1. 斑点气单胞菌(Aeromonas punctata)
物种名:斑点气单胞菌
拉丁学名:Aeromonas punctata
分类学地位:细菌界 Bacteria;变形菌门 Proteobacteria;
γ-变形菌纲 Gammaproteobacteria;肠杆菌目 Enterobacterales;
气单胞菌科 Aeromonadaceae;气单胞菌属 Aeromonas
斑点气单胞菌是一种革兰氏阴性菌,广泛分布于自然界,尤其是水生环境中。它是一种条件致病菌,对鱼、蛙等冷血动物和温血动物如小鼠、豚鼠、家兔等均有致病性。该菌在水温14.0~40.5℃范围内都可繁殖,最适温度为28.0~30.0℃,pH值在6~11范围内均可生长,最适pH值为7.27,可在含盐量0‰~4‰的水生存,最适盐度为0.5‰。人类感染通常通过食用被污染的水产品或水,或者通过皮肤伤口接触污染的水体而发生。感染可能导致胃肠炎、外伤感染、败血症等,严重时可致死。
1.1 生物学特性
1.1.1 培养特征
它们在普通培养基上能够生长,且可以在22℃的环境中生长。在血琼脂培养基上,可以形成灰白或乳白色、光滑、湿润、凸起的菌落,直径大约2mm,经过3~5天的培养,菌落可能呈现暗绿色,多数菌株具有β溶血环(如图1A)。在营养琼脂培养基上,菌落形态与在血琼脂培养基上相似如图1B)。在肠道选择培养基上,大多数菌株能够形成乳糖不发酵的菌落。在TCBS琼脂上的生长发育状况不佳,在液体培养基中则呈现均匀浑浊[1]。
图1 在血琼脂培养基(A)、营养琼脂培养基(B)上生长的斑点气单胞菌菌落
1.1.2 形态学特征
斑点气单胞菌的菌体通常为直杆状或接近球状,具有圆端,直径在0.3~1.0μm之间,单个、成对或短链存在。革兰氏染色阴性,无芽胞,有窄的荚膜,并且具有单极鞭毛,运动极为活泼。
图2 斑点气单胞菌的革兰氏染色图(1000×)
1.1.3 生化特征
斑点气单胞菌能够发酵葡萄糖产酸,大多数种也能够发酵麦芽糖和海藻糖。能够降解氯氰菊酯。氧化酶和触酶试验呈阳性,在65g/L NaCl的培养基中不生长。通常对氨基糖苷类抗生素敏感,其次是第三代头孢菌素、喹诺酮类和碳青霉烯类药物[2]。
1.1.4 分子生物学特征
斑点气单胞菌的基因组包含多种毒力基因,这些基因与细菌的致病性密切相关。毒力基因包括气溶素基因(aerA)、溶血素基因(hlyA)和丝氨酸蛋白酶基因(ahpA)等[3]。可以产生多种毒力因子,包括外毒素(如气溶素aerolysin)、溶血素(hemolysin)、细胞毒性肠毒素(cytolytic enterotoxin)、组织毒素(histotoxin)、坏死毒素(necrotoxin)、肠毒素(enterotoxin)和蛋白酶(protease)等。这些毒素可以增加宿主细胞内的cAMP水平,导致肠道水电介质平衡失调,进而引起水样腹泻。
1.2 分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
斑点气单胞菌(Aeromonas punctata)是一种广泛存在于淡水、河口和海洋环境中的革兰氏阴性菌[4]。它们可以在多种温度下生长,尤其在温暖的季节(北半球的5月至10月)更容易被分离出来。人类感染通常通过食用被污染的水产品或水,或者通过皮肤伤口接触污染的水体而发生。
1.2 2 致病性
这种菌可以引起包括鱼类、爬行动物、两栖动物、哺乳动物和人类在内的多种温血和冷血动物的疾病,如胃肠炎、外伤感染、败血症等,严重时可致死。
1.3 检测方法
细菌学检查:病原菌培养阳性是诊断斑点气单胞菌感染的重要手段。患者血液、痰液、脓液、支气管肺泡灌洗液、脑脊液、尿液等均可用作细菌分离培养。含菌量较少的标本可用碱性蛋白胨水增菌后再分离培养。
血清学检查:斑点气单胞菌的血清学检查可以通过检测特异性IgM或IgG抗体来进行。间接血凝试验(IHA)检出斑点气单胞菌特异性IgM或IgG抗体效价升高4倍以上时具有诊断价值。
分子生物学检查:基于斑点气单胞菌16S rDNA、23S rDNA、保守毒力因子基因(如黏附素、细菌分泌系统相关基因等)的PCR检测,多重PCR测序和宏基因组学第二代测序(mNGS)技术等方法均可用于鉴定斑点气单胞菌。采用多位点系统发育分析检测毒力因子:采用多位点序列分型(MLST)是一种基于核酸序列测定的细菌分型方法,通过PCR扩增多个管家基因内部片段,测定其序列,分析菌株的变异,从而进行分型。
其他实验室检查:通常患者的外周血白细胞计数和中性粒细胞比例升高,CRP、降钙素原、IL-6等也均可升高。利用ELISA方法可对斑点气单胞菌高效检出[5]。运用MLPA对气单胞菌进行分型,有助于预防和控制气单胞菌相关性腹泻发生及流行。多重PCR(mPCR)是在同一某些病原微生物进行分型鉴定,以提高其检出率,并同时鉴定其型别和基因突变菌株。实时荧光定量PCR(rt-PCR)是一种在DNA扩增反应中,通过荧光信号,对PCR产物进行实时检测。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术在微生物鉴定方面具有快速、灵敏、准确度高的特点。
1.4 典型案例
斑点气单胞菌感染病例较多。症状包括皮肤软组织感染、尿路感染、中心插管相关血流感染、脓肿、腹膜炎和菌血症。对36例患者进行分析。中位年龄为51.5岁。28例患者为男性,男女比例为3.5:1。29例患者在社区获得性感染,7例住院48小时后获得性感染。其中有1例患者有天然淡水体暴露史,无水蛭暴露史[6]。
1.5 防治对策
食品安全:在准备食物时,确保彻底煮熟,特别是海鲜和肉类,因为斑点气单胞菌在生或未煮熟的食物中可能存活。此外,应避免交叉污染,使用不同的刀具和砧板处理生食和熟食。
个人卫生:在处理食物前后、如厕后、更换尿布后以及在可能接触到细菌的其他情况下,要经常用肥皂和水洗手。
水质安全:避免饮用未经处理的水源,尤其是在游泳或进行水上活动后。确保饮用水是安全的,可以通过煮沸或使用水质净化器来减少细菌的风险。
伤口护理:如果身上有开放性伤口,应避免直接接触可能被污染的水体,如池塘、湖泊或海水。如果伤口接触到了可能含有斑点气单胞菌的水,应立即用清水和肥皂清洗,并保持伤口干燥和清洁。
免疫系统健康:保持健康的生活方式,包括均衡饮食、适量运动和充足睡眠,有助于增强免疫系统,抵抗感染。
参考文献
[1] Gilardi GL. Morphological and biochemical characteristics of Aeromonas punctata (hydrophila, liquefaciens) isolated from human sources[J]. Appl Microbiol. 1967 Mar;15(2):417-21.
[2] Veeren G, Haripriya Reddy C, Nandini S, et al. Infections caused by Aeromonas species in hospitalized patients: A case series[J]. Indian J Med Micrbiol. 2022 Apr-Jun;40(2):306-308.
[3] Soto-Rodriguez SA, Lozano-Olvera R, Garcia-Gasca MT, et al. Virulence of the fish pathogen Aeromonas dhakensis: genes involved, characterization and histopathology of experimentally infected hybrid tilapia s[J]. Dis Aquat Organ. 2018 Jul 4;129(2):107-116.
[4] Abd El-Ghany WA. A review on aeromoniasis in poultry: A bacterial disease of zoonotic nature[J]. J Infect Dev Ctries. 2023 Jan 31;17(1):1-9.
[5] Devault VT. Treatment of bartonellosis with antibiotics[J]. Ann N Y Acad Sci. 1952 Dec 30;55(6):1222-7.
[6] Veeren G, Haripriya Reddy C, Nandini S, et al. Infections caused by Aeromonas species in hospitalized patients: A case series[J]. Indian J Med Microbiol. 2022 Apr-Jun;40(2):306-308.