粪肠球菌(Enterococcus faecalis)
拉丁学名:Enterococcus faecalis
分类学地位:细菌界Bacteria;厚壁菌门Bacillota;芽孢杆菌纲Bacilli;
乳杆菌目Lactobacillales;肠球菌科Enterococcaceae;
肠球菌属Enterococcus
粪肠球菌(Enterococcus faecalis),隶属于肠球菌属,该菌是条件致病菌,可引起包括心内膜炎、菌血症、脑膜炎、伤口和尿路感染以及腹膜炎等多种并发症,并且该菌对多种抗生素具有抗性,这使得治疗由其引起的感染更加困难。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
在血琼脂平板上35℃培养18-24 h,形成较小、灰白色、湿润、凸起、有α或γ溶血环的菌落。在麦康凯琼脂平板上形成较小、干燥、粉红色菌落。在脑心浸液肉汤中均匀浑浊生长[1]。
1.1.2形态学特征
粪肠球菌革兰氏染色阳性,显微镜下呈单个、成双或短链排列的卵圆形球菌,无芽孢、无荚膜,需氧型或兼性厌氧型菌(图1)[1]。

图1 粪肠球菌染色显微照片[2]
1.1.3生化特征
触酶试验阴性,分解甘露醇,不分解阿拉伯糖,胆汁七叶苷试验阳性,在含6.5% NaCl的肉汤中生长,多数菌株PYR试验阳性,对杆菌肽耐药[1]。
1.1.4分子生物学特征
美国第一个耐万古霉素的分离菌株粪肠球菌V583菌株已完成基因组DNA测序,该菌株包含四个DNA分子:一个细菌染色体和三个环形质粒。染色体包含约3500个开放阅读框(ORF);三个质粒是环状DNA分子,分别为质粒-1、质粒-2和质粒-3。质粒-1含有66320 bp,质粒-2含有17963 bp,质粒-3含有57660 bp。质粒编码多种基因,包括转座酶、多重耐药蛋白和一种由ppGpp调节的生长抑制剂。粪肠球菌染色体的平均G+C组成为37.38%。由于DNA分子非常大,因此会出现偏离平均值的区域性偏差。这些与抗生素抗性或毒力相关的差异表明,基因物质是通过水平转移从外来物种获得的[3]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
粪肠球菌广泛存在于土壤、植物和水中。环境水体中的粪肠球菌的主要来源有野生动物粪便、下水道溢流、污水处理厂、化粪池系统故障以及工业废水的排出等[4]。粪肠球菌常通过粪-口途径感染人体,进入到肠道中,在某些条件下会导致人患病。除此之外,该菌还可通过飞沫、气溶胶等途径传播。
1.2.2致病性
粪肠球菌感染的第一步似乎是胃肠道定植密度增加。来自胃肠道的粪肠球菌可以通过穿过肠壁并穿过肝脏进入血液,随着血液循环,这些微生物可以到达心脏,可能引起感染性心内膜炎(图2)[5]。

图2 粪肠球菌对人体的致病机制[5]
粪肠球菌携带了许多编码粘附蛋白的基因,这些蛋白可能介导对宿主组织的粘附。溶血素-溶细胞素(Cyl)是一种由30%的粪肠球菌菌株产生的毒素,编码在信息素反应质粒或致病性岛上。Cyl作为两个结构亚基(CylL-L和CylL-S)在细胞外分泌,然后被蛋白水解激活,裂解人类、马和兔子的红细胞,也可以裂解一些人的白细胞。
除此以外,有研究发现粪肠球菌表面蛋白聚集物质蛋白(AS蛋白)家族可引起粪肠球菌细胞聚集并介导液体培养基中质粒DNA的高频转移。这些蛋白质增加粪肠球菌与培养的肾上皮细胞的结合、多形核中性粒细胞的存活和肠细胞的内化,有利于在心脏瓣膜上聚集,从而导致心内膜炎的发生[5]。
1.3检测方法
(1)传统方法:根据粪肠球菌的生化特征对其进行培养鉴定,如该菌胆汁七叶苷试验阳性、能在6.5%氯化钠中生长,PYR试验阳性;能分解甘露醇、山梨糖、阿拉伯糖;动力试验阴性;不能分解丙酮酸盐[6]。
(2)分子生物学方法:研究以粪肠球菌为对象建立RT-qPCR水中活性菌检测法,通过RT将细菌RNA逆转录为cDNA,再经qPCR定量目的基因拷贝数。粪肠球菌稳定生长期(10~38 h)RNA拷贝数稳定在7.98×102 copies・CFU-1,以此为定量依据。该方法可区分2.5 lg copy的非活性粪肠球菌,实际水样基质对检测影响小,与培养法线性相关系数R²=0.948,检出限为103个,能有效应用于实际水样中活性粪肠球菌的选择性检测[7]。
表1 粪肠球菌qPCR检测引物与探针序列[7]
| 名称 | 序列 |
| 上游引物(ECST748F) | 5′-AGAAATTCCAAACGAACTTG-3′ |
| 下游引物(ENC854R) | 5′-CAGTGCTCTACCTCCATCATT-3′ |
| 探针(GPL813TQ) | 5′-FAM-TGGTTCTCTCCGAAATAGCTTTAGGGCTA-TAMRA-3′ |
1.4典型案例
粪肠球菌作为粪便指示菌(FIB),已被广泛用于监测水质的微生物质量。Piggot[4]等调查了佛罗里达八个休闲海滩的海滩沉积物生物膜相关的肠球菌的存在情况,其中有某个海滩的粪肠球菌超标,相关部门责令该水域海滩关闭。
1.5防治对策
心内膜炎、脑膜炎等的治疗需选择有杀菌作用的抗生素,如青霉素或氨苄西林与氨基精苷类药物;联合用药依据药敏试验和临床效果合理用药以治疗耐万古霉素的肠球菌感染。应实施严格的隔离及合理、谨慎使用万古霉素以控制耐万古霉素肠球菌感染的传播。
参考文献
[1] 杨守磊. 临床常见微生物鉴定指南. 天津: 天津科技翻译出版有限公司, 2013.
[2] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=12803.
[3] Sreedhar R, Nallapareddy, Huang WX et al. Molecular Characterization of a Widespread, Pathogenic, and Antibiotic Resistance-Receptive Enterococcus faecalis Lineage and Dissemination of Its Putative Pathogenicity Island. Journal of Bacteriology, 2005, 187: 5709-5718.
[4] Piggot AM, Klaus JS, Johnson S et al. Relationship between enterococcal levels and sediment biofilms at recreational beaches in South Florida. Applied and Environmental Microbiology, 2012, 78: 5973-5982.
[5] Arias CA, Murray BE. The rise of the Enterococcus: beyond vancomycin resistance. Nature Reviews. Microbiology. 2012, 10: 266-78.
[6] 周霞, 王晓兰, 剡根强 等.肠球菌研究进展. 石河子大学学报(自然科学版), 2008, 26: 708-712
[7] 林怡雯,李丹,吴舒旭 等. 基于RT-qPCR选择性检测水中活性病原菌. 环境科学, 2012, 33: 4040-4045.
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