当细菌进入血液（菌血症）时，它们可能导致严重的感染，进而引发败血症（身体对感染或损伤的极端反应）。这些情况需要立即就医，因为它们具有高发病率和死亡率，通常需要积极的抗生素治疗。然而，抗菌素耐药性（AMR）的普遍出现使得血液感染（BSI）的治疗变得越来越困难。BSI是如何发展的？有哪些因素推动了这一复杂的等式，如何对抗系统性的耐药感染？
血液感染是什么，为什么它们如此危险？
在正常生理条件下，人的血液被认为是无菌的，主要由血细胞、血浆和血小板组成。一些研究在健康人的血液样本中检测到了低水平的细菌或其遗传物质，但微生物组成和数量的变化可能导致感染，尽管有宿主免疫屏障如皮肤和黏膜、黏液、酸性物质、体液（汗液、眼泪等）和其他在血液中循环的免疫细胞。
BSI起源于细菌、真菌或病毒从身体不同部位突破上述免疫屏障并进入血液。这特别令人担忧，因为血液流遍全身，使其成为病原微生物极其有效的传递方式。BSI是全球主要的死亡和疾病原因之一。2020年，全球报告了约4890万例败血症病例，其中1100万例与败血症相关死亡。这些感染导致的死亡率为15-30%，要么是因为感染本身，要么是因为其他潜在的健康状况和生活方式因素的加剧。
BSI的临床表现从发热到系统性并发症和广泛炎症不等，可能导致脓毒性休克、血压急剧下降、器官损伤和死亡。本质上，随着微生物在血液中循环，它们会触发全身炎症免疫反应的升高和细胞因子产生的改变。虽然这些细胞因子可以帮助杀死引起感染的微生物，但它们也会损害宿主细胞。
哪些因素导致BSI？
宿主的免疫状态在决定BSI风险中起着关键作用，这受环境因素以及患者人口统计学特征的影响，包括适应性负荷、压力和年龄。免疫功能受损的患者最容易发展成严重感染。研究表明，婴儿和老年人群（随着年龄的增长，免疫强度普遍下降）患败血症的后果更为严重。
此外，大约40%的医院获得性感染（HIA）是败血症和脓毒性休克病例。手术或受伤后的开放性伤口可能会增加患者的BSI风险，接触用于移植受者的抗排斥药物或癌症患者的化疗药物也是如此。事实上，研究指出，大约5%的癌症患者会发生严重败血症，住院的癌症患者感染致死的风险要高出5倍。
另一个较少讨论的增加BSI风险的因素是营养的作用。例如，代谢功能障碍和营养不良（缺乏矿物质和维生素）与更高的BSI严重程度和死亡率有关，可能是因为免疫条件较弱。
哪些微生物可能引起血液感染并促进AMR？
多种微生物都有可能引起BSI。然而，由于抗菌素耐药性（AMR）的上升，某些微生物尤其令人担忧，包括ESKAPE病原体：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、粪肠球菌。在这几种臭名昭著的细菌中，特别是_大肠杆菌_和_金黄色葡萄球菌_在全球范围内引起了重大警报。
这是因为甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（MRSA）和_大肠杆菌_可能对第三代头孢菌素表现出耐药性，第三代头孢菌素是一类β-内酰胺类抗生素，作为广谱抗菌药物，其疗效更高、副作用更少、药代动力学更好，相比其他传统抗生素如青霉素。革兰氏阴性菌可能通过产生一种扩展谱β-内酰胺酶（ESBL）来表现出头孢菌素耐药性，这种酶会降解抗生素。
AMR在BSI中的后果是什么？
宿主对严重败血症的炎症反应是由病原体暴露引起的。红色表示促炎细胞因子反应，蓝色表示抗炎反应。
来源：Martinez R.等人，《微生物学光谱》，2016年8月
最终，快速而准确地识别BSI至关重要，因为结果将决定治疗方案。微生物通常通过常规实验室血液培养方法在血液中检测，下一代基因组测序技术（16S测序）的出现提高了BSI识别的速度和准确性。
然而，治疗BSI具有挑战性，因为涉及的病原体通常具有相对较快的生长速率，使医疗专业人员难以赶在感染扩散之前控制住感染。医生通常先使用广谱抗生素，然后根据培养或测序结果缩小治疗方案，而当AMR参与时，前进的道路变得更加模糊。
当BSI对一线甚至二线抗生素耐药时，有效治疗的交付将显著延迟或不存在。多重耐药（MDR）和广泛耐药（XDR）菌株需要更复杂的治疗方案。更重要的是，更强效的抗菌药物不仅对微生物有毒性，对患者也有毒性。例如，当_大肠杆菌_和MRSA对第三代头孢菌素耐药时，感染必须用最后的“救命药”治疗，如MRSA用万古霉素，_大肠杆菌_用碳青霉烯类。此外，这些抗菌药物只能通过静脉注射给药，这意味着患者必须住院接受治疗，主要是因为患者病情非常严重，没有其他治疗选择。
总体而言，AMR可能导致更高的死亡率，耐药感染通常需要更长的住院时间、重症监护和更多的医疗资源，给医疗系统带来负担。事实上，AMR的经济负担巨大，包括直接医疗成本、生产力损失以及与新抗菌药物研发相关的费用。
我们如何应对BSI？
那么，如何中断AMR BSI这一恶性问题呢？一个涉及临床管理、强大监测和提高公众意识的多方面方法对于缓解这一危机至关重要。持续的研究努力加上谨慎的抗生素使用实践，可以帮助保护未来几代人的抗菌药物库。
尽管培养技术和基于分子的技术如高通量测序取得了显著进展，但诊断挑战仍然存在。以下是一些额外的方法，有助于减轻AMR BSI的后果。
- 管理计划：在医疗环境中实施强大的抗菌药物管理计划，以促进抗生素的适当使用，遏制耐药性的发展。
- 监测系统：建立和维护全面的监测系统，以监控AMR的流行和传播。2020年，联合国可持续发展目标（健康目标3.d，加强所有国家，特别是发展中国家早期预警、风险减少和管理国家和全球卫生风险的能力）增加了两个新的指标，以监测由MRSA和对第三代头孢菌素耐药的_大肠杆菌_引起的BSI比例。2021年，世卫组织启动了全球抗菌药物耐药性和使用监测系统（GLASS），旨在通过监测和研究加强“知识”。
- 感染预防：增强感染预防和控制措施，如手卫生、灭菌协议和侵入性操作和医疗器械的审慎使用。
- 研究与开发：投资于新抗菌药物、疫苗和诊断工具的研发，以领先于不断进化的病原体。
- 政策：支持一个多维度的国内和国际政策框架，倡导解决AMR的大胆解决方案，并促进抗菌药物管理。
- 公众教育：教育公众关于抗菌药物的风险和适当使用，以减少不必要的消费和滥用抗菌疗法。这一点在AMR病例较多的地区尤为相关。
过去10年，抗菌素耐药性研究如何影响美国和国际政策的演变？
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