副伤寒沙门菌(Salmonella paratyphi)

物种名:副伤寒沙门菌

拉丁学名:Salmonella paratyphi

分类学地位:细菌界Bacteria;假单胞菌门Pseudomonadot;
γ-变形菌纲Gammaproteobacteria;肠杆菌目Enterobacterales;
肠杆菌科Enterobacteriaceae;沙门菌属Salmonella;

副伤寒沙门菌(Salmonella Paratyphi)是沙门菌属中专门侵犯人类的病原菌,通过被污染的水或食物经粪-口途径传播。该菌是引起副伤寒(paratyphoid fever)的病原体,副伤寒是一种急性全身性发热性疾病,临床表现与伤寒类似,包括持续发热、头痛、腹痛、肝脾肿大及玫瑰疹等,严重时可并发肠出血或穿孔。副伤寒沙门菌的感染主要集中在亚洲、非洲及拉丁美洲的低收入地区,已成为这些地区公共卫生防控的重点目标之一。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

副伤寒沙门菌在35℃培养18-24小时后,在XLD琼脂平板上形成半透明、圆形且中央呈黑色的菌落(产H₂S),在WS Salmonella琼脂平板上则形成蓝绿色或蓝色的菌落,其中产H₂S的菌落中心呈黑色或几乎全黑色[1]。

图1 A: 副伤寒沙门菌在XLD琼脂平板上的形态 B: 副伤寒沙门菌在WS Salmonella琼脂平板上的形态[1]

1.1.2形态学特征

副伤寒沙门菌菌体大小约0.6-1.0 μm × 2-4 μm,两端钝圆,无芽孢、无荚膜,周身鞭毛8-10根,运动活泼,在半固体培养基中呈扩散性混浊生长[2]。

图2 副伤寒沙门菌显微镜形态[3]

1.1.3生化特征

副伤寒沙门菌发酵葡萄糖、甘露醇、麦芽糖和阿拉伯糖,产酸并产气;不发酵乳糖、蔗糖和密二糖;不产生尿素酶,吲哚试验阴性,V-P试验阴性,甲基红试验阳性;能还原硝酸盐为亚硝酸盐,氧化酶阴性,明胶酶阴性。其H₂S生成能力具有型别差异:甲型副伤寒沙门菌通常不产生H₂S或仅呈弱阳性,赖氨酸脱羧酶反应为阴性;而乙型、丙型副伤寒沙门菌则多能产生H₂S,赖氨酸脱羧酶反应为阳性。在双糖铁(KIA)或三糖铁(TSI)斜面中,斜面保持红色(碱性),底层变黄(产酸)并可见气泡,甲型副伤寒沙门菌因不产H₂S而底层无黑色沉淀,乙型、丙型则因产H₂S而在底层形成黑色沉淀[4]。

1.1.4分子生物学特征

甲型副伤寒沙门菌不表达Vi抗原,仅具O与H抗原,这是其区别于伤寒沙门菌的重要抗原学特征。Vi荚膜多糖由位于沙门菌毒力岛7(SPI-7)上的viaB基因簇编码,是伤寒沙门菌和丙型副伤寒沙门菌特有的多糖抗原;而甲型副伤寒沙门菌基因组不含该viaB基因簇,故不能表达Vi多糖抗原[5]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

副伤寒主要由甲型副伤寒沙门菌引起,呈全球分布,但疾病负担主要集中于南亚、东南亚等中低收入地区,在撒哈拉以南非洲亦有流行[6]。WHO资料显示,副伤寒与伤寒同属肠热症,主要经粪-口途径传播,受污染的饮用水、即食食品及处理不当的生食均可成为重要传播媒介。该病在人群密集、供水与卫生条件较差的地区更易持续传播,旅行者、城乡结合部居民及饮食卫生暴露较多的人群为高风险人群。

1.2.2致病性

沙门菌的持续性感染能力与其致病性密切相关,一方面涉及细菌入侵宿主细胞及胞内存活的能力,另一方面与其胞内复制增殖能力相关。沙门菌致病岛(SPI)中,SPI-1和SPI-2是与持续性感染最密切的两个毒力岛,二者编码的Ⅲ型分泌系统(T3SS)可通过诱导细胞骨架重排等方式促进沙门菌侵入宿主细胞,同时通过调控宿主细胞信号转导、抑制宿主免疫应答,增强沙门菌的胞内存活能力。其中SPI-1的T3SS效应蛋白主要与沙门菌的侵袭易位有关,SPI-2的T3SS则主要调控沙门菌在宿主胞内的存活、介导其在体内的扩散。沙门菌毒力岛对细菌的宿主适应性具有重要作用,并决定着持续性感染的发展方向[7]。

1.3检测方法

副伤寒沙门菌的经典检测方法主要包括血清学分型和分子生物学检测。

(1)血清法:血清型鉴定主要依靠玻片或试管凝集反应,通过使用针对O、H以及部分Vi抗原的特异性抗血清,根据White-Kauffmann-Le Minor血清分型方案对副伤寒甲、乙、丙等不同血清型进行区分,是国际上应用最广的标准方法,该方法特异性高、结果直观,尤其适合流行病学调查与菌株保存的标准化管理,但检测需经过分离培养,一般需18-24小时,整体耗时较长,且对抗血清质量和实验人员经验要求较高,若菌株表达抗原不完全还可能造成分型困难[8]。

(2)实时定量PCR法:李杰[9]等人筛选出甲型副伤寒沙门菌特异性基因SPA4289,基于其保守区设计引物与探针,建立双重TaqMan实时荧光定量PCR检测方法,可同时鉴别诊断粪便标本中的伤寒沙门菌与甲型副伤寒沙门菌。经纯培养菌株、模拟粪便标本及临床粪便标本验证,该方法对甲型副伤寒沙门菌具有高度特异性(与33种其他沙门菌血清型及多种肠道病原菌无交叉反应),灵敏度可达2.5 pg DNA/反应,模拟粪便标本经增菌后检测限低至10 cfu/g,重复性好,可用于甲型副伤寒沙门菌感染的快速诊断及发热待查病原体的鉴别,该方法所用靶标及引物(探针)序列见表1。

表1 副伤寒沙门菌实时荧光定量PCR引物与探针序列[9]

名称 名称 序列(5′→3′)
SPA4289 上游引物 5′-GTTGCGTGTTAAAGATTC-3′
下游引物 5′-GGGGAATAAAATTTATTAGGG-3′
探针 5′-ROX-CCTGTCACTATACGGAACAAGAACT-BHQ2-3′

1.4典型案例

2010年5月至2011年6月,中国云南元江县发生由医院来源传播的甲型副伤寒社区暴发,共报告601例。调查发现医院污水未经充分消毒,与地表水混合后被用于蔬菜灌溉;血培养、PFGE和全基因组测序显示医院污水分离株与多数病例分离株高度相关。停止使用受污染地块种植蔬菜并彻底消毒医院污水后,疫情得到控制[10]。

1.5防治对策

(1)加强公共卫生教育和改善环境卫生条件。

(2)确保饮用水的清洁和安全,在流行地区对水源进行监测和评估。

(3)追踪并管理慢性带菌者,治愈前禁止其从事餐饮、托幼工作,切断长期粪-口传播链。

(4)推广Ty21a口服疫苗和Vi多糖疫苗序贯接种,为赴高发区旅行者和集中供餐单位人员提供保护,降低暴发风险。

参考文献

[1] Awofisayo-Okuyelu A, McCarthy N, Mgbakor I et al. Incubation period of typhoidal salmonellosis: a systematic review and meta-analysis of outbreaks and experimental studies occurring over the last century. BMC Infectious Diseases, 2018, 18: 483.

[2] 陈廷, 包丽丽, 李波清 等. 普通高等教育临床医学专业5+3十四五规划教材 医学微生物学 第3版. 南京: 江苏凤凰科学技术出版社, 2024.

[3] Gal-Mor O, Suez J, Elhadad D et al. Molecular and cellular characterization of a Salmonella enterica serovar Paratyphi a outbreak strain and the human immune response to infection. Clinical and Vaccine Immunology, 2012,19: 146-156.

[4] John G Holt. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Lippincott Williams & Wilkins, 1994.

[5] 刘兴, 左卫, 李宁沙 等. 伤寒、副伤寒沙门菌耐药性以及viaB基因PCR分析. 实用预防医学, 2015, 22: 1007-1008.

[6] World Health Organization. https://www.who.int/teams/immunization-vaccines-and-biologicals/diseases/paratyphoid-fever.

[7] 李灵芝, 顾丹, 焦新安 等. 沙门菌毒力岛引发持续性感染机制的研究进展. 微生物学通报, 2022, 49: 4327-4336.

[8] 李凡, 徐志凯, 黄敏 等. 医学微生物学 第9版. 北京: 人民卫生出版社, 2018.

[9] 李杰, 肖燕, 樊粉霞 等. 利用双重TaqMan荧光定量聚合酶链反应技术鉴别诊断粪便标本中的伤寒和甲型副伤寒沙门菌. 疾病监测, 2014, 29: 310-315.

[10] Yan M, Yang B, Wang Z et al. A large-scale community-based outbreak of paratyphoid fever caused by hospital-derived transmission in Southern China. PLoS Neglected Tropical Diseases, 2015, 9: e0003859.

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