UTI尿液pH值改變及對UPEC生長、毒力因子表達影響的臨床及實驗研究.pdf

1、目的:
　　 尿路感染(Urinary tract infections,UTI)是泌尿系統(tǒng)的常見病、多發(fā)病。Maskell[1]估計約50％的婦女一生中有過泌尿道感染。我國的普查資料顯示,女性的發(fā)病率為2.05％。盡管當今抗菌藥物迅猛發(fā)展,品種不斷更新換代,UTI的發(fā)病率仍然居高不下,且不斷面臨新的挑戰(zhàn)。目前,臨床醫(yī)生喜歡大劑量、大包圍、長時間使用抗生素,這不僅增加了治療成本,而且導致耐藥菌株不斷產生,同時使得一些原來非致病菌

2、引起的感染不斷增加且治療效果逐漸下降。
　　 在正常的情況下,機體具有完善的防御機制[2][3]。排尿活動及膀胱有效排空有重要的防止UTI作用;泌尿道黏膜表面的粘蛋白是防止細菌感染的重要屏障;病菌入侵后造成泌尿道局部炎癥反應及大量細胞因子產生,又能阻止炎癥的蔓延和發(fā)展。除此之外,機體防止UTI的第一道屏障也是最重要的屏障之一是正常尿液本身清除病原體的特性,研究顯示:正常尿液中包含的抗菌因素有:多胺、高濃度尿素、pH值、高滲透壓、

3、鹽、有機酸等。即使將尿液稀釋,它也具有抑制細菌生長的能力,尤其是低pH值尿液。隨著內環(huán)境、外環(huán)境的改變,不同階段、不同地域UTI致病菌的菌譜不完全一致,其對應的尿液pH值也可能發(fā)生相應變化。
　　 研究表明,引起UTI的致病菌中,大部分為尿道致病性大腸桿菌(uropathogenicescherichia coli,UPEC)。而UPEC引起UTI的先決條件是病原菌體能定居于尿路,大腸桿菌菌毛能產生黏附素,黏附素與上皮細胞相應的

4、黏附素受體結合。根據受體對黏附素的特異性,菌毛分為P型和I型等。大腸桿菌還分泌多種毒力因子,最重要的就是α-溶血素(α-hly),對真核細胞有細胞毒作用。細菌致病性的強弱與細菌毒力因子的表達強弱密切相關。最新研究提示[4][5],pH對大腸桿菌的毒力因子表達有調控作用。
　　 我們采集并分析了我院2007年1月～2009年11月的尿路感染尿液細菌培養(yǎng)陽性者的培養(yǎng)結果及對應尿液pH值結果;并在體外實驗中檢測了不同pH值尿液中UPE

5、C的生長活力狀況和毒力因子表達情況。我們通過探討本地區(qū)目前UTI的細菌譜及對應尿液pH值的范圍,并了解不同pH值對UPEC的抑制作用。在臨床UTI的防治過程中我們針對不同致病菌,調整尿液pH值,改變致病菌生長環(huán)境,以期用更少劑量、更少種類的抗菌素達到更好的治療效果。
　　 方法:
　　 采集606例本院UTI細菌培養(yǎng)陽性結果及感染后尿液pH值數據,分析致病菌的分布及各致病菌對應的尿液pH值特征,把主要致病菌按照種屬分組,

6、比較分析不同菌屬感染尿液pH值的差異。
　　 體外實驗培養(yǎng)UPEC J96菌株,選用UPEC代表株E.coli J96進行分組接種,對照組為pH7.0不含尿液接種菌株肉湯培養(yǎng)基;實驗組為10組的不同pH尿液肉湯培養(yǎng)基制作生長期曲線。
　　 收集穩(wěn)定生長期的菌液蛋白,用western blot和光密度法方法定量鑒定分析各組UPEC J96菌株的P菌毛的pap C蛋白、I型菌毛的fimH蛋白和α-hly的hlyA蛋白表達情況

7、,觀察尿液pH值對UPEC J96生長狀況和三種主要毒力因子表達的影響。
　　 所有實驗均在相同條件下重復3次,各個指標取3次測值的平均值±標準差。
　　 主要結果和結論如下:
　　 1.UTI致病菌分布中,革蘭氏陰性桿菌占55.9％;其中埃希氏菌屬占30.7％,假單胞菌屬占8.2％,克雷伯菌屬占6.9％,變形桿菌屬占3.6％。真菌占29.0％,其中念珠菌屬占25.1％。革蘭氏陽性球菌占15.0％,其中腸球菌屬占

8、14.2％。埃希氏菌屬對應尿液pH值為6.27±0.06;念珠菌屬對應尿液pH值為5.88±0.07;腸球菌屬對應尿液pH值為6.19±0.09;念珠菌屬對應尿液pH值更偏酸性。
　　 2.UTI的尿液pH值發(fā)生了改變,不同菌屬對應不同的尿液pH值,且有差異。我們可以通過針對不同致病菌調整尿液pH值,達到抑制致病菌生長的效果;實現以更少劑量的、更少種類的抗菌素達到更好的治療效果的目的。
　　 3.在實驗組(pH4.5、5

9、.5、9)中的UPEC J96增值率分別為0.002±0.01、0.323±0.03、0.427±0.23,與pH7的實驗組存在顯著統(tǒng)計學差異(p＜0.01)。相比在pH值6.2的尿液培養(yǎng)基中:papC蛋白的表達在pH值4.5和5時呈顯著的下調(P＜0.01);fimH蛋白的表達在pH值4.5和5時呈顯著的下調(P＜0.01);hlyA蛋白在pH值4.5和5的尿培養(yǎng)基中的表達呈顯著的下調(P＜0.01)。
　　 4.UPEC J

10、96在pH值6.0-6.5的正常尿液環(huán)境中能無影響的生長增殖。證實UPEC不同于普通的致病菌,在正常的尿液環(huán)境中有較強的生長能力和毒力因子表達致病能力。提示:UPEC至UTI的高發(fā)病率與上述特性關系密切。
　　 5.酸化尿液達到尿液pH值低于5時可顯著抑制UPEC J96的生長增殖并顯著下調UPEC J96毒力因子papC、fimH和hlyA蛋白的表達。證實了調低尿液pH可達到良好的抑菌效果。因此,在臨床治療中選取在此pH值范圍