墨西哥假黄单胞菌致中枢神经系统感染1例
2022-01-05张宗伟温海楠陈东科梁悦怡孙立红刘焱超谢守军承德医学院附属医院南区检验科河北承德067000北京医院检验科北京00000
张宗伟,温海楠,陈东科,梁悦怡,孙立红,刘焱超,谢守军(.承德医学院附属医院南区检验科,河北承德 067000;.北京医院检验科,北京00000)
墨西哥假黄单胞菌为非发酵需氧革兰阴性杆菌,可运动,无芽孢,有端鞭毛,由Thierry等[1]在2004年首次发现并命名,该菌广泛存在于自然界,由其引起的中枢神经系统感染极为罕见,目前国内外未见报道。本文首次报道1例自颅脑外伤患者的脑脊液中分离出墨西哥假黄单胞菌的罕见病例,实验室通过多种检验技术、检测方法对该菌进行鉴定及研究,以期为疾病诊断提供病原学依据,并指导临床合理使用抗菌药物。
1 病历资料
患者,男,50岁,因高处坠落伤后意识障碍4 h于2020年4月4日来承德医学院附属医院就诊。外伤史明确,工作时由高处坠落摔伤,背部着地,钢筋由左眼穿入,伤后患者呼之可应,四肢可动,随即出现意识障碍伴恶心、呕吐,呕吐物为唾液含少量鲜血,以“开放性颅脑损伤”收入神经外科。入院后行手术治疗,术后患者处于昏迷状态。
患者术后留置头皮下引流管,给予美罗培南1.0 g q8h联合去甲万古霉素800 mg q12h抗感染治疗。4月20日患者出现间断发热,予以拔除头皮引流管,留置腰大肌引流管引流脑脊液并留取脑脊液送检常规及培养,4月27日回报该脑脊液增菌培养结果为阴性。患者于4月29日停用万古霉素。5月6日患者再次出现发热,体温最高达38.9 ℃,取腰大池引流脑脊液送检脑脊液常规,各项指标提示中枢神经系统感染。5月9日临床考虑美罗培南应用时间较长予以停用,改用氯霉素1.5 g q12h抗感染治疗,并继续留取脑脊液送检脑脊液常规及培养,5月12日该脑脊液增菌培养见革兰阴性杆菌生长,经生物梅里埃质谱仪鉴定为墨西哥假黄单胞菌。为排除引流管污染而导致脑脊液增菌培养出现假阳性结果,5月13日患者行腰椎穿刺,留取脑脊液常规及培养,同日下午回报该脑脊液涂片革兰染色镜下见革兰阴性杆菌,培养48 h后见墨西哥假黄单胞菌菌落生长。
5月14日依据本实验室药敏结果,加用美罗培南1.0 g q8h联合氯霉素1.5 g q12h抗感染治疗后,脑脊液白细胞计数以及其他各项指标均呈下降趋势。5月20日送检脑脊液增菌培养结果为阴性,显示抗感染治疗有效。5月20日脑脊液白细胞计数再次出现小幅度增高,考虑氯霉素已应用2周予以停用,依据抗菌谱加用左氧氟沙星联合美罗培南抗感染治疗后,病情好转。6月1日再次送检脑脊液培养结果为阴性。其后患者病情平稳,于6月15日出院。
2 实验室检查
5月6日患者脑脊液白细胞总数出现大幅度增高,达5 292×106/L,其中多个核细胞比例为75%,蛋白质2.33 g/L,葡萄糖1.21 mmol/L,氯112 mmol/L,乳酸8.1 mmol/L,各项结果均提示细菌性脑膜炎。于5月9日留取腰大池引流脑脊液1~2 mL注入血培养儿童瓶,置于法国生物梅里埃公司BacT/ALERT 3D全自动血培养仪内增菌培养,于培养68.40 h后报阳,培养瓶内液体直接涂片革兰染色,镜下见革兰阴性杆菌,同时转种于血平板、中国蓝平板和巧克力平板置于35 ℃条件下培养,24 h后见菌落生长。5月13日行腰椎穿刺留取脑脊液2 mL送检脑脊液培养,3 000 r/min离心10 min后取沉淀接种于血平板、中国蓝平板和巧克力平板,35 ℃培养48 h后见菌落生长。
5月13日使用法国生物梅里埃MALDI-TOF MS质谱鉴定仪(Vitek MS)与Vitek 2 Compact全自动微生物鉴定仪分别对该菌进行鉴定。Vitek MS鉴定结果为墨西哥假黄单胞菌,鉴定值为99.9%;Vitek 2 Compact GN卡鉴定结果为少动鞘氨醇单胞菌,鉴定值为68%。2种方法鉴定结果不一致,使用16S rDNA测序方法对鉴定结果进行确认,引物序列为F:5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′,R:5′-TACGGCTACCTTGTTACGACTT-3′,经北京睿博兴科公司靶向DNA测序鉴定,结果经Pubmed blast比对,显示该序列与墨西哥假黄单胞菌(Pseudoxanthomonasmexicana)序列相似度为99.64%。
取单个菌落配制0.5麦氏浊度单位菌悬液,在M-H琼脂上采用E-test法进行药敏试验,药敏结果的判定参照2020年美国临床和实验室标准化协会(CLSI) M100非肠杆菌科细菌的药敏折点标准,结果显示在所选择的11种抗菌药物中,该菌对除亚胺培南外的其他药物均表现为敏感,药敏结果见表1。
图1 墨西哥假黄单胞菌革兰染色
图2 墨西哥假黄单胞菌培养48 h菌落形态
表1 墨西哥假黄单胞菌药敏试验结果
3 讨论
墨西哥假黄单胞菌为非发酵需氧革兰阴性杆菌,35 ℃条件下在血琼脂平板上生长良好,也可以在中国蓝培养基上生长,但生长速度较血平板缓慢。血琼脂平板上培养48 h后可见针尖大小、圆形、凸起、光滑湿润、有草绿色溶血环的黄色菌落。本实验室E-test法药敏试验结果显示该菌对除亚胺培南外的其他抗菌药物均表现为敏感,与Thierry等[1]报道该菌对除氨基糖苷类外的大多数抗菌药物敏感有所不同,产生这种差异的原因尚不清楚。该菌对美罗培南敏感而亚胺培南耐药,有研究表明,少数因外膜蛋白D2(OprD2)缺失而对亚胺培南耐药的菌株仍可对美罗培南敏感[2-3],美罗培南与亚胺培南抗菌活性的差别可能与两者对细菌青霉素结合蛋白亲和力的不同,对β-内酰胺酶稳定性不同以及对特定通道孔蛋白的穿透力不同有关[4-5]。
美罗培南对革兰阴性菌有较强的抗菌活性,对细胞外膜具有较强的穿透力,可通过血脑屏障[6]。张宇一[7]在使用不同剂量美罗培南治疗中枢神经系统感染的研究中发现,2.0 g q8h的给药方案治疗效果优于1.0 g q6h及1.0 g q8h,且2 g q8h给药方案的%T>MIC、Cmax/MIC及血脑屏障穿透率明显高于其余二组给药方案。在此病例中,该菌对美罗培南敏感,前期在使用美罗培南1.0 g q8h抗感染治疗过程中发生墨西哥假黄单胞菌感染,可能是由于抗菌药物使用剂量不足导致。联合使用具有协同作用的抗菌药物能够显著增加药物疗效[8],在明确病原菌及药物敏感性后,美罗培南先后联合使用氯霉素和左氧氟沙星抗感染治疗,协同治疗效果显著,患者病情好转。
本病例中Vitek 2 Compact仪器将该菌误鉴定为少动鞘氨醇单胞菌,主要原因可能为少动鞘氨醇单胞菌生化反应特性与墨西哥假黄单胞菌有许多相似之处[9]。此外,墨西哥假黄单胞菌未被收录于Vitek 2 Compact现有数据库中,或许是导致鉴定错误的另一个重要原因。值得注意的是,梅里埃MALDI-TOF MS系统与Vitek 2 Compact全自动微生物鉴定仪鉴定结果之间的差异需要引起实验室工作人员的关注。张磊等[10]和李继霞等[11]曾报道Vitek 2 Compact可将蜃楼弗朗西斯菌、Kerstersiagyiorum、猪丹肠杆菌、关节炎放线杆菌错误鉴定为少动鞘氨醇单胞菌。在Vitek 2 Compact鉴定结果为少动鞘氨醇单胞菌但鉴定值较低的情况下,应采用其他鉴定方法对鉴定结果进行验证。而当MALDI-TOF MS系统与Vitek 2 Compact鉴定结果不一致时,应选择基因序列分析作为金标准对鉴定结果进行确认。本例Vitek MS鉴定结果与16S rDNA测序结果一致,因此,使用Vitek MS对墨西哥假黄单胞菌进行鉴定的结果可信。
正常情况下,脑组织受到头皮、颅骨、脑膜、血脑屏障的多重保护, 中枢神经系统感染率低,但颅脑外伤或手术等侵袭性操作导致屏障破坏使感染风险增大[12],颅内感染是神经外科术后常见的严重并发症之一[13],早期明确感染的病原学诊断是正确抗感染治疗的关键[14]。本例患者为开放性颅脑损伤,存在中枢神经系统感染的高危因素,术后留置的头皮下引流管及腰大肌引流管均可能引起细菌逆行导致中枢神经系统感染。患者术后出现发热,脑脊液常规白细胞数明显增高并以多个核细胞为主,葡萄糖、氯降低,蛋白质和乳酸升高,各项指标均提示细菌性脑膜炎,脑脊液増菌培养及常规培养均见墨西哥假黄单胞菌生长,证实了细菌性脑膜炎的诊断。参考药敏结果抗感染治疗后,患者病情好转,脑脊液白细胞计数及各项指标均呈下降趋势,连续2次送检脑脊液培养结果均为阴性,显示抗感染治疗有效。
墨西哥假黄单胞菌的医学相关文献及病例报道甚少,并且未见在脑脊液标本中分离出墨西哥假黄单胞菌的相关报道。本文结合病例对该菌的形态特点、培养特性、鉴定方法、药物敏感性进行报告,有助于该菌致病性的研究、微生物工作人员鉴定该菌的能力提高以及感染患者的诊治。