引言
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)是一種革蘭氏陰性、兼性厭氧、彎曲桿狀、具運動性的Gammaproteobacteria,屬于 Vibrionaceae科的Vibrio屬。與霍亂弧菌(Vibrio cholerae)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)并列為致病性弧菌屬成員。該菌最初于1976年末以Beneckea vulnifica之名被描述為獨立菌種,后于1979年更正命名為創傷弧菌。其主要棲息于溫暖的海水及河口生態系統中,是導致人類胃腸炎、敗血癥和傷口感染的常見病原體。依據生物型劃分,創傷弧菌可細分為三類:生物型1關聯于人類感染,生物型2涉及人類及鰻魚(魚類)感染,而生物型3則與魚類處理人員的傷口感染相關。
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的生物學系統分類
域:細菌域(Bacteria)
門:假單胞菌門(Pseudomonadota)
綱:γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)
目:弧菌目(Vibrionales)
科:弧菌科(Vibrionaceae)
屬:弧菌屬(Vibrio)
種:創傷弧菌(V. vulnificus)
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的生活習性
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)是一種海洋細菌種類,通常在全球范圍內分布于沿海地區、河口、咸淡水、三角洲以及其他含有溫暖鹽水的環境中。此外,它也被發現在較深的海洋表面存在。
該菌主要與諸如牡蠣(尤其是)、貝類、蟹類乃至高等魚類等海洋動物相關聯。通過這些海產品,創傷弧菌得以接觸人類并引發疾病。
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的形態
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)具有形態多變性,通常呈現出兩種形態迥異的狀態:在休眠的非培養存活狀態(VBNC狀態)呈圓形,而在活躍狀態下則呈彎曲桿狀。
處于VBNC狀態時,創傷弧菌呈現為直徑約0.3微米的小球狀,這一階段常見于低營養、低溫(5℃或更低)環境。
在正常活躍狀態下,其表現為長度約為3微米、寬度約為0.7微米的彎曲桿菌。
圖1、創傷弧菌(Vibrio vulnificus)
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的培養
對于Vibrio屬細菌的培養,樣品需首先在如堿性蛋白胨水等富集肉湯中進行增殖,隨后可在不同培養基上進行選擇性分離和鑒定。
用于分離創傷弧菌(V. vulnificus)的培養基種類多樣,常用的包括TCBS(硫代硫酸鹽檸檬酸鹽膽鹽蔗糖)瓊脂培養基、CHROMagar Vibrio培養基、血液瓊脂培養基以及胰蛋白胨大豆培養基。
另有選擇性培養基可供使用,如改良纖維二糖多粘菌素B慶大霉素(mCPC)培養基和創傷弧菌專用培養基(VVM)。此類培養基含有如多粘菌素B和慶大霉素等抗生素,pH偏堿且含適量鹽分,能夠抑制其他微生物的生長。
在TCBS培養基上,創傷弧菌形成小而圓、綠色的菌落。
在血液瓊脂培養基上,創傷弧菌產生直徑約3毫米、光滑、乳白色或灰白色、不溶血或α-溶血的菌落。
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的生化特性
一般生化試驗
一般生化特性 | 創傷弧菌 |
---|---|
莢膜 | 可變 |
過氧化氫酶 | 陽性(+) |
檸檬酸鹽利用試驗 | 臨床分離株陰性(-),環境分離株可變 |
鞭毛 | 陽性(+) |
產氣試驗 | 陰性(-) |
革蘭染色 | 革蘭陰性桿菌 |
硫化氫試驗 | 陰性(-) |
吲哚試驗 | 臨床分離株陽性(+),環境分離株可變 |
運動性 | 運動 |
甲基紅試驗 | 陽性(+) |
硝酸鹽還原 | 陽性(+) |
氧化酶 | 陽性(+) |
ONPG試驗 | 陽性(+)(生物型3成員除外) |
好氧發酵 | 兼性厭氧 |
在1%至6%NaCl中生長 | 陽性(+) |
TSI試驗 | A/A,無氣泡,無硫化氫 |
尿素酶 | 陰性(-) |
Voges-Proskauer試驗 | 陰性(-) |
碳水化合物發酵試驗
碳水化合物 | 創傷弧菌 |
---|---|
L-阿拉伯糖 | 陰性(-) |
苦杏仁苷 | 陽性(+) |
D-阿東醇 | 陰性(-) |
纖維二糖 | 陽性(+)(生物型3成員除外) |
D-甘露醇 | 陰性(-) |
D-半乳糖 | 陽性(+) |
葡萄糖 | 陽性(+) |
果糖 | 陰性(-) |
甘油 | 陰性(-) |
乳糖 | 陽性(+)(生物型3成員除外) |
蜜二糖 | 陰性(-) |
麥芽糖 | 陽性(+) |
甘露醇 | 可變 |
D-甘露糖 | 陽性(+) |
R-鼠李糖 | 陰性(-) |
蔗糖 | 可變 |
山梨醇 | 陰性(-) |
蔗糖 | 陽性(+) |
木糖 | 陰性(-) |
酶解試驗
酶解試驗 | 創傷弧菌 |
---|---|
精氨酸脫水酶 | 陰性(-) |
DNA酶 | 陽性(+) |
鞣酸水解 | 可變 |
明膠酶 | 陽性(+) |
賴氨酸脫羧酶 | 陽性(+) |
β-半乳糖苷酶 | 陽性(+) |
鳥氨酸脫羧酶 | 臨床樣本陽性(+),環境分離株可變 |
色氨酸脫氨酶 | 陰性(-) |
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的致病性
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)是一種致命的致病性弧菌,可導致人類及部分海洋生物患病。在人類中,創傷弧菌主要與傷口感染、胃腸炎和敗血癥相關。在美國及沿海地區,它是與海鮮相關的死亡和疾病主要原因,約占這些地區由弧菌所致死亡病例的90%。
創傷弧菌感染的死亡率高——傷口感染病例中約25%,敗血癥病例中約50%,胃腸炎病例中約33%——即使接受治療也是如此。高死亡率主要歸因于內毒素休克以及肝病患者、免疫功能低下者、糖尿病患者、HIV感染者等群體的易感性。
美國頻繁報告創傷弧菌疾病暴發事件,通常發生在夏季。記錄病例最多的國家包括美國、韓國、中國臺灣、日本和墨西哥。美國東南部沿海地區如佛羅里達、得克薩斯、阿拉巴馬、路易斯安那、密西西比及其附近區域創傷弧菌感染發生率較高。墨西哥灣是創傷弧菌相關感染暴發的另一熱點地帶。亞洲、中東及歐洲溫暖地區的沿海地帶亦為該病的流行區。
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的毒性因子
已發現創傷弧菌(Vibrio vulnificus)具有多種參與致病過程的毒力因子。以下列舉了其中一些重要毒力因子:
多糖莢膜:有助于病原體逃避人體免疫細胞的吞噬作用。
內毒素:該菌的脂多糖(LPS)雖不足以激活免疫系統產生細胞毒性TNF和細胞因子,但在傷口感染中可誘導炎癥反應。莢膜蛋白能夠觸發免疫應答,導致患者出現休克癥狀。
外毒素:胞外溶血素/細胞毒素、MARTX毒素以及金屬蛋白酶均為該菌分泌的有毒化合物,可導致宿主細胞/組織破壞,有助于其在體內擴散。
從轉鐵蛋白獲取鐵:創傷弧菌能捕獲與轉鐵蛋白結合的鐵,并將其用于自身代謝。
圖2、創傷弧菌MARTX毒素對導致血栓形成的人類紅細胞促凝血和促血栓形成活性的影響
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)的實驗室診斷與鑒定
確認創傷弧菌及其感染主要采用包括培養與生化鑒定、血清學分析及分子分析在內的多種技術手段。
顯微鏡觀察與生化表征 采集血液、傷口拭子、糞便、組織活檢等臨床標本,在適宜培養基(常用TCBS)上進行培養,對發育的菌落進行宏觀和微觀觀察,并進行生化特征鑒定。
免疫學檢測 利用ELISA和凝集試驗檢測樣本中創傷弧菌抗原,以及患者血清中針對創傷弧菌抗原的抗體。
分子方法 聚合酶鏈反應(PCR)是最快速、準確的方法,用于檢測任何標本中是否存在創傷弧菌。此外,還可用菌落雜交測試和DNA探針檢測法進行快速鑒定。
總結
創傷弧菌(Vibrio vulnificus)作為海洋環境中的一種致病性弧菌,其分布廣泛、形態多變、生活習性,且具有高致病性和復雜的毒力機制。該菌與貝類、蟹類、魚類等海洋生物緊密相關,通過食物鏈途徑感染人類,引發胃腸炎、敗血癥和致命性傷口感染。其致病性源于多糖莢膜的免疫逃避、內毒素引起的炎癥反應、外毒素如MARTX毒素對細胞組織的破壞,以及高效的鐵質攝取能力。疾病暴發多集中在夏季,以美國東南部、墨西哥灣及亞洲、中東、歐洲等溫暖沿海地區為高發區。實驗室診斷創傷弧菌涉及多種技術手段,包括傳統的培養與生化鑒定、血清學檢測,以及現代分子方法如PCR。這些方法共同構成了識別病原體、輔助臨床診斷及制定治療方案的重要工具。綜上所述,創傷弧菌作為一種嚴重的海洋源性病原體,其生態分布、致病機制、臨床表現及實驗室診斷方法的研究對于預防和控制相關疾病的發生具有重要意義。
【相關資源】
名稱:創傷弧菌 | Vibrio vulnificus (Reichelt et al.) Farmer emend. West et al.
菌株編號:HZB355259
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更新日期:2024-04-30
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