解没食子酸链球菌解没食子酸亚种(Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus)

物种名:解没食子酸链球菌解没食子酸亚种

拉丁学名:Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus

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;

链球菌科Streptococcaceae;链球菌属Streptococcus

解没食子酸链球菌解没食子酸亚种(Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus,简称SGG)为D群革兰氏阳性球菌,常定植于人和多种动物胃肠道,可作为机会致病菌引起菌血症和感染性心内膜炎。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

解没食子酸链球菌为兼性厌氧菌,在含5%绵羊血的Columbia或T5SA血平板上于35-37℃培养18-24 h可形成灰白至灰色、圆形、边缘整齐的小菌落。该菌在血琼脂平板上可形成α-溶血菌落,菌体呈球形或卵圆形,常成对或链状排列,无芽孢、无鞭毛[1]。

C:\Users\Administrator\OneDrive - Lo\桌面\病原微生物-李大鸿(图片)\病原微生物信息收集 李大鸿\病原微生物-李大鸿(图片)\解没食子酸链球菌\图2 解没食子酸链球菌血平板培养.jpg

图1解没食子酸链球菌解没食子酸亚种在Columbia血平板上的培养形态[2]

1.1.2形态学特征

解没食子酸链球菌为革兰氏阳性球菌,菌体呈圆形或卵圆形,成双或成链排列。该菌可表达与宿主黏附和心内膜炎相关的菌毛结构,其表面组分可增强对胶原和内皮细胞的黏附能力。此外,该菌还可表达多种MSCRAMM家族蛋白,为理解其黏附机制提供了分子依据[1]。革兰染色后可见其典型的链状排列与菌体形态(图2)。

C:\Users\Administrator\OneDrive - Lo\桌面\病原微生物-李大鸿(图片)\病原微生物信息收集 李大鸿\病原微生物-李大鸿(图片)\解没食子酸链球菌\图1解没食子酸链球菌革兰氏染色照片.jpg

图2 解没食子酸链球菌解没食子酸亚种革兰氏染色显微图[2]

1.1.3生化特征

解没食子酸链球菌无芽胞、无荚膜,不运动;菌落圆形、表面光滑、边缘整齐、无色透明,培养液轻度混浊、无沉落物及气味。该菌生化特征表现为接触酶阴性,能发酵淀粉、乳糖,可水解淀粉;牛奶反应产酸并凝固,能利用硝酸盐;属好氧菌,最高生长温度约45℃[3]。

1.1.4分子生物学特征

解没食子酸链球菌基因组为单环染色体,大小约2.3-2.5 Mb,GC含量约37%,编码约2300个蛋白,并富集黏附素、细胞壁锚定蛋白、菌毛岛、转座元件和噬菌体相关片段,提示其兼具肠道定植与血流或心内膜侵袭的遗传基础;在分子致病机制上,Acb胶原结合黏附素及多种MSCRAMM样蛋白可促进其与胶原、纤连蛋白和宿主细胞外基质结合,携带的菌毛基因组岛与心内膜炎相关,心内膜炎分离株还能黏附人内皮细胞、激活接触系统并干扰凝血[1]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

解没食子酸链球菌在动物和人类中均有分布,是人类胃肠道的正常菌群成员,健康人群携带率为2.5%-15%,同时属于机会致病菌[1]。

1.2.2致病性

解没食子酸链球菌为机会致病菌,不同亚种的致病性存在差异。该菌可引起败血症和心内膜炎,约24%的链球菌感染性心内膜炎由该亚种引起,且与结肠直肠肿瘤有很强联系,菌血症患者中结直肠肿瘤流行率显著增高;巴氏亚种可引起腹膜炎、脾脓肿、菌血症、新生儿败血症、脑膜炎、尿路感染及痔疮等,并可作为肝胆疾病的指标;马其顿亚种通常用于乳制品和植物性食物发酵,普遍认为安全、不具备毒性。其感染机制涉及基因岛(C1)通过水平基因转移获得耐药或毒力基因、MSCRAMM特征体(包括胶原结合粘附素和菌毛亚基样蛋白)介导对胞外基质蛋白的粘附与入侵,以及生物膜形成等[1]。

1.3检测方法

(1)传统培养分离与鉴定:临床分离株通常先在5%绵羊血平板上复苏培养,再结合胆汁-七叶苷、6.5%NaCl、生化鉴定卡、MALDI-TOF MS及sodA或16S rDNA 序列分析完成物种和亚种确认。Putnam等比较8株模式株和65株临床株后指出,常规平台对SBSEC的分辨能力存在差异,Vitek MS与sodA测序的准确性相对较高,而关键样本宜采用反射性确认策略[4]。

(2)实时荧光定量PCR检测[5]:以recN片段为靶标的TaqMan-MGB探针法可用于粪便或直肠拭子中SGG的快速筛查,并可与S. gallolyticus subsp. pasteurianus的探针同体系区分检测。在健康志愿者研究中,PCR采用50 µL反应体系,含5 µL模板DNA、正反向引物各200 nM、SGG特异探针100 nM;程序为95℃ 5 min,随后50个循环:95℃ 15 s、60℃ 60 s,具体序列及探针见表1。

表1 recN引物与探针组合[4]

名称 序列
recN-F 5′-GATTTTCAAGTCCAATTCACCAAAG-3′
recN-R 5′-GGTTYGTTGAAATGTAAAATTCAACAG-3′
Pf-recN/SGG(FAM标记) 5′-TTCAATCGTGATGGCAA-3′
Pv-recN/SGP(VIC标记) 5′-TCAACCGTGATGGAAA-3′

表1所列recN引物与探针组合已用于SGG及近缘亚种的分子筛查;若需亚种级确认,仍建议结合培养、MALDI-TOF MS及sodA或16S等序列分析,以避免单一分子标志物带来的误判[4]。

1.4典型案例

2023年,Novotny[6]等报告了一例由自来水灌肠引发的解没食子酸链球菌巴氏亚种感染病例。患儿为11个月大女婴,有脑室-腹腔分流术病史,因便秘由其母亲在家中实施温水自来水灌肠,随后出现发热及急性中耳炎。经阿莫西林治疗9天后仍持续高热,遂采集血液培养,血培养分离出对青霉素敏感的解没食子酸链球菌巴氏亚种,腰椎穿刺提示无菌性脑膜炎。移除脑室-腹腔分流装置后,患儿烦躁与发热症状迅速缓解。研究指出,儿童便秘时使用自来水灌肠可能通过肠道菌群易位或直肠壁穿孔,导致此类感染并发症。

1.5防治对策

针对解没食子酸链球菌(SGG)感染的防治,核心策略在于抗感染治疗与潜在病灶筛查并重。治疗上,该菌通常对青霉素和头孢曲松高度敏感,β-内酰胺类抗生素是首选。对于感染性心内膜炎,需根据瓣膜类型(自体瓣膜或人工瓣膜)确定疗程,必要时联合氨基糖苷类药物;对于严重β-内酰胺类过敏的患者,可选用万古霉素作为替代方案。

与此同时,由于SGG菌血症与结直肠肿瘤存在强关联,所有确诊患者均应在抗感染治疗期间接受结肠镜检查,以排除隐匿性结直肠癌。即使首次结肠镜检查结果为阴性,后续仍需定期复查,因为肿瘤可能在菌血症发生后数年才出现。这种多学科协作的管理模式,对于改善患者预后至关重要[7]。

参考文献

[1] 朱聪智, 黄洁, 贾小强. 解没食子酸链球菌感染研究进展. 中国临床研究, 2016, 29: 713-715.

[2] Pardo CP, Gonzalez RC, Pinto MES et al. Chapter 3 – Streptococcus gallolyticus and its implication in colorectal cancer. Academic Press, 2020: 35-55.

[3] 国家微生物资源平台. https://baike.baidu.com/reference/55217915/533aYdO6cr3_z3kATKDdnq6jNyfGMI-ut-bbU-dzzqIP0XOpX5nyFIY77cVx8eVgWgjF_4hjZ9Nahe2rSBgd8bRILqpBF_FzxCqNGkqWxuey8tg3mNJNoIxVAPJK0o6zxQatlX-Hge-I4w

[4] Putnam NE, Youn JH, Wallace MA et al. Comparative evaluation of current biochemical-, sequencing-, and proteomic-based identification methods for the Streptococcus bovis group. Journal of Clinical Microbiology, 2023, 61: e01712-22.

[5] Lopes PGM, Cantarelli VV, Agnes G et al. Novel real-time PCR assays using TaqMan minor groove binder probes for identification of fecal carriage of Streptococcus bovis/Streptococcus equinus complex from rectal swab specimens. Journal of Clinical Microbiology, 2014, 52: 974-976.

[6] Novotny, William E. MD, Dalzell, et al. Streptococcus gallolyticus pasteurianus, Penicillin-Sensitive Bacteremia, Which Developed During Concommtent Amoxicillin Treatment and After an ENEMA. Infectious Diseases in Clinical Practice, 2023, 31: 1-2.

[7] Medscape.https://emedicine.medscape.com/article/229209-treatment#1

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