类等抗生素联用呈现协同作用，并且磷霉素与其他抗生素可应用时间差攻击治疗[14-19]，可极大提高抗菌活性，提高磷霉素的实用价值[20-21]。随着对磷霉素抗菌活性规律与特点的深入研究，磷霉素将在临床抗感染中发挥更大作用。

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（收稿日期：2014-07-02 本文编辑：卫 轲）