海洋分枝杆菌(Mycobacterium marinum)
物种名:海洋分枝杆菌
拉丁学名:Mycobacterium marinum
分类学地位:细菌界Bacteria;放线菌门Actinobacteria;
放线菌纲Actinobacteria;分枝杆菌目Mycobacteriales;
分枝杆菌科Mycobacteriaceae;分枝杆菌属Mycobacterium
海洋分枝杆菌(Mycobacterium marinum)其为非共生细菌,在入侵人体后能引起机会性感染。海洋分枝杆菌在28-32℃水温最为活跃,超过37℃则较难生存。所以一但入侵人体,只会在人体的筋膜蔓延,不会入侵温度较高的内脏器官。海洋分枝杆菌感染多存在于宰杀鱼类、家禽的情况中。一旦被海产刺伤而感染了这种细菌,伤口只会不断肿胀,而没有明显痛楚。海洋分枝杆菌可能在水族箱出现,假若饲养的鱼类已受到细菌感染,它们亦会把细菌带到水族箱内。处理水产时也应注意,避免被蛰伤感染细菌。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
海分枝杆菌属于非结核分枝杆菌(nontuberculosis mycobacteria)Runyon第一群。这一菌群的共同特征是菌落经光照后可产生黄色色素。因此也称之为光产色菌群。海分枝杆菌所特有的一些性质:28℃-33℃中培养仅需7-10天即可生长,而且生长良好[1],如图1所示。

图1 海洋分枝杆菌菌落形态
A:海洋分枝杆菌菌落的形成,B:海洋分枝杆菌菌落在光照射24 h后的产色反应
1.1.2形态学特征
海洋分枝杆菌为抗酸染色阳性的细长杆菌,菌体多呈直或轻度弯曲,单个、成对或散在排列[2, 3]。在病理组织切片中,常可见真皮层慢性炎症反应及肉芽肿形成,部分病例伴有中性粒细胞微脓肿;病理检查可见真皮内炎症细胞浸润及抗酸杆菌分布(图2)[4]。
经抗酸染色后,可在病灶内检出短小的抗酸杆菌,其染色结果可作为实验室诊断的重要依据(图3)[5]。在培养学和显微形态上,海洋分枝杆菌属于缓慢生长的光产色分枝杆菌,在适宜条件下可形成较小、表面光滑的菌落;暴露于光照后菌落可逐渐呈黄色或橙黄色[2, 4]。电子显微镜下可见菌体表面结构较完整,呈典型分枝杆菌样形态,这些特征可与抗酸染色和培养结果结合,用于实验室鉴定[2]。

图2 整个真皮层的Ziehl-Neelsen染色上观察到多个抗酸杆菌[6]

图3 抗酸染色低倍镜下的海洋分枝杆菌形态[1]
1.1.3生化特征
海洋分枝杆菌菌落形态为光滑型,黑暗中不产生色素,光照后可产生明显的黄色色素。感染后纯蛋白衍生物(PPD)皮肤试验呈阳性反应,对硝基苯甲酸(PNB)(+),噻吩-2-羧酸酰肼(+++)。生化反应试验:耐热触酶(+)。由于海洋分枝杆菌缺乏硝酸还原酶的活性,所以硝酸还原试验为阴性结果,即硝酸盐还原(-),吐温80水解试验(++),尿素酶试验(++),芳香硫酸酯酶(++),亚硝酸盐还原试验(+++)。24小时光照后的产色反应特性见图4[1]。

图4 海洋分枝杆菌24小时光照后的产色反应特性
A:海洋分枝杆菌产生黄色色素,B:海分枝杆菌光照24小时前后产色菌落
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
海洋分枝杆菌为一种腐生性非典型分枝杆菌,其分布遍及世界各国,它存在于海水、淡水中,为接触性感染,Kent等人[7]研究认为海洋分枝杆菌对健康的斑马鱼有高度的致病力,即斑马鱼是海洋分枝杆菌的天然宿主。后来有研究人员从发病的斑马鱼中分离到该致病菌株。人们又发现不仅斑马鱼容易受到海洋分枝杆菌的感染而发病,其他的海洋生物也可以感染海洋分枝杆菌后发病,也有的海洋生物如虾、蟹等可以携带海洋分枝杆菌感染而不发病,即处于带菌状态。这种携带海洋分枝杆菌感染而不发病死亡的虾、蟹往往是感染人类的罪魁祸首。
1.2.2致病性
海洋分枝杆菌是鱼结核病的病原体。斑马鱼对海洋分枝杆菌高度敏感,即是海洋分枝杆菌的天然宿主。如图5所示。

图5 感染7天后死亡的斑马鱼标本[8]
1.3检测方法
(1)利用菌株的产色反应性,典型的海洋分枝杆菌菌株,在可见光的照射下24小时即可产生黄色反应,即培养基上的菌落变成黄色或深黄色菌落[2]。
(2)菌株的药物敏感性试验,采用药物的不同浓度梯度,分别检测其敏感性,所选择药物有异烟肼、利福平、链霉素、乙胺丁醇、罗红霉素、氧氟沙星、对氨基水杨酸、丁胺卡那霉素、丙硫异烟胺9种常用的抗分枝杆菌的药物[9]。
(3)海洋分枝杆菌的分子检测可采用实时荧光定量PCR。其基本步骤包括:先从皮损组织、石蜡包埋组织、培养物或实验感染组织中提取DNA,再加入特异性引物和qPCR反应体系进行扩增,最后根据Ct值判断结果。与传统培养法相比,qPCR具有检测速度快、灵敏度高和特异性强等优点,适用于海洋分枝杆菌的快速诊断[10, 11]。近年建立的海洋分枝杆菌特异qPCR体系,常以hsp20相关序列、rpoB或16S rRNA为靶标。其中,Li等建立的检测体系中包括4对特异引物,用于常规PCR和实时PCR联合检测海洋分枝杆菌[10]。代表性引物见表1。
若用于活菌负荷定量,还可采用16S rRNA的RT-qPCR方法,通过检测RNA水平估算海洋分枝杆菌在体内外样本中的活菌量[11]。
表1 海洋分枝杆菌PCR引物[1]
| 名称 | 序列 |
| F | 5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′ |
| R | 5′-TGCACACAGGCCACAAGGGA-3′ |
1.4典型案例
海洋分枝杆菌或“鱼缸肉芽肿”是一种生长缓慢的非结核分枝杆菌,可感染人类以及淡水鱼和海水鱼,皮损表现为肢体上的丘疹或结节[12],以孢子丝菌样方式上行,从症状发作开始通常需要数周才能诊断。复杂性感染最常表现为腱鞘炎[13]。
2025年7月,福建医科大学附属协和医院报道1例典型海洋分枝杆菌感染病例。患者为50岁女性,在处理小龙虾时左手食指被虾尾刺伤,起初仅作简单冲洗处理。数日后伤口逐渐出现红肿、疼痛,并伴夜间剧痛及手指僵硬,辗转多家医院后就诊。查体发现病变沿腱鞘蔓延,结合明确的水产接触史,临床首先考虑海洋分枝杆菌感染。由于感染已引起肌腱粘连,最终行手术清创和组织松解,并结合病原体靶向多重测序确诊为“手部感染性腱鞘炎——海洋分枝杆菌感染”。该病例提示,海洋分枝杆菌并不仅存在于海水环境,也可见于淡水鱼虾、贝类、家庭鱼缸水体及其他受污染水环境中。病原体可经皮肤微小创口侵入,初期常仅表现为局部红肿,容易被误认为普通细菌感染,从而延误诊断和治疗[1]。对于有鱼虾刺伤史、水体接触史且伤口长期不愈、红肿沿腱鞘或淋巴管蔓延的患者,应高度警惕海洋分枝杆菌感染的可能[14]。
1.5防治对策
(1)避免外伤,因为该病一般与外伤有关,病原菌沿伤口进入皮肤而得病。
(2)避免去高危海域游泳,对可能有海洋分枝杆菌感染的水源进行消毒处理。
(3)如果身上有伤口的海产行业工作人员,做好防护,避免接触水。
参考文献
[1] 林存智. 海分枝杆菌培养及致病性研究. 中国海洋大学, 2009.
[2] Aubry A, Mougari F, Reibel F et al. Mycobacterium marinum. Microbiology Spectrum, 2017, 5: TNMI7-0038-2016.
[3] Aboobacker S, Akram SM. Mycobacterium marinum infection. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2023.
[4] Ishikawa K, Otake M, Tsumura K et al. Diagnostic challenges of multiple sporotrichoid skin lesions caused by Mycobacterium marinum. American Journal of Case Reports, 2024, 25: e945992.
[5] Nachimuthu S, Khasawneh FA, Thirunavukkarasu K et al. Diagnosis of Mycobacterium marinum infection based on seroconversion of QuantiFERON-TB Gold test. Cureus, 2020, 12: e9347.
[6] Patel AA, Akusoba CN, Yetmar ZA et al. Mycobacterium marinum following a knife injury. IDCases, 2021, 24: e01102.
[7] Kent ML, Whipps CM, Matthews JL et al. Mycobacteriosis in zebrafish (Danio rerio) research facilities. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 2004, 138: 383-390.
[8] Watral V, Kent ML. Pathogenesis of Mycobacterium spp. in zebrafish (Danio rerio) from research facilities. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 2007, 145: 55-60.
[9] Aubry A, Chosidow O, Caumes E et al. Sixty-three cases of Mycobacterium marinum infection: clinical features, treatment, and antibiotic susceptibility of causative isolates. Archives of Internal Medicine, 2002, 162: 1746-1752.
[10] Li Y, Feng Y, Li D et al. A rapid PCR-based diagnostic method for skin infection with Mycobacterium marinum. Infection and Drug Resistance, 2024, 17: 2833-2851.
[11] Xiao H, Gillespie SH. Using RT qPCR for quantifying Mycobacteria marinum from in vitro and in vivo samples. Mycobacteria Protocols. Methods in Molecular Biology. New York: Humana Press, 2018, 1736: 137-145.
[12] Hashish E, Merwad A, Elgaml S et al. Mycobacterium marinum infection in fish and man: epidemiology, pathophysiology and management; a review. Veterinary Quarterly, 2018, 38: 35-46.
[13] Castillo NE, Gurram P, Sohail MR et al. Fishing for a diagnosis, the impact of delayed diagnosis on the course of Mycobacterium marinum infection: 21 years of experience at a tertiary care hospital. Open Forum Infectious Diseases, 2020, 7: ofz550.
[14] Fujian Xiehe Hospital. http://www.fjxiehe.com/xwzx/zhxw/202507/t20250702_17711.htm.
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