费氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)
物种名:费氏柠檬酸杆菌
拉丁学名:Citrobacter freundii
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Enterobacterales;
肠杆菌科Enterobacteriaceae;枸橼酸杆菌属Citrobacter
费氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii),又称弗劳地枸橼酸杆菌,属于典型的人-畜-鱼共患病条件性致病菌,人类感染该菌常引起腹泻、食物中毒及肠道外感染(如败血症、脑膜炎和脑脓肿)等。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
费氏柠檬酸杆菌属于兼性厌氧菌,对营养要求不高,能在普通营养琼脂上生长。在肠道选择培养基(XLD)上可形成有黑色中心的菌落,黑色表示在碱性条件下硫化氢(H2S)的沉积(图1A);在血琼脂平板上形成灰白色、湿润、隆起、边缘整齐,直径为2-4 mm的不溶血菌落(图1B)[1]。

图1 费氏柠檬酸杆菌在各种平板上的培养结果
A:XLD琼脂平板[2],B:血平板[3]
1.1.2形态学特征
费氏柠檬酸杆菌为革兰氏阴性菌,大小为1.0 μm×(2.0-6.0) μm,有周生鞭毛和菌毛,能运动,无芽胞,无荚膜[1]。

图2 费氏柠檬酸杆菌扫描电镜照片[4]
1.1.3生化特征
本菌属于化能异养型,其特征为能利用柠檬酸盐作为唯一碳源。本菌能够还原硝酸盐为亚硝酸盐,赖氨酸脱羧酶、苯丙氨酸脱氨酶、脂肪酶和DNA酶阴性,不分解藻酸盐和果胶酸盐,能发酵葡萄糖产酸产气,发酵乳糖迟缓或不发酵。甲基红试验阳性,VP试验阴性[1]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
费氏柠檬酸杆菌广泛分布于自然界,多见于人和动物的粪便,时常作为条件致病菌分离自临床样品,也常见于土壤、水、污水和食物中,可引起食品腐败变质。
1.2.2致病性
人类因致病性费氏柠檬酸杆菌感染而发生腹泻、食物中毒、继发感染,并且费氏柠檬酸杆菌可以引起人全身多个系统的感染,虽然尿道和肠道是最易感染的部位,但是费氏柠檬酸杆菌也可感染其他部位,并不局限于尿道和肠道[5]。
费氏柠檬酸杆菌具有鞭毛和菌毛,两者均为细菌的黏附素,与细菌的黏附和侵袭有关,有助于细菌侵入机体后黏附于细胞表面,经过定居、繁殖释放大量内毒素引起动物发病甚至死亡。内毒素位于本菌的脂多糖(LPS)上,是脂多糖的主要毒力成分,可以在细菌菌体裂解或活跃繁殖时释放出来,进而引起宿主非特异性的病理和生理应答,常造成人、畜内毒素血症和感染性休克,严重危害人畜的健康[5]。
1.3检测方法
(1)传统方法:通常检测费氏柠檬酸杆菌可先将可疑样本接种到普通琼脂样本、血琼脂平板和选择性平板上进行分离纯化,挑取单菌落进行革兰氏染色镜检和生化特征鉴定,如革兰染色阴性、能发酵葡萄糖产酸产气、甲基红试验阳性等[6]。
(2)分子生物学方法:王姝然等[7]根据费氏柠檬酸杆菌定居因子基因cfa的保守序列设计特异性引物(引物序列见表1),建立了重组酶聚合酶扩增技术(RPA)结合侧流层析试纸条(LFD)的快速检测方法。该方法可在37℃恒温条件下20-30 min内完成扩增,无需热循环仪,配合LFD试纸条可在5-10 min内读取结果,全程约40 min即可完成检测。特异性验证结果显示,该方法与大肠埃希菌、沙门氏菌、变形杆菌、肺炎克雷伯菌等常见肠道菌均无交叉反应,特异性良好;对纯菌的检测限约为10² CFU/mL,灵敏度与实时荧光定量PCR相当,且无需复杂仪器设备。适用于食品、水样及临床标本中费氏柠檬酸杆菌的现场快速筛查,尤其适合资源有限地区的环境监测和食源性疾病暴发调查[7]。
表1 RPA-cfa引物序列[7]
| 引物 | 序列(5´→3´) |
| RPA-cfa-F | GACAACAGTTATAGGTTTCAGGTG |
| RPA-cfa-R | CCGCTATCTGTTACCGCAGTA |
1.4典型案例
2022年,Ota等[8]对日本某医院污水处理系统进行了细菌耐药性监测研究,在进水和出水样本中采集污水,采用选择性培养基分离纯化后,以VITEK®2全自动微生物鉴定系统和16S rRNA基因测序进行菌种确认。结果从医院污水中分离出费氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)和变栖克雷伯菌(Klebsiella variicola),并对其进行抗菌药物敏感性试验及全基因组测序分析。研究发现在费氏柠檬酸杆菌中携带介导对β-内酰胺类、氨基糖苷类、苯丙醇类、氟喹诺酮类、磺胺甲噁唑、甲氧苄啶和四环素类耐药的多种AMR基因。该研究未报告直接由医院污水导致的人群感染病例,但结果表明医院污水已成为多重耐药细菌的重要储库,携带的耐药基因存在向环境病原菌传播的风险。研究建议加强医院污水处理系统的监管,增设深度消毒工艺,防止耐药菌及耐药基因向受纳水环境扩散[8]。
1.5防治对策
对于费氏柠檬酸杆菌的防治,关键是要做好日常卫生的管控和彻底消毒,尤其是水源及污水的消毒工作。医院要做好医用器械和环境消毒,提高公共卫生。若感染本菌,治疗可采用庆大霉素、克拉霉素、克林霉素等。
参考文献
[1] 洪秀华, 刘文恩. 临床微生物学检验. 北京: 中国医药科技出版社, 2015.
[2] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=6556.
[3] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=6675.
[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=256.
[5] 薛巧, 赵战勤, 刘会胜 等. 弗氏柠檬酸杆菌对动物和人致病性研究进展. 动物医学进展, 2015, 36: 81-85.
[6] 刘梦佳, 任嘉瑞, 张耀相 等. 弗氏柠檬酸杆菌的分离与鉴定. 畜牧兽医杂志, 2017, 36: 3-6.
[7] 王姝然, 范厚勇, 徐嘉楠 等. 弗氏柠檬酸杆菌RPA-LFD快速检测方法的建立及应用. 大连海洋大学学报, 2024, 39: 241-249.
[8] Ota Y, Prah I, Nukui Y et al. blakpc2-encoding IncP-6 plasmids in Citrobacter freundii and Klebsiella variicola strains from hospital sewage in Japan. Applied and Environmental Microbiology. 2022, 88: e0001922.
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