木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)

物种名:木糖氧化无色杆菌/木糖氧化产碱杆菌

拉丁学名:Achromobacter xylosoxidans

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

β-变形菌纲 Betaproteobacteria;伯克霍尔德菌目 Burkholderiales;

产碱杆菌科 Alcaligenaceae;无色杆菌属 Achromobacter

木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)是一种需氧、氧化酶和触酶阳性的非发酵革兰阴性杆菌,存在于各种水环境中,1971年由Yabuuchi和Ohyama首次从慢性中耳炎患者耳部组织中分离并命名[1]。

1.1 生物学特性

1.1.1 培养特征

木糖氧化无色杆菌在血琼脂平板上培养18-24 h形成小、圆形、光滑、扁平或凸起、灰色的菌落,其鉴定常需结合氧化酶等生化反应及MALDI-TOF MS等质谱方法进行[2]。

图1 Achromobacter xylosoxidans培养特征[3]

A: LB培养基菌落形态;B: LB培养基单菌落形态;

1.1.2 形态学特征

木糖氧化无色杆菌属于专性需氧的糖非发酵革兰氏阴性杆菌,周身有鞭毛、有动力、无芽孢[2]。

                       

图2 Achromobacter xylosoxidans显微形态

A: 扫描电镜照片[4];B: 革兰氏染色照片[3]

1.1.3 生化特征

木糖氧化无色杆菌为氧化酶阳性、触酶阳性,能氧化分解木糖产酸,不分解麦芽糖,硝酸盐还原试验阳性[2]。

1.1.4 分子生物学特征

对木糖氧化无色杆菌的分子鉴定主要依靠16S rDNA基因测序,将测得的16S rDNA序列(长约1 469 bp)经BLAST比对并结合菌落形态与生理生化特征,可在分子水平对该菌进行鉴定确认[5]。

1.2 分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

木糖氧化无色杆菌多定植于水环境中,其感染常与接触被污染的水源有关。该菌是一种潜在致病菌,不仅可引起院内感染,也可引起社区获得性感染。对于近期有手术史、创伤以及患有心血管疾病等基础疾病的患者,应注意调查其水接触史[1]。此外,A. xylosoxidans也是囊性纤维化(Cystic Fibrosis,CF)患者呼吸道中较常分离出的非发酵革兰氏阴性菌之一,可在患者肺部长期定殖并引起慢性感染[6]。

1.2.2 致病性

木糖氧化无色杆菌是一种机会致病菌。该菌所致感染在临床上无特异性表现,与机体抵抗力强弱有关,可引起菌血症、败血症、中枢神经系统感染、呼吸系统感染、泌尿系统感染及心血管系统等多系统疾病[7]。在临床感染中,A. xylosoxidans最常见于呼吸道感染,尤其是在囊性纤维化(CF)患者中。该菌能够在患者呼吸道内长期定殖,并可逐渐发展为慢性感染。与其他非发酵革兰氏阴性杆菌类似,A. xylosoxidans感染具有治疗困难、易复发等特点[6]。

1.3 检测方法

分子检测方法:Price等建立了木糖氧化无色杆菌/无色杆菌属双通道实时PCR具体序列及探针见表1,扩增144 bp。5 μL体系经95℃ 2 min后进行45个循环(95℃ 5 s、60℃ 5 s)。种特异性通道检出限约1个基因组当量,属通道约12个基因组当量,定量下限约110个基因组当量;34株非靶菌和24个空白对照均未扩增。本菌常用检测方法见表2[8]。

表1 毛首鞭形线虫多重qPCR引物与探针序列[8]

名称 序列(5’→3’)
Ax-F AGCGTCACGGAATGCAGC
Ax-R AAGGGCGTTTCAACGAGAGC
Ac-F CACRTAGCTCACGAACTCCAAGC
Ac-R CAGCTTCAATCCTACCTAACTTTCCT
探针 HEX-CGTAGCCGACGGTTTGCAGG-BHQ1

表3 Achromobacter xylosoxidans常用检测方法[8]

检测方法 特点
培养及生化鉴定 操作简单,可根据菌落形态和生化反应进行初步鉴定
自动化鉴定系统 检测速度快,适用于临床实验室菌种鉴定
16S rRNA基因测序 可用于细菌分类和菌种初步鉴定
多位点序列分析(MLSA) 提高Achromobacter属内菌种鉴别准确性

1.4 典型案例

2011至2012年,法国第戎研究人员对医院、家庭和室外环境的339份样品进行培养与选择性分离,共获得50株木糖氧化无色杆菌,其中33株来自医院环境、9株来自家庭、8株来自室外,主要检出场景包括水龙头、洗手池和淋浴相关水环境。PFGE比较发现10株医院环境菌与临床菌具有克隆相关性,另有1株家庭环境菌与一名囊性纤维化患者分离株一致。研究提示应清洁末端用水设施、控制生物膜并对高风险患者用水加强监测[9]。

1.5 防治对策

木糖氧化无色杆菌对多类抗生素天然耐药,具有独特的药敏谱。临床治疗应在药敏试验基础上,综合患者基础疾病及混合感染情况实施个体化抗菌治疗(如以复方新诺明或头孢他啶等敏感药物为宜),以提高疗效[1]。

参考文献

[1] 王伟宝, 王建芳, 谢飞 等. 木糖氧化无色杆菌皮肤及软组织感染7例分析. 中国热带医学, 2014, 14: 882-883,898.

[2] 周庭银, 倪语星, 苏建荣. 临床微生物学诊断与图解 第3版. 上海: 上海科学技术出版社, 2012.

[3] 王浩东, 张嘉宇, 钱灿灿 等. 敌草隆降解菌SL-6的筛选鉴定及降解条件优化. 华南农业大学学报, 2022, 43: 94-101.

[4] 胡志旭. 木糖氧化无色杆菌SL-6对敌草隆的生物降解和适应机制的研究; 石河子大学, 2024.

[5] 邓云, 苏妍, 姚锦爱 等. 一株木糖氧化无色杆菌的分离鉴定及其对小麦赤霉病的防治效果. 江苏农业学报, 2023, 39: 328-335.

[6] Lambiase A., Catania M. R., Del Pezzo M., et al. Achromobacter xylosoxidans respiratory tract infection in cystic fibrosis patients. Eur J Clin Microbiol Infect Dis, 2011, 30: 973-80.

[7] 王伟宝, 王建芳, 谢飞 等. 张家口地区木糖氧化无色杆菌耐药性的相关基因分析. 现代生物医学进展, 2013, 13: 5984-5987.

[8] Price EP, Soler Arango V, Kidd TJ et al. Duplex real-time PCR assay for the simultaneous detection of Achromobacter xylosoxidans and Achromobacter spp. Microbial Genomics, 2020, 6: 000406.

[9] Amoureux L, Bador J, Fardeheb S et al. Detection of Achromobacter xylosoxidans in hospital, domestic, and outdoor environmental samples and comparison with human clinical isolates. Applied and Environmental Microbiology, 2013, 79: 7142-7149.

→ 文章目录