类鼻疽伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pseudomallei)
物种名:鼻疽伯克霍尔德氏菌
拉丁学名:Burkholderia pseudomallei
分类学地位:细菌界 Bacteria;蛋白细菌门 Proteobacteria;
β-变形菌纲Betaproteobacteria;伯克霍尔德菌目 Burkholderiales;
伯克霍尔德菌科Burkholderiaceae;伯克霍尔德菌属 Burkholderia
类鼻疽伯克霍尔德氏菌是一种革兰氏阴性菌,存在于整个热带地区的土壤和水中,特别是东南亚和澳大利亚北部。其为腐生菌,可在土壤和水中长期存活,具有强大的环境适应性。对免疫力低下的人群,如糖尿病、长期服用免疫抑制剂的患者构成较大威胁。传播方式多样,可以通过皮肤接触、呼吸道吸入或消化道摄入而被感染,尤其是当皮肤有破损时接触被污染的土壤或水源[1]。
1.1 生物学特性
1.1.1 培养特征
类鼻疽伯克霍尔德氏菌需氧类型为需氧,但生长过程中需要5%-10%的CO2环境以促进生长。该细菌在45℃下可以生长,最适生长温度为37°C,但在10℃下不能生长。最适生长pH近中性,在pH 9.6的环境中不能生长,而在40%的胆汁中可以生长。它在血琼脂、麦康凯和巧克力琼脂培养基上均生长良好,在37~42℃下于麦康凯培养基中培养2~3天,菌落为浅紫红色、近圆形、表面干燥、起皱、不透明的“矢菊状”菌落(见图1)。此外,类鼻疽伯克霍尔德氏菌在培养过程中会产生一种独特的霉味或泥土味,尤其在打开培养皿或培养箱门时这种气味非常明显。
图1 在麦康凯琼脂上生长的类鼻疽伯克霍尔德氏菌菌落
1.1.2 形态学特征
类鼻疽伯克霍尔德氏菌为革兰氏阴性杆菌,菌体呈短杆状,菌体大小1.0-3.0μm * 0.5-1.0μm,伴有两端浓染。
图2 类鼻疽伯克霍尔德氏菌的革兰氏染色图(1000X)
1.1.3 生化特征
该菌株能够利用多种碳源进行代谢,表现出一定的发酵能力。具有氧化酶阳性和过氧化氢酶阳性的特性,这些酶的活性有助于其在宿主体内的生存和致病。在生化测试中,类鼻疽伯克霍尔德氏菌能够发酵特定的底物,如七叶苷、乳糖、棉籽糖和水杨苷。然而,它不能发酵甘露醇、核糖、山梨醇和海藻糖等底物。
1.1.4 分子生物学特征
类鼻疽菌在感染过程中需将毒力蛋白注入宿主细胞内,干扰细胞生理进程而逃避宿主免疫应答,为此细菌进化出多种复杂而精细的分泌系统以适应这种需求。类鼻疽菌的毒力主要体现在能入侵宿主天然免疫细胞,逃离吞噬体囊泡并在胞内存活和增殖,最终导致细胞融合而造成细菌播散[2]。类鼻疽菌侵入宿主细胞后,通过表达一系列的毒力相关因子,完成逃离囊泡和诱导细胞融合过程。其中Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system,T3SS)和Ⅵ型分泌系统(type Ⅵ secretion system,T6SS)是类鼻疽菌胞内生存过程中最关键的2个毒力相关因子。
1.2 分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
类鼻疽伯克霍尔德氏菌主要流行于热带和亚热带地区,如东南亚、澳大利亚北部及南太平洋沿岸地区。传播方式主要是通过接触被污染的土壤或水源,尤其是当皮肤有破损时。此外,人们也可能因吸入受污染的土壤灰尘或吞下、吸入受污染的水而感染。
1.2 2 致病性
类鼻疽的早期症状与感冒近似,容易误诊,常错过最佳治疗时机,该病几乎可以累及人体各组织器官,其中类鼻疽急性败血症约占60%,病死率超过30%,慢性感染病程可迁延数年甚至数十年[3]。
1.3 检测方法
细菌学检查:病原菌培养阳性是目前类鼻疽诊断的金标准。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。对分离获得的菌株,需做抗菌药物敏感试验以指导临床救治。
血清学检查:间接血凝试验(indirect hemagglutination test, IHA)检出类鼻疽伯克霍尔德菌特异性IgM或IgG抗体效价升高4倍以上时具有诊断价值。90%的急性期患者在发病第4~5周出现特异性IgG抗体,最高效价可达1∶2 560~1∶5 120,抗体效价可保持1年;少数急性期患者在发病第1周即可检出特异性IgG抗体。慢性类鼻疽患者的血清IgG抗体效价较低,大多在1∶160的水平,可保持2年以上。自然疫源地区人群隐匿性感染也可导致抗体检测结果呈弱阳性,需根据当地类鼻疽流行情况确定诊断临界值。另外,类鼻疽急性病程的早期也可能检测不到抗体,需结合临床综合考虑[4]。
分子生物学检查:基于类鼻疽伯克霍尔德菌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(metagenomics next-generation sequencing,mNGS)技术等方法均可用于鉴定类鼻疽伯克霍尔德菌。
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。
1.4 典型案例
有一患者,男性,59岁,农民。因感染咳嗽、咳痰、发热和呼吸困难4天,急诊入住本院。其4天前出现咳嗽咳黄色脓痰,发热最高体温39.5摄氏度,日常活动即呼吸困难,夜间不能平卧,胸部CT肺上叶实变并常有空洞形成而类似结核。血培养及痰液细菌培养发现类鼻疽伯克霍尔德菌生长,未见抗酸杆菌[5]。符合类鼻疽伯克霍尔德氏菌的典型症状,患者的年龄和职业属性基本可推断其感染途径为接触被污染的土壤或水源。
1.5 防治对策
类鼻疽尚无疫苗可用,目前主要采取常规卫生防疫措施以切断传播途径、保护易感人群。主要措施包括:①加强类鼻疽相关知识的宣传教育工作,倡导良好个人卫生习惯,在户外活动尤其是接触疾病流行地区水源时,应注意做好个人防护;②加强卫生检验检疫,及时发现传染源并切断传染链,阻断疾病的流行;③药物预防,在某些特定情况下,采取药物预防,保护患有糖尿病、营养不良、长期服用免疫抑制剂等基础疾病的易感人群[6]。
参考文献
[1] Wiersinga WJ, Virk HS, Torres AG et al. Melioidosis[J]. Nat Rev Dis Primers, 2018, 4: 17107.
[2] Allwood EM, Devenish RJ, Prescott M et al. Strategies for intracellular survival of Burkholderia pseudomallei[J]. Front Microbiol, 2011, 2: 170.
[3] CurrieBJ, FisherDA, AnsteyNM, et al. Melioidosis: acute and chronic disease, relapse and re-activation[J]. Trans R Soc Trop Med Hyg, 2000, 94(3):301-304.
[4]HoffmasterAR, AuCoinD, BaccamP, et al. Melioidosis diagnostic workshop, 2013 [J/OL]. Emerg Infect Dis, 2015, 21(2):e141045.
[5] 贾盼红,李琪,熊晓嫚,等.类鼻疽肺炎并多脏器功能衰竭1例[J].海南医学院学报,2020,26(20):1589-1590+1595.
[6] 黎元莉,方瑶,陈海,等. 常规消毒剂对类鼻疽伯克霍尔德菌的杀灭效果分析[J]. 中华医院感染学杂志,2017, 27(3): 505-509.