什么是艰难梭菌（C. diff）？
艰难梭菌（Clostridioides difficile）——通常称为 C. diff ——是一种革兰氏阳性、产芽孢的厌氧菌，可引起从轻度腹泻到危及生命的假膜性结肠炎、中毒性巨结肠和败血症等一系列胃肠道疾病。 [5]
这种病原体能够产生坚韧的休眠孢子，这一点使其有别于大多数其他细菌，也让环境去污格外困难。在常规条件下，这些孢子可在室内表面——包括硬质表面、共用设备和固定装置——存活数月之久。
C. diff 问题的规模
艰难梭菌（C. difficile）感染（CDI）的负担相当可观且仍在增长。一项 2025 年的系统综述与荟萃分析涵盖 2016 至 2024 年的数据——横跨北美、欧洲、亚太、拉丁美洲和中东 24 个国家的 59 项研究——记录了各类机构和社区环境中的 CDI 发病率，凸显出这一病原体的分布范围之广。 [2]
高毒力菌株——尤其是核糖体分型 027（RT027）——曾在北美和欧洲引发大规模暴发，它们产生更高水平的毒素，并表现出更强的抗生素耐药性。 [2]
要理解 C. diff 为何能在室内环境中长期存在，先要从它的孢子说起。
C. diff 芽孢为何如此难以清除
与大多数可被常规季铵盐消毒剂（quats）灭活的细菌不同，C. diff 芽孢对许多常见化学消毒剂具有极强的抗性。 [4] 这种抗性源于孢子的多层结构。
C. diff 芽孢的结构
C. diff 芽孢并不是简单的休眠细胞，而是一种高度精密的存活结构。它由若干保护层构成：
• 外孢子层：最外层，由蛋白质构成，保护芽孢免受环境侵害。
• 芽孢外壳：一层厚实的蛋白外壳，可阻挡多种化学制剂进入。
• 皮层：一层经过修饰的肽聚糖，维持芽孢的脱水休眠状态。
• 核心：最内层的腔室，细菌 DNA 在其中以高度压缩、受保护的状态存放。
正因如此，常规的醇类消毒剂对 C. diff 芽孢无效；在接触可能受污染的表面后，推荐采用能以物理方式去除芽孢的肥皂加流水洗手。 [5]
艰难梭菌（C. difficile）芽孢的强韧特性使其能在有氧环境中存活，并抵抗高温、干燥以及消毒剂和抗菌药物等极端环境胁迫。
UV-C如何灭活 C. diff 芽孢
UV-C的波长介于 200 至 280 纳米（nm）之间，其中 254 nm 是杀菌应用中最常用的波长。化学消毒剂必须溶解穿透芽孢的蛋白外壳，而 UV-C 的光能则可穿入芽孢结构，被其内部的核酸直接吸收。
在分子层面，孢子 DNA 吸收 UV-C 后会形成 DNA 损伤，使双螺旋发生扭曲，并阻断 DNA 复制和 RNA 转录。在繁殖体细胞中，主要损伤是相邻胸腺嘧啶之间形成的环丁烷嘧啶二聚体（CPD）。而在细菌孢子中，DNA 被小分子酸溶性蛋白（SASP）结合，使 DNA 转变为类 A 构象，更易形成一种孢子特有的损伤，即孢子光产物（SP）。无论哪种方式，结果都相同：微生物虽然在物理形态上保持完整，却已失去复制能力。 [1]
该机制既对繁殖体细菌细胞有效，更关键的是，对芽孢同样有效。
为什么芽孢比营养细胞需要更高的 UV-C 剂量
尽管机制相同，C. diff 芽孢所需的 UV-C 剂量显著高于繁殖体细菌或病毒。 [1] 原因有以下几方面：
• 保护性芽孢衣和皮层会在 UV-C 能量抵达核心之前散射并吸收其中一部分。
• 芽孢核心内的小分子酸溶性蛋白（SASP）与 DNA 紧密结合，从物理上保护其免受光损伤。 [1]
• 孢子核心处于脱水状态，其 UV-C 吸收效率低于含水细胞。
这意味着在针对 C. diff 芽孢时，UV-C 剂量至关重要——足以灭活 MRSA 或 VRE 的剂量，未必能实现有意义的芽孢削减。 [3]
研究结论：UV-C 剂量与 C. diff 灭活
2024 年发表于 Pathogens 的一项同行评审研究（Blau & Gallert，University of Applied Sciences Emden/Leer）在不同测试条件下评估了 254 nm UV-C 对多种 C. diff 核糖体分型的作用。结果证实，在投送剂量足够时，UV-C 可将艰难梭菌（C. difficile）芽孢数量降至检出限以下——验证了该机制对这一病原体多个核糖体分型的有效性。 [1]
关键在于，所实现的芽孢削减程度与投射到目标表面的 UV-C 剂量成正比。任一表面所获得的剂量，取决于设备的输出强度及其与该表面的距离——而这些变量在不同设备类型、布置策略和真实房间条件之间差异很大。已发表的研究表明，要在 C. diff 芽孢上实现给定的对数降低，所需剂量会因表面类型、初始污染水平和所用 UV-C 系统而显著不同。 [1][3][4] 这凸显出设备选型与定位同消毒规程本身同样重要。
作为参照，C. diff 孢子对 UV-C 的抗性远高于常见病毒——这说明为何并非所有 UV-C 系统对这种病原体都有同等表现，也说明在评估任何用于 C. diff 场景的 UV-C 设备时，输送剂量应作为首要指标。
UV-C 不是独立的解决方案
准确界定 UV-C 消毒很重要。在复杂环境中，没有任何一种消毒方法能消除全部微生物污染。UV-C 是一种终末消毒手段——在彻底人工清洁之后使用、并作为更广泛的环境去污方案的一环时，效果最佳。
UV-C 增加了一层免接触、无化学品的表面去污手段，有助于弥补仅靠人工清洁已被记录的不足——包括执行不一致、漏擦表面和人为失误。
UV-C 消毒应对 C. diff 的优势
部署得当时，UV-C 消毒在 C. diff 管理中具有若干实际优势：
• 无化学残留：UV-C 不会在表面留下残留。
• 病原体不会产生实质性耐受：与抗生素不同，UV-C 通过物理机制损伤 DNA，尚未发现病原体对其产生明显耐受性。光损伤是物理过程，而非生化过程。
• 可审计的周期记录：现代自主 UV-C 系统可记录周期时长、设备位置和使用数据，为已完成的消毒作业提供可审计的记录——而人工清洁没有内置的验证机制。
• 广谱作用机制：UV-C的 DNA 光损伤机制对多种细菌病原体有效，包括产芽孢菌。特定 UV-C 设备对某一病原体的效果取决于实际输送的剂量，而剂量又取决于设备输出、与表面的距离以及表面状况。
• 无化学残留，无气体逸出：UV-C 消毒不产生化学残留，也不会释放气体。与任何杀菌消毒技术一样，必须遵守再进入规程以确保人员安全——具体要求请参阅设备制造商的指南。
影响 UV-C 对 C. diff 芽孢效果的因素
评估或部署 UV-C 系统的人员应了解对 C. diff 芽孢灭活影响最大的变量：
• 输送的 UV-C 剂量（mJ/cm²）。这是最重要的单一变量。剂量取决于 UV-C 强度（设备输出）和与目标表面的距离。设备越近、功率越强，输送的剂量就越高，实现的 log 降低也越大。
• 与 UV-C 光源的距离。UV-C 强度随与光源距离的平方而衰减（反平方定律）。远离 UV-C 设备的表面——或位于拐角之后、被遮挡的表面——所获得的剂量只是直视表面的一小部分。
• 房间几何结构与阴影。UV-C不能穿透不透明物体。家具、设备推车和其他物体会形成阴影。因此，许多方案要求在每个房间设置多个设备位置，以实现全面覆盖。
• 表面状况（洁净程度）。有机负载会吸收并散射 UV-C 能量。 在进行 UV-C 终末消毒之前，必须先用合适的杀孢子消毒剂进行预清洁。
• 表面材质与反射率。某些材料（如某些金属）会反射 UV-C，有助于将能量分布到整个房间；另一些则会吸收它。研究已证实，不锈钢、塑料和玻璃在 UV-C 消毒场景中的表现各不相同。 [1][4]
关于 UV-C 与 C. diff 的常见问题
UV-C能灭活 C. diff 芽孢吗？
在适当条件下——正确的波长和充足的交付剂量——254 nm 的 UV-C已在同行评议研究中被证明可通过破坏 C. diff 芽孢的 DNA 并阻止其复制而使其灭活。芽孢所需的剂量高于繁殖型细菌或病毒，因此设备选型和定位是实现有意义的芽孢削减的关键因素。 [1][3]
为什么有些 UV-C 系统对 C. diff 的效果优于其他系统？
有若干工程与运行因素决定 UV-C 系统对表面 C. diff 孢子的灭活效果：
• 抵达目标表面的实际剂量。 由于 UV-C 强度随距离的平方衰减，在贴近表面的位置交付高剂量的系统，其对数降低效果显著优于在较远距离运行的系统。
• 覆盖范围与阴影管理。 UV-C 无法穿透不透明物体。从多个位置运行的系统——或可在空间中自主移动的系统——能够减少孢子得以在消毒周期中存活的阴影区域。
• 周期的一致性与验证。 具备自动定位与任务记录的自主系统，比依赖操作人员判断摆位和运行时长的人工挪动设备，能带来更可重复的消毒结果。
• 灯管输出功率与状态。 254 nm 是芽孢灭活领域研究最充分的波长。
在评估用于 C. diff 场景的 UV-C 系统时，应要求供应商说明在真实运行条件下输送至表面的剂量，而不仅仅是设备在理想参考点的标称输出。
UV-C 能否替代漂白剂用于 C. diff 去污？
UV-C 应被视为化学清洁的补充，而非替代。按照 CDC 的指南，含氯消毒剂仍是 C. diff 化学去污的黄金标准。 [6] UV-C 增加了一层额外的覆盖。
结论
艰难梭菌（Clostridioides difficile）芽孢是环境去污中最棘手的挑战之一。它们的多层结构、对常见消毒剂的抵抗力，以及在表面存活数月的能力，使其成为室内环境中持续存在的污染隐患。UV-C消毒提供了一种无接触、无化学品的表面去污方式，并得到越来越多同行评议研究的支持。证据表明，在正确的波长下输送足够的剂量时，UV-C 可有效灭活表面上的 C. diff 芽孢。
其中的细微之处在于：C. diff 芽孢所需的 UV-C 剂量高于许多其他常见病原体，而任一表面实际获得的剂量在很大程度上取决于设备输出、距离与房间布局。当被纳入完善的环境去污规程时，UV-C 技术可以降低 C. diff 芽孢及其他顽固产芽孢病原体造成的表面污染。
参考文献
1. Blau K, Gallert C. Efficacy of UV-C 254 nm Light and a Sporicidal Surface Disinfectant in Inactivating Spores from Clostridioides difficile Ribotypes In Vitro. Pathogens。2024;13(11):965。doi:10.3390/pathogens13110965
2. Akorful RAA, et al. The Global Burden of Clostridioides difficile Infections, 2016–2024: A Systematic Review and Meta-Analysis. Infectious Disease Reports。2025;17(2):31。doi:10.3390/idr17020031
3. Nerandzic MM, et al. Sorting through the Wealth of Options: Comparative Evaluation of Two Ultraviolet Disinfection Systems. PLOS ONE。2014。doi:10.1371/journal.pone.0107444
4. Różańska A, et al. Evaluation of the Efficacy of UV-C Radiation in Eliminating Clostridioides difficile from Touch Surfaces Under Laboratory Conditions. Microorganisms。2025;13(5):986。doi:10.3390/microorganisms13050986
5. CDC. Clostridioides difficile Infection (CDI) Surveillance. Centers for Disease Control and Prevention. https://www.cdc.gov/healthcare-associated-infections/php/haic-eip/cdiff.html
6. CDC. Guidelines for Environmental Infection Control in Health-Care Facilities. Centers for Disease Control and Prevention. https://www.cdc.gov/infection-control/media/pdfs/guideline-environmental-h.pdf
图片来源：
CDC/ Lois S. Wiggs（公共卫生图像库 ID #6260), 2004。
