賈明利,楊 婧,趙 斌
·臨床經驗·
質譜儀鑒定血流感染草螺菌1例及文獻復習
賈明利1,楊 婧2,趙 斌3
目的 報道1例社區感染草螺菌誤鑒定及相關文獻復習內容,為臨床解決同類問題提供指導。 方法 采用常規細菌鑒定儀器VITEK 2 鑒定卡及藥敏試驗卡、質譜分析儀對1例社區感染患者分離菌株進行鑒定,并對已報道該菌株感染相關病例文獻進行復習總結。 結果 細菌鑒定儀器VITEK 2鑒定該菌株結果為洋蔥伯克霍爾德菌,質譜儀鑒定為草螺菌屬;復習文獻結果發現,多篇文獻報道臨床上草螺菌常常被誤鑒定為洋蔥伯克霍爾德菌,該菌可以造成醫院內感染,也可造成社區感染,主要感染對象為免疫功能受損的腫瘤患者、肺纖維囊性病患者及部分老年患者。 結論 草螺菌中的某些菌種是重要的機會致病菌,可引起免疫力低下或老年人醫院內感染和社區感染。盡快改進臨床常用細菌鑒系統或者推廣質譜儀在微生物鑒定上的應用是準確診斷草螺菌感染的有效途徑。
血流感染;草螺菌;質譜儀
草螺菌屬(Herbaspirillum sp), 氧化酶陽性、非發酵革蘭陰性桿菌,具動力,該屬菌現已知有10個菌種,與包括洋蔥伯克霍爾德菌和其他植物相關的細菌同屬β-變形菌綱(Betaproteobacteria),多數具有固氮作用,可定植于各種植物[1]。既往的研究報道主要集中于植物固氮作用研究,很少作為人類病原體報道。自 Baldani等[2]證實臨床分離菌株中存在該菌屬菌株后,文獻報道該菌感染的病例逐漸出現[3-9]。近來,我們在臨床上從1例發熱的成年女性患者血液中分離出一株草螺菌,現報道如下并對相關文獻進行復習。
1.1 研究對象 患者女,73 歲,由于反復高燒就診于急診科,既往無高血壓或糖尿病等疾病。體格檢查,體溫 38.6 ℃,脈搏105次/min;實驗檢查血液白細胞計數 14.1 × 109/L, 中性粒細胞94.7%。
1.2 儀器與試劑 Vitek 2 Compact 細菌自動鑒定儀及配套GN鑒定卡、GN09藥敏試驗卡(法國梅里埃公司);Bruker BioTyper 質譜儀(德國 Bruker 公司);Roche 480 Ⅱ實時熒光定量 PCR 儀(瑞士Roche 公司)。BD 9240 自動血培養儀器及配套血液細菌培養瓶(美國BD公司);16S rDNA PCR檢測試劑盒(大連寶生物工程有限公司)。
1.3 細菌分離與鑒定 嚴格無菌操作抽取患者雙臂靜脈血各10 mL,分別注入兩個血培養瓶,即刻放入血培養儀器進行孵育培養。細菌的16S rDNA PCR擴增程序按照試劑盒說明書進行,擴增產物送大連寶生物工程有限公司測序。將測序結果與GenBANK數據庫比對分析。
2.1 細菌分離培養鑒定 血培養瓶于BD9240 自動化系儀器孵育33 h后陽性報警,涂片見革蘭陰性桿菌,接種于血瓊脂上孵育24 h后,見小、 半透明、 凸起和無溶血菌落。用VITEK2,GN鑒定卡鑒定為洋蔥伯克霍爾德,藥敏結果對多數藥物敏感(見表1),鑒于社區獲得血流感染中較少見到該菌,進一步用質譜儀鑒定,結果提示為草螺菌屬(Herbaspirillum aquaticum或者Herbaspirillum huttiense,得分2.112,分值>1.8即為鑒定結果可靠),為驗證儀器鑒定的準確性,對該分離菌株進行 16S rDNA 基因擴增、序列分析,結果與GenBank數據庫比對,提示與草螺菌屬(Herbaspirillum spp)序列一致性為99.9%,表明質譜儀鑒定結果準確。
2.2 細菌藥敏結果 該菌藥敏實驗標準參照CLSI中其他非發酵革蘭陰性桿菌藥敏試驗標準,部分文獻給出了多種藥物對草螺菌的藥敏結果,見表1。
表1 本例草螺菌藥敏結果與文獻報道結果對照

藥物本例文獻[4]文獻[5]文獻[6](28株)氨芐西林RR-96%R哌拉西林SSS-慶大霉素RRR-阿米卡星SSS-頭孢唑啉SSS-頭孢噻肟SSS-頭孢他啶SSS96%S環丙沙星SSS65%S亞胺培南SSS-復方新諾明S-S96%S四環素S-S60%SS代表敏感,R代表耐藥
2.3 文獻報道草螺菌感染情況匯總 共檢索出近年來草螺菌感染病例文獻7篇,分別由五家機構報道,有3篇為美國多家單位聯合研究肺囊性纖維化患者分離草螺菌的相關研究,見表2。
表2 近年來文獻報道草螺菌感染情況

患者類型n年齡(歲)標本類型可能原因血液病82~67血液侵入性治療肺癌153痰未明卵巢癌153血液侵入性治療纖維囊性變281~59痰、血液3例社區,余為醫院感染蜂窩織炎、菌血癥-(肝硬化患者)150血液活水暴露社區獲得273,46血液接觸植物
所有文獻報道中,該菌株的初始鑒定均不正確,所用細菌鑒定系統包括法國梅里埃公司VITEK、API 鑒定系統,BD公司Phoenixd細菌鑒定系統,以及 MicroScan細菌鑒定系統和其他商業化的細菌快速鑒定系統。文獻報道中,85%以上菌株被誤鑒定為洋蔥伯克霍爾德菌復合體(Burkholderia cepacia complex),此外還有羅爾斯頓菌(Ralstonia), 人類蒼白桿菌(Ochrobactrum anthropi),親銅菌Cupriavidus pauculus,)或者是無法給出鑒定結果[9]。
3.1 常規微生物鑒定方法誤鑒定是既往草螺菌感染報道少見的主要原因 本例中,草螺菌被VITEK細菌鑒定儀器誤鑒定為伯克霍爾德菌,其他文獻報道多數報道也是被誤鑒定為伯克霍爾德菌,也有皮氏羅爾斯通等菌或鑒定儀提示為無法鑒定,這可能與該菌發現較晚,其生化反應與伯克霍爾德菌等菌屬接近等因素有關。隨分子生物學技術逐漸成熟,歐洲微生物專家Baldani等[2]用分子鑒定技術回顧性對1978年起從多個國家收集的臨床分離菌株進行了DNA雜交鑒定,初次證實草螺菌屬中第3種DNA型可以從臨床標本中分離到,隨著16SrDNA擴增測序技術和質譜儀的推廣,近年來才有了資料較完整的臨床病例報道。本例中,質譜鑒定僅鑒定到屬,主要是因為質譜儀鑒定數據庫還不完善。此外,16S rDNA測序也無法完全區分H. aquaticum和H.huttiense菌種,有待于進一步的生物學特性研究。
3.2 草螺菌感染流行病學調查
3.2.1 患者人群 已報道草螺菌感染患者年齡分布從1歲到73歲,包括纖維囊性病、腫瘤(實體瘤、血液病等)、肝硬化患者及散在的社區院內感染病例(老年患者),標本來源有痰,血液等標本[3-9]。
3.2.2 感染源 纖維囊性病患者中,有一部分為可疑為醫院感染,這些患者住院期間有多種侵入性治療,脈沖場凝膠電泳結果提示感染菌高度同源),但隨后的流行病學調查(醫院設施、環境等)未獲得證據支持;另3例較明確為社區發病患者,感染菌株有明顯不同的PFGE模式,但感染源也不確定[6]。文獻報道的另外幾例社區感染患者,其感染源被高度懷疑與水系暴漏、接觸植物有關。流行病學調查從飲用水系統分離得到該菌[10],充分證明該菌屬與人類日常生活有密切接觸,更有甚者,有文獻報道用分子生物學鑒定技術在一些透析系統中檢出該菌存在[11]。上述研究表明,機體有可能通過醫院內感染(靜脈輸液等侵入性治療),呼吸道[6,9],環境污染撕裂的皮膚[8]或攝食未煮熟的蔬菜產品進入人體[4]。
3.2.3 致病性 Marques等[12]體外研究證實,來源于人體的分離菌株,在粘附性、細胞毒性等方面顯著高于環境中的野生株。關鍵一點,本文報道病例與其他文獻報道病例,尤其是血流感染患者,均有白細胞升高,發熱等反應,且未發現有同時感染其他病原體的證據,經適當的抗生素治療后,患者感染癥狀均消失,基本痊愈。上述這些事實提示,草螺菌中的某些菌種,對于肺纖維微囊性病、腫瘤、肝硬化等患者及某些老年患者來說是一種潛在的機會致病菌。
3.3 草螺菌藥物敏感性及臨床治療 在美國CLSI藥敏試驗指南中無明確的草螺菌藥敏試驗標準,參照其他非發酵、非苛養革蘭陰性桿菌藥敏實驗標準,可見多篇文獻報道中,該菌對頭孢菌素、碳青霉烯、復方新諾明等敏感性高,對哌拉西林-他唑巴坦、 氟喹諾酮、四環素類等藥物也較為敏感,主要對慶大霉素、氨芐西林等耐藥。文獻報道中,患者多以靜脈滴注頭孢菌素或哌拉西林-他唑巴坦加口服多西環素或復方新諾明治愈[5-9]。
綜上,草螺菌中的某些菌種可能是一種重要的機會致病菌,可引起免疫力低下或老年人醫院內感染和社區感染。盡快改進臨床常用細菌鑒系統或者推廣質譜儀在微生物鑒定上的應用[13],是準確診斷草螺菌感染的有效途徑。現階段常規鑒定方法鑒定為洋蔥伯克霍爾德菌,但藥敏結果表現為對氨芐西林、慶大霉素耐藥,對大多數頭孢菌素、碳青霉烯類等多數藥物敏感時,應懷疑草螺菌感染,送菌株到有條件的醫院進行質譜鑒定。
[1] Baldani JI, Baldini VL, Seldin L,etal. Characterization of Herbaspirillum seropedicae gen. nov., sp. nov., a root-associated nitrogen-xing bacterium[J]. Int J Syst Bacteriol,1986,36(1):86-93.
[2] Baldani JI, Pot B, Kirchhof G,etal. Emended description of Herbaspirillum; inclusion of Pseudomonas rubrisubalbicans, a mild plant pathogen, as Herbaspirillum rubrisubalbicans comb. nov.;and classication of a group of clinical isolates (EF group 1) as Herbaspirillum species 3[J]. Int J Syst Bacteriol,1996,46(3):802-810.
[3] Ziga ED, Druley T, Burnham CA,etal.Herbaspirillum species bacteremia in a pediatric oncology patient[J]. J Clin Microbiol,2010,48(11):4320-4321.
[4] Chen J, Su Z, Liu Y,etal. Herbaspirillum species: a potential pathogenic bacteria isolated from acute lymphoblastic leukemia patient[J]. Curr Microbiol,2011,62(1):331-333.
[5] Regunath H, Kimball J, Smith LP,etal. Severe community-acquired pneumonia with bacteremia caused by Herbaspirillum aquaticum or Herbaspirillum huttiense in an immune-competent adult[J]. J Clin Microbiol,2015,53(9):3086-3088.
[6] Chemaly RF, Dantes R, Shah DP,etal. Cluster and sporadic cases of herbaspirillum species infections in patients with cancer[J]. Clin Infect Dis,2015,60(1):48-54.
[7] Suwantarat N, Adams LL,Romagnoli M,etal.Fatal case of Herbaspirillum seropedicae bacteremia secondary to pneumonia in an end-stage renal disease patient with multiple myeloma[J].Diagn Microbiol Infect Dis,2015,82(4):331-333.
[8] Tan MJ, Oehler RL. Lower extremity cellulitis and bacteremia with Herbaspirillum seropedicae associated with aquatic exposure in a patient with cirrhosis[J]. Infect Dis Clin Pract,2005,13(5):277-279.
[9] Spilker T, Uluer AZ, Marty FM,etal.Recovery of Herbaspirillum species from persons with cystic fibrosis[J]. J Clin Micro,2008, 46(8):2774-2777.
[10] Chen L, Jia RB, Li L,etal. Bacterial community of iron tubercles from adrinking water distribution system and its occurrence in stagnant tapwater[J].Environ Sci Process Impacts,2013, 15(7):1332-1340.
[11] Gomila M, Gascó J, Gil J,etal. A molecular microbial ecology approach to studying hemodialysis water and fluid[J]. Kidney Int,2006,70(9):1567-1576.
[12] Marques AC, Paludo KS, Dallagassa CB,etal. Biochemical characteristics, adhesion, and cytotoxicity of environmental and clinical isolates of Herbaspirillumspp[J]. J Clin Microbiol,2015,53(3):302-308.
[13] Desai AP, Stanley T, Atuan M,etal. Use of matrix assisted laser desorption ionisation-time of flight mass spectrometry in a paediatric clinical laboratory for identification of bacteria commonly isolated from cystic fibrosis patients[J]. J Clin Pathol,2012,65(9):835-838.
(本文編輯:葉華珍)
1. 124010盤錦,遼寧省盤錦市中心醫院檢驗科;2.110840沈陽,沈陽軍區總醫院感染控制科;3.210002南京,南京軍區南京總醫院醫務部
趙 斌,E-mail:156126607@qq.com
賈明利,楊 婧,趙 斌.質譜儀鑒定血流感染草螺菌1例及文獻復習[J].東南國防醫藥,2017,19(2):193-195.
R94
B
1672-271X(2017)02-0193-03
10.3969/j.issn.1672-271X.2017.02.021
2016-12-26;
2017-01-23)