肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）
物种名：肺炎克雷伯菌
拉丁学名：Klebsiella pneumoniae
分类学地位：细菌界Bacteria；假单胞菌门Pseudomonadota；
γ-变形菌纲Gammaproteobacteria；肠杆菌目Enterobacteriales；
肠杆菌科Enterobacteriaceae；克雷伯氏菌属Klebsiella
肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）俗称肺炎杆菌，主要存在于人和动物的呼吸道、肠道和泌尿生殖道，易感染有严重基础疾病以及免疫功能低下者，临床上可表现为呼吸道感染、败血症、泌尿道感染、化脓性脑膜炎等，预后不良，病死率较高。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
肺炎克雷伯菌对营养的要求不高，在各种人工培养基上35-37℃培养18-24小时后均可生长。根据所使用培养基的不同，菌落有所差别，但都能形成较扁平，边缘不规则的圆形，黏着的白色菌落。部分菌株用接种针挑取时可拉丝。该菌在麦康凯培养基（图1A）上形成淡粉色菌落，大而隆起，光滑湿润，呈黏液状，48小时后相邻菌落易融合成脓汁样；在血平板（图1B）形成白色或略透明大菌落，48小时后易融合成片，形成胶水样菌苔[1]。
图1 肺炎克雷伯菌在麦康凯培养基[2]（A）和血平板[3]（B）上的生长情况
1.1.2形态学特征
肺炎克雷伯菌属兼性厌氧菌，革兰氏染色阴性，其形态为两端钝圆较粗的直杆菌，大小为（0.5-0.8） μm×（1.0-2.0） μm，有明显的荚膜和菌毛，但无鞭毛和芽胞[1]。
图2 肺炎克雷伯菌菌落和显微照片
A：革兰氏染色照片[4]，B：扫描电镜照片（×23089）[5]，C：三维成像[6]
1.1.3生化特征
肺炎克雷伯菌能发酵葡萄糖、乳糖、蔗糖等多种糖类，与枸橼酸反应生成碳，V-P试验、硝酸盐还原、脲酶和赖氨酸脱羧酶试验阳性；氧化酶、鸟氨酸脱羧酶和精氨酸双水解酶试验均阴性[7]。对热抵抗力不强，56℃水浴30分钟即可被杀死。
1.1.4分子生物学特征
肺炎克雷伯菌有一条5.3 Mbp的染色体。GC含量为57%。有5个质粒，分别是pKPN3、pKPN4、pKPN5、pKPN6和pKPN7。DNA呈环状，基因组共编码约5300个基因，其中5184个是蛋白质基因，111个是RNA基因，3个是假基因。所有RNA基因都位于染色体中，而1个假基因则分别在染色体pKPN3和pKPN4中编码[8]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
肺炎双球菌在哺乳动物和生态环境中无处不在，可寄居于健康人体的呼吸道和消化道以及存在于环境水体中，它的致病作用遍及全球。该菌引起的肺炎多见于中、老年男性病人，该病季节性特点虽不明显，但相对冬季的危险性较大。肺炎克雷伯菌可通过病人间相互传播，或经间歇正压呼吸器、静脉补液手术、导尿等侵入性操作传播[9]。
1.2.2致病性
肺炎克雷伯菌感染轻则引起尿路感染，严重则会引起菌血症、肝脓肿和肺炎等，死亡率和发病率都很高[10]。当机体抵抗力降低时，如患糖尿病、白血病等各种严重疾病以及吸烟、酗酒者等，均可使细菌吸附机体上皮细胞的能力增强，咽喉部的肺炎克雷伯菌寄居数量显著增加。本病主要经吸入咽喉部或气管内的致病菌而发病，当胃酸缺乏或pH升高时，胃液内细菌数量明显增加，当胃液反流时，便可引起肺炎或支气管炎（图3）。
图3 肺炎克雷伯菌感染肺部导致肺炎[11]
肺炎克雷伯菌的脂多糖（LPS）和荚膜多糖（CPS）是其主要毒力因子。LPS含有脂质A、核心和O型多糖抗原，这些抗原是微生物抵抗补体介导的杀伤所必需的。CPS实质上是病原体的外层，含有多形核细胞，在进入肺泡后可抵抗巨噬细胞吞噬，并在肺泡内生长繁殖而致病。CPS是该菌致病的关键因子，其中K1荚膜抗原是致病的主要物质，可帮助病菌抵抗免疫细胞吞噬，抵御抗菌肽作用，还可抑制早期免疫应答和树突状细胞的成熟，是导致肝脓肿的主要血清型[10]。
肺炎克雷伯菌的环境适应性很强，对抗生素容易产生耐药，如青霉素类、头孢菌素、喹诺酮类、氨基糖苷类、β-内酰胺酶抑制剂复合物、碳青霉烯类等。其耐药性的产生主要是因为该菌可产生细菌细胞内因子（R因子），R因子主要是针对β-内酰胺类抗生素起作用，而且其耐药性可延续至下一代[12]。
1.3检测方法
（1）传统方法：对患者咽喉部的痰收集培养，进行革兰氏染色等初步鉴定。
（2）分子生物学方法：：李富祥等[13]建立了肺炎克雷伯菌TaqMan荧光定量PCR检测法，以其16S rRNA基因保守序列设计引物和探针。该方法最低检测限2.29×10² copies/μL，较普通PCR敏感性高100倍，与15种细菌无交叉反应，批内和批间变异系数均＜3%。临床样品的检测结果表明，该方法具有敏感性高、特异性好、稳定性强和检测快速的优点，可用于肺炎克雷伯菌感染的早期诊断、样品的快速检测以及肺炎克雷伯菌的定量分析。
表1 肺炎克雷伯菌TaqMan荧光定量PCR引物及探针序列
| 名称 | 序列 |
| 上游引物KP-qPCR-Pf | 5′-GGTGAGGTTAATAACCTTGTC-3′ |
| 下游引物KP-qPCR-Pr | 5′-CCCCCCTCTACAAGACTCT-3′ |
| 探针KP-qPCRProbe | 5′-FAM-ACATCCGACTTGACAGACCG-BHQ1-3′ |
1.4典型案例
新加坡一项针对本地水库地表水的研究显示，水体中广泛存在肺炎克雷伯菌，上游浓度显著高于下游。菌株耐药性严峻，对氨苄西林耐药率高达97.7%，超40%受试抗生素耐药率高于50%，产ESBL菌株普遍。定量风险评估表明，游泳等直接接触行为存在轻度感染风险，涉水等间接接触风险较低，下游风险低于中上游。研究提示需管控抗生素使用，防范水环境耐药菌传播风险[14]。
1.5防治对策
在接触眼睛、鼻子或嘴巴之前，在准备食物之前，进出病房时尤其要小心谨慎，都应养成及时洗手的好习惯。增强机体免疫能力，加强营养，减少免疫抑制剂的应用，避免滥用抗生素，以防多重耐药菌株的产生。
参考文献
[1] 阚飙, 詹启敏. 精准预防诊断系列: 传染性疾病与精准预防. 上海: 上海交通大学出版社, 2020.
[2] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=6689.
[3] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=6690.
[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=6609.
[5] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=6834.
[6] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=18169.
[7] 丛玉隆. 现代尿液分析技术与临床. 北京: 人民军医出版社, 2007.
[8] McClelland M, Florea L, Sanderson K et al. Comparison of the Escherichia coli K-12 genome with sampled genomes of a Klebsiella pneumoniae and three Salmonella enterica serovars, Typhimurium, Typhi and Paratyphi. Nucleic Acids Research, 2000, 28: 4974-4986.
[9] Benghezal M, Adam E, Lucas A et al. Inhibitors of bacterial virulence identified in a surrogate host model. Cellular Microbiology, 2007, 9: 1336-1342.
[10] Cortés G, Borrell N, Astorza B et al. Molecular analysis of the contribution of the capsular polysaccharide and the lipopolysaccharide O side chain to the virulence of Klebsiella pneumoniae in a murine model of pneumonia. Infection and Immunity, 2002, 70: 2583-2590.
[11] MicrobeWiki. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Klebsiella_pneumoniae.
[12] 孔海深, 汪宝贯, 顾毅等. 超广谱β-内酰胺酶肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌的耐药性. 中华检验医学杂志, 2000, 23: 22-24.
[13] 李富祥, 廖德芳, 姚俊等. 肺炎克雷伯菌TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立. 中国兽医科学, 2014, 44: 1231-1235.
[14] Lee BRY, Lu C, Janardhanan T. Investigating the prevalence and antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae in singapore surface water: an antibiotic resistance profiling and risk assessment study. Engineering and Technology, 2023: 479-493.