少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)

物种名:少动鞘氨醇单胞菌

拉丁学名:Sphingomonas paucimobilis

分类学地位:细菌界Bacteria;变形菌门Proteobacteria;

α-变形菌纲Alphaproteobacteria;鞘氨醇单胞菌目Sphingomonadales;

鞘氨醇单胞菌科Sphingomonadaceae;鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas

少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)是一种革兰氏阴性、严格需氧型杆菌,为鞘氨醇单胞菌属的代表种之一。该菌因细胞膜中含有鞘糖脂类物质,与典型革兰氏阴性菌具有不同的细胞包膜特征。S. paucimobilis 广泛存在于自然环境中,同时可作为机会致病菌,在免疫功能降低或存在医疗相关危险因素的人群中引起感染。

1.1 生物学特性

1.1.1 培养特征

少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)为严格需氧菌,在普通培养基上能够生长,适宜生长温度为25-37℃。在营养琼脂、胰蛋白胨大豆琼脂(TSA)或血琼脂培养基上,该菌可形成圆形、光滑、湿润且具有光泽的菌落,菌落通常呈淡黄色或黄色,这与其产生类胡萝卜素样色素有关(图2A)。在血琼脂培养基上培养时,该菌通常形成无明显溶血或弱溶血菌落,菌落边缘较规则(图2B)。此外,涂片镜检可见其典型的革兰氏阴性短杆状菌体(图1)[1]。

图1 少动鞘氨醇单胞菌显微形态[1]

图2 少动鞘氨醇单胞菌在培养基上的菌落形态

A:营养琼脂平板上的菌落形态[2];B:哥伦比亚马血琼脂平板上的菌落形态[3]。

1.1.2 形态学特征

少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)为革兰氏阴性菌,菌体呈短杆状或杆状,大小约为0.4-0.8 μm × 1.0-2.0 μm,多数以单个或成对形式存在,不形成芽孢。可从少动鞘氨醇单胞菌中提取鞘糖脂类物质[4]。Yabuuchi等对少动鞘氨醇单胞菌及相关菌株进行了系统分类学研究,提出将该菌作为鞘氨醇单胞菌属的代表种,并确立其属级和种级分类地位[5]。

少动鞘氨醇单胞菌可引起医院感染,其临床特征与微生物学特征已有系统报道[1]。在营养琼脂平板上,该菌可形成典型的淡黄色菌落(图2A)[2];在哥伦比亚马血琼脂平板上亦可见特征性菌落形态(图2B)[3]。在应用研究方面,来自少动鞘氨醇单胞菌的鞘糖脂(GSLs)可增强脂质体纳米疫苗对抗鲍曼不动杆菌相关肺炎的效果[4]。

1.1.3 生化特征

少动鞘氨醇单胞菌属于非发酵型革兰氏阴性菌,其氧化酶和过氧化氢酶反应呈阳性,生化谱具有可鉴别特征,可用于与其他非发酵革兰氏阴性杆菌区分。基于表型特征和16S rRNA基因序列,可从软组织损伤病例中鉴定出动鞘氨醇单胞菌[6]。

1.1.4 分子生物学特征

少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)AIMST S2菌株的基因组为一条完整环状染色体,大小约4005 kb,GC含量为65.73%,包含3612个蛋白质编码序列、56个tRNA基因和3个核糖体RNA操纵子;基因组中含有多种与外源化合物降解、环境适应及物质代谢相关的功能基因,提示该菌具有较强的环境适应能力[7]。基于表型特征和16S rRNA基因序列,还可从软组织损伤病例中鉴定出动鞘氨醇单胞菌[6]。

1.2 分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)广泛存在于自然环境中,可从水体、土壤、植物表面以及医疗环境样品中分离获得。该菌在人类生活环境中分布较为广泛,医院环境中的污染水源、医疗器械及其他湿润环境均可能成为其传播来源。人类感染通常与环境暴露有关,可通过受污染的水、器械或环境表面进入机体,而人与人之间直接传播较少见[8]。

1.2.2 致病性

少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)是一种条件致病菌,虽然其在自然环境中广泛存在,但在正常免疫功能人群中通常不会引起严重感染。当机体免疫防御能力下降,或存在长期住院、恶性肿瘤、糖尿病、慢性器官疾病以及接受侵入性医疗操作等情况时,该菌可进入人体并引起机会性感染。S. paucimobilis 感染可发生于多个部位,包括血液、呼吸系统、中枢神经系统、泌尿系统、腹腔以及皮肤软组织等,其中血流感染、菌血症和败血症是较常报道的临床表现[1]。

少动鞘氨醇单胞菌的致病过程与其环境适应能力、宿主体内定殖能力以及对医疗环境的耐受能力有关。此外,部分临床分离株能够形成生物膜,使细菌更容易附着于医疗器械表面,并降低机体免疫清除能力,从而增加持续感染的风险。

作为一种少见但具有临床意义的机会致病菌,S. paucimobilis 已报道可导致多种感染类型,包括导管相关血流感染、肺炎、脑膜炎、腹膜炎、伤口感染以及尿路感染等。与传统医院感染菌相比,该菌感染病例较少,但由于其环境来源广泛、临床表现缺乏特异性,容易被忽视,部分患者可能因延误诊断而发展为严重全身性感染[1]。根据感染部位不同,可将少动鞘氨醇单胞菌相关疾病分为以下类型(表1)。

表1 少动鞘氨醇单胞菌感染类型及相关疾病[8]

感染类型 相关疾病
血流感染 菌血症、败血症、导管相关血流感染
呼吸系统感染 肺炎、下呼吸道感染
中枢神经系统感染 脑膜炎
腹腔感染 腹膜炎、腹腔感染
泌尿系统感染 尿路感染
皮肤及软组织感染 创伤感染、软组织感染

1.3 检测方法

传统检测方法:少动鞘氨醇单胞菌的初步鉴定可结合培养和表型特征进行,包括菌落形态、革兰氏染色及生化反应等。对于表型相近的菌株,传统方法可能存在局限,需要进一步采用分子鉴定[6]。分子检测方法:16S rRNA基因序列分析可用于该菌的分子鉴定,并可结合表型特征提高鉴定结果的可靠性[6]。此外,随着基因组测序技术的发展,全基因组测序也逐渐应用于该菌株的精准鉴定和遗传特征分析,可用于获得菌株基因组组成、功能基因及进化关系等信息[7]。少动鞘氨醇单胞菌常用检测方法及其适用场景的比较汇总于表2[6]。

表2 少动鞘氨醇单胞菌常用检测方法[6]

检测方法 主要用途
培养及形态观察 菌株分离及初步鉴定
生化鉴定 氧化酶、过氧化氢酶等表型分析
16S rRNA基因测序 菌种分类鉴定

1.4 典型案例

一所儿科血液肿瘤医院在两年内发生少动鞘氨醇单胞菌感染暴发,共从51名患者的181份血培养中检出该菌,并在热水龙头水中分离到相关菌株,最终有2名患者死亡;调查采用培养鉴定和分子分型追踪水源,处置措施包括限制受污染热水使用、清洗消毒供水末端、强化高风险患者用水管理和持续环境培养[9]。

1.5 防治对策

防控少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)感染,关键是加强医院环境和医疗器械的卫生管理,减少该菌通过污染水源、医疗设备及侵入性操作进入患者体内。医疗机构应做好供水系统、诊疗环境及相关器械的消毒工作,对长期住院、免疫功能降低以及接受侵入性治疗的患者加强感染监测[8]。临床分离株的抗菌药物敏感性存在差异,治疗时应参考药敏结果[10]。

参考文献

[1] Hsueh P. R., Teng L. J., Yang P. C., et al. Nosocomial infections caused by Sphingomonas paucimobilis: clinical features and microbiological characteristics. Clin Infect Dis, 1998, 26: 676-81.

[2] Wikimedia Commons. Sphingomonas paucimobilis on Nutrient Agar. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sphingomonas_paucimobilis_on_Nutrient_Agar.jpg

[3] Wikimedia Commons. Sphingomonas paucimobilis on Columbia Horse Blood Agar. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sphingomonas_paucimobilis_on_Columbia_Horse_Blood_Agar.jpg

[4] Khan MA, Allemailem KS, Maswadeh H et al. Glycosphingolipids (GSLs) from Sphingomonas paucimobilis Increase the Efficacy of Liposome-Based Nanovaccine against Acinetobacter baumannii-Associated Pneumonia in Immunocompetent and Immunocompromised Mice. Molecules, 2022, 27: 7790.

[5] Yabuuchi E, Yano I, Oyaizu H et al. Proposals of Sphingomonas paucimobilis gen. nov. and comb. nov., Sphingomonas parapaucimobilis sp. nov., Sphingomonas yanoikuyae sp. nov., Sphingomonas adhaesiva sp. nov., Sphingomonas capsulata comb. nov., and two genospecies of the genus Sphingomonas. Microbiology and Immunology, 1990, 34: 99-119.

[6] Song Y, Ma SQ, Bi YN et al. Identification of Sphingomonas paucimobilis from a case of soft tissue injury, based on the phenotypic characteristics and 16S rRNA gene sequence. Reviews in Medical Microbiology, 2015, 26: 70-73.

[7] Ravintheran S. K., Sivaprakasam S., Loke S., et al. Complete genome sequence of Sphingomonas paucimobilis AIMST S2, a xenobiotic-degrading bacterium. Sci Data, 2019, 6: 280.

[8] Ryan MP, Adley CC. Sphingomonas paucimobilis: a persistent Gram-negative nosocomial infectious organism. Journal of Hospital Infection, 2010, 75: 153-157.

[9] Askin FN, Erinmez M, Oren AC et al. Sphingomonas paucimobilis outbreak a pediatric hematology-oncology hospital: epidemiological investigation and literature review of an emerging healthcare-associated infection. Japanese Journal of Infectious Diseases, 2022, 75: 374-381.

[10] Fedorchenko VI, Ananieva MM, Loban HA et al. Antibiotic sensitivity spectrum of clinical isolates of Sphingomonas paucimobilis. Actual Problems of Modern Medicine: Bulletin of the Ukrainian Medical Stomatological Academy, 2026, 26: 187-191.

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