1.嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）
物种名：嗜水气单胞菌
拉丁学名：Aeromonas hydrophila
分类学地位：细菌界Bacteria；变形菌门Proteobacteria；γ-变形菌纲Gammaproteobacteria；气单胞菌目Aeromonadales；气单胞菌科Aeromonadaceae；气单胞菌属Aeromonas
嗜水气单胞菌属于弧菌科,气单胞菌属。气单胞菌属根据有无运动力可分为两类；一类是嗜冷性、非运动性的气单胞菌,另一类为嗜温性、运动性的气单胞菌。嗜水气单胞菌属第二类,在气单胞菌属中是最重要的,它是气单胞菌的模式种。非运动性气单胞菌主要是对鲑鳟鱼等致病的杀鲑气单胞菌及其亚种。嗜水气单胞菌在过去有不同的名称，主要的名称有点状气单胞菌A.liquefyaciens和斑点气单胞菌A.punctata[1]。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
嗜水气单胞菌是两端钝圆,直形或略弯,革兰氏阴性、发酵的短杆菌,大小约0.8-1.0×1.0-3.5 μm。大多数细菌能在37℃生长,在液体培养基中具极生单鞭毛,能运动,无芽孢,无荚膜,兼性厌氧。生长的适宜p H值为5.5~9.0，最适生长温度为25~30℃。在普通营养琼脂培养基上生长良好,菌落呈圆形,边缘整齐,表面湿润,隆起,光滑,半透明,乳白色至奶黄色。菌落的大小与培养时间及温度有关,菌落小的只有针尖大小,大的直径可达3~4 mm。一般不产生色素,大多数菌株有溶血性,在血琼脂平板上形成β溶血环，如图1b的5%羊血琼脂在37℃孵育48小时后，在5%绵羊血琼脂上培养具有大面积溶血的菌落。
嗜水气单胞菌能在不同的培养基上生长,既可在非选择性培养基如营养琼脂或胰胨大豆胨琼脂，也可在选择性培养基如Rimler-Shotts琼脂，蛋白胨酵母浸出液琼脂（PYEA），氨苄青霉素糊精琼脂（A-DA），谷氨酰胺淀粉青霉素琼脂（GSP）或淀粉氨苄青霉素琼脂。
图1 嗜水气单胞菌在各种平板上的培养结果
A-血平板[2]和显色平板 B-5%羊血琼脂平板[3]
1.1.2形态学特征
嗜水气单胞菌为革兰染色阴性，直的杆状或球杆状菌体，菌体大小（0.3～1.0）μm×（1.0～3.5）μm，单个或成对排列，罕见短链状排列。大多数菌株有单端鞭毛，少数菌株在固体培养基上会形成周鞭毛，某些菌种也可出现侧生鞭毛。无芽胞。嗜水气单胞菌属的显微镜下形态特征见图2[4]。
图2 嗜水气单胞菌显微照片
A-嗜水气单胞菌在LB液体培养基菌落 B-嗜水气单胞菌革兰氏染色照片
C-嗜水气单胞菌的孢子染色 D-嗜水气单胞菌鞭毛观察
1.1.3生化特征
嗜水气单胞菌的生理生化及营养特征:它们是兼性需氧微生物,能发酵碳水化合物产酸和(或)产气;发酵甘露醇、果糖、葡萄糖、阿拉伯糖、水杨苷、蔗糖、麦芽糖,VP试验、氧化酶、硝酸盐还原、明胶液化、吲哚试验、精氨酸双水解、赖氨酸脱羧酶阳性,能在含0%~4%Na Cl营养肉汤中生长。DNA中G+C mol%为58~62。对弧菌抑制剂不敏感，鸟氨酸脱羧酶、MR、尿素酶阴性。不能在含5%NaCl的营养肉汤中生长[5]。由于各地菌株存在着差异,因而生理生化试验结果也存在着差异[1]。
1.1.4 分子生物学特征
1.1.4.1黏附因子
黏附是嗜水气单胞菌感染宿主的一个关键步骤，即嗜水气单胞菌利用黏附因子定植于宿主表面，改变宿主细胞的防御机制。嗜水气单胞菌中参与定植过程的毒力因子包括鞭毛、菌毛、脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)和S层蛋白[6]。
（1）鞭毛
嗜水气单胞菌的鞭毛分为侧向鞭毛和极性鞭毛，细菌利用侧向鞭毛在固体表面移动，利用极性鞭毛在液体环境中悬浮运动，两种鞭毛可通过促进嗜水气单胞菌黏附和形成生物被膜来增强其毒力。当嗜水气单胞菌的flaAB、flaH、fliA、fliM、maf-1和flrC等基因发生突变时，其极性鞭毛蛋白停止表达，进而导致细菌的黏附能力和生物被膜形成量减少。A. Fernández-Bravo等在患病鳗鱼中分离到flgE、flgN、flhA、fliJ、flmB、lafK和maf-5等基因突变的嗜水气单胞菌，发现其侧向鞭毛缺失，导致运动、生物被膜形成和黏附能力下降。此外，嗜水气单胞菌鞭毛糖基化也被证明与其生物被膜的形成及黏附Hep-2细胞的能力有关，并且鞭毛糖基化程度在不同嗜水气单胞菌分离株中存在明显差异[7]。
（2）菌毛
菌毛是嗜水气单胞菌表面的丝状结构，主要功能是协助细菌转移DNA、形成生物被膜、聚集、黏附和入侵宿主细胞。依据嗜水气单胞菌菌毛的形态特点可将其分为卷曲(wavy, W)菌毛和刚性(rigid, R)菌毛两类：W菌毛呈波浪状，长而数量较少，与嗜水气单胞菌的黏附及血凝有关；R菌毛短而数量多，与嗜水气单胞菌的自凝有关，不属于黏附素。嗜水气单胞菌W菌毛与细菌Ⅳ型菌毛N端氨基酸序列相似性较高，故将其归为Ⅳ型菌毛。Ⅳ型菌毛由tapABCD基因簇编码，是细菌胞外分泌途径的组成部分，其TapD蛋白是分泌毒力因子(如气溶素、蛋白酶等)的关键蛋白，对细菌毒力的产生具有重要作用。与一些非菌毛黏附素相比，Ⅳ型菌毛对嗜水气单胞菌的黏附能力影响较为显著，是嗜水气单胞菌重要的黏附素之一[7]。
（3）LPS
LPS是嗜水气单胞菌的主要内毒素之一，具有黏附宿主细胞的功能，由O抗原(多糖O)、中心多糖和类脂A三个亚基组成，主要通过类脂A固定于细菌细胞外膜上，对维持细胞外膜稳态和毒力的发挥起关键作用。嗜水气单胞菌LPS可诱导宿主产生非特异性免疫反应，即宿主细胞Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)能识别LPS并刺激机体发生免疫反应。LPS还可通过增强甘油磷脂胆固醇酰基转移酶(glycerophospholipid-cholesterol acyltransferase, GCAT)对免疫细胞的靶向作用，使GCAT不易被蛋白酶水解，长时间停留在动物体内发挥毒力作用。葛慕湘等以从致病性嗜水气单胞菌中提取的LPS为免疫原免疫斑点叉尾鮰，发现被免疫的斑点叉尾鮰血清中产生针对嗜水气单胞菌的抗体，并且其吞噬细胞免疫活性高于未被免疫个体，表明LPS可诱导机体产生保护性免疫，具有较好的免疫原性[7]。
（4）S层蛋白
S层蛋白是多种细菌表面的一层可包裹住整个菌体的晶格状结构，既是细菌的保护性屏障，又是细菌的离子运输通道。嗜水气单胞菌S层蛋白功能有两方面：一方面发挥黏附素的功能，协助菌体定植于宿主表面；另一方面充当菌体表面抗原，在病原菌感染中发挥重要作用，具有抗吞噬、抗补体等多种免疫学功能。S层蛋白的结构完整性对嗜水气单胞菌的毒力具有显著影响[7]。
1.1.4.2 分泌性蛋白
嗜水气单胞菌对宿主细胞的直接损伤作用是由其分泌的胞外蛋白所介导，这些分泌性蛋白主要包括肠毒素、志贺毒素、溶血素、气溶素和一些胞外酶类等。
（1）肠毒素
嗜水气单胞菌肠毒素依据性质可分为细胞毒性肠毒素(cytotoxic enterotoxin, Act)和细胞紧张性肠毒素两种。其中Act具有溶血性、细胞毒性和肠毒活性等特性；细胞紧张性肠毒素主要包括两种：一种为热不稳定性肠毒素(heat-labile cytotonic enterotoxin, Alt),即经56℃、10 min处理可失活，不与霍乱抗毒素反应；另一种为热稳定性肠毒素(heat-stable cytotonic enterotoxin, Ast),即经100℃、30 min处理可失活，能与霍乱抗毒素发生反应。徐先栋等的研究结果表明，Act可抑制宿主细胞的吞噬活性，并使RAW264.7小鼠巨噬细胞系中TNF-α和IL-1β水平增加[7]。
（2）志贺毒素
嗜水气单胞菌志贺毒素的主要功能是使血管内皮细胞中的核糖体失活，终止细胞蛋白合成，进而导致细胞死亡。噬菌体是志贺毒素编码基因stx的水平传播载体，即噬菌体将stx基因整合于嗜水气单胞菌的基因组中，使其毒力增强。S.G.Thomas[7]等研究发现，从食品、水产品中分离的嗜水气单胞菌也分泌志贺毒素。
1.1.4.2 分泌系统
嗜水气单胞菌中含有6种分泌系统，即1型分泌系统(typeⅠsecretion system, T1SS)、2型分泌系统(type Ⅱ secretion system, T2SS)、3型分泌系统(type Ⅲ secretion system, T3SS)、4型分泌系统(type Ⅳ secretion system, T4SS)、5型分泌系统(type Ⅴ secretion system, T5SS)、6型分泌系统(type Ⅵ secretion system, T6SS),其中T2SS、T5SS依赖于一般分泌信号途径(qeneral secreation pathway, Sec)或双精氨酸转运途径(twin-arginine translocation, Tat),而T1SS、T3SS、T4SS和T6SS则属于非Sec途径依赖性分泌系统，可将嗜水气单胞菌毒力因子直接转运到宿主细胞表面或细胞内。研究发现，嗜水气单胞菌中与毒力相关的分泌系统主要包括T3SS、T4SS和T6SS,均参与了将细菌毒力因子运送到菌体外和宿主细胞内的过程[8]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）在自然界中广泛分布，普遍存在于淡水、污水、淤泥、土壤和人类粪便中，有致病性菌株和非致病性菌株之分.致病性菌株可感染鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等动物，临床上以急性出血性败血症为主要特征。人亦可因致病性嗜水气单胞菌感染而发生腹泻及食物中毒,是一种典型人—兽—鱼共患病病原菌，给人类的健康带来了威胁同时也给养殖业造成惨重的经济损失,而近些年又陆续有学者发现此细菌感染鸭子,鸡也是携带者。所以为了人类的健康、减少淡水养殖业以及养禽业的损失,必须给于这种病原菌足够的关注和高度的重视[9] 。
1.2.2 致病性
嗜水气单胞菌的致病性和它的分布一样的广,首先是致病的动物群体广泛,可以引起包括人在内的多种哺乳动物,鱼类,蛙类,爬行类等发病,对水生鸟类也有报道发病,陆生鸟类发病报道较少，但最近几年对于禽类的致病报道的越来越多。
其次,细菌在进入机体内以后可以通过不同的途径方式,对机体的不同器官进行破坏.例如：可以引起儿童腹泻、人的胆囊炎、腹膜炎、脑膜炎、肺炎和体外创伤感染等。感染嗜水气单胞菌的鱼、鳖等水生动物表现出的主要共同的症状为体表充血、出血,有的会有肠壁出血现象，肝、肾、脾等内脏器官也会有出血现象.组织病理观察血管中的红细胞变形、溶解,白细胞数量减少等病理变化,毛细血管壁受损,引起出血;细菌侵入肝、肾、脾等组织器官,引起炎症[9]。
1.3检测方法
（1）鉴别培养基[10]：选择性培养基制作容易，使用方便，在进行未知细菌的鉴定时是比较简单而且方便的方法之一。目前常用的嗜水气单胞菌选择培养基种类繁多，根据培养的时间来判定有GSP、SGAP、SA、SGAP-10C等，用于分离水中及食品中气单胞菌。根据细菌生长过程中利用培养基中某些物质发生颜色变化加以区别的有RS、AHM、APM等,由于其对嗜水气单胞菌的分辨率较高,而且判定直观,所以在进行嗜水气单胞菌的检测和鉴定时常常使用.但是这种方法在使用时,温度和时间要求较严格,培养时间较长,精确程度值得商榷,所以只能用于粗略的检测。
（2）生化试验：各种细菌对营养物质分解能力不一致,代谢产物也不尽兴同,根据这点可以设计特定的生化反应来鉴定细菌.在进行了初步的筛选之后对未知菌进行生化方法的鉴定也是比较快速和方便的检测鉴定方法。
（3）免疫学法：常用的是葡萄球菌A蛋白协同凝集反应（SPA-Co A）、免疫荧光抗体、单克隆抗体（Mc Ab）、酶联免疫吸附（ELISA）及斑点酶联免疫吸附技术（Dot-ELISA）[10]。
（4）分子生物学法：常用的PCR，具有特异、快速、敏感、适于早期和大量样品的检测优点。Kong等[10]应用多重PCR(m-PCR)检测海水里的嗜水气单胞菌,整个实验过程不到12 h,可检测最低100~102CFU的细菌。
1.4典型案例
1993年，仉庆文首次报道了由嗜水气单胞菌污染饮用水引起的腹泻暴发,发病率为65.0%,经调查发现是生活污水污染了水源水,导致井水被嗜水气单胞菌污染,临床症状为腹泻、腹痛、里急后重、乏力、头晕、恶心、病程3~5 d，少数人呕吐、发热、多为水样便和粘液稀便,恢复期病人血清中可出现抗体应答。
2001-2004年郭振坤、陈晓蔚、叶方友等相继报道饮用自来水、二次供水、山水被嗜水气单胞菌污染而发生群体性腹泻,发病率均在40.0%以上[11]。
2006年6月，沈阳市某食堂发生一起急性腹泻病事件，2天内陆续出现40多名以急性肠道症状为主的病人，主要症状为恶心、呕吐、发热、稀水便、伴有腹痛，且以脐周痛为主。据流行病学调查和实验室检验资料，确认为嗜水气单胞菌引起的食物中毒。
2006年10月，海口市秀英区石山镇某村发生一起以腹泻、 腹胀、腹痛、恶心、呕吐为主要症状的病。经流行病学调查及病原学检测，证实系由生活饮用水源污染导致的感染性腹泻暴发，调查结果报告如下。病学调查和实验室检验资料，嗜水气单胞菌为主要病原菌[12]。
1.5防治对策
（1）对传播途径的措施：切断传播途径,主要采取“三管一灭”措施。培养个人卫生,饭前便后洗手。改变不良饮食习惯,提倡喝开水和使用清洁水,提高母乳喂养率。不食不洁食物、生水和未煮熟食品。
（2）对传染源的措施：建立防治门诊,各级医院和乡卫生院都应在感染性腹泻流行季节(或常年)设立感染性腹泻门诊(肠道门诊)；开展疫情检测,主要是病原搜索和病人搜索。人群检测在常规检测的同时,在流行季节对部分人抽样检查或普查,开展主动人群检测,尤其是饮食业。环境检测,在流行季节前或流行时,尤其水体、水产品等进行病原体检测;建立健全疾病检测系统和食物中毒报告制度;开展广泛的卫生宣传教育,普及卫生防病知识,动员全社会参与,提高个体自我保护能力。
（3）水源管理：确保水源的清洁和安全，避免水源受到污染。对于养殖池塘，应定期更换新鲜水源，避免长时间使用同一水源。
（4）加强饮用水水源保护，改善水资源生态环境。
（5）国家和政府应出台相应的水生态管理法，严格管控工业废水、污水的排放，防治对水环境造成污染，致病微生物大量繁殖。
参考文献
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[2] Aeromonas hydrophila [Z]. 2024
[3] 嗜水气单胞菌在绵羊血平板上的培养结果 [Z]. 2024
[4] 张悦, 夏艳秋, 吕双, et al. 嗜水气单胞菌拮抗菌的分离、筛选及特性 [J]. 江苏海洋大学学报(自然科学版), 2023, 32(03): 23-30.
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[12] 杨来辉. 一起嗜水气单胞菌污染饮用水源引起腹泻暴发的调查 [J]. 中国热带医学, 2008, 8(12).