1. 鼻疽伯克霍尔德菌(Burkholderia mallei)
物种名:鼻疽伯克霍尔德菌
拉丁学名:Burkholderia mallei
分类学地位:细菌界Bacteria;变形菌门Proteobacteria;
γ-变形菌纲Gammaproteobacteria;伯克氏菌目Burkholderiales;
伯克霍尔德菌科Burkholderiaceae;伯克霍尔德菌属Burkholderia
鼻疽伯克霍尔德菌属伯克霍尔德菌属,为微弯棒状杆菌,大小不一,可通过接触、呼吸道和消化道传播至人而致病。鼻疽伯克霍尔德菌对人类主要危险性在于感染剂量低、高致病性和高死亡率、多重耐药以及容易气溶胶化。一旦感染,病情往往较为严重,如不使用抗生素治疗,死亡率高达90%以上。鼻疽伯克霍尔德菌曾用作生物武器,被认为是生物恐怖袭击的病原体。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
鼻疽伯克霍尔德菌是一种小的杆状细菌,在大多数培养条件下发育缓慢,是一种兼性细胞内病原体。在营养丰富的培养基上生长良好,形成圆形、光滑、凸起的菌落。该菌的生长温度范围为37~39℃,最适生长温度为37℃。在含有4%甘油的营养琼脂培养基上,菌落呈黄色或蜜黄色。血平板菌落特点为:中等大小,灰白色,湿润菌落,见图1。
图1 鼻疽伯克霍尔德菌在血平板上的培养结果
1.1.2形态学特征
鼻疽伯克霍尔德菌是一种革兰氏阴性、双极、好氧、非运动杆菌,具有无鞭毛、无芽孢、无荚膜的特点。在显微镜下观察,其形态为短杆状,大小约为0.5~0.8 μm×1.0~2.0 μm,末端呈圆形。
图2 鼻疽伯克霍尔德菌显微照片
1.1.3生化特征
鼻疽伯克霍尔德菌革兰氏染色阴性,无鞭毛,不能活动,无荚膜,不产生芽孢,在甘油肉汤中生长发育良好。能产生2种抗原,即特异性多糖抗原和共同抗原。该菌能分解葡萄糖、蔗糖和麦芽糖等碳水化合物,产生酸性代谢产物。此外,它还能还原硝酸盐为亚硝酸盐,并具有过氧化氢酶活性。
1.1.4 分子生物学特征
(1)毒力岛和毒力基因
鼻疽伯克霍尔德菌的基因组中包含多个毒力岛,这些区域编码了多种与致病性直接相关的蛋白。例如,该菌拥有一些能够破坏宿主细胞、干扰免疫系统或促进细菌在宿主体内生存和繁殖的毒力基因[1]。
(2)分泌系统
鼻疽伯克霍尔德菌利用多种分泌系统来向细胞外环境或宿主细胞内释放毒力因子。其中,III型分泌系统(T3SS)和VI型分泌系统(T6SS)在鼻疽伯克霍尔德菌的致病过程中尤为重要。这些分泌系统能够将效应蛋白注入宿主细胞,从而干扰细胞信号传导、破坏细胞骨架或导致细胞死亡。
(3)调控机制
鼻疽伯克霍尔德菌的致病性还受到复杂的调控网络的精确控制。这些调控机制包括双组分系统、群体感应系统和转录后调控等,它们能够感知环境变化并相应地调整毒力基因的表达[2]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
该菌能分解葡萄糖、蔗糖和麦芽糖等碳水化合物,产生酸性代谢产物。此外,它还能还原硝酸盐为亚硝酸盐,并具有过氧化氢酶活性。
1.2.2 致病性
急性型:起病较急,发病初期可表现为体温升高,高热可达40°C左右,伴有颌下淋巴结的肿大。通过皮肤破损处侵入体内,可出现小结节,伴随局部的淋巴管炎,随着病情的加重,感染部位可出现蜂窝织炎或脓肿,脓肿破溃可形成瘘管,排出灰白色或红色脓液。如从眼、鼻、口腔等部位侵入体内,可出现黏液脓性分泌物,随病情发展可出现肉芽肿和溃疡病变[3]。从肺部侵入体内,会发生急性肺部感染,出现头痛、发热、乏等症状,伴随有淋巴结肿大和脾大[4]。急性期如未积极治疗,随着大量病菌入侵,可出现败血症,出现全身性皮疹,随后发展为全身脓疱,出现严重毒血症状,内脏器官广受累,可在7~10天内死亡。
慢性型:患者症状多不典型,可仅有低热或长期的不规则发热、出汗,及四肢、关节的酸痛。皮肤症状与急性期相似。全身血液系统、关节、骨髓、内脏及中枢神经系统均可累及。病情多发展缓慢,可反复发作。随着病程的发展,患者呈恶病质状,少数可自行痊愈,但侈数患者常因逐渐衰竭或突然恶化而死亡。
1.3检测方法
(1)病原学检查:血、尿、分泌物、脓液或穿刺液可通过染色,在显微镜下看到革兰阴性小杆菌,着色不均匀,但由于病原菌在分泌物和组织中浓度低,生长缓慢,分离难度大,与类鼻疽不易鉴别,通过血清凝集试验、生化反应以及商用鉴定系统加以鉴定。
(2)分子生物学检查:可通过设计特异性引物,进行聚合酶链反应检测,检测特异性序列,可用于检测脓液、分泌物和血液中的病原菌,灵敏度和特异性较高,节省时间[5]。
(3)血清学检查:有间接血凝试验、补体结合试验、酶联免疫吸附试验及间接兔疫荧光法等检测方法。间接血清凝集试验是最常用的调查方法,在感染后第2周血清凝集效价可明显升高,灵敏度高但特异性差,且与类鼻疽伯克霍尔德菌有叉免疫反应。补体结合试验在第3周可呈阳性反应,特异性强。
(4)影像学检查:可发现肝脏、脾脏、肺脏等脏器出现脓肿。
1.4典型案例
在美国的密西西比州南部的墨西哥湾沿岸地区,卫生部门对水和土壤样本进行检测时,首次在环境样本中发现了鼻疽伯克霍尔德菌的存在。这种病原细菌通常存在于被污染的土壤或水源中,且主要流行于热带和亚热带地区。这一发现表明,即使人们没有出国旅行,只是居住在自己的家中,也有可能因为接触到被鼻疽伯克霍尔德菌污染的水源或土壤而感染。此外,有两名确诊的患者,他们居住在相隔仅10英里的地方,这进一步证实了鼻疽伯克霍尔德菌在该地区的存在和传播。这两名患者的生活环境中都检测到了鼻疽伯克霍尔德菌,表明他们可能是在不同时间接触到了这些被污染的土壤和水源而感染的。这一案例引起了广泛关注,不仅因为它是在美国本土首次从环境样本中检测到鼻疽伯克霍尔德菌,还因为这种细菌具有很高的致死率,且目前尚无有效的疫苗可供预防。这也提醒人们要更加重视水源和土壤的保护,以防止类似疫情的爆发。
1.5防治对策
(2)加强个人防护意识,避免直接接触感染动物的分泌物或排泄物。
(3)对于疑似感染的患者应及时就医并进行隔离治疗。
(4)加强环境卫生整治工作,消除病原菌的传播途径。
(5)控制和管理动物饲养场,确保动物粪便和污水不直接排入水体。
(6)加强对水源地的保护,确保水源地周围没有潜在的污染源,如感染动物的尸体、排泄物等
参考文献
[1] 符晓莹, 李欢, 李沙, 等. 海南类鼻疽伯克霍尔德菌临床分离株的基因岛特征和毒力因子分析[J]. 中国人兽共患病学报: 1-12.
[2] 杨文波. 类鼻疽伯克霍尔德菌适应定殖的比较基因组学研究[D]. 中国人民解放军陆军军医大学, 2023.
[3] 李骁. 类鼻疽伯克霍尔德菌O-抗原在其感染致病中的作用研究[D]. 中国人民解放军陆军军医大学, 2023.
[4] 陈宗存, 符沙沙, 陈金逸, 等. 糖尿病足合并类鼻疽伯克霍尔德菌感染64例临床特征、药敏特点和治疗分析[J]. 安徽医药, 2024, 28(2): 256-259.
[5] 李偲. 构建CRISPR/Cas14a联合新型MOF材料的生物传感器检测类鼻疽伯克霍尔德菌[D]. 海南医学院, 2024.