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毛皮动物肺炎克雷伯氏菌的研究现状

2016-04-06姜绍全山东省海阳市畜牧兽医站265100

山东畜牧兽医 2016年1期
关键词:氏菌克雷伯肺炎

姜绍全 (山东省海阳市畜牧兽医站 265100)



毛皮动物肺炎克雷伯氏菌的研究现状

姜绍全 (山东省海阳市畜牧兽医站265100)

肺炎克雷伯氏菌属于肠杆菌科,克雷伯菌属,革兰氏阴性、兼性厌氧杆菌,既是一种可引起多种动物患病的条件性致病菌,又是一种人兽共患病病原,广泛分布于自然界中,主要存在于人和动物的呼吸道、肠道和泌尿生殖道,是重要的呼吸系统感染疾病的病原。近年来,肺炎克雷伯氏菌对毛皮动物的危害越来越严重,主要导致毛皮动物肺炎、子宫炎、乳腺炎及其它化脓性炎症,发病率呈上升趋势,给毛皮动物养殖业造成了巨大的损失。本文从肺炎克雷伯氏菌生物学特性、致病性、抵抗力,该病流行病学、临床症状、病理变化、诊断和防治等方面进行了阐述,为生产实际和科学研究提供了理论依据。

1 病原学

1.1形态特征肺炎克雷伯氏菌属于肠杆菌科,克雷伯菌属,革兰氏染色为阴性(G-),兼性厌氧杆菌,无鞭毛和芽胞,无动力,有明显荚膜,多数菌株有菌毛,菌体大小约为0.3~1.0μm×0.6~6.0μm,革兰氏染色可见两端较钝,中间淡染,呈单一或成对的粗短球杆状,多成对排列存在,个别短链状排列,部分菌体有膨大自溶现象[1]。

1.2生化特性该菌代谢类型为氧化和发酵型,发酵葡萄糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇、蔗糖、β-半乳糖、阿拉伯糖、棉子糖和山梨醇产酸产气,发酵木糖、侧金盏花醇和鼠李糖产酸而不产气,大多数菌株产生2,3-丁二醇作为葡萄糖发酵的主要末端产物,能利用赖氨酸、枸橼酸盐、七叶苷、蜜二糖、山梨醇、肌醇、丙二酸盐和尿素等,对鸟氨酸、蛋白胨水、卫茅醇和苯丙氨酸不产酸也不产气,不能产生硫化氢,M. R试验呈阴性,而V-P试验呈强阳性,不产生吲哚,不液化明胶,三糖铁(TSI)反应,斜面底层产酸(黄色),产气,不产生硫化氢,MIU上动力阴性[2, 3]。

1.3培养特性该菌为兼性厌氧菌,能在15~45℃及pH5.5~10范围内生长发育,但在37℃生长最佳,最适pH 为7.0~7.6,pH在5以下和11以上都不能生长,50℃以上既被灭活。在无盐条件下生长良好,最大能耐受8.0%的NaCl[4]。该菌对营养要求一般,在普通培养基上即生长良好,一般呈多形性;在含糖的培养基上可以形成黏液状的大菌落,呈浓厚、圆凸、灰白色、闪光、丰盛而粘稠,在 45°斜射光下可见明亮荧光,相邻菌落常易于相互融合而合成鼻汁样菌苔,以接种环挑之易拉成丝。在斜面培养基上常长成灰白色半流动状的黏液性的培养物,底部凝集水后呈现黏液状;在肉汤培养基中生长数天后可形成黏稠的液体;在血琼脂平板上可形成非常浓厚的、灰白色的圆凸而且又闪光的菌落,但是不溶血;在麦康凯琼脂平板上常形成粉红色的菌落,表面湿润,具有扩散性,菌苔密集处则呈黄色;在SS琼脂培养基上也形成粉红色菌落,但多呈隆起、中间红、边缘无色、半透明、黏液样,直径2~5mm,培养基一般变为粉红色,在培养48h后,菌落及培养基则均变为黄色[5]。

1.4抵抗力肺炎克雷伯氏菌对理化因素的抵抗力不强,且对一般消毒剂敏感,尤其对0.2%的氯化胺具有较高的敏感性,在0.2%的石炭酸中作用2h后即失去活力;该菌的生长温度范围约为15~45℃,该菌不能在10℃生长,但据报道催娩克雷伯氏菌能在10℃生长,但不能在5℃生长,肺炎克雷伯氏菌对热抵抗力不强,加热可迅速死亡,在56~60℃水浴中持续加热30min即可杀死该细菌,但在培养基上培养的肺炎克雷伯氏菌在干燥的室温条件下可生存数星期至数月[6, 7]。

1.5致病力肺炎克雷伯氏菌存在于人和动物的肠道和呼吸道,为条件致病菌,可引起支气管炎、肺炎、泌尿系统和创伤的感染,甚至脑膜炎、腹膜炎和败血症等。在医院中,约3%的细菌性肺炎是由此菌引起的,它也能引起广泛的出血性坏死性肺实变,死亡率可达40%~ 90%,此外也可在畜禽以及水生动物和毛皮动物体内分离到该菌,可见肺炎克雷伯氏菌的致病范围比较广泛,尤其以15日龄以内小鸡和小白鼠对本菌最易感。S型菌株的营养肉汤培养物对小鼠有较强的致病性,只需皮下注射0.01ml,即可在24h内致死小白鼠,而腹腔注射豚鼠,12~ 72h便死亡。

1.6药敏特性肺炎克雷伯氏菌通常对头孢菌素、庆大霉素及多年菌素等抗生素药物敏感。呼吸道来源的菌株对青霉素、链霉素、氯霉素及四环素敏感,但易获得耐药性;其他来源的菌株对这些抗生素的敏感性不一致。通过大量流行病学的调查分析发现,近年来由于各种抗菌药物的广泛使用,导致肺炎克雷伯氏菌的耐药性普遍存在,且多数的分离菌株都为多重抗药性的菌种,在临床治疗上造成了极大的困扰[8, 9]。2005年,Kim等人从鸡场和鸡肉产品中共分离到132株肺炎克雷伯氏菌,其中大多数菌株为多重耐药菌,直接对人类的健康构成了危胁[10]。由于畜禽产品的污染,以及肺炎克雷伯氏菌耐药性的普遍和日趋严重的趋势,特别是多数分离菌株为多重抗药,因此有必要对肺炎克雷伯氏菌的耐药机制进行了解和研究。经研究发现,肺炎克雷伯氏菌的主要耐药机制可能与抗生素水解酶的产生、生物被膜的形成、外膜孔蛋白的缺失、gyrA和parC基因的变异、抗菌药物的主动外排等机制有关[11]。

2 流行病学

肺炎克雷伯氏菌既是一种可引起多种动物患病的条件性致病菌,又是一种人兽共患病病原,广泛分布于自然界中,主要存在于人和动物的呼吸道、肠道和泌尿生殖道,是重要的呼吸系统感染疾病的病原。对于缺乏抵抗力的个体来说具有明显的发病率和死亡率[12]。1883年Friediander从患大叶性肺炎病人的肺组织中首次分离到该菌,该菌是医院获得性肺炎(HAP)的常见致病菌[13],近年来在人类感染中该菌是除大肠杆菌外的医源性感染最重要条件致病菌,该菌可引起全身多个部位发生感染,但在尿路和呼吸道的发病率最高,当机体的免疫力降低或者由于长期大量的使用抗生素而导致机体菌群失调时而引起感染,可导致肺炎、脑膜炎、肝脓肿、眼内炎、泌尿系统发炎、伤口感染和全身败血症等,给临床治疗带来了很大困难,发病率和死亡率极高[14, 15]。在动物感染中,肺炎克雷伯氏菌不仅对畜禽的危害越来越严重,而且引起毛皮动物(狐狸、貉子、水貂)的发病率也呈上升趋势,导致毛皮动物的肺炎、子宫炎、乳腺炎及其它化脓性炎症[16]。在国外,1947年Morris在美国首次报道了貂克雷伯氏菌病,舟山市两个貂场发生肺炎克雷伯氏菌,以颈部急性脓肿为主要特征,病死率较高[17, 18]。此后国内外陆续出现肺炎克雷伯氏菌引起毛皮动物发病的报道,2007年,李国军等从100多只病死的蓝狐体内分离得到肺炎克雷伯氏菌,2009年,丛培强等报道山东省海阳市某养貂场共养水貂1200多只,水貂发病并有死亡,经确诊由肺炎克雷伯氏菌导致,韩庆安等从病死狐狸体内肺炎克雷伯氏菌[19]。

3 临诊症状及病理变化

3.1临诊症状肺炎克雷伯氏菌对禽类和多种哺乳动物均具有较强的致病性和传染性,毛皮动物中水貂和鼠等均易感,主要是哺乳期和育成期动物易感,临床上常出现两种类型:即败血症型和脓肿型。败血症型病程短、死亡急。脓肿型病程较长。从幼龄期到成年期都有发病,哺乳期和育成期毛皮动物发病严重,以6~10月份多发,多表现为呼吸困难,体温升高,死前鼻孔有出血,母兽有流产、死胎,个别有呕吐、腹泻症状。赵纯德等[20]报道了水貂的肺炎克雷伯氏菌病,以脓肿蜂窝织炎后躯麻痹和脓毒败血症为特征,常呈地方性暴发流行,亦有散发。脓肿型发病动物食欲减少直至废绝,精神沉郁,体温升高至41~41.5℃,饮水增多,下颌肩颈背部尾部和后肢会出现圆形或卵圆形的脓肿,初期手触硬热,后呈松软,其附近的淋巴结肿大,脓肿破溃后流出腥臭的灰白色粘稠脓汁,有的形成瘘管,致使后躯麻痹,病程一般2~3d,最终败血或脓毒而死;蜂窝织炎型常在患病动物喉部皮下发生蜂窝织炎,化脓肿大,并向颈下蔓延,有的可达肩部,甚至深达肌肉;麻痹型患病动物食欲减退甚至拒食,步态不稳,后躯麻痹,常在发病后的2~3d内死亡。急性败血型常常突然发病,精神沉郁,食欲急剧减退或完全废绝,呼吸困难,很快死亡。赵金鱼等[21]报道了狐狸肺炎克雷伯氏菌病,临床症状主要为病畜开始仅表现精神沉郁、食欲减退,而后表现被毛逆乱,体温升高,结膜苍白。呼吸浅速,偶尔咳嗽,鼻腔内有分泌物,站立不稳。肖家美等报道了乌苏里貉克雷伯氏菌病,病貉临床症状主要表现为精神沉郁,食欲减退,呼吸困难,鼻镜干燥,鼻出血,病程较短,发病2~3d后死亡。此外,肺炎克雷伯氏菌常与其它细菌或病毒混合感染在临床症状上也呈现非典型症状,因此无法根据典型症状进行临床诊断,难于及时做出判断进行治疗。

3.2病理变化毛皮动物肺炎克雷伯氏菌病的病理变化主要表现为肺出血,气管、支气管内有粉红色的泡沫样液体,淋巴结肿大,十二指肠黏膜有点状出血,母兽子宫壁增厚,子宫黏膜有出血斑等。脓肿型病例,体表及内脏淋巴结肿大,切开内有粘稠的白色或淡蓝色的脓汁,内脏呈现败血症变化,充血和淤血;蜂窝织炎型,局部肌肉呈暗红色或灰褐色,肝脏明显肿大,被膜紧张,充血淤血,质地脆软,切面有大量凝固不全的暗红色血液流出,切面外翻,脾脏肿大2~3倍,充血淤血,呈紫黑色,被膜紧张,边缘钝化,切面外翻,此外肾上腺表现为肿大,切面有小脓肿;麻痹型,常见膀胱内充满黄红色的尿液,膀胱黏膜肿胀增厚,脾脏和肾脏肿大;败血型,一般尸体营养状况良好,常见纤维素性化脓性肺炎,肝脏脾脏肿大,肾脏有出血点、淤血斑或出血性梗死,心内、外膜炎[22]。

4 诊断

肺炎克雷伯氏菌是一种引起毛皮动物肺炎克雷伯氏菌病的病原体,对毛皮动物养殖业造成重要的经济损失。目前,国外检测肺炎克雷伯氏菌的方法有细菌分离培养鉴定、血清学检测方法、16S rRNA测序和聚合酶链反应等[23]。分离培养法及常规的生化试验方法,往往容易污染环境造成人和动物感染,而且费时费力,血清学检测也主要是以微量凝集试验为主,灵敏度低。这些方法均操作繁琐、耗时长、检出率低、敏感性不强。PCR法虽然灵敏度较高,但需要样品中存在菌体或DNA时才能检测出,对于处于感染或恢复期的人或动物无法检出。基于血清学的免疫检测方法具有简单有效,灵敏度高,特异性好,不需要样本中存在菌体的优点。但肺炎克雷伯氏菌和其他肠杆菌科存在共同抗原,使传统的基于全菌体抗原的血清学检测方法准确度和灵敏度都不高[24]。李挺等用免疫印迹技术筛选出肺炎克雷伯氏菌特异性的抗原酸性磷酸酶,并利用原核表达系统成功表达了该蛋白,以此作为抗原建立了特异性和灵敏度高的ELISA检测方法[25]。

4.1常规诊断方法目前国内外常规诊断方法主要通过细菌分离培养鉴定、生化特性和形态学特征对肺炎克雷伯氏菌分离菌株进行鉴定;国内外学者根据其培养特性制备了临床分离的选择培养基即麦康凯一肌醇一羧苄青霉素琼脂,在该培养基上肺炎克雷伯氏菌呈红色菌落,实验证明该培养基对肺炎克雷伯氏菌的选择性达97%~ 99%,常规诊断方法都较为基础,但操作比较繁琐,而且费时费力,容易污染环境造成人和动物感染,已逐渐被新兴的检测方法所取代[26]。

4.2分子生物学诊断随着分子生物学理论和技术的迅猛发展,该技术已经广泛进入病原微生物的研究与诊断中[27]。Brakstad等利用PCR扩增肺炎克雷伯氏菌的nuc基因来检测肺炎克雷伯氏菌,该方法灵敏度较低[28];胡本钢等对貂源肺炎克雷伯氏菌进行16S rRNA基因扩增,利用其特异、灵敏的特点建立诊断肺炎克雷伯菌的PCR方法[29];秦丽等[30]以肺炎克雷伯氏菌的间区序列(ITS)为靶基因,设计引物进行PCR扩增,检测乳粉中的肺炎克雷伯氏菌,该方法灵敏度高为10CFU/ml,可在6h内完成对乳品中肺炎克雷伯氏菌的检测,比目前普遍采用的先增菌再进行PCR检测的方法缩短了12~24h。

5 综合防治

5.1治疗方案根据药敏试验研究发现,目前肺炎克雷伯氏菌分离菌株一般对菌必治、舒巴坦敏感,对先锋Ⅵ、吡哌酸、头孢噻肟、先锋Ⅴ、阿米卡星中度敏感,对氟哌酸、左氧氟沙星、呋喃妥因、头孢呋肟、氧呱嗪青霉素、复达欣、氯霉素、环丙沙星、妥布霉素、链霉素、庆大霉素、四环素、利福平、卡那霉素、红霉素、万古霉素、青霉素G、苯唑青霉素、复方新诺明、氨苄青霉素、四环素、甲胺四环素、复方新诺明、乙酰螺旋霉素、林可霉素等有耐药性[31, 32]。

5.2预防措施肺炎克雷伯氏菌是重要的人畜共患病病原,可在全身许多器官引发感染,对缺乏抵抗力的个体来说有明显的发病率和死亡率。虽然抗生素仍然是治疗肺炎克雷伯氏菌感染的最有效手段,但随着抗生素的滥用,肺炎克雷伯氏菌的多重耐药性使治疗其感染变成一个非常棘手的问题[33]。控制肺炎克雷伯氏菌病流行必须控制其传染源,肺炎克雷伯氏菌传染源不仅包括已发病者,还包括肺炎克雷伯氏菌带菌者,产ESBLs肺炎克雷伯氏菌可定植于无症状携带者的手、鼻、咽喉、气管、甚至于肠道。肺炎克雷伯氏菌死亡率较高,早期予以抗抗菌药物是非常重要的。不过近年来在抗菌药物的选择压力下,产ESBLs肺炎克雷伯氏菌越来越多,并有进一步增多的趋势,因此有必要采取一定的措施来优化抗菌谱,限制产ESBLs肺炎克雷伯氏菌的增长趋势:首先减少第三代头孢菌素如酰胺型头孢烯类的使用,尤其是减少氨噻肟型第三代头孢菌素的使用;其次合理增加第四代头孢菌素的使用;再次减少或者限制使用高耐药诱导药(泰能、头孢他啶、环丙沙星),应用低耐药诱导药(米诺配能、头孢吡肟、左氧氟沙星),最后门诊上要尽量提倡口服低耐药诱导药(灭滴灵、美满霉素、克林霉素和口服头孢菌素,除环丙沙星外的氟喹酮类药物),可以循环使用第三或四代头孢菌素、碳青酶烯类药物及β-内酰胺酶抑制剂复合物[34][35]。由于药物治疗产生不良反应、多重耐药菌株逐年增加,而且停止使用后发生再次感染等因素,使抗生素治疗的临床使用遇到难题[36]。因此,探索另一种控制肺炎克雷伯氏菌感染的方法是必要的。疫苗是一种有效抵抗肺炎克雷伯氏菌感染的方法[37]。但是在临床应用中发现,这类疫苗可以引起机体强大的体液免疫与细胞免疫应答,但即使在有炎症的粘膜中检测出大量的特异性抗体,肺炎克雷伯氏菌感染却仍然无法消除,治疗不当还可能造成终身感染。表明通过菌体天然成分激发的免疫应答并不是消除病原菌的有效方法[38]。根据目前较为成功的研究经验,比如关于病毒、肿瘤和一些慢性感染疾病的疫苗研究,发现寻找有效的功能表位,进行新型表位疫苗的研究是一种可行的解决肺炎克雷伯氏菌感染的更有效的方法。

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收稿日期:(2015–11–13)

中图分类号:S852.61

文献标识码:A

文章编号:1007-1733(2016)01-0042-04

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