大肠弯曲杆菌(Campylobacter coli

物种名:大肠弯曲杆菌

拉丁学名:Campylobacter coli

分类学地位:细菌界Bacteria;弯曲杆菌门Campylobacterota;

ε-变形菌门Epsilonproteobacteria;弯曲菌目Campylobacterales; 弯曲菌科Campylobacteraceae;弯曲菌属Campylobacter

大肠弯曲杆菌(Campylobacter coli)是与空肠弯曲杆菌同属于弯曲菌属的一员,与空肠弯曲杆菌有着相似的形态与特征,这两者都会导致人类患病,例如弯曲杆菌性肠炎,可存在于自然环境中,如水、土壤等,还可存在于食物中,通过食用进入人体。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

大肠弯曲杆菌对营养的要求较高,需在5% O2、10% CO2,和85% N2的环境中生长,并且需要在培养基中添加血液或血清,生长速度较缓慢。初分离时可出现扁平粗糙型和细小光滑型两种菌落。将该菌接种于选择性培养基,可形成灰色、扁平、表面湿润、圆形凸起、边缘不规则,常沿穿刺线蔓延生长的菌落,在血平板上不溶血。在布氏肉汤中呈均匀浑浊生长[1]

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图1 大肠弯曲杆菌纯菌落的镜下形态(×1000)[2]

1.1.2形态学特征

本菌为革兰氏阴性细菌,整体呈“S”形弯曲或逗点状,偶见分支状。无芽胞及荚膜。一般其末端或两端具有2-6条鞭毛,长度稍长于菌体。鞭毛外均有明显的鞘,带鞘的鞭毛是从直径约50 nm的圆球状结构相连[1]

1.1.3生化特征

本菌不分解和不发酵各种糖类,氧化酶和触酶阳性,可还原硝酸盐为亚硝酸盐,不分解尿素。该菌对冷热均敏感,培养物在室温可存活2-40周、干燥环境中存活3小时。56℃下5分钟即被杀死[1]

1.1.4分子生物学特征

大肠弯曲杆菌的DNA是环状的,由1860666个核苷酸组成,包含2033个基因,其中1967个是蛋白质编码基因[3]。从大肠弯曲杆菌中分离出的质粒被发现是隐性的,包含多个新的不相容群,其中pCC2228-1和pCC2228-2是从多重耐药的大肠弯曲杆菌RM2228菌株中分离的典型小型隐性质粒,二者复制机制差异显著:pCC2228-1通过滚环机制完成复制,其复制相关蛋白与厚壁菌门的RepL家族质粒存在一定相似性;pCC2228-2则是采用θ型复制的含迭代质粒(ICP),归属于此前已报道的弯曲菌穿梭载体同一不相容群。这类大肠弯曲杆菌质粒具备体积小、缺少多种常规多克隆位点限制性酶切位点、无不相容群体干扰的特点,与实验室常用的大肠杆菌载体形成鲜明对比,是构建新型弯曲菌穿梭载体的优质材料[4]

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

大肠弯曲杆菌感染可发生于各年龄段,常见于儿童及老年人,且该菌感染是人畜共患的。大多数人类感染是通过与带菌动物的接触(A)、摄入受污染的食物(B)、饮用受污染的水(C)以及人与人之间的接触进行传播的[5]

图2 大肠弯曲杆菌感染人类途径[5]

1.2.2致病性

大肠弯曲杆菌的致病性与空肠弯曲杆菌相似,二者均可引起腹泻、腹痛、呕吐和发烧等症状。这类症状多在感染后2-5天出现,潜伏期一般为1-10天,通常持续3-6天后便会自行缓解。极少数情况下,免疫力低下的人群感染后还可能继发胆囊炎、胰腺炎、腹膜炎等疾病。

大肠弯曲杆菌通过食物或水摄入时,会穿过肠腔,克服宿主的机械屏障和免疫防御。最初,细菌在其独特的形态和运动的帮助下穿过肠粘膜,随后粘附并侵入肠上皮细胞。这种细菌有许多毒力因子,其中之一是细胞致死毒素(CDT),它是一种多亚基蛋白,通过阻断细胞周期检查点和DNA损伤导致细胞死亡[3]。除此之外,该菌的鞭毛对于其在肠道中的运动和存活、以及对生物膜形成和趋化性等功能也至关重要。大肠弯曲杆菌还具有蛋白质粘附素,位于细菌细胞的表面,在粘附和侵入宿主上皮细胞方面起着至关重要的作用[5]

大肠弯曲杆菌对大环内酯类、四环素类、阿莫西林组合、碳青霉烯类、氟喹诺酮类和氨基糖苷类等都敏感[6]。然而,由于特定菌株对青霉素结合蛋白的亲和力低且药物渗透有限,因此对各种抗生素(如β内酰胺类)表现出内在耐药性。此外,糖肽、链球菌素和磺胺类药物也表现出内在耐药性。

1.3检测方法

(1)传统方法:通常将可疑样本进行富集,然后进行选择性培养,再通过该菌的生化特征对其进行鉴定。例如,要区分空肠弯曲杆菌和大肠弯曲杆菌,可疑采用马尿酸水解试验进行分离,空肠弯曲杆菌为马尿酸阳性,导致茚三酮检测指示剂形成深紫色,而大肠弯曲杆菌为马尿酸阴性,检测指示剂颜色保持清晰[7]

(2)免疫学方法:目前市面上已有商业化的ELISA试剂盒,可用于检测大肠弯曲杆菌。试剂盒检测法具有特异性高、检测方法简便的优点,目前已广泛应用于大肠弯曲杆菌的鉴别[7]

(3)分子生物方法:可通过多重实时荧光PCR检测法检测大肠弯曲杆菌,该方法以编码ATP结合蛋白的cje0832 基因为靶标,同步检测Campylobacter jejuniCampylobacter coli,搭配内部扩增对照(IAC)排除假阴性,适用于肉类、水产、果蔬、生乳等食品样本中大肠弯曲杆菌的快速筛查[8]

表1大肠弯曲杆菌PCR引物序列

引物名称 引物序列(5´→3´)
CAMPY3f AGTGCCGATAAAGGCTCATCA
CAMPY3r ACTCGTCGAGCTTGAAGAATACG
CAMPY3pr AAGCCACTCTTTGCATTTGTCCGCC

1.4典型案例

2021年7月北京市发生了一起大规模急性胃肠炎暴发事件,累计报告996名患者;经流行病学调查和病例对照研究证实,引发肠炎的主要原因是饮用来自二次供水系统的未煮沸直饮水,该供水系统在暴雨后出现水质浑浊异味,且其污水井无防护设施,水样检测显示菌落总数和大肠菌群严重超标;经检测,在83份患者样本中,大肠弯曲杆菌的实时荧光PCR阳性率达59.04%[9]

1.5防治对策

预防大肠弯曲杆菌的措施主要是要注意各种环境和食物的污染,可疑的水源和食物要坚决不入口,与可疑带菌人员接触要及时消毒。出现相应症状要及时就医治疗,感染可用四环素类、阿莫西林组合、碳青霉烯类等进行治疗。

参考文献

[1] 鄢盛恺, 崔丽艳. 临床医学检验专业技师系列 资格考试应试指导 医师. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2022.

[2] 黄春兰, 徐秋红, 余洪立 等. 1株血液感染大肠弯曲菌生物学特性及全基因组序列相关性分析. 检验医学, 2019, 34: 1091-1096.

[3] National Institutes of Health (NIH). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject?cmd=search&term=txid306254.

[4] Miller WG, Heath S, Mandrell RE. Cryptic plasmids isolated from Campylobacter strains represent multiple, novel incompatibility groups. Plasmid, 2007, 57: 108-117.

[5] Ed-Dra A, Abdallah EM, Sulieman AME et al. Harnessing medicinal plant compounds for the control of Campylobacter in foods: a comprehensive review. Veterinary Research Communications, 2024, 48: 2877-2900.

[6] Yang Y, Feye KM, Shi Z et al. A historical review on antibiotic resistance of foodborne Campylobacter. Frontiers in Microbiology, 2019, 10: 1509.

[7] De Filippis I, Mckee ML. Molecular Typing in Bacterial Infections, Volume II. Spinger, 2022.

[8] Bonjoch X, Calvo L, Soler M et al. A new multiplexed Real-Time PCR assay to detect Campylobacter jejuni, C. coli, C. lari, and C. upsaliensis. Food Analytical Methods, 2010, 3: 40-46.

[9] Zou L, Li Y, Zhou G et al. A large acute gastroenteritis outbreak associated with both Campylobacter coli and Human Sapovirus – Beijing Municipality, China, 2021. China CDC Weekly. 2023, 5:1167-1173.

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