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沙雷氏菌屬,(Serratia)是耶爾森氏菌科的革蘭氏陰性 ,兼性厭氧的桿狀細菌的屬。被認為是一種無害的環境細菌,在人類中,沙雷氏菌大多與醫院或醫院獲得性感染有關 ,但也可能引起尿路感染,肺炎和心內膜炎。
目录
概述
沙雷氏菌屬根據具有常設命名法(LPSN)的原核生物名稱列表,目前可靠地公開了19種沙雷氏菌(Serratia),分開截至2020年,它們的準確名稱如下:S. aquatilis,S。entomophila,S。ficaria,S。fonticola ,S。grimesii,S。liquefaciens,S。marcescens,S。microhaemolytica,S。myotis,S。nematodiphila,S。odoriferae,S。oryzae,S。plymuthica,S。proteamaculans,S。quinivorans corrig,S。rubidaea,共生鏈球菌,解脲鏈球菌,維氏鏈球菌 。它們的長度通常為1-5μm,不產生孢子,並且可以在水,土壤,植物和動物中發現。該屬的某些成員產生特徵性紅色色素 prodigiosin ,並且可以通過獨特地生產三種酶( DNase ( nucA ), 脂肪酶和明膠酶 ( serralysin ))與腸桿菌屬的其他成員區分開沙雷氏菌被認為是一種無害的環境細菌,直到人們發現粘菌沙門氏菌(S. marcescens)屬中最常見的物種是許多動物,包括人類的機會致病菌。在人類中, marcescens大多與醫院或醫院獲得性感染有關 ,但也可能引起尿路感染,肺炎和心內膜炎。 marcescens經常在淋浴器,馬桶和濕的瓷磚周圍發現,呈粉紅色至紅色的生物膜,但只會在免疫力低下的人中引起疾病。 除粘質沙雷氏菌外,還顯示了一些沙雷氏菌的稀有菌株S. plymuthica,S。liquefaciens,S。rubidaea和S. odoriferae會引起感染,例如骨髓炎和心內膜炎。
棲息地
沙雷氏菌屬的各種菌株在不同的棲息地中佔據著一席之地:土壤,水,植物,昆蟲等。
水
當前,在海水中發現了四種沙雷氏菌屬 :marcescens,S。liquefaciens,S。plymuthica和S. marinorubra。 粘液鏈球菌是最豐富的,約佔發現的所有菌株的一半。水產鏈球菌是在飲用水中發現的沙雷氏菌的一種新物種。
植物
沙雷氏菌屬患病率最高的植物類型是蔬菜,蘑菇,苔蘚,草和腐爛的植物材料。沙雷氏菌一直存在於無花果和椰子中。 豆腐鏈黴菌和無花鏈球菌通常在Calimyrna無花果中發現。 在士麥那無花果及其無花果黃蜂上也發現了幾種與沙雷氏菌有關的物種。 在來自世界不同地區(包括加利福尼亞,法國和巴西)的椰子上,僅鑑定出一種沙雷氏菌( S. marinorubra)。在椰子樹的根際中也鑑定了黏質沙雷氏菌marcescenss和某些腸桿菌菌株。
昆蟲
沙雷氏菌屬存在於70多種健康,死亡和患病昆蟲中。這些包括,蚱hopper,蜜蜂,蚜蟲和果蠅。它們中的大多數以細菌菌群的形式生活在昆蟲中,有些與它們的寄主形成相互共生的關係。例如,在蚜蟲中,共生鏈球菌菌株通過向宿主提供維生素和氨基酸發揮關鍵的營養作用。
分離,鑑定和代謝
隔離度
Marcescens是該屬中最具特徵的物種。夏季,在義大利帕杜拉(Padura),城鎮居民發現他們的玉米粥菜餚變紅了。起初,人們認為這起事件是魔鬼造成的。 任命了名為Bartolomeo Bizzo的藥劑師來研究這種奇怪現象。 經過幾次實驗,Bizzo展示了他的結果。 Marcescens最早由Bartolomeo Bizio在帕多瓦記錄為玉米粥的紅色腐爛。 該細菌後來以意大利物理學家塞拉菲諾·塞拉蒂(Serafino Serrati)的名字命名 。1945年,設計了一項實驗來確定粘菌鏈球菌的致病性。美軍上尉湯姆·潘恩在馬里蘭州的戴特里克營進行了一次實驗。 在這個實驗中,他將四個人暴露在封閉空間中的細菌中。個體很快出現症狀,例如身體疼痛,不適,痰液生綠色。 一些人發燒和發冷,而其他人在24小時後仍發燒。 在整個50、60和70年代還進行了其他一些實驗,以測試粘菌鏈球菌的致病性,但直到1970年代才確認粘菌鏈球菌為人類病原體。
液態葡萄球菌是繼marcescens之後第二個特徵最好的物種。液態鏈球菌被格萊姆斯和亨納蒂首次歸類為腸桿菌屬中的液態桿菌。 液化鏈球菌的第一個文獻記錄是在1971年。從不同的標本(如尿液和呼吸道)中回收了20多種液化鏈球菌。 在這些分離物中,有6個被認為會引起人類感染。從70年代到80年代,該物種是幾次醫院暴發的原因。 但是,最著名的暴發發生在科羅拉多州的血液透析中心。 在這次疫情暴發期間,有10例液性鏈球菌感染。
鐮刀菌是另一種可能對人類有害的物種。 鐮刀菌是無花果樹群落的一部分。1979年,首次從患有呼吸道感染的患者中分離出鐮刀菌。 食用無花果後,從病人的痰液中分離出了這種微生物。 這些年來,這種生物繼續從數個人中分離出來。上一次有記載的由鐮刀菌引起的感染是在希臘。一個健康的男人被狗咬了,狗咬成了膿腫。 這是健康個體中的首例感染。S. fonticola種最早於1985年在人類標本中發現 。已知在該區域受到創傷後會引起組織感染 。首次報導的由S. fonticola物種引起的感染是在1989年。該生物體在法國的一名婦女中引起了腿部膿腫。1991年,S。fonticola是另一名法國女性手感染的原因。 多年來,S。fonticola已從其他幾名患者中康復。
奎尼弗蘭鏈球菌引起人類感染的報導很少 。 法國一個無家可歸的人因口腔膿腫入院。 該男子出現肺炎和呼吸系統疾病。 從樣品中回收喹諾酮類 ,後來被鑑定為器官衰竭和死亡的原因。紅寶石鏈黴菌,臭味鏈球菌和普萊姆鏈黴菌是人類致病菌中的其他沙雷氏菌。 但是,並非所有沙雷氏菌都是人類病原體。S. enophophia和S. proteamaculans是昆蟲和植物病原體。
識別碼
沙雷氏菌屬的種類已經在各種環境中被隔離,包括土壤,水,植物,動物甚至空氣。 可以使用幾種方法來研究粘液鏈球菌的流行病學。 通常的富集策略涉及使用含有抗生素和抗真菌物質的培養基。 對於沙雷氏菌屬的選擇性生長,辛酸-藻類培養基似乎是高度優選的,因為它可以使用辛酸作為碳源。
血清學分型和不同類型的聚合酶鏈反應可用於鑑定沙雷氏菌 。 也可以使用生物分型,細菌素分型,噬菌體分型,質粒分析和核糖型分型。 當在25°C左右生長時,大多數苦苣菜鏈球菌在胰蛋白酶的大豆瓊脂斜面上顯示為紅色。 當使用分析輪廓指數係統時, S。marcescens和S. liquefaciens在實驗室中很容易混淆。 它們都可以氧化阿拉伯糖 ,但是只有液化鏈球菌可以在蛋白water水中發酵阿拉伯糖。 沙雷氏菌菌株的毒力還可以通過4型菌毛,類似頭髮的小突起來鑑定。
基因組內容
除粘質沙雷氏菌屬(S. marcescens)的平均基因組大小為3.57 * 10 9道爾頓外,大多數沙雷氏菌物種的平均基因組大小均未記錄。 每種物種的G + C含量範圍如下: 粘質鏈球菌57.5 – 60.4%, 液化鏈球菌52.6-54.4%, 粘膜鏈球菌53.3-56.3%, 馬氏紅球菌 53.5-58.5%。 Macescens基因組的腸桿菌中G + C含量最高。
酶和生物膜
沙雷氏菌屬分泌許多毒力因子,包括prodigiosin,生物表面活性劑,DNAse,脂肪酶,蛋白酶,明膠酶,溶血素,幾丁質酶,氯過氧化物酶和鹼性磷酸酶。 Prodigiosin是一種生長色素,由於其紅色會經常被用作沙雷氏菌屬的表型鑑定標記。生物表面活性劑已經從粘質 沙雷氏菌,粘質沙雷氏菌和表面活性劑表面活性劑中分離出來,其應用範圍包括乳化,表面,防污,抗腫瘤和抗菌活性。核酸內切酶(例如DNAse)可能有助於清除活性,使它們能夠利用環境並最大限度地利用營養。產生熱穩定脂肪酶,鹼性蛋白酶和明膠酶的菌株已從引起人類接觸鏡相關角膜潰瘍的菌株中分離出來。由於其半衰期短,並且在分泌時易於與細胞結合,因此在沙雷氏菌中幾乎沒有發現溶血素。但是,一些採用更精確的檢測技術的研究表明,幾乎所有沙雷氏菌都具有溶血活性。植物幾丁質酶被用作對抗沙雷氏菌與植物共享生境的植物病原體的防禦機制。氯過氧化物酶可以水解磷酸二酯鍵,而鹼性磷酸酶則參與細胞的信號傳導過程。
代謝
粘質沙雷氏菌屬利用一種代謝酶ADP葡萄糖焦磷酸化酶,其動力學特性與腸桿菌科中發現的動力學特性不同,因為它不會被果糖二磷酸酯極大地激活。 來自馬氏鏈球菌菌株的ADP葡萄糖焦磷酸化酶分別在pH 7.5和8.0的緩衝液中顯示出最佳活性。 它被糖酵解中間體(例如磷酸烯醇丙酮酸,3-磷酸甘油酸,果糖6-磷酸和2-磷酸甘油酸)極大地激活。
病理學
大多數沙雷氏菌屬是非致病性的,但具有致病性的通常會在免疫功能低下的個體中引起感染。粘質沙雷氏菌是主要的致病物種,可感染動植物,但據報導可感染個體的其他物種包括粘質沙雷氏菌,液化沙雷氏菌,紅皮沙雷氏菌,多味沙雷氏菌和font實沙雷菌[1]。
機會性人類病原體
人們認為沙門氏菌是由非感染者通過手傳播,醫院設備和醫務人員通過手傳播而傳播的。在醫院中,沙雷氏菌菌種傾向於在成年人的呼吸道和尿道而不是胃腸道內定殖。沙雷氏菌屬感染約佔其他細菌通常引起的血液,下呼吸道,泌尿道,手術傷口,皮膚和軟組織以及其他疾病的醫院感染的2%。兒科病房已經發生粘液鏈球菌腦膜炎,傷口感染和關節炎的暴發[2]。
據報導,接受關節內註射的門診患者有沙雷氏菌關節炎病例。
機會非人類病原體
已有沙雷氏菌屬非人類動物感染病例。在一項研究中發現了一例動物非醫院感染的病例,因為發現粘質鏈球菌與水牛和牛的早期流產有關。 在研究人員觀察到奶牛的陰道白帶發紅後,在培養物中分離出了病原體,還發現了病原體是在公牛的精液中,所有這些都來自同一菌株。
機會植物病原體
marcescens和Proteamaculans被認為是機會性植物病原體。 粘菌鏈球菌引起葫蘆黃藤病(CYVD)。CYVD首先在南瓜和南瓜中被發現。 CYVD感染植物的韌皮部組織,並導致萎,發黃,韌皮部變色,植物衰弱並最終死亡。 CYVD主要影響南瓜,哈密瓜,西瓜等。已有研究表明該病是由昆蟲傳播的。 proteamaculans是唯一已知對植物造成傷害的其他物種。 原腸鏈球菌與葉斑病有關。葉斑病通常是由真菌引起的,但也可能是由細菌引起的(如proteamaculans)。葉斑病在葉片上顯示為褐色或深色斑點,可永久損害植物。這些斑點的大小和顏色可以變化。
視頻
參考資料
- ↑ 沙雷氏菌屬醫藥前景medscape
- ↑ 沙雷氏菌傳染病和抗微生物劑antimicrobe