胞内分枝杆菌(Mycobacterium intracellulare)
物种名:胞内分枝杆菌
拉丁学名:Mycobacterium intracellulare
分类学地位:细菌界Bacteria;放线菌门Actinomycetota;
放线菌纲Actinomycetia;分枝杆菌目Mycobacteriales;
分枝杆菌科Mycobacteriaceae;分枝杆菌属Mycobacterium
胞内分枝杆菌(Mycobacterium intracellulare)是非结核分枝杆菌中常见的一种分离株,广泛存在于水、土壤和灰尘等自然环境中,可通过接触传染源、创伤和手术等途径被感染,常有发热、盗汗、体重减轻、脑病、腹痛、腹泻和贫血等症状。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
胞内分枝杆菌在蛋培养基上稀释接种,37℃培养7天或更长的时间,菌落光滑无色,老菌落可能变为黄色;在油酸卵蛋白琼脂上,菌落光滑、较薄、透明、无色,中心时常变厚,很少有粗糙菌落。
1.1.2形态学特征
胞内分枝杆菌呈短或长杆状,刚开始生长时为丝状,经过一定时间后会变成球杆状,整体呈现细长略弯曲,无鞭毛、无芽胞、不产生内、外毒素。该菌细胞壁含有大量脂质,对其进行抗酸染色呈阳性,本菌被染成红色[1]。

图1 胞内分枝杆菌抗酸染色图片[2]
1.1.3生化特征
胞内分枝杆菌通常不产生色素,在40-42℃下生长慢。该菌具有一定的致病性,在100℃下煮沸能耐受10分钟仍不失去抗酸性。鉴定该菌与结核分枝杆菌,可将可将菌苔置于含盐水小滴的玻片上研磨,非结核分枝杆菌不易乳化而结核分枝杆菌容易乳化[1]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
胞内分枝杆菌是环境中普遍存在的微生物,其环境储源被普遍认为主要存在于水和土壤中。与鸟和家养禽类中的感染不同,该类杆菌在哺乳动物中的感染仅呈散发性出现,且很少在动物间传播。此类感染多为非进行性的慢性病程,一般较少引起全身播散。但在某些情况下也报道过播散性病例,例如出现在圈养的非家养有蹄类动物以及免疫功能受抑制的犬和猫中。家畜中的多数该类感染是在屠宰时被检出的,并经细菌学方法确诊[3]。
1.2.2致病性
胞内分枝杆菌常与鸟分枝杆菌结合形成鸟-胞内分枝杆菌复合体,复合体的致病性比其他的非结核分枝杆菌更强。感染该菌主要表现为慢性肺部感染,儿童表现为淋巴结炎,免疫抑制患者(尤其是AIDS)呈播散性感染。常伴随发热、盗汗、体重减轻、脑病、腹痛、腹泻和贫血等症状。除此之外,还会对皮肤造成伤害,表现为脓肿或溃疡。
胞内分枝杆菌通常通过呼吸道或肠道途径感染,能够侵入粘膜上皮细胞,并在肠道和呼吸道粘膜上易位。通过表面黏附素(如:肝素结合血凝素)与宿主细胞受体结合,诱导巨噬细胞吞噬。在宿主免疫力下降时,胞内分枝杆菌可突破肉芽肿屏障,导致播散性感染[3]。
1.3检测方法
- 传统方法:采用齐-尼抗酸染色法对胞内分枝杆菌进行染色鉴定。使用玻片夹夹持涂片标本,滴加石炭酸复红2-3滴,在火焰高处加热,切勿沸腾,出现蒸汽即暂时离开,若染液蒸发减少,应再加染液,以免干涸,加热3-5 min,待标本冷却后用水冲洗;3%盐酸酒精脱色30 s-60 s;用水冲洗;用碱性美兰溶液复染1 min,水洗,用吸水纸吸干后用油镜观察[1]。但抗酸染色法无法区分胞内分枝杆菌和其他分枝杆菌(如:结核分枝杆菌)。
- 分子生物学检测方法:Pfaller等[4]在美国饮用水调查中采用TaqMan实时荧光定量PCR(qPCR)检测胞内分枝杆菌,靶标为16S rRNA基因特异序列。该体系与鸟分枝杆菌检测共用上游引物MAF和探针MAP,并使用胞内分枝杆菌特异性下游引物MIR进行区分,所用引物与探针序列见表1。标准曲线在至少5个log10数量级范围内保持良好线性,胞内分枝杆菌qPCR扩增效率约为96%;单次qPCR反应的检测限(LOD)和定量限(LOQ)均为10个基因组单位(GU)/反应。该方法适用于饮用水中低丰度胞内分枝杆菌的快速定量,但qPCR检出的是目标DNA,不能单独证明细菌具有活性,环境监测时宜结合培养法综合判断。
表1 胞内分枝杆菌qPCR引物和探针序列[4]
| 名称 | 序列 |
| F | 5′-GGGTGGATTAACACGTGTGCAA-3′ |
| R | 5′-CCACCTAAAGACATGCGACTAAA-3′ |
| 探针 | 5′-FAM-TGCACTTCGGGATAAGCCTGGGAAA-TAMRA-3′ |
(3)免疫学检测方法:使用自主制备的抗HBHA蛋白单克隆抗体包被酶标板,经1% BSA封闭后,依次加入待测样本、1:400稀释的抗鼠血清(作为检测抗体)及HRP标记的二抗,最后通过TMB显色并在450nm波长下测定OD值,以P/N值(样品OD值/阴性对照OD值)≥2.1判为阳性。该方法经优化和验证,对浅黄分枝杆菌等其他分枝杆菌无交叉反应,灵敏度可达200个菌体/ml,对60份临床样品的检测准确率为93.3%[5]。
1.4典型案例
2009—2010年,Pfaller等[4]在美国25个州、1个特区和1个美国领地的40个地点开展饮用水调查,采集10处私人住宅和30处商业建筑的73个冷水龙头样品,共获得292份饮用水样。样品来源包括未经处理的私人井水以及以地表水、地下水或混合水为水源的公共供水,采用培养法和qPCR检测。结果显示,qPCR在35%(102/292)的样品中检出胞内分枝杆菌,阳性样品平均浓度为4.0×10³ GU/L,中位数约2.0×10² GU/L;培养法阳性率为5%(16/292)。美国东北部站点的样品阳性率最高,提示地理位置以及水源/消毒方式会影响该菌在饮用水系统中的检出。
2018年9—10月,澳大利亚南澳大利亚州调查发现4名经常使用同一泳池设施的人员出现呼吸道症状,5份患者痰标本均培养出鸟分枝杆菌复合群。随后在2018年9月至2019年3月的5次环境采样中,从泳池池水、过滤器和加热器相关管路等位置采集14份约500 mL水样,采用分枝杆菌培养、MALDI-TOF MS和全基因组测序进行检测与溯源[6]。14份水样均检出鸟分枝杆菌复合群,进一步基因组分析确认患者株和多份水环境株均为胞内分枝杆菌ST210,核心基因组SNP分析显示临床株与早期泳池水株高度聚集,支持泳池为共同暴露来源。4名患者停止进入该泳池后症状均缓解,其中1人短期使用糖皮质激素,均未接受抗分枝杆菌治疗。该事件提示公共泳池等可产生气溶胶的水环境可能成为胞内分枝杆菌暴露来源,应加强水系统维护和环境监测。
1.5防治对策
免疫低下者(如艾滋病患者)可口服克拉霉素或阿奇霉素预防,避免接触污染水源;医院环境需要定期消毒,减少医院水源及器械的胞内分枝杆菌定植风险。治疗可采用联合用药,例如克拉霉素、乙胺丁醇、利福霉素等。
参考文献
[1] 胡桂, 刘成侠. 病原微生物学与免疫学实验技术. 北京: 中国医药科技出版社, 2015.
[2] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=965.
[3] Thorel, Marie Françoise, Huchzermeyer et al. Mycobacterium avium and Mycobacterium intracellulare infection in mammals. Revue Scientifique et Technique (International Office of Epizootics), 2001, 20: 204-218.
[4] Pfaller S, King D, Mistry JH et al. Occurrence revisited: Mycobacterium avium and Mycobacterium intracellulare in potable water in the USA. Applied Microbiology and Biotechnology, 2022, 106: 2715-2727.
[5] 王康, 葛淑敏, 宋力强 等. 胞内分枝杆菌ELISA检测方法的建立及初步应用. 现代预防医学, 2019, 46: 1668-1671+1683.
[6] Selway CA, Shephard L, Hobby M et al. Genomic Characterization and SNP Analysis Connect Respiratory Infections Caused by Mycobacterium intracellulare with a Pool Facility. Microbial Genomics, 2025, 11: 001577.
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