1.偶发分枝杆菌(Mycobacterium fortuitum)

物种名:偶发分枝杆菌

拉丁学名:Mycobacterium fortuitum

分类学地位:

· 界:细菌界 (Bacteria)

· 门:放线菌门(Actinobacteria)

· 纲:放线菌纲(Actinobacteria)

· 目:分枝杆菌目(Mycobacteriales)

· 科:分枝杆菌科(Mycobacteriaceae)

· 属:分枝杆菌属(Mycobacterium)

偶发分枝杆菌是非结核分枝杆菌 (NTM) 之一, 1938年由Costa Cruz命名。在Bergey细菌系统手册 (1986) 中, 偶发分枝杆菌分为两个亚种, 即偶发亚种(M.fortuitum Supsp fortuitum) 和外来亚种 (M.fortuitum Supsp peregrinum) [1]。与鬼分枝杆菌、耻垢分枝杆菌属分枝杆菌属第Ⅳ群,在自然环境中普遍存在。属于条件致病菌。具有生长缓慢、不产毒素、耐受性强、致病力弱等特点。偶发分枝杆菌引起的感染潜伏期长,病程发展缓慢、多重耐药、易复发。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

偶发分枝杆菌,也被称为偶然分枝杆菌,是一种属于分枝杆菌属的细菌。它的培养特征主要表现在以下几个方面:

1.生长速度:偶发分枝杆菌是一种迅速生长的分枝杆菌,在适当的条件下,如20~25℃、30℃及37℃的温度下,通常只需要2~4天就能形成明显的菌落。

2.菌落形态:偶发分枝杆菌形成的菌落不产生色素,略显灰色,并且呈粘液性。

3.染色反应:在生物化学特性上,偶发分枝杆菌的触酶反应强阳性,烟酸及中性红试验均阳性,抗酸染色阳性,但革兰及PAS染色阴性。

另外,值得注意的是,偶发分枝杆菌具有变异性,因此一般的抗生素对其无效,且病程较长,易反复破溃。

在感染方面,偶发分枝杆菌可以通过伤口传染,引发一系列的皮肤和组织病变,如伤口不愈合、皮下脓肿等。在显微镜下,可以观察到结节性或弥漫性肉芽肿性真皮或皮下组织炎,皮下组织中见大量的炎细胞浸润,以及隧道或窦道形成,内含脓性或出血坏死性物质等病变特征。

1.1.2形态学特征

分离培养:患者高热时抽取静脉血20 ml分别注射于需氧、厌氧血培养瓶中,在BD全自动血培养仪中培养。2天后血培养仪报警,取出阳性需氧血培养瓶转种于血平板、巧克力平板和中国蓝平板上,置于37℃ CO2培养箱中培养。2天后血平板上长出细小、略带黄色、表面粗糙、不溶血、不易乳化的菌落。对其进行革兰染色和抗酸染色,发现大量革兰染色阳性且抗酸染色阳性的杆菌(见图1、2) 。 根据培养及染色初步判定所分离的细菌为快速生长的非结核分枝杆菌,为了菌种鉴定对其进行了生化及选择培养鉴定[2],发现其为偶发分枝杆菌。

a.

c.

b.

d.

偶发分枝杆菌菌落涂片革兰氏染色

图1 菌落涂片革兰染色( ×1000 )

偶发分枝杆菌菌落涂片抗酸染色

图2 菌落涂片抗酸染色( ×1000 )

1.1.3生化特征

偶发分枝杆菌的生化特征主要包括其生物化学特性和代谢活性。

首先,偶发分枝杆菌在生物化学特性上表现出一些独特的反应。例如,它的触酶反应强阳性,这意味着该细菌能够催化过氧化氢的分解,产生水和氧气。此外,偶发分枝杆菌的烟酸试验和中性红试验也呈阳性,这进一步证实了其生化特性。

其次,偶发分枝杆菌还具有一些特殊的代谢活性。作为一种条件致病菌,它能够在特定的环境条件下生长和繁殖。例如,在适当的温度(如20~25℃、30℃及37℃)和营养条件下,偶发分枝杆菌能够迅速生长并形成明显的菌落。此外,该细菌还具有一定的变异性,这使得它能够适应不同的环境和宿主条件,从而导致感染的发生。

需要注意的是,偶发分枝杆菌对一般抗生素具有耐药性,这使得其感染的治疗相对困难。

1.1.4 分子生物学特征

偶发分枝杆菌的分子生物学特征包括其基因组结构、遗传变异性和分子诊断方法等方面。

首先,偶发分枝杆菌的基因组结构相对复杂,包含大量的基因和调控元件。这些基因和调控元件共同参与了细菌的代谢、生长、复制和感染过程。

其次,偶发分枝杆菌具有一定的遗传变异性。这种变异性可能来源于基因突变、基因重组和水平基因转移等过程。遗传变异性使得偶发分枝杆菌能够适应不同的环境和宿主条件,从而导致感染的发生和传播。同时,遗传变异性也给偶发分枝杆菌感染的诊断和治疗带来了挑战。

最后,在分子诊断方面,偶发分枝杆菌具有一些特异的分子标记和检测方法。例如,可以通过PCR扩增偶发分枝杆菌的特定基因片段,或者利用基因探针进行杂交检测。这些分子诊断方法具有高度的特异性和敏感性,可以快速准确地诊断偶发分枝杆菌感染。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

偶发分枝杆菌广泛存在于自然界之中,常从水源中、土壤中以及医院环境中被检出[3]。主要引起皮肤和软组织感染,少数情况可引起淋巴结、眼、耳、心脏瓣膜、以及全身播散性炎症。可出现系统症状如结膜充血、咳嗽、呼吸困难、头晕、恶心等。部分病例可进展为大的、波动性的脓肿,以及局部破溃表现。偶发分枝杆菌感染病例约一半为仅累及皮肤,以小的红斑丘疹开始,进展为局部浸润性红斑、暗红色结节、脓肿、渗出和窦道形成。组织病理上,真皮和皮下组织中性粒细胞微脓肿是特征性的,但可能会出现伴有或不伴有坏死的结核样肉芽肿,抗酸染色可能为阴性。偶发分枝杆菌引起皮肤感染可呈现两种模式[4],在免疫功能正常的宿主中或仅局部创伤患者中,出现局部脓肿形成,常伴有红斑、肿胀。在免疫功能低下或长期植入导管的个体中,常表现为多处皮下结节性病变。

1.2.2 致病性

偶发分枝杆菌感染引发的系统症状主要包括发热(62.37%)、肢体疼痛(26.73%)、胃肠道不适(15.84%)、呼吸困难(7.43%)。在仅皮肤受累的152例患者中,皮损的类型包括脓肿(34.18%)、渗出(30.61%)、红斑(24.49%)、结节(21.94%)。如图3、4所示。

偶发分枝杆菌脚部脓肿

图3

1a: 右下肢踝部见花生大的皮色囊肿;1b: 偶发分枝杆菌qPCR检测阳性;1c: 右足组织病理:表皮增厚,真皮深层和皮下脂肪片性坏死,中性粒细胞、淋巴细胞、组织细胞、浆细胞、多核巨细胞片状浸润,(HE,×100);1d: 原有皮损基本消退,部分皮损结痂,无新发皮损,遗留色素沉着

偶发分枝杆菌手部脓肿

图4

2a: 右手中指背部见浸润性红色斑块,境界清楚; 2b: 偶发分枝杆菌qPCR检测阳性; 2c: 右手中指组织病理:表皮角化过度,棘层增厚,真皮浅中层血管周围淋巴细胞、组织细胞、少许中性粒细胞浸润(HE,×40); 2d: 治疗4个月后,原有皮损较前基本消退,无新发皮损,遗留色素沉着

1.3检测方法

1.传统方法:PPD实验(结核菌素实验)、PNB(对硝基苯甲酸)生长实验

2.PCR-核酸序列检测法

3.荧光定量PCR(qPCR)技术

4.PCR-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)分析法

5.PCR单链构象多态性(PCR-SSCP)分析法

6.基因芯片法

7.速生型非结核分枝杆菌快速MIC鉴定法

8.免疫学鉴定法

1.4典型案例

男性患者,69岁。患者2016年1月开始出现畏寒、发热,体温峰值39℃,发热无明显规律,在外院经治疗后体温可恢复正常,因仍反复发热于2016年4月11日入院。

男性患者,74岁。患者在住院期间(2017年6月8日—7月21日)因咽癌食管癌化学治疗(化疗)后第7天(2017年7月2日)出现发热,体温峰值40.3℃,伴腹胀、腹泻。

男性患者,11个月23 d。入院前1周出现发热,体温峰值39.2℃,热型不规则,偶有咳嗽,呈非痉挛性咳,痰不易咳出[5]

1.5防治对策

预防偶发分枝杆菌感染的措施主要包括以下两个方面:

接种卡介苗:卡介苗是一种无毒的活细菌疫苗,通过细胞介导的免疫反应,能够使人体产生特异性抗体,有效预防结核分枝杆菌感染,同时也可以预防由结核分枝杆菌感染引起的其他病变。接种卡介苗是预防偶发分枝杆菌感染的重要措施之一。

增强抵抗力:抵抗力差、免疫力低的人群更容易感染偶发分枝杆菌。因此,增强个人抵抗力是预防偶发分枝杆菌感染的关键。平时应多进行锻炼,适当增加每日所需的营养,保持营养均衡。例如,每天搭配奶类、豆制品、鱼类、虾类、水果、蔬菜等食物食用,可以为身体提供足够的营养,增强抵抗力。

参考文献

  1. SneathPA .Bergey’smanualofsystematicbacteriology [C].Volume2 , Williams&Wilkins, London , 1986 , 1436~ 1457.
  2. 吴武佳,李庆华,马晓光等. 从血液中分离出一株偶发分枝杆菌 [J]. 临床肺科杂志, 2015, 20 (04): 752-754.
  3. Wolinsky E.Nontuberculous mycobacteria and associated diseases[J].Am Rev Respir Dis,1979,119(1):107-159.
  4. Silvestre Salvador JF,Betlloch MI,Alfonso R,et al.Disseminated skin infection due to Mycobacterium fortuitum in an immunocompetent patient[J].J Eur Acad Dermatol Venereol,1998,11(2):158-161.
  5. 黄梅会,吴华,王旭明. 快速生长分枝杆菌菌血症的菌种分布及临床研究 [J]. 中国感染控制杂志, 2019, 18 (10): 936-941.