埃塞俄比亚阿姆哈拉地区西北部的人类、动物和环境中产广谱β-内酰胺酶和碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌的流行情况

《Scientific Reports》：Prevalence of extended-spectrum β-lactamase and carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae in humans, animals and the environment in Northwest Amhara, Ethiopia

　　

摘要

产生扩展谱β-内酰胺酶的肺炎克雷伯菌（ESBL-PKP）和产生碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌（CPKP）是人类和动物面临的生命威胁性感染的主要病原体。2019年，这类细菌导致的抗菌药物耐药性（AMR）相关死亡人数全球范围内达到了10万至20万人。埃塞俄比亚拥有非洲最大的牲畜种群，其人类与动物的密切接触以及普遍存在的生牛奶和生肉消费习惯为耐药细菌的传播创造了条件。尽管存在这些风险，但针对ESBL-PKP和CPKP的流行病学研究尚未采用“同一健康”（one-health）框架进行系统分析。本研究旨在调查埃塞俄比亚阿姆哈拉地区（northwest Amhara）人类、动物及环境中这些细菌的流行情况。研究于2025年1月1日至8月30日期间开展，共收集了972份样本（508份人类样本、158份动物样本和306份环境样本），并通过结构化问卷收集了相关社会人口统计数据。样本包括尿液、血液、环境拭子、废水及直肠黏膜拭子，采用标准微生物学方法分离肺炎克雷伯菌。根据临床实验室标准研究所（Clinical Laboratory Standard Institute）的指南，通过纸片扩散试验（disk diffusion test）和改良的碳青霉烯酶失活方法（modified carbapenem inactivation method）分别鉴定ESBL-PKP和CPKP的表型特征。数据分析使用SPSS 25版和R软件进行。结果显示：人类样本中ESBL-PKP的检出率为49.3%（35/71，95%置信区间：38-60.7%），CPKP的检出率为40.8%（29/71，95%置信区间：30.2–52.5%）；环境样本中ESBL-PKP的检出率为39.3%（22/56，95%置信区间：27.6–52.4%），CPKP的检出率为25%（14/56，95%置信区间：15.5–37.7%）。动物样本中未检测到ESBL-PKP或CPKP。所有ESBL-PKP和CPKP菌株均具有多重耐药性（MDR），对环丙沙星、复方新诺明、庆大霉素和四环素的耐药率均超过70%。在人类样本中，93%（56/61）的肺炎克雷伯菌株为MDR菌株；在环境样本中，73.2%（41/56）的肺炎克雷伯菌株为MDR菌株。虽然动物样本数量较少（n=5），但所有动物来源的肺炎克雷伯菌株均为MDR菌株。几乎所有（40/43，93%）的CPKP菌株对最后手段使用的抗生素（头孢他啶-阿维巴坦和美罗培南-瓦博巴坦）具有耐药性。与18–49岁的成人相比，新生儿培养出肺炎克雷伯菌的概率显著更高（调整后的比值比[AOR]：27.79，95%置信区间：3.47-222.42，p=0.002）。人类和医院环境中ESBL-PKP和CPKP的高检出率以及广泛存在的多重耐药性表明存在严重的公共卫生威胁，尤其是CPKP菌株对最后手段抗生素的普遍耐药性更为令人担忧。然而，由于未进行分子遗传学分析，因此无法确定具体的碳青霉烯酶基因类型。针对医院环境进行清洁处理，并在“同一健康”框架下实施综合抗菌药物耐药性监测措施，对于防止跨领域传播至关重要。