成团泛菌(Pantoea agglomerans)

物种名:成团泛菌

拉丁学名:Pantoea agglomerans

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Enterobacteriales;

欧文氏菌科Erwiniaceae;范菌属Pantoea

成团泛菌(Pantoea agglomerans)原称为成团肠杆菌,是条件致病菌,广泛存在于植物、水、土壤中,在正常人肠道、上呼吸道偶可发现本菌,多导致免疫功能低下患者的机会性感染,临床上较常见的是成团泛菌败血症。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

在血琼脂平板上形成较大、黄色、不溶血的菌落(图1A);在麦康凯琼脂平板上形成橘红色菌落(图1B);在中国蓝琼脂平板上形成黄色菌落;在营养琼脂平板上形成大而湿润、黄色菌落[1]。

图1 成团泛菌在血琼脂[1](A)和麦康凯平板[1](B)上的生长情况

1.1.2形态学特征

该菌属为革兰氏阴性粗短杆菌,兼性厌氧,有周身鞭毛,一般为4-6根,无荚膜及芽胞(图2)[2]。

图2 成团泛菌电子显微照片[2]

1.1.3生化特征

经生化分型鉴定,该产气克雷伯菌株在Kligler培养基上葡萄糖发酵呈阳性并产酸产气、不产生H₂S,Simmons枸橼酸利用试验阳性,苯丙氨酸脱氨酶、吲哚及尿素酶试验均为阴性[3]。

1.1.4分子生物学特征

成团泛菌的单环基因组长4.8 Mb,蛋白质中位数为4435个,GC含量为55%。染色体包含3-5个280-789 kb的大型质粒以及3615个编码序列、77个tRNA基因和22个rRNA操作子[4]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

成团泛菌广泛存在于陆生植物以及土壤、水源和人体中。它是许多植物和动物的重要共生体,但也是某些植物和人类的机会性病原体[5]。

1.2.2致病性

在正常人的肠道和呼吸道偶可发现本菌,但一般不会引起临床病理变化,属条件致病菌,多导致免疫功能低下患者的机会性感染,如早产儿和新生儿、烧伤、多发性创伤、肿瘤患者及应用免疫抑制剂、大剂量激素等患者的感染,亦可因各种插管、手术和输入被污染的液体而发生感染[2]。

由于患者多有基础疾病或免疫力低下,成团泛菌败血症的病情往往较重,表现为畏寒、寒战、高热,体温可达39℃以上;若感染严重,体温可达40℃以上,同时伴头昏、头痛、全身不适、乏力、食欲减退、呕吐、腹泻等症状;部分患者可出现烦躁、肝脾肿大,严重的可发生感染性休克、DIC、中毒性心肌炎、中毒性肝炎及肺、脑、肾等部位的继发性感染,或发生迁徙性脓肿;也可发生多种细菌的混合感染,从而使病情复杂化[5]。

1.3检测方法

  1. 细菌培养:多数患者血或脓肿穿刺物、骨或关节穿刺物等相应感染部位标本中可培养鉴定出成团泛菌,感染者的白细胞总数及嗜中性粒细胞分类均明显升高[6]。
  2. 生化特征鉴定:对可疑样品进行革兰氏染色以及血琼脂、麦康凯平板培养,观察菌落形态;进行常规生化试验,如吲哚试验、分离株氧化酶试验、硝酸盐还原试验等[1]。
  3. 分子生物学方法:Braun-Kiewnick等[7]建立了针对成团泛菌的TaqMan实时荧光定量PCR方法。研究以群体感应调控基因pagR的物种特异性区域为靶标,根据28株成团泛菌的pagR序列设计PagRrt2_F、PagRrt2_R引物及VIC标记的MGB探针pagR2_P,扩增片段约60 bp,所用引物与探针序列见表1。该研究用不同来源的泛菌属菌株、近缘欧文氏菌及其他非目标细菌进行特异性评价,pagR2体系在25株成团泛菌中检出24株,物种水平特异性为96%。以菌体梯度加入苹果花提取液建立标准曲线时,线性范围约为10³~10⁷ CFU/花,回归系数R²为0.997,扩增效率约为103%;检测限约690 CFU/花,折算到单次反应可检出少于3个细胞。研究进一步将该体系用于108份商业果园花样本,42份(39%)检出天然存在的成团泛菌,说明该方法可用于复杂环境样品中的定量监测[7]。

表1 成团泛菌TaqMan实时荧光定量PCR检测引物与探针序列[7]

名称 序列(5′-3′)
PagRrt2_F ACGGTGCGTTCCGCAATA
PagRrt2_R GGCGCCGGGAAAACATAC
pagR2_P VIC-AAGTTGCGGTCATITTAT-MGBNFQ

1.4典型案例

Yablon等[8]调查了2012年7月至2013年5月某肿瘤门诊发生的成团泛菌血流感染暴发,共确认12例患者,患者年龄中位数为65岁,均患恶性肿瘤并在该门诊接受过输液治疗。调查采用临床及环境培养,并用脉冲场凝胶电泳(PFGE)比较菌株同源性。现场发现多处末端盲管、多个水槽余氯不足,药房洁净室水槽与配液区域距离过近;成团泛菌从7个水槽的复合表面样本及1台制冰机中分离获得,其中药房洁净室水槽分离株与9株可供分型的患者菌株中的7株PFGE型别一致。需要说明的是,研究并未直接从水龙头水样中分离到成团泛菌,因此更准确地说属于饮用水系统/水槽污染相关暴发,而不是“水样直接阳性”。处置措施包括将化疗药物配制移至院外、彻底清洁水槽、移除洁净室水槽、整改末端盲管并提高供水压力和余氯水平;干预后未再出现新的相关病例[8]。

1.5防治对策

对于输液引起的败血症,首先要去除感染源;其次要尽早应用有效的抗菌药物。一般来说,喹诺酮、内酰胺类、氨基糖苷类、复方磺胺甲噁唑等药物对该菌均有较好的抗菌活性[3]。

参考文献

[1] Masoud SS, Majigo M, Gangji RR et al. Occurrence of Pantoea agglomerans bloodstream infection in neonatal intensive care unit at tertiary hospital in Tanzania: antibiotic susceptibility profile and clinical outcome. Bulletin of the National Research Centre, 2024, 48: 52.

[2] Gavini F, Mergaert J, Beji A et al. Transfer of Enterobacter agglomerans (Beijerinck 1888) Ewing and Fife 1972 to Pantoea gen. nov. as Pantoea agglomerans comb. nov. and Description of Pantoea dispersa sp. nov. International Journal of Systematic Bacteriology, 1989, 39: 337-345.

[3] Galatiuk, Oleksandr, Romanishina et al. Isolation and identification of Klebsiella aerogenes from bee colonies in bee dysbiosis. Thai Journal of Veterinary Medicine, 2020, Vol.50: 353-361.

[4] Lee SI, Tran TD, Huynh S et al. Complete genome sequence of Pantoea agglomerans ASB05 using Illumina and PacBio sequencing. Microbiology Resource Announcements, 2021, 10: e00501-21.

[5] Walterson AM, Stavrinides J. Pantoea: Insights into a Highly Versatile and Diverse Genus within the Enterobacteriaceae. FEMS Microbiology Reviews, 2015, 39: 968-984.

[6] Cruz AT, Cazacu AC, Allen CH. Pantoea agglomerans, a Plant Pathogen Causing Human Disease. Journal of Clinical Microbiology, 2007, 45: 1989-1992.

[7] Braun-Kiewnick A, Lehmann A, Rezzonico F et al. Development of species-, strain- and antibiotic biosynthesis-specific quantitative PCR assays for Pantoea agglomerans as tools for biocontrol monitoring. Journal of Microbiological Methods, 2012, 90: 315-320.

[8] Yablon BR, Dantes R, Tsai V et al. Outbreak of Pantoea agglomerans Bloodstream Infections at an Oncology Clinic-Illinois, 2012-2013. Infection Control & Hospital Epidemiology, 2017, 38: 314-319.

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