代夫特菌属的研究进展
代夫特菌属的研究进展 【摘要】 代夫特菌属是1999年建立的一个新菌属,属于变形菌β亚纲、 丛毛单胞菌科。该属细菌为氧化酶、触酶均阳性,不发酵葡萄糖,不形成芽孢的 革兰阴性杆菌。对氨基糖苷类抗生素天然耐药。广泛分布于自然界,为人类少见 的机会致病菌。本文针对代夫特菌属的分类、生物学特性、耐药特征、鉴定以及 临床感染等问题进行讨论。【关键词】 代夫特菌属;
生物学特性;
耐药特性;
鉴定;
临床感染 代夫特菌属(delftia)的细菌为氧化酶、触酶均阳性,不发酵葡萄糖, 不形成芽孢的革兰阴性杆菌。广泛分布于自然界,如河水、沟渠水、土壤等环境, 也可从临床标本如血液、脓液、尿液、呼吸道分泌物、咽部以及创伤等标本中分 离出来。通常认为是非致病菌,但可以引起抵抗力低下宿主的多种机会感染,为 人类少见的机会致病菌。
1 分类学 1999年,澳大利亚学者wen等[1]通过对丛毛单胞菌科(comamonadaceae) 的成员和一些未分类菌株的16s rrna基因序列分析,将食酸丛毛单胞菌 (comamonas acidovorans)从丛毛单胞菌属(comamonas)中移出,建立了一个 新菌属—代夫特菌属(delftia),重新命名为食酸代夫特菌(d. acidovorans)。
从系统发生上,代夫特菌属归属于rrna超科ⅲ(rrna superfamily iii)变形菌β亚纲 (β subclass of the proteobacteria),丛毛单胞菌科。Www.133229.Com 2003年,日本学者shigematsu等[2]对分离于熊本地区tsuruhata活性污泥 的1株(t7t株)对苯二甲酸盐吸收细菌(terephthalate-assimilating bacterium)进 行了系统分类研究,该菌为革兰阴性、短杆状,与食酸代夫特菌 atcc 15668t之 间的dna-dna杂交值为69%,16s rrna基因序列显示应该归属于代夫特菌属。但与 已知的食酸代夫特菌表型和遗传特性有明显差异,认为是代夫特菌属的一个新菌 种,建议命名为d. tsuruhatensis,模式株为t7t (=ifo 16741t=atcc baa-554t)。
迄今为止,代夫特菌属由食酸代夫特菌和d. tsuruhatensis 2个菌种组成, 后者尚未见分离于临床标本的报道,因此,与人类感染的关系不清楚。
2 生物学特性2.1 代夫特菌属 细胞为直的或稍弯曲的杆菌,0.4~0.8×2.5~4.1μm(有 时可达7μm),单个或成双排列,籍单极或双极的1-5根丛鞭毛而运动,革兰阴 性,氧化酶和触酶阳性。不产生芽孢,不产生荧光色素。细胞内有聚β-羟丁酸盐 (poly-β-hydroxybutyrate)颗粒。严格需氧,有机化能营养,水解乙酰胺,硝酸 盐还原为亚硝酸盐,不从蔗糖形成果聚糖,不液化明胶,不水解淀粉,脂肪酶(水 解土温80)阳性,精氨酸双水解酶阴性,分解原儿茶酸盐(protocatechuate), 无 反硝化能力,不能自给氢生长。在含有机酸、氨基酸、蛋白胨和碳水化合物(但 不含葡萄糖)的培养基上生长良好,腐胺和3-羟腐胺是主要的聚胺成分。优势醌 为辅酶q-8,q-7和q9为次要醌,但不产生甲基奈醌。主要的细胞脂肪酸是十六烷 酸(hexadecanoic acid,16: 0)、十六碳烯酸(hexadecenoic acid,16:1) 和十八碳烯 酸(octadecenoic acid,18:1);
3-羟基脂肪酸(3-hydroxy fatty acids,3-oh 10:0 and 8:0) 存在,但缺乏2-羟脂肪酸。其dna的g+c含量为67~69mol%。模式种为食酸代夫特 菌,模式株为atcc 15668t[1]。
2.2 食酸代夫特菌 30°c生长,4°c 和41°c不生长,在0.5%或1.5%nacl 生长、但6.5%nacl不生长,在营养琼脂平板上生长、不产生色素。在tsi培养基和 含有葡萄糖、果糖、木糖、麦芽糖或侧金盏花醇的o-f培养基上不生长,10%乳糖 不产酸,不水解七叶苷、明胶和dna,不产生吲哚,β-半乳糖苷酶阴性。可利用 乙酰胺、醋酸盐、己二酸、葡糖酸盐、马尿酸盐、甘露醇等作为碳和能量来源, 但不利用葡萄糖、乳糖、麦芽糖、甘露糖、蔗糖、半乳糖、菊糖、松三糖、蜜二 糖、棉子糖、核糖、木糖、海藻糖、山梨糖、山梨醇、阿拉伯糖、阿拉伯醇、侧 金盏花醇、卫茅醇、赤藻糖醇、糖原、七叶苷、水杨苷、淀粉和n-乙酰葡糖胺。
菌株已经分离于土壤、沉淀物、活性淤泥、原油、盐水、水和各种临床标本。dna 的g+c含量为67~69mol%,其模式株为atcc 15668t,于1926年分离于荷兰代夫特富 含乙酰胺的土壤[1]。
2.3 delftia tsuruhatensis 革兰阴性,有动力,稍弯曲的短杆菌 (0.7~1.2×2.4~4.0μm),细胞单个或成双排列。在10~40°c之间生长,最适温度 为35°c。ph5.0~9.0生长,最适ph为7.0。在最适条件下的倍增时间约为1.06h。非 发酵。精氨酸双水解酶、触酶、氧化酶、脂肪酶(土温80水解)和尿素酶均阳性。
尽管具有还原硝酸盐的能力,但无反硝化作用。不水解淀粉。可利用乙酰胺、柠 檬酸盐、果糖、甘油、异丁酸盐、异邻苯二甲酸盐(isophthalate)、甘露醇、马 来酸盐(maleate)、丙二酸(malonate)、乙酸苯酯(phenylacetate)、丙酸盐 (propionate)、对苯二甲酸盐、d-色氨酸和l-色氨酸作为能量和碳源。但不利用葡萄糖、乳糖、蔗糖、木糖、淀粉、阿拉伯醇、3-氨基丁酸盐、儿茶酚(catechol)、 2,3-二羟基安息香酸盐(2,3-dihydroxybenzoate)、邻苯二甲酸盐(phthalate)、 l-丝氨酸、l-缬氨酸。最丰富的脂肪酸是c16:0, c16:1 和 c18:1。少量的环丙烷酸 (c17:0), 3-oh c10:0, c12:0, c15:0 和 c14:0也被检出。未检出3-oh c8:0。其总dna 的 g+c含量为66.2mol%,其模式株为t7t (=ifo 16741t=atcc baa-554t),分离于日本熊 本地区tsuruhata的活性污泥[2]。
3 耐药特性 食酸代夫特菌对氨基糖苷类抗生素天然耐药[3]。但对哌拉西林、头孢 噻肟、头孢哌酮和头孢曲松均敏感。2006年,卢兰芬等[4]对临床分离的31株食 酸代夫特菌(食酸丛毛单胞菌)进行了体外抗生素敏感性分析,结果见表1。
4 鉴定 对食酸代夫特菌的鉴定,可以采用商品鉴定系统(如api 20ne),其结 果较为可靠。临床实验室常规生化鉴定则首先应与丛毛单胞菌科的其他菌属进行 鉴别,如丛毛单胞菌属(comamonas)、食酸菌属(acidovorax)、噬氢菌属 (hydrogenophaga)、贪噬菌属(variovorax)、嗜木糖菌属(xylophilus)、rhodoferax、 brachymonas 、polaromonas 和[aquaspirillum]。但在这些菌属中,能够从临床标 本分离到的只有代夫特菌属、丛毛单胞菌属和食酸菌属,故需要对此进行鉴别, 见表2。
表2 食酸代夫特菌与丛毛单胞菌属、食酸菌属的鉴别(略) 注:+, 所有菌种阳性;
-,所有菌种阴性;
d,11%-89%的菌株阳性;
d,在不同菌种中反应可变。
5 临床感染与治疗 食酸代夫特菌为人类少见的机会致病菌,广泛分布于自然界。由该菌引 起的多种机会感染已见许多报道。早在1976年,weinstein报道了该菌引起的留置 血压监视器相关的医院菌血症,随后,brinser等报道了食酸代夫特菌所致的角膜 溃疡[5]。1990年,horowitz等[6]第一次报道了食酸代夫特菌心内膜炎病例,该患 者为女性、42岁,有长期酗酒和10年的静脉吸毒史。之后,又有许多感染病例报道,如急性化脓性耳炎[7]、眼睛感染(6例)[8]、中心静脉导管相关菌血症[9,10]、 腹膜炎[11]等。2001年,西班牙学者lema等[12]报道1例佩戴水凝胶隐形眼镜 (hydrogel contact lenses)的40岁女性由食酸丛毛单胞菌引起角膜炎病例,该病 人出现眼红2d后,角膜渗出物培养阳性。最初应用高剂量庆大霉素治疗无效,培 养结果报告后,改为环丙沙星而治愈。认为,该菌可能在戴水凝胶隐形眼镜者中, 是引起角膜炎的潜在因素。
近年来,食酸代夫特菌感染在我国也时有发生,例如,1998年,高向远 等[13]报道了1例食酸代夫特菌肺炎;
2002年,张全华和雷殿刚[14]报道了1例术 后感染引起的食酸代夫特菌败血症;
2004年,雷红等[15]报道了1 例脑梗死气 管切开处食酸丛毛单胞菌感染病例。2005年,姚毅等[16]则报道了1例食酸代夫 特菌菌血症,该患者为55岁男性,患有高血压肾病、慢性肾功能衰竭(尿毒症期)。
从以上报道可以看出,食酸代夫特菌感染多发生在免疫力低下,或伴有 严重基础疾病,或有侵入性操作的患者中,且均为散发病例,尚未见暴发感染的 报道。尽管如此,临床微生物学工作者亦应引起重视,应对分离菌正确鉴定至种 的水平,因为该菌对氨基糖苷类抗生素天然耐药,而此类抗生素也是临床常用抗 菌药物之一,以免影响此菌感染病例的临床治疗和愈后。