斯特科雷沃氏菌

斯特科雷沃氏菌(Prevotella stercorea

斯特科雷沃氏菌(Prevotella stercorea),隶属于细胞是革兰氏阴性杆菌,是厌氧和非孢子形成[1]。P. stercorea可能是健康人类肠道中第二普遍且相对丰富的物种,仅次于普氏菌。

5.1生物学特性

5.1.1培养特征

斯特科雷沃氏菌最适生长温度为37℃,在100% 二氧化碳气体下37 ℃孵育48小时后,EG 琼脂平板上的菌落呈半透明、圆形、完整、略凸和光滑。生长的最佳温度是37微克。七叶皂苷琼脂抑制拟杆菌胆汁生长。

图1斯特科雷沃氏菌平板划线照片

5.1.2生化特征

斯特科雷沃氏菌可以激活 TLR2受体诱导Th17 细胞极化,从而引发炎症反应。此外,由斯特科雷沃氏菌介导的肠道黏膜炎症反应可以增加肠道通透性和促进细菌移位,从而加重和促进全身炎症[1]

斯特科雷沃氏菌对纤维素、蛋白质的生物降解发挥重要作用。此外,瘤胃内的斯特科雷沃氏菌不仅具有可选择性地降解可溶性葡萄糖酸和吸收利用可溶性淀粉多糖等,还可选择性迅速分解可溶性植物细胞壁多糖酸盐和选择性降解植物果胶,但目前并不能完全迅速降解纤维素。斯特科雷沃氏菌具有分解还原糖体的特殊能力,在葡萄糖肉汤培养基生长分化过程中,易分解形成沉淀,其细胞形状主要呈光滑线状或线状形。在任何富含游离氨基酸和小链肽类的培养条件下,普雷沃氏菌菌株均能够正常生长。普雷沃氏菌萌发的菌丝发酵的最舒适温度在37℃左右,主要的发酵降解产物有吲哚乙酸等。但由于普雷沃氏菌吸收利用游离氨基酸的能力较弱,吲哚乙酸试验也呈现阴性,从而抑制产生神经鞘脂。

纤维不能轻易被瘤胃内的斯特科雷沃氏菌直接降解,但如果将斯特科雷沃氏菌菌体与纤维诱降解细菌进行共同诱导培养,可以迅速提高对纤维素多糖诱降解的破坏能力,更有效地利用纤维木聚糖体和果胶。

5.2分布、传播与致病性

5.2.1 分布与传播

除了普氏菌之外,人类肠道还存在其他几种普雷沃氏菌,如普氏菌、直肠普氏菌、组织普氏菌以及一些仅通过从人类肠道宏基因组中恢复的基因组已知的普氏菌。根据健康人类肠道宏基因组,其中,P. stercorea可能是健康人类肠道中第二普遍且相对丰富的物种,仅次于普氏菌,而对其他普氏菌属物种的分布知之甚少。

由于许多普雷沃氏菌MAG 直接源自人类肠道宏基因组,从代表来自中国、日本、美国、奥地利、丹麦、法国、西班牙、以色列、瑞典、萨尔瓦多、秘鲁、斐济、蒙古和坦桑尼亚的非疾病队列中下载了 4095 个人类肠道宏基因组数据集,并且将质量过滤读数映射到在物种水平(95% ANI)去重复的普雷沃氏菌MAG集。正如预期的那样,普雷沃氏菌总数农村人口数据集斐济的相对丰度最高(平均相对丰度为 36.1%),其次是唐山(中国;20.5%)和蒙古(19.6%)。与患病率在 11% 至 58% 之间的城市群体相比,这些疾病在斐济(97.8% 患病率)、萨尔瓦多(94.7%)和蒙古(91.8%)等农村社区也更为普遍(表​(表格1)。1)。在上述确定的普雷沃氏菌属中,普雷沃氏菌最为普遍(平均 30.7%),总体相对丰富(平均 3.3%)。其他普遍且相对丰富的物种主要来自两个不同的谱系,一个与P. copri关系更密切,另一个与P. stercorea关系密切。

普雷沃氏菌的过度生长和乳酸杆菌的减少与小鼠骨髓炎的发病有关。模型小鼠普雷沃氏菌减少导致乳酸菌增加,对骨髓炎有保护作用。因此,普雷沃氏菌菌群的改变可能与骨髓炎的发生发展有关。

5.2.2 致病性

在感染HIV后,感染者的肠道菌群发生了较大的变化。但让他们惊讶的是,相比于没有感染的人,在感染HIV之前,感染者的肠道就发生了变化。最明显的变化是,促炎细菌Prevotella stercorea以及和患直肠癌、HIV感染相关的细菌的数量会增加,而抑制炎症的多种拟杆菌、理研菌(Rikenellaceae)的数量则降低了。

促炎细菌的增加很像是一个导火索。当它们入侵人体时,在人类肠道周围巡逻的细胞会产生一些炎症因子,引发一系列的连锁效应——增强炎症反应,提高肠道黏膜的通透性。这些炎症因子会进一步唤醒CD4+ T细胞。CD4+ T细胞在进入肠道、试图募集其他免疫细胞时,可能就会遭遇它的克星——HIV。HIV首先会感染它们,进行一波增殖。有了第一波的积累后,HIV便会入侵CD4+ T细胞在肠道的栖息地——肠道相关淋巴组织(Gut-associated lymphoid tissue,GALT),消耗更多的CD4+ T细胞。

5.3检测方法

API ZYM 和 API An-Ident 系统在鉴定口腔和非口腔革兰阴性细菌方面是很常用的[1]

5.4典型案例

被诊断患有自闭症的儿童的斯特科雷沃氏菌属丰度较低。婴儿斯特科雷沃氏菌水平的下降与两岁时的行为问题有关。

研究人员分析了从2010年到2015年收集的数据,这些数据观察了怀孕36周的母亲以及她们1个月、6个月和12个月大的婴儿的粪便样本。有食物过敏的儿童(58名)与没有食物过敏的儿童(258名)进行了比较。

他们发现,20%没有过敏的婴儿的粪便样本中含有斯特科雷沃氏菌,而过敏婴儿的粪便样本中只有8%含有斯特科雷沃氏菌:母亲的粪便样本中含有斯特科雷沃氏菌,意味着婴儿产生过敏的风险更低。

5.5防治对策

(1)医院应加强全体医务人员专业素养,并进行相关知识培训和指导, 掌握感染该菌的消毒、隔离、防护以及合理使用抗生素等预防和控制方法。

(2)国家和政府应出台相应的水生态管理法,严格管控工业废水、污水的排放,防治对水环境造成污染,致病微生物大量繁殖。

参考文献

[1] Prevotella copri sp. nov. and Prevotella stercorea sp. nov., isolated from human faeces. Int J Syst Evol Microbiol. 2007 May;57(Pt 5):941-946.

[2] Prevotella species in the human gut is primarily comprised of Prevotella copri, Prevotella stercorea and related lineages.Scientific Reports,2022,12(1):9055-9055.

[3] Prevotella merdae sp. nov., a new bacterial species isolated from human faeces. FEMS microbiology letters,2022,369(1):