摘要
医疗相关感染（HAIs）是全球重大公共卫生问题。本研究分析了志愿者手掌向两种医疗环境表面（玻璃和层压板）转移的细菌类型和数量差异，比较洗手前后样本特征。结果显示手掌细菌丰度显著高于表面，洗手后玻璃表面菌量下降更明显。革兰氏阴性致病菌在层压板表面持留性更强，而革兰氏阳性菌更易附着手掌和玻璃表面。β多样性分析证实表面特性与菌群组成的强相关性。研究强调需加强所有机会致病菌的微生物监测，为表面消毒和手卫生指南优化提供依据。
1 引言
皮肤作为人体最大器官，其微生物组受饮食、性别、疾病状态和环境接触等因素影响。在医疗环境中，皮肤既是病原体储库也是传播媒介，通过直接接触（人-物直接转移）或间接接触（人-人-物间接转移）导致医院表面污染，进而引发HAIs。本研究旨在通过分析手部向医疗相关表面的直接细菌转移，为制定感染控制策略提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 样本采集
19名医护人员志愿者（11女8男，25-64岁）在保持正常生活作息前提下参与实验。选择玻璃和层压板作为医疗环境代表性表面，经次氯酸钠和70%乙醇严格消毒后，于2024年3月5-7日开展实验。实验流程包括：
- 第1日采集手掌微生物组
- 第2日采集洗手前后玻璃表面样本
- 第3日采集洗手前后层压板样本
每组样本接触时间10秒，3分钟后取样，共获得5组样本（手掌、洗手前玻璃/层压板、洗手后玻璃/层压板）。
2.2 微生物DNA提取与分析
使用QIAamp PowerFecal Pro试剂盒提取DNA，经NanoDrop定量后，采用Pro341F/Pro805R引物对16S rRNA V3-V4区进行扩增，Illumina MiSeq平台测序。生物信息学分析包括：
- FastQC质控与DADA2去噪
- GreenGenes2数据库物种注释
- α/β多样性分析（Shannon指数、物种丰富度）
- Friedman检验与Wilcoxon配对检验（Bonferroni校正）
3 结果
3.1 细菌丰度特征
手掌样本细菌丰度显著高于表面（p<0.0001），洗手后玻璃表面菌量下降68%，但层压板仅下降15%。层压板表面革兰氏阴性菌（变形菌门）占比达81%，显著高于手掌（22%）和玻璃表面（28-34%）。
3.2 物种多样性分析
Shannon指数显示层压板表面微生物多样性最高（4.8-6.0），但物种丰富度较低。PCA分析显示层压板样本聚类独立，洗手后样本沿PCoA轴2集中分布，提示表面材质对菌群组成具有决定性影响。
3.3 病原菌分布特征
- 革兰氏阴性菌：不动杆菌属、假单胞菌属、寡养单胞菌属在层压板富集（p<0.01）
- 革兰氏阳性菌：葡萄球菌属、链球菌属在手掌和玻璃表面占优（p<0.05）
- 特殊发现：Alloprevotella sp900095635（革兰氏阴性）表现出类似革兰氏阳性菌的附着特性
4 讨论
层压板表面的变形菌门（Proteobacteria）通过鞭毛附着和细菌纤维素合成，展现出更强的表面适应性。相比之下，葡萄球菌等革兰氏阳性菌的厚肽聚糖层和EPS分泌使其更易附着玻璃表面。洗手后层压板表面革兰氏阴性菌比例上升12%，提示常规手消可能选择性清除敏感菌株。
本研究揭示：
- 表面材质显著影响病原菌持留：层压板表面需强化消毒程序
- 微生物监测应涵盖机会致病菌：如Abiotrophia defectiva可导致心内膜炎
- 手消剂选择需考虑菌群特性：革兰氏阴性菌对抗菌皂耐受更强
5 结论
手掌细菌丰度显著高于表面，洗手后玻璃表面菌量下降更明显。革兰氏染色特性与表面材质的相互作用是菌群分布的关键决定因素。研究结果强调：
- 需制定材质特异性消毒方案
- 加强微生物监测的全面性
- 优化手卫生指南的必要性
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