描述
非发酵型[[革兰氏阴性菌(G-菌)]] 氧化酶阴性 严格需氧 具有蹭行运动能力 在显微镜下呈成对出现。
它们是重要的土壤微生物,例如,在芳香族化合物的矿化过程中发挥作用。不动杆菌属菌种是医院体弱患者感染的主要病原菌之一,尤其是[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]。
在非选择性琼脂上,其形态多为球杆菌。在液体培养基中,尤其是生长初期,杆菌形态占优势。
在革兰氏染色的人类临床标本中,不动杆菌属菌种的形态变化较大,无法据此将其与其他常见感染病原菌区分开来。
除部分洛菲不动杆菌菌株外,大多数不动杆菌菌株在麦康凯琼脂(无盐)上生长良好。虽然在分类上被正式归为非乳糖发酵菌,但在麦康凯琼脂上生长时,它们往往会部分发酵乳糖。该属细菌氧化酶阴性、过氧化氢酶阳性、吲哚阴性、无运动性,且通常硝酸盐阴性。
在特定环境条件下(例如,磷、氮或氧等元素缺乏,同时碳源供应过剩时),不动杆菌属细菌会形成聚羟基烷酸酯的细胞内包涵体。
词源
“Acinetobacter” 一词源于科学希腊语 (α + κίνητο + βακτηρ(ία)),意为 “无运动性的杆状菌”。前缀 “acineto-” 是对希腊语语素 ακίνητο- 的一种略显繁复的呈现,在英语中通常音译为 “akineto-”,但实际上源自法语 “cinetique” 并被直接引入英语。不过,这个法语单词同样源自希腊语的否定前缀 α + κίνησις(运动),只是来源路径不同,却证实了其同源性。
分类学
不动杆菌属包含 38 个有效命名的菌种。
鉴定
由于缺乏标准的鉴定技术,不动杆菌属菌种的鉴定较为复杂。起初,鉴定是基于表型特征,如生长温度、菌落形态、生长培养基、碳源、明胶水解、葡萄糖发酵等。通过在 37°C 下形成光滑、圆形、黏液状菌落,这种方法可用于鉴定【[[乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)]]- [[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]复合体】。但近缘菌种无法通过该方法区分,且像[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]和【不动杆菌基因种 3】 等个别菌种也不能通过表型特征准确鉴定。
由于临床微生物实验室尚无法进行常规鉴定,不动杆菌分离株被分为三个主要复合体:
• 【[[乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)]] - [[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]复合体】:氧化葡萄糖、不溶血([[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]可通过 OXA-51 分型鉴定)
• 洛菲不动杆菌:不氧化葡萄糖、不溶血
• 溶血不动杆菌:溶血
该属中不同菌种可通过荧光 - 乳糖 - 反硝化试验来鉴定,以确定葡萄糖代谢产生的酸量。在属水平上,另一种可靠的鉴定试验是染色体 DNA 转化试验。在该试验中,将鲍氏不动杆菌的一种天然感受态色氨酸营养缺陷型突变体(BD4 trpE27)与待鉴定不动杆菌分离株的总 DNA 进行转化,然后将转化混合物接种到脑心浸液琼脂上。在 30°C 下培养 24 小时后收集培养物,接种到不动杆菌基础琼脂(AMA)上,再在 30°C 下培养 108 小时。在 AMA 上生长表明转化试验阳性,可确认该分离株为不动杆菌属成员。大肠杆菌 HB101 和乙酸钙不动杆菌 MTCC1921T 可分别用作阴性对照和阳性对照。
一些用于菌种鉴定的分子方法包括:基于重复性外显回文序列的 PCR、核糖体分型、脉冲场凝胶电泳(PFGE)、随机扩增多态性 DNA、扩增片段长度多态性(AFLP)、tRNA 和 16S-23S rRNA 基因间隔区的限制性及序列分析,以及扩增 16S 核糖体 DNA 限制性分析(ARDRA)。PFGE、AFLP 和 ARDRA 因其具有鉴别能力,是目前已验证的常用方法。然而,最新的方法包括多位点序列分型和多位点 PCR 与电喷雾电离质谱法,这些方法基于高度保守的管家基因扩增,可用于研究不同分离株之间的遗传相关性。
栖息地
不动杆菌属菌种在自然界中分布广泛,常见于土壤和水中。部分不动杆菌菌种能够在潮湿和干燥的表面存活,还能耐受多种常见消毒剂,这使其能够在医院环境中存活。此外,不动杆菌属菌种能在较宽的温度范围内生长,这使其可以在多种环境中存活。
临床意义
不动杆菌是医院感染中常见的分离菌,在重症监护病房尤为多见,散发病例以及流行和地方性病例均较常见。[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]是医院获得性肺炎(尤其是晚发性呼吸机相关性肺炎)的常见病因。它还可引起其他多种感染,包括皮肤和伤口感染、菌血症和脑膜炎,而洛菲不动杆菌是后者的主要致病菌。
在不动杆菌中,[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]是导致人类疾病的主要致病菌,已被证实与多种医院获得性感染相关,如菌血症、尿路感染、继发性脑膜炎、感染性心内膜炎以及伤口和烧伤感染。特别是在入住重症监护病房的患者中,[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]常被分离出来,是医院获得性肺炎的病因之一。危险因素包括长期插管以及气管或肺部吸入。在大多数呼吸机相关性肺炎病例中,用于人工通气的设备(如气管内导管或支气管镜)是感染源,并导致[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]定植于下呼吸道。在某些情况下,细菌可进入血液,引发菌血症,死亡率在 32% 至 52% 之间。[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]引起的尿路感染似乎与持续导尿以及抗生素治疗有关。据报道,[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]还可感染创伤和术后伤口的皮肤和软组织。[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]常感染烧伤创面,由于治疗和根除困难,可能导致并发症。虽然较为少见,但有证据表明该菌与脑膜炎有关,多数发生在侵入性手术后,极少数情况下会引起社区获得性原发性脑膜炎,且受害者多为儿童。病例报告还显示,[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]与心内膜炎、角膜炎、腹膜炎以及罕见的致命新生儿败血症有关。
[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]的临床意义部分源于其对多种现有抗生素产生耐药性的能力。有报告表明,它对广谱[[0. 头孢菌素类(Cephalosporins)]]、[[0. β-内酰胺类(β-Lactam Antibiotics)]]、[[0. 氨基糖苷类(Aminoglycosides)]]和[[0. 喹诺酮类(Quinolonse)]]药物具有耐药性。对[[0. 碳青霉烯类(Carbapenems)]]的耐药性也日益增多。[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]可在人体皮肤或干燥表面存活数周,且对多种消毒剂具有耐药性,这使得它在医院环境中极易传播。抗生素耐药基因通常位于[[质粒(Plasmid)]]上,不动杆菌菌株中的质粒可通过水平基因转移传递给其他致病菌。
在健康人群中,皮肤上的不动杆菌菌落与过敏发生率低相关;不动杆菌被认为具有抗过敏作用。
治疗
不动杆菌属菌种天生对多种抗生素具有耐药性,包括[[0. 青霉素类(Penicillins)]]、[[氯霉素(Chloramphenicol)]],且常常对[[0. 氨基糖苷类(Aminoglycosides)]]药物耐药。已有在治疗期间对[[0. 氟喹诺酮类]]产生耐药性的报告,这也通过主动药物外排机制导致对其他类药物的耐药性增加。美国疾病控制与预防中心(CDC)报告称,不动杆菌菌株的抗生素耐药性急剧上升,[[0. 碳青霉烯类(Carbapenems)]]被公认为治疗的金标准和最后手段。不动杆菌属菌种的特殊之处在于它们对舒巴坦敏感,舒巴坦通常用于抑制细菌的 [[0. β-内酰胺酶(β-lactamase)]],而这体现了舒巴坦本身的抗菌特性。最近,一种正在进行 3 期试验的新型抗菌组合药物舒巴坦 - 杜洛巴坦,已显示出对[[0. 碳青霉烯类(Carbapenems)]]耐药[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]分离株良好的体外活性(敏感性为 92%)。
2004 年 11 月,CDC 报告称,在军事医疗设施中接受治疗的患者中,[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]] bloodstream 感染病例不断增加,这些患者包括在 “伊拉克自由行动” 期间在伊拉克 / 科威特地区以及 “持久自由行动” 期间在阿富汗受伤的军人。其中大多数为多重耐药菌。在来自沃尔特・里德陆军医疗中心的一组分离株中,13 株(35%)仅对亚胺培南敏感,2 株(4%)对所有测试药物均耐药。[[多粘菌素E(Polymyxin E,colistin,粘菌素,多黏菌素E,黏菌素)]]这一种抗菌药物已被用于治疗多重耐药[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]感染;然而,本报告中所述的分离株未进行[[多粘菌素E(Polymyxin E,colistin,粘菌素,多黏菌素E,黏菌素)]]的抗菌药敏试验。由于[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]可在干燥表面存活长达 20 天,它们在医院中具有很高的传播和污染风险,可能使免疫功能低下的患者和其他患者面临耐药感染的风险,这些感染往往是致命的,而且总体治疗费用高昂。已有关于实施疫苗预防不动杆菌感染的试验记录。
有报告表明,这种细菌对噬菌体疗法敏感。
据报道,肽共轭磷酰胺吗啉代寡聚物形式的基因沉默反义寡聚物,在感染了耐药[[鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB菌)]]的动物试验中,能够抑制其生长。
2023 年 5 月,舒巴坦 / 杜洛巴坦(Xacduro)在美国获批用于医疗用途。
无菌技术
英国医院中医院感染的频发促使国家卫生服务体系研究阴离子在空气净化中的有效性,研究发现,通过安装负空气离子发生器,病房中反复出现的空气传播性不动杆菌感染得到了消除,感染率降至零。
自然转化
细菌转化是指供体菌的 DNA 通过中间的液体介质转移到受体菌中。受体菌必须首先进入一种特殊的生理状态,即感受态,才能接收供体 DNA。将稳定期培养物稀释到新鲜营养培养基中,可诱导[[乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)]]进入自然转化的感受态。在延长的指数生长期以及进入稳定期后的一段时间内,感受态会逐渐丧失。所吸收的 DNA 可用于修复 DNA 损伤,或作为通过水平基因转移交换遗传信息的一种方式。[[乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)]]的自然转化可能有助于其在自然环境中抵御 DNA 损伤条件的影响,其他能够进行转化的细菌物种似乎也是如此。