称谓
卟琳单胞菌属 Porphyromonas 紫单胞菌属
描述
紫单胞菌属(Porphyromonas)是革兰氏阴性、无芽孢、专性厌氧且无运动性的一属细菌,隶属于紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)。截至 2015 年,已有 16 种不同的紫单胞菌被记载,它们存在于动物和人类的宿主环境中。近期研究发现,紫单胞菌也存在于自然环境中,尽管其数量较少。该属细菌与口腔、呼吸道和胃肠道疾病状态的调节密切相关。研究表明,紫单胞菌要么作为与宿主免疫相关的良性细菌存在,要么作为潜在的病理共生菌,在宿主内环境稳态被破坏时伺机引发疾病。由于相关研究较少,对该属细菌的特征尚未完全阐明,但多项研究显示,健康状态下该属细菌的检出率为 58.7%,而疾病状态下为 41.3%。
该属细菌最初在口腔中被发现,具体存在于唾液微生物群中。人类微生物组计划的研究表明,紫单胞菌也常见于人类消化道的微生物群中。
物种分布
尽管紫单胞菌在人类和动物中的分布存在重叠,但某些物种在两者中的 prevalence 更高。
人类中的物种
非解糖紫单胞菌(P. asaccharolytica)、牙髓紫单胞菌(P. endodontalis)、牙龈紫单胞菌(P. gingivalis)、卡托尼亚紫单胞菌(P. catoniae)、帕斯特紫单胞菌(P. pasteri)、索氏紫单胞菌(P. somerae)和尤氏紫单胞菌(P. uenonis)。
人类中的牙髓紫单胞菌
革兰氏阴性厌氧细菌牙髓紫单胞菌常与牙髓感染相关。牙髓病学是牙科的一个专科,主要研究影响牙髓(牙齿内部含神经和血管的软组织)疾病的诊断、预防和治疗。
自 20 世纪 90 年代在人类感染的根管中首次被发现以来,牙髓紫单胞菌已被公认为牙髓感染中的重要致病菌。该菌属于紫单胞菌属,该属还包括其他多种与口腔感染和牙周病相关的物种。
牙髓紫单胞菌是兼性厌氧菌,既能在富氧环境中生存,也能在缺氧环境中存活。它是一种杆状细菌,无运动性,不产生芽孢。与其他革兰氏阴性细菌一样,牙髓紫单胞菌的外膜含有脂多糖,其中的某些化学物质可能引发宿主的炎症反应。
牙髓紫单胞菌的主要毒力因子之一是其能产生分解宿主组织细胞外基质(包括胶原蛋白和弹性蛋白)的酶。通过这种方式,该菌能够逃避宿主的免疫系统,并更深地感染牙髓。此外,牙髓紫单胞菌还会产生毒素,这些毒素会损伤宿主细胞并引发炎症。
研究表明,牙髓紫单胞菌除了与牙髓感染相关外,还与类风湿性关节炎、心血管疾病等其他全身性疾病有关。该菌可进入血液,定植于身体其他组织,进而可能导致组织损伤和慢性炎症。
诊断牙髓紫单胞菌感染时,常对受感染的牙齿组织或根管样本进行微生物培养。可通过该菌独特的生化特性、生长需求和形态对其进行识别。聚合酶链反应(PCR)和 DNA 测序等分子生物学方法也可用于验证牙髓紫单胞菌的存在,并将其与相关物种区分开来。
牙髓紫单胞菌感染的治疗通常采用根管治疗术,即清除受感染的牙髓,并用生物相容性材料填充根管。抗生素也可用于控制感染,但关于抗生素治疗牙髓感染的有效性存在一些争议。
综上,革兰氏阴性厌氧细菌牙髓紫单胞菌与牙髓感染相关。该菌产生的酶和毒素使其能够逃避免疫系统并侵染更多宿主组织。牙髓紫单胞菌感染的诊断采用微生物培养和分子生物学方法,治疗则常采用根管治疗和抗生素。
动物中的物种
犬龈紫单胞菌(P. cangingivalis)、犬紫单胞菌(P. canoris)、犬口腔紫单胞菌(P. cansulsi)、环齿紫单胞菌(P. circumdentaria)、犬口腔紫单胞菌(P. crevioricanis)、犬牙龈紫单胞菌(P. gingivicanis)、唾液紫单胞菌(P. salivosa)、猕猴紫单胞菌(P. macacae)、龈紫单胞菌(P. gulae)和利氏紫单胞菌(P. levii)。紫单胞菌属常见于健康公马的精液中([https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2020.106568](https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2020.106568))。
环境中的分布
紫单胞菌已从人工环境和自然环境中分离得到。其中大多数物种在人工环境中被检出,包括交通系统、医疗场所和室内设施;在空气、土壤、海水、淡水、农业场地和高山草甸等自然环境中也有紫单胞菌存在,但数量较少。此外,废物处理场所是环境中紫单胞菌的一个重要来源。目前,对特定环境菌株的研究和鉴定尚不充分。
健康影响
口腔
牙龈紫单胞菌(P. gingivalis):一种革兰氏阴性厌氧菌,是牙周炎的致病菌。
牙髓紫单胞菌(P. endodontalis):与牙髓感染相关,已从感染的根管和牙髓源性黏膜下脓肿中分离得到。研究发现,存在牙髓紫单胞菌的根管感染常伴有急性感染症状。有时在牙周袋和口腔黏膜中也可检出该菌。
胃肠道
据报道,结直肠癌患者的粪便中该属细菌数量过多。
呼吸道
紫单胞菌数量增加与肺结核病灶相关。
子宫
利氏紫单胞菌(P. levii):在患子宫疾病的奶牛体内大量存在。
其他
研究表明,紫单胞菌数量的变化还与多种癌症、自身免疫性疾病、神经退行性疾病、阴道疾病、类风湿性关节炎和干燥综合征相关。
检测方法
检测紫单胞菌最常用的方法是 16S rRNA 测序技术