木糖氧化无色杆菌（Achromobacter xylosoxidans）
物种名：木糖氧化无色杆菌/木糖氧化产碱杆菌
拉丁学名：Achromobacter xylosoxidans
分类学地位：细菌界 Bacteria；变形菌门 Proteobacteria；
β-变形菌纲 Betaproteobacteria；伯克霍尔德菌目 Burkholderiales；
产碱杆菌科 Alcaligenaceae；无色杆菌属 Achromobacter
木糖氧化无色杆菌Achromobacter xylosoxidans是无色杆菌属（Achromobacter）的模式种，是一种革兰氏阴性、需氧、非发酵型杆菌。该菌最早由Yabuuchi和Ohyama于1971年从人耳分泌物中分离并描述，随后被归入无色杆菌属，成为该属的代表种[1, 2]。
A. xylosoxidans广泛存在于水体、土壤以及潮湿环境中，具有较强的环境适应能力。该菌通常不属于人体优势正常菌群，但在免疫功能低下、长期住院以及患有慢性肺部疾病的人群中，可作为机会致病菌引起感染，可导致呼吸道感染、血流感染、尿路感染等疾病。其中，囊性纤维化患者慢性肺部感染是目前研究较多的感染类型之一[3]。
1.1 生物学特性
1.1.1 培养特征
Achromobacter xylosoxidans属于需氧性非发酵革兰氏阴性杆菌，可在血琼脂培养基、巧克力琼脂培养基以及麦康凯培养基等常用培养基中生长。在血琼脂培养基上，该菌通常形成圆形、光滑、湿润的灰白色或半透明菌落，部分菌株可表现出黏液样菌落特征。在麦康凯培养基上，由于该菌不能发酵乳糖，因此通常形成无色或浅色菌落[3]。由于A. xylosoxidans与铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）等其他非发酵革兰氏阴性杆菌在培养特征上存在一定相似性，因此仅依靠菌落形态难以完成准确鉴定，通常需要结合生化实验、MALDI-TOF MS以及分子检测方法进行进一步鉴定[4]。
图1 Achromobacter xylosoxidans培养特征[5]
A:LB 培养基菌落形态；B:LB 培养基单菌落形态；
1.1.2 形态学特征
Achromobacter xylosoxidans为革兰氏阴性杆菌，染色后呈红色，菌体通常呈短杆状或杆状，多单独存在，也可成对排列，不形成芽孢。该菌具有革兰氏阴性细菌典型结构，包括外膜、肽聚糖层以及细胞质膜，其外膜中的脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）与细菌感染过程中的炎症反应有关。该菌具有运动能力，早期研究发现其具有鞭毛结构，可通过鞭毛进行运动。除此之外，A. xylosoxidans具有较强的生物膜形成能力，能够增强环境适应能力，并促进其在宿主体内长期定殖，是其形成慢性感染的重要因素之一[3, 6]。
图2 Achromobacter xylosoxidans显微形态
A：扫描电镜照片[7]；B：革兰氏染色照片[5]
1.1.3 生化特征
Achromobacter xylosoxidans属于非发酵型革兰氏阴性杆菌，其主要生化特征为氧化酶阳性、过氧化氢酶阳性、不能发酵葡萄糖、硝酸盐还原试验阳性，并具有氧化木糖的能力。“xylosoxidans”这一名称来源于该菌能够氧化木糖（xylose）的生化特征[1]。该菌通常不产生吲哚和硫化氢，乳糖发酵试验阴性，在麦康凯培养基上形成无色菌落。由于其部分生化特征与其他非发酵革兰氏阴性杆菌相似，因此实验室鉴定通常需要结合分子检测方法进行确认[8]。
1.1.4 分子生物学特征
Achromobacter xylosoxidans具有较大的细菌基因组，其遗传信息主要储存在一条环状染色体中。全基因组测序研究显示，该菌基因组大小约为7 Mb，包含大量编码蛋白基因以及与代谢、环境适应相关的遗传信息，这些遗传特征可能与其较强的环境适应能力有关[9]。目前，对A. xylosoxidans的分子鉴定主要依靠16S rRNA基因测序以及多位点序列分析（MLSA）等方法，其中多个保守管家基因序列的联合分析可提高Achromobacter属内不同菌种之间鉴别的准确性。
1.2 分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
Achromobacter xylosoxidans广泛存在于自然环境中，包括水体、土壤、污水以及潮湿环境中。由于该菌具有较强的环境适应能力，可长期存在于医院供水系统、湿润表面以及医疗设备中，因此被认为是一种具有环境来源的机会致病菌[3]。该菌在人群中的传播主要与环境暴露以及医疗相关因素有关。医院环境中的水源、呼吸治疗设备以及污染的医疗器械均可能成为潜在传播途径。对于长期住院、接受机械通气、使用导管或免疫功能低下的患者，感染风险明显增加[10]。
此外，A. xylosoxidans也是囊性纤维化（Cystic Fibrosis，CF）患者呼吸道中较常分离出的非发酵革兰氏阴性菌之一，可在患者肺部长期定殖并引起慢性感染[11]。
1.2.2 致病性
Achromobacter xylosoxidans是一种机会致病菌，通常不会导致健康人群发生严重感染，但当宿主免疫功能降低或存在慢性疾病时，可侵入人体并引起感染。该菌感染主要发生于长期住院患者、免疫功能受损患者以及患有慢性肺部疾病的人群，可导致呼吸系统感染、血流感染、尿路感染、伤口感染等多种疾病[3]。在临床感染中，A. xylosoxidans最常见于呼吸道感染，尤其是在囊性纤维化（CF）患者中。该菌能够在患者呼吸道内长期定殖，并可逐渐发展为慢性感染。与其他非发酵革兰氏阴性杆菌类似，A. xylosoxidans感染具有治疗困难、易复发等特点[11]。
A. xylosoxidans具有多种与致病相关的生物学特征。首先，该菌具有较强的环境适应能力，能够在水环境和医疗环境中长期存活，使其具有传播和感染机会。其次，该菌具有运动能力，可通过鞭毛帮助其在环境以及宿主体内移动。此外，生物膜形成能力是该菌的重要致病因素之一，生物膜能够促进细菌附着于宿主组织表面，并提高细菌对抗菌药物和免疫清除作用的抵抗能力，从而促进慢性感染形成[3, 6]。
除生物膜形成外，A. xylosoxidans还具有较强的天然耐药性。部分菌株能够产生β-内酰胺酶，并通过外排泵系统降低抗菌药物浓度，使其对多种抗菌药物表现出不同程度的耐受性，增加了临床治疗难度[12]。根据感染部位和临床表现不同，Achromobacter xylosoxidans引起的主要疾病类型如下：
表1 Achromobacter xylosoxidans感染类型及相关疾病[3, 11]
| 感染类型 | 相关疾病 |
| 呼吸系统感染 | 囊性纤维化相关慢性肺部感染、肺炎、支气管感染 |
| 血液感染 | 菌血症、败血症 |
| 泌尿系统感染 | 尿路感染 |
| 医疗相关感染 | 导管相关感染、医院获得性感染 |
| 其他感染 | 伤口感染、中枢神经系统感染 |
1.3 检测方法
（1）传统方法：目前检测Achromobacter xylosoxidans主要依靠菌株分离培养、形态观察、生化实验以及自动化鉴定系统。首先通过血琼脂培养基、麦康凯培养基等进行细菌培养，根据菌落形态、革兰氏染色结果以及氧化酶、过氧化氢酶、硝酸盐还原等生化特征进行初步鉴定。由于该菌与其他非发酵革兰氏阴性杆菌具有相似的培养和生化特征，因此传统方法可能存在鉴定困难，需要结合分子检测技术进一步确认[3]。
（2）新型检测法：目前，对A. xylosoxidans的分子鉴定可采用16S rRNA基因测序、多位点序列分析（MLSA）以及多位点序列分型（MLST）等方法，其中多个保守管家基因序列的联合分析有助于提高Achromobacter属内菌种鉴别和分类研究的准确性[8]。
随着分子生物学技术的发展，16S rRNA基因测序、多位点序列分析（MLSA）、MALDI-TOF MS以及全基因组测序等方法逐渐应用于A. xylosoxidans的检测。其中，16S rRNA基因测序可用于菌种初步鉴定，MLSA通过分析多个保守基因序列提高近缘菌种鉴别能力，MALDI-TOF MS具有快速、高效的特点，可用于临床样本中细菌的快速鉴定[8, 13]。
表2 Achromobacter xylosoxidans常用检测方法
| 检测方法 | 特点 |
| 培养及生化鉴定 | 操作简单，可根据菌落形态和生化反应进行初步鉴定 |
| 自动化鉴定系统 | 检测速度快，适用于临床实验室菌种鉴定 |
| 16S rRNA基因测序 | 可用于细菌分类和菌种初步鉴定 |
| 多位点序列分析（MLSA） | 提高Achromobacter属内菌种鉴别准确性 |
1.4 典型案例
1988年，美国研究人员报道了一例由水环境传播的Achromobacter xylosoxidans感染病例。一名患有转移性乳腺癌的患者出现菌血症，经调查发现，其家庭饮用水井中的水被确定为感染来源。该病例是首次报道由明确水源导致的社区获得性A. xylosoxidans感染案例，证明了环境水体可以作为该菌的重要储存场所，并具有导致人类感染的可能[14]。
1983年，法国研究人员报道了一起医院内A. xylosoxidans感染事件。在某医院重症监护环境中，该菌通过血液透析系统中的去离子水传播，持续18个月导致37名患者发生定植，部分患者出现严重感染，其中2例死亡。调查发现，受污染的医疗用水是此次感染暴发的重要来源，该事件提示医院水系统可能成为A. xylosoxidans长期存在和传播的重要环境储库[15]。
1.5 防治对策
防控Achromobacter xylosoxidans感染的关键在于减少环境暴露、控制传播途径以及加强医院感染管理。由于该菌广泛存在于水环境中，医疗机构应加强供水系统、医疗用水以及相关设备的管理，定期进行环境监测和消毒，避免污染水源成为细菌传播的重要途径[15]。研究表明，医院水系统、透析用水以及潮湿环境均可能成为该菌长期存在的储存库，因此加强环境清洁和消毒措施对于预防感染具有重要意义[2]。
对于临床患者，应根据药敏试验结果选择合适的抗菌药物进行治疗，避免经验性用药导致耐药性增加。对于囊性纤维化患者、免疫功能低下患者以及长期住院患者等高危人群，应加强感染监测，及时发现并处理感染病例。同时，在医疗操作过程中应严格执行无菌操作规范，加强导管、呼吸设备等医疗器械的消毒管理，以降低医院获得性感染风险[3, 15]。
参考文献
[1]Yabuuchi Eiko, Ohyama Akio. Achromobacter xylosoxidans n. sp. from Human Ear Discharge. Japanese Journal of Microbiology, 1971, 15: 477–81.
[2]Isler B., Kidd T. J., Stewart A. G., et al. Achromobacter Infections and Treatment Options. Antimicrob Agents Chemother, 2020, 64.
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[14]Spear J. B., Fuhrer J., Kirby B. D. Achromobacter xylosoxidans (Alcaligenes xylosoxidans subsp. xylosoxidans) bacteremia associated with a well-water source: case report and review of the literature. J Clin Microbiol, 1988, 26: 598–9.
[15]Reverdy M. E., Freney J., Fleurette J., et al. Nosocomial colonization and infection by Achromobacter xylosoxidans. J Clin Microbiol, 1984, 19: 140–3.