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阪崎杆菌

阪崎杆菌

作者: Ai基因测序 | 来源:发表于2024-07-17 08:46 被阅读0次

阪崎肠杆菌(Enterobacter sakazakii),是一种革兰氏阴性无芽胞杆菌,属于肠杆菌科。周生鞭毛、有动力、兼性厌,产黄色色素

(大家一定要理解生物学分类界门纲目科属种的关系,不懂的看下面文章)

如何获知基因序列属于哪个物种?是属于什么病原--Kraken2与Bracken

2008年重新被命名为克罗诺杆菌属(Cronobacter),分为7个种

  • 阪崎克罗诺杆菌 (Cronobacter sakazakii):这是最初被称为阪崎肠杆菌的物种,对婴幼儿尤其是高危人群,可以引起严重的感染,如菌血症、脑膜炎和坏死性小肠结肠炎 142。

  • 丙二酸盐克罗诺杆菌 (Cronobacter malonaticus):这个物种能够代谢丙二酸盐。

  • 苏黎世克罗诺杆菌 (Cronobacter turicensis):以发现地苏黎世命名。

  • 莫金斯克罗诺杆菌 (Cronobacter muytjensii):以纪念比利时微生物学家Marcel Muytjens。

  • 康帝蒙提克罗诺杆菌 (Cronobacter condimenti):这个物种在调味品中被发现。

  • 尤尼沃斯克罗诺杆菌 (Cronobacter universalis):普遍存在于多种环境中。

  • 都柏林克罗诺杆菌 (Cronobacter dublinensis):这个物种进一步被分为三个亚种

  • 与黄色阴沟杆菌的关系

    黄色阴沟肠杆菌(yellow-pigmented Enterobacter cloacae)是克罗诺杆菌在早期的分类名称。这种细菌最初因其产生黄色色素的菌落而被分类为阴沟肠杆菌的一个生物变种.阪崎肠杆菌与阴沟肠杆菌有31%~49%的DNA序列同源性,G+C含量为57%.2008年(自立门户),Iversen等基于16S rRNA基因序列分析和其他分子技术,进一步将其重新归类为克罗诺杆菌属(Cronobacter)

    故事

    这种细菌最早是由日本微生物学家Riichi Sakazaki在1980年发现并命名的,因此得名阪崎肠杆菌。科学家将它命名为阪崎克罗诺菌(Cronobacter),用希腊神话中吃掉自己孩子的克罗诺斯命名。克罗诺斯是希腊神话中的第二代众神之王,曾得到母亲的怂恿,用镰刀阉割并推翻了他父亲乌拉诺斯的残暴统治后,领导了希腊神话中的黄金时代。但是父亲预言他也将被自己的孩子推翻,于是子女一出生,就被他吞进肚里,只有宙斯幸免。宙斯成年以后,设计使他吐出众兄弟姐妹,并率领兄弟推翻以克罗诺斯为首的泰坦诸神。由此可见,阪崎肠杆菌对于婴幼儿的致病特性威力无穷

    阪岐杆菌在自然环境中广泛存在,如土壤、水、植物根茎、动物肠道,甚至加工食品中也可能存在。它的生命力非常顽强,具有耐热、耐干燥、耐酸碱、耐渗透压、耐紫外线的特性,对一些消毒杀菌剂也有较强的抵抗能力 由于这些特性,阪岐杆菌可以在婴儿配方奶粉中长时间存活,导致奶粉成为婴幼儿感染的主要渠道

    这张图片展示了阪崎杆菌(Cronobacter sakazakii)从婴儿配方奶粉进入婴儿体内并最终导致脑膜炎的过程。以下是该过程的详细说明:

  • 进入体内

  • 图示最左侧显示了一瓶受污染的婴儿配方奶粉,奶粉中含有阪崎杆菌。

  • 婴儿通过摄入受污染的奶粉,将阪崎杆菌带入体内。

  • 肠道侵袭

  • 在图示的下部,阪崎杆菌进入婴儿的肠道(intestinal lumen)。

  • A:阪崎杆菌通过紧密连接(tight junction)侵入肠道上皮细胞(intestinal epithelial cells)。细菌利用附着在纤维连接蛋白(fibronectin)上的蛋白(OmpA、OmpX等)来粘附和侵入细胞。

  • B:细菌进入肠道上皮细胞后,通过穿过上皮细胞层进入血流(bloodstream),导致菌血症(bacteremia)。

  • 血脑屏障侵袭

  • 阪崎杆菌通过血流传播到达血脑屏障(blood-brain barrier),这是保护大脑免受有害物质侵袭的屏障。

  • C:细菌穿过血脑屏障,进入脑组织,最终可能导致脑膜炎(meningitis)。

  • 整个过程展示了阪崎杆菌从摄入到引发严重感染(如脑膜炎)的复杂机制。这张图强调了保持婴儿配方奶粉卫生和避免细菌污染的重要性,以防止婴儿感染严重的病原体。

    检验技术

    传统培养方法及生化

    培养筛选原理

    营养要求    不高,能在普通营养琼脂、血平板、麦康凯( MAC )琼脂、伊红美兰( EMB) 琼脂、脱氧胆酸琼脂等多种培养基上生长繁殖。 

    培养温度    阪崎肠杆菌具有耐热及耐寒性,在外界环境中比其他肠道杆菌生存率强,培养最佳温度25—36℃,在6~45℃下都能生长,某些菌株可在47℃下生长 

    特殊生化     阪崎肠杆菌α-葡萄糖酶苷活性均阳性,而缺乏磷酰胺酶活性。由此认为,凭两种酶活性检测可将阪崎肠杆菌与其他肠杆菌明显地区分开来,并且将α-葡萄糖酶苷活性检测可用来快速分离阪崎肠杆菌。 吐温-80脂酶活性测定也可以作为阪崎肠杆菌的鉴定依据。

  • 缓冲蛋白胨水(Buffered Peptone Water, BPW):通常用作样品的前增菌培养液,帮助细菌在初步培养阶段生长

  • 改良月桂基硫酸盐胰蛋白胨肉汤-万古霉素(mLST-Vm):用于增菌培养,通过添加抗生素来抑制杂菌的生长,同时促进阪崎杆菌的生长

  • 结晶紫中性红胆盐葡萄糖琼脂(Violet Red Bile Glucose Agar, VRBGA):是一种选择性培养基,用于分离培养,阪崎杆菌在这种培养基上可以形成特定的菌落 。

  • 5-溴-4-氯-吲哚-α-D-吡喃葡萄糖苷(Xα-GLC):添加到TSA培养基中作为发色基团,阪崎杆菌产生的α-葡萄糖苷酶可以分解该底物,形成蓝绿色菌落,有助于快速鉴别阪崎杆菌 (下图中显色平板的原理)

  • 4-甲基-伞形酮-α-D-葡萄糖苷(NA+α-MUG):在培养基上产生荧光菌落,用于鉴别阪崎杆菌 。

  • 胰蛋白胨琼脂(Tryptic Soy Agar, TSA):常用作培养基,阪崎杆菌在TSA上生长可以形成黄色菌落

  • Brilliance™ 阪崎克罗诺杆菌琼脂培养基(DFI 配方):含有发色底物,能够检测到阪崎杆菌中的α-葡萄糖苷酶反应,形成蓝绿菌落,用于鉴别和计数

  • 经典方法 即是美国FDA推荐的,增菌后在VRBG平板中孵育36℃24h,可以菌落接种在TSA平板在TSA平板上挑取黄色、无光泽典型菌落进行生化鉴定。该方法自2002年被推荐公布以来,一直是各国沿用的阪崎肠杆菌鉴定检测的方法,缺点是时间太长,需时7天左右,灵敏度不高。

    改良法1 XαGLC选择性显色培养基法  利用阪崎肠杆菌α-葡萄糖苷酶活性的检测方法,在TSA培养基中加入了5-溴-4-氯-吲哚- α-D-吡喃葡萄苷( XαGLC)作为发色基团,组成显色培养基,称为(DFI) 琼脂。该法的原理是葡萄糖苷酶水解XαGLC,释放糖苷配基5-溴-4-氯- 吲哚,该糖苷配基在氧存在时形成色素溴-氯- 吲哚,使菌落呈现特异性蓝绿色。该改良法已被广泛应用,相对经典方法能缩短时间2天左右,且特异性高。

    改良法2荧光选择性鉴别培养基法    该方法也是利用α-葡萄糖苷酶活性的检测方法。在营养琼脂基础上添加4-甲基-伞形酮-α- D-葡萄糖苷(α-MUG)。阪崎肠杆菌在该培养基上形成黄色菌落,在紫外光照射下发生荧光。该法灵敏度和特异性都比较好,已在多个国家开展使用,均取得稳定可靠的结果。 

    阪崎杆菌的NGS高通量测序

  • 全基因组测序(WGS):WGS 是研究阪崎杆菌的最全面的方法。通过WGS,可以获得该菌株的完整基因组序列,从而进行详细的基因注释和功能分析。这有助于识别致病基因、抗生素耐药基因、毒力因子以及流行病学关联 (BioMed Central) (MDPI)。

  • 多位点序列分型(MLST):MLST是一种基于七个保守基因的序列分型方法,可以用于分类和追踪不同的阪崎杆菌菌株。MLST数据库(如PubMLST)包含大量不同地区和来源的菌株信息,可用于流行病学研究和溯源分析 (BioMed Central)。

  • 质粒和噬菌体分析:质粒和噬菌体是阪崎杆菌基因组的重要组成部分,它们可以携带毒力基因和抗生素耐药基因。使用工具如PlasmidFinder和PHASTER,可以进行质粒和噬菌体的鉴定和分析,从而了解它们在基因水平上的作用和传播 (BioMed Central)。

  • 比较基因组学:通过比较不同阪崎杆菌菌株的基因组,可以揭示基因组变异和进化路径。这对于理解该菌的致病机制和环境适应性非常重要。研究显示,不同菌株在基因组内容和结构上可能存在显著差异,这些差异与菌株的致病性和耐药性密切相关 (MDPI)。

  • 流行病学研究:结合基因组数据和流行病学数据,可以对阪崎杆菌的传播途径和流行趋势进行深入分析。例如,特定序列型(如ST4)与新生儿脑膜炎病例的强关联性表明某些克隆群体在特定病理情况下的重要性 (BioMed Central) (BioMed Central)。

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