魏詩謠,王麗揚,張信軍,王彥紅
(1.揚州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,江蘇 揚州 225009;2.江蘇省動物重要疫病與人獸共患病防控協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 揚州 225009)
Kerstersiagyiorum是一種革蘭陰性菌,為產(chǎn)堿桿菌屬成員。最初于2003年首次從人類的腿部傷口、痰液及糞便中分離出來,并通過細(xì)胞脂肪酸分析和16S rDNA基因測序鑒定[1]。根據(jù)目前已知的報道,人類感染病例包括慢性中耳炎[2]、下肢慢性傷口感染[3]、尿路感染[4]、慢性骨髓炎[5]等。Kerstersiagyiorum主要從人類下肢傷口中分離出來,迄今為止并沒有充分資料表明此菌與某些疾病有關(guān)[6]。2019年,從我國東海采集的褐色海藻表面分離出Kerstersiagyiorum[7],表明此菌存在于海洋環(huán)境中。2016年,報告了首例從動物身上分離出Kerstersiagyiorum,是從圈養(yǎng)的長江江豚氣孔中分離出此菌[8]。2020年4月,本實驗室從病死海豚的肝和肺等組織中分離出Kerstersiagyiorum,并對其進行初步分析,為圈養(yǎng)海豚診斷、防治此類細(xì)菌感染方面提供理論參考。
1.1 主要試劑 生化鑒定管和藥敏紙片,均購自杭州微生物試劑有限公司;瓊脂粉,購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;PCR反應(yīng)試劑盒,購自寶生物工程(大連)有限公司。
1.2 主要儀器 奧林巴斯CX系列生物顯微鏡(奧林巴斯工業(yè)有限公司,型號:CX21FS1C);超凈工作臺(蘇州凈化工作臺設(shè)備有限公司,型號:SW-CJ-IL);恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實驗設(shè)備有限公司,型號:GNP9080)。
1.3 實驗動物 清潔級BALB/c小鼠4只,雌雄各半,6周齡,購自揚州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心。
1.4 病例背景 2020年4月,揚州某海洋館1只雌性9歲海豚發(fā)生死亡,隨即送至揚州大學(xué)動物醫(yī)院進行死亡原因調(diào)查,通過對死亡海豚進行剖檢,發(fā)現(xiàn)其心肌有較多散在的白斑,肺組織切面有大量結(jié)節(jié)(圖1),隨后采集肝臟、肺臟和腎臟等內(nèi)臟器官進行病原檢測。
圖1 海豚心臟和肺臟的組織病變
1.5 試驗方法
1.5.1 細(xì)菌分離 將采集備用的海豚肝臟、肺臟和腎臟等病料經(jīng)滅菌接種環(huán)無菌挑取后接種于綿羊血平板(含5%綿羊血),置于恒溫培養(yǎng)箱以37 ℃培養(yǎng)24 h,觀察結(jié)果。24 h后挑取單菌落純培養(yǎng),將純培養(yǎng)后的分離菌進行革蘭染色鏡檢。
1.5.2 生化試驗 用滅菌接種針挑取經(jīng)純培養(yǎng)后的單菌落接種于葡萄糖、乳糖、蔗糖、硝酸鹽和鳥氨酸等一系列生化管,石蠟封口置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng),48 h后查看結(jié)果。
1.5.3 16S rDNA序列分析法鑒定 無菌將分離菌株與去離子水混合后,采取煮沸裂解法制備DNA模板,按照寶生物工程(大連)有限公司生產(chǎn)的16S rDNA bacterial identification PCR kit說明書進行PCR擴增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測部分?jǐn)U增產(chǎn)物,剩余產(chǎn)物送至金斯瑞生物科技有限公司測序。
1.5.4 致病性試驗 小鼠分為攻毒組和對照組,每組雌、雄各1只,參考文獻[9]中所用攻毒劑量,攻毒組小鼠腹腔注射0.2 mL菌液,菌液濃度為1×109CFU/mL,對照組注射等量生理鹽水,觀察結(jié)果。采集攻毒致死小鼠肝臟制作觸片,美藍(lán)染色觀察病原形態(tài)。并挑取肝臟組織接種于綿羊血平板,觀察培養(yǎng)的病原是否與分離菌一致。
1.5.5 藥敏試驗 采取藥敏紙片擴散法檢測分離菌株的藥物敏感性,挑取純化后的菌株均勻涂布在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)皿并貼上藥敏紙片,18種藥敏紙片包括美洛西林(75 μg/片)、復(fù)方新諾明(23.75 μg/片)、氟苯尼考(30 μg/片)、環(huán)丙沙星(5 μg/片)、慶大霉素(10 μg/片)、丁胺卡那(30 μg/片)、諾氟沙星(10 μg/片)、阿莫西林(20 μg/片)、多西環(huán)素(30 μg/片)、頭孢曲松(30 μg/片)、多黏菌素B(300 U/片)、頭孢哌酮/舒巴坦普生(75/75 μg/片)、左氧氟沙星(5 μg/片)、頭孢噻肟(30 μg/片)、新霉素(30 μg/片)、妥布霉素(10 μg/片)、鏈霉素(10 μg/片)和卡那霉素(30 μg/片),置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng)24 h,根據(jù)美國臨床和實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CLSI)公布的最新抑菌藥敏試驗參照標(biāo)準(zhǔn)[9]進行判斷。
2.1 細(xì)菌分離 挑取死亡海豚肝臟、肺臟和腎臟組織無菌接種于綿羊血平板,24 h后各組織挑取物均分離出細(xì)菌,在綿羊血平板上長出灰白色、不透明、邊緣整齊、中央略突起的中等大小菌落(圖2)。將純化后的分離菌進行革蘭染色后,顯微鏡觀察結(jié)果為革蘭陰性球菌,呈單個或雙個排列(圖3)。
圖2 海豚分離菌株菌落形態(tài)
圖3 海豚革蘭染色陰性球菌鏡檢結(jié)果(1 000×)
2.2 生化試驗 將純化后的分離菌株接種于生化管37 ℃培養(yǎng)48 h后,發(fā)現(xiàn)該菌株對葡萄糖、乳糖、麥芽糖、甘露醇、蔗糖、硝酸鹽、鳥氨酸、七葉苷、賴氨酸脫羧酶、亞硝酸鹽(產(chǎn)氣)、精氨酸反應(yīng)均為陰性,與文獻[10]記載關(guān)于Kerstersiagyiorum的生化特性一致。
2.3 16S rDNA序列分析法鑒定 對分離菌的DNA模板進行16S rDNA的PCR擴增,電泳結(jié)果出現(xiàn)了500 bp左右的目的條帶,測序結(jié)果經(jīng)GenBank數(shù)據(jù)庫比對,顯示其與序列號HM117848.1的Kerstersiagyiorum具有100%同源性(圖4)。
圖4 16S rDNA序列比對結(jié)果
2.4 致病性試驗 采取腹腔注射的方式攻毒,攻毒后6 h,攻毒組小鼠出現(xiàn)精神萎靡、顫栗、被毛粗亂的現(xiàn)象,18 h后臥伏不起、呼吸急促、食欲廢絕,24 h左右死亡。對死亡小鼠剖檢,見其肺臟出血、淤血,肝臟、脾臟略腫大,肝臟邊緣有出血點,腎臟色淡,胃和小腸段充滿黃色液體,腸道液化易破損(圖5)。采集攻毒致死小鼠肝臟制作觸片,美藍(lán)染色后可在顯微鏡下觀察到單個球菌(圖6),與分離菌顯微形態(tài)一致,隨后挑取肝臟組織接種于綿羊血平板,可見到白色、不透明菌落(圖7),與分離菌培養(yǎng)形態(tài)一致。
圖5 小鼠組織病變結(jié)果
圖6 小鼠肝觸片美藍(lán)染色鏡檢結(jié)果(1 000×)
圖7 小鼠肝組織分離菌株菌落形態(tài)
2.5 藥敏試驗 試驗結(jié)果表明,分離菌僅對諾氟沙星和環(huán)丙沙星耐藥,對美洛西林、復(fù)方新諾明和氟苯尼考等16種抗菌藥敏感。
從送檢海豚的肝臟、肺臟和腎臟組織分離出菌株,通過常規(guī)細(xì)菌分離培養(yǎng)及生化試驗,16S rDNA序列分析鑒定為Kerstersiagyiorum。致病性試驗發(fā)現(xiàn),試驗組小鼠典型的臨床癥狀為呼吸急促,呼吸頻率比較高。剖檢小鼠發(fā)現(xiàn)其肺部多處密布小出血點,部分肺臟組織淤血。在剖檢海豚時發(fā)現(xiàn)其肺組織切面有大量結(jié)節(jié)。在人類患者感染Kerstersiagyiorum的病例中,報道過1例患有呼吸機依賴性慢性呼吸衰竭病史的患者在住院期間,氣管膿性分泌物增多,檢查發(fā)現(xiàn)其患有支氣管炎,對其進行小支氣管肺泡灌洗,灌洗液中分離出此菌[11]。小鼠感染Kerstersiagyiorum后呼吸急促的癥狀顯著,Kerstersiagyiorum侵襲宿主呼吸系統(tǒng)相關(guān)機制的研究有待深入。此外,剖檢試驗組小鼠還發(fā)現(xiàn)其胃腸道液化嚴(yán)重,胃內(nèi)有大量黃色黏稠液體,胃腸壁薄弱易碎,幾乎透明,說明Kerstersiagyiorum對宿主的消化系統(tǒng)有較強的攻擊性。
Kerstersiagyiorum對多種抗菌藥保持敏感性,如市面上常見的阿莫西林、慶大霉素、左氧氟沙星等。此菌對諾氟沙星和環(huán)丙沙星耐藥,諾氟沙星和環(huán)丙沙星均屬于氟喹諾酮類抗菌藥。Kitagawa等[12]、Pence等[13]和Uysal 等[14]進行的藥敏試驗結(jié)果也顯示,Kerstersiagyiorum對氟喹諾酮類抗菌藥產(chǎn)生耐藥性。一般來說,此類藥物對革蘭陰性桿菌較為有效。推測因為Kerstersiagyiorum不是常見菌,接觸各類抗生素的時間較少,所以耐藥性較弱。本次藥敏試驗結(jié)果可作為治療Kerstersiagyiorum感染的參考依據(jù)。