阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)
物种名:阴沟肠杆菌
拉丁学名:Enterobacter cloacae
分类学地位: 细菌界Bacteria;假单胞菌门Pseudomonadota;
γ-变形菌纲Gammaproteobacteria;肠杆菌目Enterobacterales;
肠杆菌科Enterobacteriaceae;肠杆菌属Enterobacter
阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)是肠杆菌科肠杆菌属的成员之一。该菌为革兰阴性粗短杆菌,宽约0.6-1.1μm,长约1.2-3.0μm,有周身鞭毛(6-8条鞭毛)动力阳性,无芽孢无荚膜,其最适生长温度为30℃,兼性厌氧,在普通培养基上就能生长,形成大而湿润的黏液状菌落,在血琼脂上不溶血,为机会致病菌[1]。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)为革兰阴性、有动力、无芽胞、兼性厌氧的杆菌,菌体大小约0.4±0.8 μm×0.8±1.9 μm,具周生鞭毛;在TSB琼脂上37℃培养24小时后,形成圆形、白色、半透明、隆起、表面光滑的菌落。生长发生在4 ± 40℃,最适生长温度为35±37℃;生长发生在pH5.0至10.0之间,最适pH为6.0±7.0;在37℃下可在含0至7%(wt/vol)NaCl的TSB培养基中生长[2]。

图1 阴沟肠杆菌在麦康基琼脂培养基上图片[3]
1.1.2形态学特征
阴沟肠杆菌属于肠杆菌科肠杆菌属,为粗短杆菌,有周身鞭毛,一般6-8条,无芽孢,无荚膜,阴沟肠杆菌为兼性厌氧菌,主要形成黄色或灰白色黏液状菌落,大而湿润。在血琼脂平板上不溶血,在肠道选择性培养基上可发酵乳糖形成红色菌落[4]。

图2 阴沟肠杆菌显微图像[5]
1.1.3生化特征
粟海军等人研究的阴沟肠杆菌分离菌具有运动性,能利用葡萄糖、蔗糖、棉子糖、蜜二糖、甘露醇、山梨醇、木胶醇和枸橼酸盐,不发酵乳糖,不产生硫化氢,MR反应阴性,VP反应阳性;鸟氨酸脱羧酶和精氨酸脱羧酶阳性,赖氨酸脱羧酶阴性等,符合阴沟肠杆菌的生理生化特征[6]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
根据Pedersen等人[7]的研究,阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)JP120可在土壤中存活,在田间湿润土壤中14天内数量仅轻微下降,培养法、免疫荧光显微镜和DNA杂交三种方法结果一致;而在风干土壤中,大部分细胞以完整DNA携带细胞形式存在,既不可培养也不可存活,但仍有少量活的非可培养细胞持续存在至少2周,再湿润后仅少数细胞恢复可培养性和存活能力,表明土壤可作为该菌在自然环境中的潜在储库。
1.2.2致病性
根据Yang等人[8]的研究,nagZ基因在致病性菌株中高表达,是调控阴沟肠杆菌毒力的关键因子—敲除nagZ后,细菌在蜡螟幼虫、小鼠和巨噬细胞模型中的毒力均显著下降,炎症因子(IL-6、TNF-α)诱导能力减弱,组织病理损伤减轻;同时,nagZ缺失还增强了宿主对细菌的清除能力,并显著提高头孢他啶(即使是亚治疗剂量)的抗菌效果。此外,致病性菌株比定植菌株表达更高水平的 nagZ,表明nagZ可作为阴沟肠杆菌的毒力标志物和潜在治疗靶点。
1.3检测方法
(1)传统方法:用灭菌蒸馏水于36℃增菌24 h后,选用自主设计的阴沟肠杆菌分离琼脂进行选择性分离,再运用赖氨酸脱羧酶、鸟氨酸脱羧酶、精氨酸双水解酶这一组生化实验进行进一步筛选,最后选择ID32E或VITEK GNI+进行生化鉴定,可以检测奶粉中低含量阴沟肠杆菌[9]。
(2)分子检测方法:Ji等人[10]为区分阴沟肠杆菌复合群中四种临床常见菌种(E. cloacae、E. hormaechei、E. roggenkampii 和 E. kobei),基于各物种的特异性核心基因设计了四对引物:EC-F/R、EH-F/R、ER-F/R、EK-F/R(见表1),建立了一步多重PCR方法。该方法对E. cloacae的检测灵敏度和特异性均达100%,对E. hormaechei为95.73%和98.51%,对E. roggenkampii为76.47%和98.60%,对E. kobei为92.31%和96.59%;多重PCR对四种菌的检测限分别为1 pg、50 pg、5 pg和50 pg DNA,且与hsp60分型和全基因组测序结果完全一致,表明该方法可靠、快速、经济,适用于临床常规诊断和分子监测。
表1 阴沟肠杆菌PCR引物序列[10]
| 引物名称 | 引物序列(5’→3’) |
| EC-F | TGAAAACCTTATCCGCGA |
| EC-R | GGCAGGTGGGAAGATAAA |
| EH-F | AACTGTCAGGGTTTGCGC |
| EH-R | CAAACAGCGCCACGTATT |
| ER-F | ATCAGCATCGGGATCGGT |
| ER-R | GCTTTTGAACAAACTCAGCATA |
| EK-F | GGCATTGCCTTACAAGGAG |
| EK-R | GTCACCCGCAGAATTTCT |
1.4典型案例
2004年,安徽某公司职工群体陆续出现急性胃肠炎症状,主要表现为恶心、呕吐、腹胀及水样腹泻(严重者每日腹泻可达7-8次),均无明显发热,共计37人发病。经当地疾控部门流行病学调查及实验室病原学检测证实,这是一起由阴沟肠杆菌污染生活饮用水源而引起的介水传播疾病暴发事件。调查发现,该公司的二次供水设施(如顶楼蓄水池或水箱)日常卫生管理存在严重漏洞。水箱长期未按规定进行清洗和消毒,且顶部密封不严。阴沟肠杆菌广泛存在于自然环境(土壤、污水)及人和动物的肠道中。随着雨水渗漏或鸟类排泄物的落入,该条件致病菌混入供水系统,在未经有效氯化消毒的死水中大量定植并繁殖。职工饮用了含有高浓度致病菌的受污染生活用水后,细菌在消化道内突破宿主黏膜免疫屏障,释放内毒素并引发肠道炎症,进而导致了此次群体性腹泻暴发[11]。
1.5防治对策
(1)加强劳动保护,避免外伤及伤口感染,保护皮肤及黏膜的完整与清洁。
(2)做好医院各病房的消毒隔离及防护工作,勤洗手,防止致病菌及条件致病菌在医院内的交叉感染。慢性带菌的医护人员应暂调离病房并给予治疗。
(3)合理使用抗菌药物及肾上腺皮质激素,注意防止菌群失调。出现耐药菌株的感染时,应及时调整治疗。
(4)在进行各种手术、器械检查时,要严格遵守无菌操作规程,避免交叉感染。
(5)患者可以在医生的指导下使用注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠、注射用哌拉西林钠等药物治疗。如有脓肿,则需要通过手术治疗。
(6)减少或消除粪便和污水对水源的污染。医院、养殖场、城市下水道等产生的粪便和污水,应进行有效的处理和排放,避免直接排入水体或渗入地下水。
参考文献
[1] 内蒙古自治区农牧业科学院. https://www.imaaahs.ac.cn/html/srpz/20230222/14433.html.
[2] Hou Y, Zhang Y, Yu X et al. First report of Enterobacter cloacae causing bacterial palea browning on rice seedlings in Heilongjiang Province, China. Plant Disease, 2020, 104(6): 1606-1609.
[3] Centers for Disease Control and Prevention(CDC). https://wwwn.cdc.gov/phil/Details.aspx?pid=6551.
[4] 冯婷婷, 王佳贺. 阴沟肠杆菌感染与耐药机制的研究进展. 中国人兽共患病学报, 2017, 33(10): 933-937.
[5] Microbiology in Pictures. https://www.microbiologyinpictures.com/bacteria-micrographs/gram-stain/gram-negative/enterobacter.html.
[6] 粟海军, 王野影, 贺欣薇, 等. 亚洲黑熊源阴沟肠杆菌的分离鉴定及耐药性分析. 中国畜牧兽医, 2018, 45(8): 2341-2346.
[7] Pedersen JC, Jacobsen CS. Fate of Enterobacter cloacae JP120 and Alcaligenes eutrophus AEO106(pRO101) in soil during water stress: effects on culturability and viability. Applied and Environmental Microbiology, 1993, 59(5): 1560-1564.
[8] Yang X, Yu X, Zhou L et al. Exploring nagZ as a virulence biomarker and treatment target in Enterobacter cloacae. BMC Microbiology, 2025, 25: 10.
[9] 吕敬章, 黄李华, 赵贵明, 等. 奶粉中阴沟肠杆菌的检测方法研究. 食品科学, 2009, 30(2): 159-163.
[10] Ji Y, Wang P, Xu T et al. Development of a one-step multiplex PCR assay for differential detection of four species (Enterobacter cloacae, Enterobacter hormaechei, Enterobacter roggenkampii, and Enterobacter kobei) belonging to Enterobacter cloacae complex with clinical significance. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2021, 11: 677089.
[11] 潘勇, 樊群. 1起水源污染引起疾病暴发的调查与实验分析. 安徽预防医学杂志, 2006, 12: 118-119.
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