李敏教授：金黄色葡萄球菌流行致病研究前沿

　　金黄色葡萄球菌是隶属于葡萄球菌属的革兰阳性菌，广泛分布于自然界，能在各种恶劣环境中存活，可引起人类多种严重感染。

　　今天，检验君为大家带来的是上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授关于金黄色葡萄球菌流行致病的最新研究报道。

　　高毒力ST5型甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌的临床威胁

　　金黄色葡萄球菌是临床最常见的病原菌之一。近年来，我国上海地区金黄色葡萄球菌感染以ST5克隆型为主。在过去的几十年中，关于ST5克隆型的研究主要聚焦于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），却常常忽略了甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（MSSA）的重要性。

　　近日，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授课题组的一项研究从多维度阐述了金黄色葡萄球菌ST5克隆的特点，并确定ST5 MSSA亚型演化轨迹，为金黄色葡萄球菌临床感染防控提供了新的流行病学证据。该研究发表在《Emerging Microbes & Infections》。

　　研究小组对2008年至2018年之间121株ST5型金黄色葡萄球菌进行了全基因组测序，包括79株MRSA菌株和42株MSSA菌株。然后通过系统发育分析重建ST5克隆金黄色葡萄球菌的进化动力学，并分析这些分离株的遗传和表型耐药性和毒力特征。

　　结果显示，从2008年到2018年，所有金黄色葡萄球菌中ST5克隆分离株的比例都保持在较高水平，而MRSA的百分比有所降低，MSSA百分比有所升高。

　　利用NGS数据进行的耐药基因分析，结果显示，与MSSA相比，在MRSA菌株中检测到更多包括aacA-aphD和aadD在内的氨基糖苷抗性基因；大环内酯类耐药基因ermA，ermB和ermC在MRSA和MSSA中也表现出不同的耐药谱。与ST5 MSSA相比，ST5 MRSA分离株对氨基糖苷类和四环素类有抗药性，而对于林可酰胺类药物，这一差异则相反。毒力因子分析显示，MSSA亚型菌株具有较高的毒力。

　　除了存在更多的毒力基因外，ST5 MSSA还表现出更高的溶血能力和对肺泡上皮细胞A549和HaCaT的粘附能力。裸鼠皮肤脓肿模型显示，与ST5 MRSA 相比，ST5 MSSA可能会导致更严重的皮肤感染。

　　研究人员表示，与ST5 MRSA分离株相比，ST5 MSSA已成为新亚型，并且表现出更高毒力，因此在预防和控制感染方面应更加重视MSSA分离株。

　　https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2020.1868950

　　通过皮肤微生物群找到抗感染新疗法

　　随着病原菌对抗生素的耐药性不断增加，临床上需要开发新型抗感染药物来与之抗衡。以往的研究主要集中在探索人类微生物组及其价值，以及利用细菌间抑制现象作为抗菌策略，几乎没有研究将人类微生物群中竞争现象的分析用于药物开发。

　　近期，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授、武汉大学药学院孙宇辉教授和美国国立卫生研究院MichaelOtto等人的一项研究通过对皮肤微生物群分析，提出了新的抗感染药开发策略。该研究发表在《Microbiome》。

　　该研究首先探究皮肤微生物的组成，分析了156名儿童、210名年轻成年人和160名老年人肘窝皮肤拭子微生物多样性，以及皮肤微生物群中的细菌竞争现象。发现葡萄球菌属在三组人群中丰度最高，其中人葡萄球菌、表皮葡萄球菌和头状葡萄球菌在成人组丰度最高。金黄色葡萄球菌在儿童和老年组中丰度较高，而在成人组中丰度极低。研究人员猜测成人皮肤微生物群中可能存在抑制金黄色葡萄球菌的微生物或者某种代谢物质。

　　随后的研究发现，人葡萄球菌S34-1可稳定分泌微球菌素P1（MP1），该物质对革兰阳性病原菌具有很强的广谱抗菌活性。在利用益生菌刺激免疫反应或与病原微生物竞争的“益生菌”治疗法中，该菌株降低了金黄色葡萄球菌的感染，加速了金黄色葡萄球菌感染伤口的愈合。

　　此外，通过使用胶束纳米粒子来包埋MP1，以双亲性的PEG(聚乙二醇)和PCL(聚己内酯)来制备MP1-PEG-PCL纳米粒子来克服MP1疏水性导致的低水溶性。在局部MRSA皮肤感染实验中，该纳米粒子可显著降低脓肿的形成和炎症因子的表达，抑制金黄色葡萄球菌的感染。

　　总的来说，该研究举例说明了如何通过分析人类微生物群中的细菌相互作用来开发新的、有效的抗感染策略。

　　文章链接：

　　https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-00866-1#Sec10

　　表皮葡萄球菌可促进宿主免疫防御

　　在过去的十年里，人体微生物组群受到大家的广泛关注，许多研究报道了人体微生物组组成与各种生理特性和疾病表现之间的关系，与人类健康有着密切的联系。

　　日前，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授与美国国立卫生研究院Michael Otto等人发表了关于鼻腔共生菌促进宿主免疫防御的最新研究成果，从新的角度阐述人体菌群和健康的关系，为药物研发提供新思路。该研究发表在《Cell Host & Microbe》。

　　共生菌在维持菌群动态平衡及调控宿主免疫过程中发挥极其重要的作用，目前的研究热点大多集中在肠道细菌，如粪菌移植可以预防和治疗菌群失调所引起疾病。但是呼吸道感染是临床最常见感染类型，上呼吸道是肺脏与外界环境沟通的渠道，是人体共生菌分布较为集中的部位。

　　为了详细阐明鼻腔菌群在人体健康中发挥的功能，课题组联合利用微生物组学和培养组学方法对比分析不同年龄阶段上呼吸道共生菌多样性，使用16SrRNA测序和基于培养分析调查了三个年龄组志愿者的鼻腔微生物群。

　　结果发现在人体鼻腔菌群成熟过程中，共生表皮葡萄球菌丰度显著增加，而一些致病菌如金黄色葡萄球菌、卡他莫拉菌则呈下降趋势。到了老年阶段，鼻腔菌群的上述变化趋势发生逆转，共生表皮葡萄球菌丰度降低而导致致病菌丰度增加，提示鼻腔共生表皮葡萄球菌在协助清除致病菌，维持鼻腔健康稳态的关键作用。

　　进一步通过细胞模型和基因敲除小鼠动物模型的研究发现共生表皮葡萄球菌可以刺激宿主鼻腔上皮细胞高表达抗菌肽，抑制致病菌如金黄色葡萄球菌、卡他莫拉菌的定植，同时，共生表皮葡萄球菌本身可以通过生物被膜的形成抵抗宿主分泌抗菌肽的杀伤作用。

　　该研究揭示了人体共生菌免疫保护新机制，从新的角度阐述人体菌群和健康的关系，也为药物研发提供了新思路。

　　文章链接：

　　https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(19)30585-2?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1931312819305852%3Fshowall%3Dtrue

　　靶向耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的噬菌体鉴定

　　金黄色葡萄球菌可引起临床多种疾病，包括皮肤，血液和下呼吸道感染。MRSA的出现使细菌感染的治疗更加困难，寻找MRSA感染的替代治疗方法迫在眉睫。

　　日前，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授与上海交通大学医学院医学微生物学与免疫学系何平教授的一项研究表明，噬菌体VB_SauS_SH-St15644具有抑制MRSA皮肤感染的能力，是抗MRSA感染很有潜力的方法之一。该研究发表在《Microbial Pathogenesis》。

　　该研究从上海仁济医院、华山医院和上海儿童医学中心获得37株临床MRSA作为研究噬菌杀伤功能的菌体。以其中一株ST 59 MRSA菌株644为研究对象，探究了噬菌体的生物学特性、体内外抗菌活性。

　　研究人员从污水中分离出噬菌体VB_SauS_SH-St15644，基因组测序结果表明，该噬菌体为45111bp的线性双链DNA，GC含量为33.35%，属于星状病毒科。在37株临床分离的MRSA中，12株（32%）被噬菌体体外裂解，对MRSA有抑制作用。80%的噬菌体在4min内基本吸附在MRSA上，生长曲线显示，其潜伏期约12min，生长期约9min。在温度高达40℃或pH6-9之间噬菌体相对稳定，对紫外线敏感。

　　该研究表明，噬菌体VB_SauS_SH-St15644是一种新型的靶向葡萄球菌的噬菌体，体内研究证实，其皮下注射能有效抑制MRSA皮肤感染，且无不良副作用。

　　文章链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0882401020306835?via%3Dihub

　　苯唑西林敏感但mecA基因阳性的金黄色葡萄球菌感染现状研究

　　近年来，苯唑西林敏感但mecA阳性金黄色葡萄球菌（OS-MRSA）感染率在逐渐增高。了解OS-MRSA的发生率以及其生物学特性对于临床金葡菌感染的治疗有非常重要的意义，但目前我国各医院对OS-MRSA感染现状的数据十分有限。

　　日前，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授课题组联合上海同济大学医学院附属东方医院、上海交通大学附属第六人民医院的一项研究探索了OS-MRSA表型和分子特征，为临床OS-MRSA更有效的管理提供了新见解。该研究发表在《Journal of Microbiology, Immunology and Infection》。

　　该研究对来自上海10家医院的956株金黄色葡萄球菌进行了一系列药敏试验和分子检测，包括VITEK2自动化药敏系统、肉汤微量稀释、纸片扩散药敏试验，同时对PBB2a、mecA基因和mecC基因进行检测。对所有已鉴定的OS-MRSA进行多位点序列分型（MLST），以及spa分型、SCCmec分型和pvl检测。

　　结果发现OS-MRSA占总分离菌的1.8%（17/956），大部分来自儿科住院患者。17株OS-MRSA中，10株为ST59，3株为ST965，11株为SCCmec Ⅳ型，5株为SCCmec Ⅴ型，只有1株为Panton-Valentine-leucocidin（PVL）阳性，此外，16株mecA启动子内有1或2个点突变。OS-MRSA可诱导成为苯唑西林高水平耐药，但对其他抗菌药物耐药性不高。

　　研究人员表示，在OS-MRSA检测中，头孢西丁纸片扩散法是一种可靠且节省成本的替代方法，可作为苯唑西林MIC耐药和敏感临界结果的补充方法。

　　文章链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S168411822030178X?via%3Dihub

　　第92期前沿报道到此结束