中间气单胞菌(Aeromonas media

物种名:中间气单胞菌

拉丁学名:Aeromonas media

分类学地位:细菌界 Bacteria;变形菌门 Proteobacteria;

γ-变形菌纲 Gammaproteobacteria;弧菌目 Vibrionales;

气单胞菌科 Aeromonadaceae;气单胞菌属 Aeromonas

中间气单胞菌(Aeromonas media)是气单胞菌属中的一种革兰氏阴性、兼性厌氧短杆菌,广泛存在于淡水、海水、污水以及水产养殖环境中,是一种典型的水环境相关细菌。该菌于20世纪80年代被发现并鉴定为气单胞菌属中的独立种,具有较强的环境适应能力。虽然A. media不像嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)那样常见于临床感染病例,但已有研究表明部分菌株具有机会致病潜力,可参与人类感染以及水产品相关微生物污染过程[1]

1.1 生物学特性

1.1.1 培养特征

中间气单胞菌(Aeromonas media)属于典型的水环境相关细菌,具有较强的环境适应能力,可在多种常规培养条件下生长。该菌为兼性厌氧菌,通常在25-30℃条件下生长较为良好,在较高温度条件下部分菌株仍可保持生长能力。A. media在普通营养琼脂培养基上可形成圆形、边缘整齐、表面光滑且湿润的菌落,菌落颜色通常呈灰白色或乳白色,部分菌株可表现出黏液样特征(图1)。血琼脂培养基可用于观察其溶血特征,不同菌株之间溶血能力存在差异,部分菌株能够产生β型溶血现象。此外,气单胞菌属常采用含抗生素的选择性培养基进行分离培养,其中A. media可形成具有该属典型特征的菌落,并结合生化实验和分子鉴定方法进行种水平鉴定[2]

图1 Aeromonas media在TSA培养基上的菌落形态[3]

1.1.2 形态学特征

中间气单胞菌(Aeromonas media)为革兰氏阴性菌,菌体呈短杆状或杆状,细胞大小通常约为(0.3-1.0) μm ×(1.0-3.5) μm。经革兰氏染色后菌体呈红色,不形成芽孢,多数菌株具有运动性,可通过极性鞭毛进行移动[4]。显微观察下,该菌通常以单个、成对或短链形式存在,具有气单胞菌属典型的杆状细胞形态特征(图2)。部分A. media菌株可产生荚膜样结构或胞外多糖,有助于其在水环境中的长期存活以及与宿主表面的相互作用[1]

图2 气单胞菌属细菌显微照片

(A)扫描电镜照片(25,000×),比例杆(300 nm)。(B) 扫描电镜照片(10,000×倍率),比例条(1微米)[5](C)革兰氏染色照片

1.1.3 生化特征

中间气单胞菌(Aeromonas media)具有气单胞菌属典型的生化特征,为氧化酶阳性、触酶阳性的革兰氏阴性菌。该菌能够利用多种碳源进行代谢,可发酵葡萄糖并产酸,部分菌株可产生吲哚反应,并具有硝酸盐还原能力。A. media不具有脲酶活性,其糖类利用、氨基酸脱羧酶反应等生化特征可用于与其他气单胞菌种进行鉴别[2]Aeromonas media对青霉素、庆大霉素、链霉素和复方新诺明耐药,对恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星、氟苯尼考、多西环素和头孢呋辛敏感[3]

1.1.4 分子生物学特征

中间气单胞菌(Aeromonas media)基因组主要由一条环状染色体组成,部分菌株还携带质粒等可移动遗传元件。近年来,随着全基因组测序技术的发展,已有多个A. media菌株完成基因组测序。研究表明,A. media基因组大小约为 4.5-5.2 Mb,GC含量约为59%-62.5%,包含约3900-5100个编码基因,其中部分开放阅读框(ORF)的功能尚未完全明确。基因组分析发现,A. media含有与基础代谢、环境适应、运动性以及细胞结构维持相关的功能基因,这些遗传特征有助于其在水环境中的生存和适应[6]

1.2 分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

中间气单胞菌(Aeromonas media)可通过受污染的水体、食品以及动物源性产品在人与环境之间传播。由于该菌能够在水产品加工和储存过程中保持存活,因此污染的鱼类、贝类等水产品可能成为其进入人体的重要途径。此外,医院、养殖场及生活污水排放系统中的气单胞菌可通过环境接触传播,并在适宜条件下造成机会性感染。人类感染通常与摄入污染食物或水、伤口接触污染环境以及免疫状态降低有关[1]

1.2.2 致病性

中间气单胞菌(Aeromonas media)具有一定的致病能力,可引起人类和水生动物感染。其致病过程主要依赖多种毒力因子的共同作用,包括黏附因子、溶血素、胞外蛋白酶、脂肪酶以及生物膜形成能力等。其中,黏附因子是细菌建立感染的重要因素,可促进菌体与宿主细胞表面结合,使细菌能够在宿主体内完成定殖。气单胞菌中的菌毛、鞭毛以及表面多糖等结构均参与细菌黏附过程,并与感染发生密切相关。在感染过程中,A. media产生的胞外产物可进一步促进宿主组织损伤。溶血素能够破坏宿主细胞膜结构,引起细胞损伤;蛋白酶和脂肪酶等胞外酶可降解宿主组织成分,为细菌扩散和持续感染提供条件。此外,部分气单胞菌能够形成生物膜,使细菌更加稳定地附着于宿主组织或其他表面,提高其在复杂环境中的存活能力[7]

与其他气单胞菌属成员类似,A. media感染可表现为不同类型的疾病,包括胃肠道感染、皮肤软组织感染以及全身性感染等。其中,胃肠道感染通常表现为腹泻和肠炎;创伤性感染可导致伤口感染及局部组织炎症;严重情况下细菌进入血液循环后,可能引起菌血症或败血症[1]。根据感染部位及临床表现,Aeromonas media相关感染类型主要包括以下几类(表1)。

表1 Aeromonas media相关感染类型及主要疾病

感染类型 主要疾病或表现
胃肠道感染 急性胃肠炎、腹泻
创伤性感染 伤口感染、皮肤及软组织炎症
系统性感染 菌血症、败血症等严重感染

1.3 检测方法

(1)传统检测方法:传统检测Aeromonas media主要依靠菌株分离培养、形态观察和生化鉴定等方法。样品经过选择性培养基分离后,可通过菌落特征、革兰氏染色、氧化酶试验、触酶试验以及糖类代谢反应等进行初步鉴定。此外,API 20E、API 20NE等商业化生化鉴定系统也可用于气单胞菌属细菌的表型分析。然而,由于不同Aeromonas菌种之间存在较高的表型相似性,传统方法在种水平鉴定中存在一定局限,通常需要结合分子生物学方法进行进一步确认[2]

(2)新型检测方法:随着分子检测技术的发展,PCR技术逐渐成为 Aeromonas media快速鉴定的重要方法。目前常用的方法包括16S rRNA基因测序、特异性PCR、多重PCR以及实时荧光定量PCR(qPCR)等。其中,多重PCR可通过设计不同种属特异性引物,同时检测并区分多种气单胞菌,提高检测效率和鉴定准确性(图4)。例如,基于rpoBgyrB 等保守基因建立的多重PCR方法,能够快速区分包括A. media在内的多种临床相关气单胞菌[8] 。此外,全基因组测序技术也逐渐应用于Aeromonas属细菌的精准鉴定,可为菌种分类及遗传特征分析提供更加全面的信息[6]

图4 多重PCR检测气单胞菌种结果[8]

不同Aeromonas菌种PCR扩增电泳结果;第1通道,50碱基对DNA标记;第3航道,Aeromonas media特异性扩增条带(99 bp)。

1.4 典型案例

2015年,Persson等对临床来源的气单胞菌菌株进行了系统鉴定研究,在临床分离菌株中检测发现了中间气单胞菌(Aeromonas media)。由于A. media与其他近缘气单胞菌在生化特征上具有较高相似性,传统鉴定方法容易出现菌种区分困难的问题。研究人员通过rpoBgyrB基因测序,并结合多重PCR技术,实现了对包括A. media在内的多种临床相关气单胞菌的准确鉴定。该研究提示,临床样本中A. media的准确识别对于气单胞菌感染的病原监测和诊断具有重要意义[8]

2022年,Dubey等从海洋沉积物样品中分离获得了一株中间气单胞菌(Aeromonas media)SD/21-15,并对其进行了全基因组分析。研究发现,该菌株具有较丰富的遗传信息,并携带与环境适应、细菌生存及潜在致病能力相关的基因。该研究进一步揭示了环境来源A. media菌株的遗传特征,为了解该菌在自然环境中的分布及潜在风险提供了依据[6]

1.5 防治对策

防控中间气单胞菌(Aeromonas media)污染,应重点加强水环境和食品生产过程的卫生管理。由于该菌广泛存在于自然水体及水产养殖环境中,应加强饮用水源监测,对水体进行定期检测和必要的消毒处理,降低环境中A. media的传播风险。同时,在水产品养殖过程中,应改善养殖环境,控制水体污染,减少细菌大量繁殖造成的疾病传播6]。对于临床感染病例,应结合菌种鉴定结果选择合理的治疗方案。由于不同气单胞菌种之间在耐药性和致病特征方面存在差异,准确鉴定病原菌对于感染控制和抗菌药物选择具有重要意义。此外,加强医院环境管理和感染监测,可降低机会性感染发生的风险[8]

参考文献

[1] Janda J. Michael, Abbott Sharon L. The Genus Aeromonas: Taxonomy, Pathogenicity, and Infection. Clinical Microbiology Reviews, 2010, 23: 35–73.

[2] Abbott Sharon L., Cheung Wendy K. W., Janda J. Michael. The Genus Aeromonas: Biochemical Characteristics, Atypical Reactions, and Phenotypic Identification Schemes. Journal of Clinical Microbiology, 2003, 41: 2348–57.

[3] 杨飞, 汪斌, 喻召雄 等. 长江鲟源致病性中间气单胞菌的分离鉴定及药敏试验. 西南农业学报, 2024, 37: 2787–92.

[4] 曾本和, 杨成年, 邱玉林 等. 1株拉萨裸裂尻鱼源致病性中间气单胞菌的分离鉴定. 水产科学, 2021, 40: 603–9.

[5] Behera Bijay K., Parida Satya N., Kumar Vikash, et al. Aeromonas veronii Is a Lethal Pathogen Isolated from Gut of Infected Labeo rohita: Molecular Insight to Understand the Bacterial Virulence and Its Induced Host Immunity 2023, 12:598

[6] Dubey Saurabh, Ager-Wick Eirill, Peng Bo, et al. Characterization of virulence and antimicrobial resistance genes of Aeromonas media strain SD/21–15 from marine sediments in comparison with other Aeromonas spp. Frontiers in Microbiology, 2022, Volume 13 – 2022.

[7] Tomás J. M. The main Aeromonas pathogenic factors. ISRN Microbiol, 2012, 2012: 256261.

[8] Persson S., Al-Shuweli S., Yapici S., et al. Identification of clinical aeromonas species by rpoB and gyrB sequencing and development of a multiplex PCR method for detection of Aeromonas hydrophila, A. caviae, A. veronii, and A. media. J Clin Microbiol, 2015, 53: 653–6.

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