尿培养-观点与争鸣

来源微信公众号：京港感染论坛

尿培养-观点与争鸣㈠

作者：鲁炳怀

审校：曾吉 杨青

一、需要对尿液样本进行筛选吗？

建议对尿培养样本进行筛选：

• 筛选标准包括：
  尿常规白细胞酯酶或亚硝酸盐阳性或尿沉渣染色镜检（urine sediment）>10PMNs/mm3；
• 尿培养样本进行筛选，优点是筛出不合格的样本；缺点是筛选方法的灵敏度差，如果菌落数低于1×105 cfu/ml 时容易造成假阴性。如果患者因尿路刺激而出现尿频，病原菌在尿路停留时间过短即被排出，尿常规检查白细胞酯酶或亚硝酸盐可呈假阴性。肠球菌等无硝酸盐还原酶，所以尿常规亚硝酸盐结果亦为阴性。
• 如果产道分泌物与粪便等在尿液采集过程中污染了尿液样本，采用上述筛查手段也不能完全排除，需要结合病史排除一些妇科或消化系统的疾病，特别是阴道炎的患者；
• 对于是否采用尿沉渣涂片镜检还有争议，一般觉得其特异性不佳，因此美国相关指南未将其纳入作为筛查实验；有的研究[1]认为没必要再在尿常规基础上加做涂片，但对于免疫抑制患者可以考虑，因为这类患者的尿液白细胞数量可能较少，不足以在尿常规筛查时致白细胞脂酶阳性；
• 筛查试验更适用于有症状的患者、糖尿病人群或60岁以上的女性。
• 总体来看无论涂片染色，还是尿常规诊断尿路感染的特异性均不佳，不能代替尿培养。
  
  

二、如何理解尿培养中菌落计数？

• 尿路感染时进行尿培养1×105 cfu/ml 这样的cut-off值不是绝对的，应结合情况具体分析。不能忽略尿液培养菌落计数少的样本：
  
  

• 对于女性膀胱炎患者，如有症状，中段尿≥1×102 cfu/ml同时白细胞酯酶（+），具有临床价值；此时，灵敏度可达95％，特异度可达85％[2,3]。
• 对于男性尿路感染，中段尿≥1×103 cfu/ml同时白细胞酯酶（+），可能具有临床诊断价值。
  当然，如果此时附加沉渣涂片，发现白细胞或管型内有病原菌，诊断价值大增。
  约有＜5%尿路感染可检出2种病原菌，易复发，多见于结构异常所致的尿路感染中。
  
  

表 1 尿培养结果解释[3]

三、尿培养尿路感染培养出解脲棒杆菌（Corynebacterium urealyticum）有何临床意义？

• 解脲棒杆菌可在皮肤定植，使用广谱抗生素的老年人，在腹股沟检出该菌几率较高。因此，如果此类人群有尿道插管，该菌易于沿尿管上行，引起膀胱粘膜感染。解脲棒杆菌为院内感染机会致病菌，可引起急性膀胱炎、急性肾盂肾炎、碱性结痂性膀胱炎、结痂性肾盂肾炎，在慢性尿路疾病人群中，可引起血流感染[4]，亦可引起伤口感染。解脲棒杆菌是尿路感染的重要致病菌（占尿路感染病原菌的1～2％），该菌也可引起血流感染与伤口感染；
• 解脲棒杆菌与肾结石密切相关，因为该菌具有尿素酶，附着于尿道，可分解尿素，生成CO2与氨，尿液氨化，pH增高。尿液碱化后磷酸盐（磷酸镁与磷酸钙）与（鸟粪石，struvite）结晶，促进结石生成；尿素酶是解脲棒杆菌致尿路感染的重要因素[3,4]；
• 临床培养出解脲棒杆菌的机会较少，这是因为该菌为苛养菌，血平皿过夜培养（overnight incubation）多不见生长，在适宜生长条件下（CO2）培养48～72 h后可呈针尖状、白色、半透明、光滑菌落，无溶血环。另一方面，因该菌为棒杆菌，可定植于皮肤，临床检出时常被认为是污染菌。
• 耐药与治疗：解脲棒杆菌对于多数抗生素耐药率很高，如氨基糖苷类、β-内酰胺类、大环内脂类，一般而言，替考拉宁、万古霉素对于该菌均敏感。同时在一些急性尿路感染时，可附以乙酰氧肟酸（acetohydroxamic acid），酸化尿液，辅助治疗[4]。
• 如果临床患者有UTI症状，尿常规pH较高，膀胱结石，近期尿路有损伤性操作，常规尿培养（24h）内阴性，常规治疗无效，应排除是否有该菌引起感染。
  
  

备注：棒杆菌如下情况应鉴定到种[3]：

• 无菌部位分离（如血培养，但如果多瓶中仅1瓶为阳性则不处理，视为污染）；
• 采集方法适宜时，送检的临床样本分离出棒杆菌，为优势菌；
• 尿样本分离，且为唯一分离菌，计数>1×104  cfu/ml，或为优势菌，计数> 1×105 cfu/ml。
  
  

下列情况检出棒杆菌常提示临床意义[3]：

• 多份送检样本检出同一种棒杆菌；
• 直接涂片可见棒杆菌，同时有白细胞炎性反应（如吞噬）；
• 同一样本中分离多种病原体，但是该棒杆菌致病性最强。
  
  

参考文献

[1] Joseph B. Cantey, Claudia Gaviria-Agudelo, Erin McElvania TeKippe, Christopher D. Doern. Lack of Clinical Utility of Urine Gram Stain for Suspected Urinary Tract Infection in Pediatric Patients. J Clin Microbiol. 2015; 53(4): 1282–1285.

[2] Stamm WE, Counts GW, Running KR, Fihn S, Turck M, Holmes KK. Diagnosis of coliform infection in acutely dysuric women. N Engl J Med. 1982;307(8):463-8.

[3] Manual of Clinical Microbiology. 9th-11th.

[4] Salem N, Salem L, Saber S, Ismail G, Bluth MH. Corynebacterium urealyticum: a comprehensive review of an understated organism. Infect Drug Resist. 2015;8:129-45.

尿培养-观点与争鸣㈡

四、成年女性急性单纯性膀胱炎，如何对培养结果进行判断？

• 女性有急性尿路感染症状，尿培养如为大肠埃希菌或其它革兰阴性杆菌，尿培养菌落计数102CFU/ml即有临床价值[1]，也有临床微生物实验室将该阀值设为103或104CFU/ml。但是对于革兰阳性菌的阀值研究相对少见。
• HootonTM[2,3]等人曾经对202例18-49岁患有急性膀胱炎（有症状）的未孕未绝经的女性患者（无肾盂肾炎等上尿路感染）进行研究，分别采集中段尿与膀胱内尿液（直接插管采集尿样）进行培养。
  
  
  

结果发现：

• 膀胱尿检出病原菌时，中段尿可有混合菌落生长（即，清洁中段尿培养，混合菌丛生长，其中可能有病原菌），或者中段尿对应的病原菌菌落极少（低至10CFU/ml）；
• 有75％的急性膀胱炎患者可在膀胱尿中检出病原菌，其中95％为常见尿路感染菌且呈纯培养。但是，99％（201/202）患者的中段尿样本均可以检出细菌，86％检出≧2种菌。
• 202名研究对象有60％的膀胱尿生长大肠埃希菌，其中有40％中段尿对应的大肠埃希菌＜105CFU/ml。
• 膀胱尿中检出大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌与腐生葡萄球菌（Staphylococcus  saprophyticus）时，中段尿培养也多会检出。
• 特别是对于大肠埃希菌，即使中段尿菌落计数低至10 CFU/ml，膀胱尿也经常检出该菌。
• 约有1/4的急性膀胱炎患者膀胱尿未检出任何病原菌，但是此类患者约1/4可在中段尿中检出常见的尿路感染病原菌。中段尿培养出大量肠球菌或无乳链球菌时，膀胱尿却常无生长。
• 膀胱尿检出：7例乳杆菌（lactobacilli）（均 ≤ 104CFU/ml），仅有4例为脓尿且同时检出阴性杆菌；3例阴道加德纳菌（105CFU/ml），2例为脓尿且同时检出阴性杆菌；1例培养出模仿葡萄球菌（S. simulans, 105CFU/ml）检出，患者有脓尿，且呈纯培养。
• 金黄色葡萄球菌自5例中段尿检出，其中1例在膀胱尿与中段尿均有检出（均≥105CFU/ml），其余4例仅有中段尿生长。
  
  

表 202例急性单纯性膀胱炎膀胱尿与中段尿培养结果对比[5,6]

注意：1、表中仅列出尿道病原，并不是所有培养出的细菌；2 表内数字是患者数，非细菌数。

研究提示在针对成年女性急性膀胱炎时，下面问题应引起临床关注与思考[6]：

• 常规尿培养观点值得思考：中段尿培养出大肠埃希菌，或大肠埃希菌与其他菌混合生长，如果菌量较少，临床微生物人员经常不认为是病原菌而不报告；反之，如果中段尿检出大量的肠球菌与GBS，多报告为膀胱炎的病原菌；这样的流程是否合适？
• 急性膀胱炎，膀胱尿无菌检出，中段尿也无病原菌检出，部分可能是沙眼衣原体、结核杆菌和淋球菌等少见病原菌；
• 急性膀胱炎，膀胱尿无菌检出，中段尿有大量菌检出，可能是尿道炎。抗生素治疗是否可使此类患者受益，目前尚无明确答案。
• 乳杆菌（lactobacilli）、凝固酶阴性葡萄球菌、阴道加德纳菌等的确可能引起膀胱炎等尿路感染，但是如中段尿培养出此类细菌，是污染菌的可能性非常大，临床中应注意加强尿培养送检样本筛查。。
• 理论上插管导尿留取膀胱尿可能误将尿道菌引入膀胱，致研究中膀胱尿的价值存在疑问。但是有研究表明耻骨上膀胱穿刺与直接插管导尿法膀胱尿的培养菌落计数无显著差异[3]。
  
  
  

五、膀胱尿液是无菌的吗？

部分健康人的膀胱尿可检出菌（非污染），如棒状杆菌、放线菌、链球菌等[4-6]。

六、女性尿标本采集时是否必须清洁外阴？

尿培养标本采集以晨起第一次清洁中段尿最佳。女性患者建议分开阴唇，用肥皂水清外阴，采集清洁中段尿。如果清洁中段尿采集比较困难，直接采集中段尿亦可接受。研究显示是否消毒外阴对培养结果无显著影响[4,7,8]。

七、女性患者，本身无功能性或解剖性尿路异常，下尿路感染（Lower urinary tract syndrome，LUTS），培养无菌生长（或菌落计数过少），抗生素治疗有效，但不久复发，可能的原因是什么？

• 临床有很多患者，特别是女性，表现出LUTS症状，但是培养结果菌落计数＜105CFU/ml，甚至无菌落生长，本身无功能性或解剖性尿路异常。临床多认为是膀胱过动症（overactive bladder，OAB）或间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征（interstitial cystitis/bladder pain syndrome，IC/BPS）。有研究认为[9]，这可能与膀胱上皮细胞内菌落（intracellular bacterial communities，IBC）的形成有关。
• 以大肠埃希菌为例，目前大量研究表明并非所有大肠埃希菌均易致尿路感染，仅有尿道致病性大肠埃希菌（uropathogenic Escherichia coli，UPEC) 才是尿路感染的主要病原菌，约占尿路感染70～90％。UPEC可侵入膀胱上皮细胞，并形成IBC，在表层的膀胱上皮细胞内形成类似生物膜菌落状态（biofilm-like communities），借以逃避宿主防御机制，常规抗生素治疗效果不佳。作为病原菌的储备库，细胞脱落，释放细菌，感染易复发。此时，常规的尿液培养可呈阴性或培养出菌落很少[9]。
  
  除了大肠埃希菌，其他尿路感染病原菌，如粪肠球菌、肺炎克雷伯菌，也可能形成IBC。
• 此种感染时尿培养菌落计数较低，可能是因为[9]：
  
  

• 尿液中的菌落计数与膀胱壁上的菌落数未必一致；
• 患者尿中无菌或少量菌，可能在膀胱壁等组织内有大量细菌；
  
• 某一个脱落的泌尿道上皮细胞（包括膀胱上皮），可能包含了大量的细菌，但是，按照传统的尿培养方法，仅被计数为一个菌落。将尿液匀质化，释放出细胞内所有细菌后再接种，才可能反映真正的菌落数。
  
  

   

图1 膀胱上皮细胞内细菌侵入，形成膀胱上皮细胞内菌落（IBC）[9]

八、尿沉渣革兰染色镜检（也有研究采用亚甲蓝染色）适用于哪些情况？

• 尿沉渣革兰染色镜检与尿常规一样，可作为尿培养样本质量评估方法，快速经济，但人力成本高，且需要有一定微生物专业水平的操作人员。2种筛查方法可单独或联合使用。
• 严重尿路感染（severe UTI）可累及肾脏（肾盂肾炎）并致血流感染。除血培养外，可进行尿沉渣革兰染色，快速判断送检尿质量（如含有大量上皮细胞或多种杂菌，则可能受阴道菌群或尿道周菌群污染，需重新留样）；镜检可初步判断可能病原菌种类，指导抗生素应用；
• 对于该方法的灵敏度与特异度报道不一。一般而言，油镜下检出1个细菌（清洁中段尿，未离心）相当于受检尿菌落数≥105CFU/ml（离心尿可进行大致换算），参见表2。
  
  

表 2 尿镜检时每视野发现1个细菌相当的菌落数换算关系[10]

参考文献

[1] Stamm WE,Counts GW, Running KR, Fihn S, Turck M, Holmes KK. Diagnosis of coliforminfection in acutely dysuric women. N Engl J Med. 1982;307(8):463-8.

[2] Michael S.Donnenberg. Uncomplicated Cystitis — Not So Simple. N Engl J Med. 2013. 369;20:1959.

[3] Hooton TM, Roberts PL, Cox ME, Stapleton AE.Voided midstream urine culture and acute cystitis in premenopausal women. N Engl J Med. 2013;369(20):1883-91.

[4] Manual of Clinical Microbiology. 9th-11th.

[5] Kogan MI, Naboka YL, Ibishev KS, Gudima IA, NaberKG. Human urine is not sterile - shift of paradigm. Urol Int. 2015;94(4):445-52.

[6] Hilt EE,McKinley K, Pearce MM, Rosenfeld AB, Zilliox MJ, Mueller ER, Brubaker L, Gai X,Wolfe AJ, Schreckenberger PC. Urine is not sterile: use of enhanced urineculture techniques to detect resident bacterial flora in the adult femalebladder. J Clin Microbiol. 2014;52(3):871-6.

[7] Lifshitz E, Kramer L. Outpatienturine culture: does collection technique matter? Arch Intern Med.2000;160(16):2537-40.

[8] Mody L, Juthani-Mehta M. Urinary tract infectionsin older women: a clinical review. JAMA. 2014;311(8):844-54.

[9] Scott VC,Haake DA, Churchill BM, Justice SS, Kim JH. Intracellular Bacterial Communities: A Potential Etiology for Chronic Lower Urinary Tract Symptoms. Urology. 2015;86(3):425-31.

[10] Principles and practice of infectious diseases. 7nd.

鲁炳怀

民航总医院检验科

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