1.鼻疽诺卡氏菌(Nocardia farcinica)
物种名:鼻疽诺卡氏菌
拉丁学名:Nocardia farcinica
分类学地位: 细菌界Bacteria;放线菌门Actinomycetota;
放线菌纲Actinomycetes;分枝杆菌目Mycobacteriales;
诺卡氏菌科Nocardiaceae; 诺卡氏菌属 Nocardia
鼻疽诺卡氏菌是一种革兰氏阳性杆菌,属于放线菌目的诺卡菌属,能导致原位及全身感染[1]。它是一种普遍存在于土壤和水环境中的细菌。感染鼻疽诺卡氏菌的常见症状包括鼻腔疼痛、鼻塞和流鼻血等。该菌感染主要引起慢性肺炎、肺脓肿、软组织纤维化、皮肤和皮下的急、慢性化脓性表现,少数可呈全身性感染。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
鼻疽诺卡氏菌的微菌落由杆菌或球菌萌发伸长而形成。 24小时后开始分枝,生长慢。在大部分培养上有稀疏微灰色气丝。3~5天后开始断裂成菌丝节段、杆菌和球菌。在普通琼脂平板上培养3天后可见菌落,7~11天后菌落凸起,气生菌丝形成后,表面呈绒毛状。有分枝的长菌丝久存。形态Ⅲ群。抗酸。在营养琼脂培养基上:气丝薄,微白色,基丝呈微灰色;在无机盐葡糖琼脂上:菌落呈微灰色,少量气丝在边缘;在明胶培养基上:颗粒状不规则小菌落,不液化;在马铃薯块上生长:气丝在顶端,基丝呈黄色,皮革状。
图1 鼻疽诺卡氏菌在固体培养基上
1.1.2形态学特征
鼻疽诺卡菌的形态学特征包括革兰氏阳性杆菌,在显微镜下,该菌呈现为细长的杆菌,通常呈单个或成对排列,菌体大小为0.6 μm×(3~4)μm,无运动性。细胞通常呈现为无色或浅染色,但在某些情况下,可能会显示出微黄色或淡橙色。有些菌种呈弱抗酸性,专性需氧,营养要求一般。
1.1.3生化特征
鼻疽诺卡氏菌可用以下化合物为唯一碳源:D-葡萄糖、D-果糖、麦芽糖、甘露糖、石蜡、醋酸钠、丁酸钠、苹果氢酸钠、丙酸钠、丙酮酸钠、琥珀酸钠。硝酸盐还原不定。石蕊牛奶5天变碱性,无进一步变化。生长温度 20~40℃;适温35℃。生长pH 6~10,最适pH为7.5。不为 5% NaCl所抑制,不为5个国际单位青霉素所抑制,对溶菌酶不敏感。DNA内G+C含量为71%。
1.1.4 分子生物学特征
鼻疽诺卡氏菌的毒力因子是指能够使其引起疾病的特定分子或机制。关于鼻疽诺卡氏菌的毒力因子,目前了解的情况相对有限,但以下是一些可能与其毒力相关的因素:
嗜酸性胞外聚合物(Acidic exopolysaccharides):这些多糖物质可以帮助鼻疽诺卡氏菌在宿主组织中形成粘附物,从而促进其定植和侵袭。
细胞壁成分:鼻疽诺卡氏菌的细胞壁含有特殊的酸性酮糖聚合物,这些成分可能有助于其抵抗宿主防御机制,并与疾病的发展相关。
溶酶酶(Lytic enzymes):鼻疽诺卡氏菌可能产生一些溶酶酶,如脂解酶(lipase)和蛋白酶(protease),这些酶可以降解宿主组织,促进病原体的侵袭和扩散。
毒素(Toxins):目前对于鼻疽诺卡氏菌是否产生特定的毒素还存在争议,尚无确凿的证据证明其产生毒素直接导致疾病的发展。然而,一些研究表明,其可能产生一些代谢产物或分泌物,可能对宿主组织产生一定的毒性影响。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
鼻疽诺卡氏菌是一种广泛存在于自然环境中的细菌,主要分布在土壤、水体和植物表面等地方[2]。它可以在土壤中形成孢子或分枝菌丝,从而在环境中存活和扩散。人类和动物可以通过多种途径与鼻疽诺卡氏菌接触,导致感染和疾病的发生。以下是一些可能的传播途径:
呼吸道感染:人们可以通过吸入含有鼻疽诺卡氏菌的土壤或尘埃颗粒而感染。这种感染途径常见于农业工作者、养殖业从业人员或在土壤暴露环境下工作的人群。
皮肤感染:直接接触感染源,如土壤、植物或动物皮肤,可能导致鼻疽诺卡氏菌通过皮肤伤口进入人体引发感染。
医疗设备感染:在医疗环境中,鼻疽诺卡氏菌可以通过污染的医疗设备(如呼吸机、导管或外科手术器械)传播给免疫系统较弱的患者。
动物传播:一些动物,尤其是家畜和宠物,可能是鼻疽诺卡氏菌的携带者。人们可以通过与感染动物接触,或接触其排泄物和分泌物而感染。
1.2.2 致病性
鼻疽诺卡氏菌是一种致病性细菌,它可以引起一种称为鼻疽诺卡菌病(Nocardiosis)的感染疾病。鼻疽诺卡菌病通常发生在免疫系统受损的人群,如长期使用免疫抑制剂的患者、艾滋病患者或有其他基础疾病的人[3][4]。鼻疽诺卡氏菌的致病性主要表现在以下方面:
组织侵袭:鼻疽诺卡氏菌通过其特殊的细胞壁成分和分泌物,能够侵入宿主的组织和器官。它可以通过直接接触感染源或通过呼吸道进入体内,然后在宿主皮肤、肺部、中枢神经系统等组织中定植和繁殖。
溶组织酶:鼻疽诺卡氏菌产生一些溶酶酶,如脂解酶和蛋白酶,这些酶能够降解宿主组织,破坏细胞结构,促进病原体的侵袭和扩散。
免疫逃逸:鼻疽诺卡氏菌具有一定的免疫逃逸能力,可以干扰宿主的免疫反应,抵抗宿主的防御机制。这使得感染更加难以清除,增加了疾病的严重性和持续性。
鼻疽诺卡菌病的症状和临床表现因感染部位和宿主免疫状态的不同而有所差异。常见的症状包括呼吸系统感染引起的咳嗽、胸痛,皮肤感染引起的脓疱和溃疡,以及中枢神经系统感染引起的脑膜炎和脑脓肿等。
1.3检测方法
鼻疽诺卡氏菌的检测通常需要通过实验室的综合方法来进行确认。以下是一些常用的鼻疽诺卡氏菌检测方法:
(1)组织或体液培养:从患者的感染部位(如皮肤溃疡、脓液、痰液等)或体液(如血液、脑脊液等)中采集样本,并将其接种于适当的培养基上进行培养。鼻疽诺卡氏菌通常需要较长的培养时间(数天至数周)才能生长和形成可见的菌落。
(2)细菌形态学观察:通过显微镜观察培养物中的细菌形态特征,如分枝菌丝状结构和孢子形成等,可以初步判断是否存在鼻疽诺卡氏菌。
(3)生化试验:使用一系列生化试剂和培养基进行鼻疽诺卡氏菌的生化特性检测,包括碳水化合物利用能力、酶活性和氧化还原反应等。这些试验可以帮助鉴定鼻疽诺卡氏菌的种属。
(4)分子生物学检测:利用PCR(聚合酶链反应)或其他分子生物学技术,检测鼻疽诺卡氏菌的特定基因或DNA序列。这些方法可以提高检测的敏感性和特异性,并快速确认鼻疽诺卡氏菌的存在。
1.4典型案例
鼻疽诺卡式菌是一种可以在土壤、水和动物粪便中存活并繁殖的细菌。当这些细菌进入水源并达到一定的浓度时,它们就有可能通过饮水的方式被家畜或人类摄入体内。一旦进入体内,这些细菌就可能引起感染,特别是在宿主免疫力较低或存在其他感染因素时。家畜因食用被污染的水、饲料或牧草而发生感染。人经饮水或进食被污染的食物受感染者较为少见,但有因吃病马肉而受感染的报告。
13.5防治对策
为了预防鼻疽诺卡式菌污染水资源,可以采取以下一系列措施,这些措施旨在减少细菌进入水源的机会,并确保水质的安全性。以下是详细的预防方案:
(1)监控和检测:设立监测系统:在关键水源地设立水质监测系统,定期检测水中微生物含量,特别是鼻疽诺卡式菌的存在。
(2)治理和清洁水源:确保工业废水经过适当处理后再排放,避免将未处理的废水直接排入河流或地下水。对于已受污染的水源,使用物理、化学或生物方法进行清洁和消毒,以减少鼻疽诺卡式菌的数量。
(3)加强家畜饲养管理:加强畜舍的清洁和消毒工作,减少家畜与鼻疽诺卡式菌的接触机会。使用清洁饲料和水:确保家畜使用的饲料和水源未受污染,定期检查和更换水源。
(4)教育和宣传:加强对农场主、兽医和公众的教育和宣传,提高他们对鼻疽诺卡式菌及其传播途径的认识,鼓励大家共同参与水资源保护。
通过实施上述措施,可以显著降低鼻疽诺卡式菌污染水资源的风险,保护水资源的安全性,并维护人类和动物的健康。
参考文献
- 张媛,张媛媛,李振军,等.诺卡氏菌研究进展[J].中国人兽共患病学报,2012,28(6):628-634.DOI:10.3969/cjz.j.issn.1002-2694.2012.06.022.
- Holm, P (July 1975). Seven cases of human nocardiosis caused by Nocardia farcinica. Sabouraudia. 13 (2): 161–9. doi:10.1080/00362177585190301. PMID 1162538.
- Malincarne, Lisa (1 May 2002). Primary brain abscess with Nocardia farcinica in an immunocompetent patient. Clinical Neurology and Neurosurgery. 104 (2): 132–135. doi:10.1016/S0303-8467(01)00201-3. PMID 11932043. S2CID 35619104.
- 程振娜, 周晓燕, 李刚, 等. 鼻疽诺卡菌引起的脑脓肿一例报道并文献复习[J] . 中华神经医学杂志, 2018, 17(3) : 312-314. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-8925.2018.03.018.