土拉弗朗西斯菌

土拉弗朗西斯菌学名)属于弗朗西斯菌属,是一种专性需氧革兰氏阴性球杆菌[1]。具多形性,无鞭毛,无运动性,不产生芽孢,可产生荚膜。该菌为兔热病的病原体。因其最小感染剂量低、毒性强、易发生气溶胶传播,故常用作生物武器[2][3]。土拉弗朗西斯菌在外界环境中抵抗力较强,可在低温下于动物尸体土壤中存活数週。该菌在实验室培养基上呈小杆状(0.2 x 0.2 µm),最适生长温度为37°C[4]

土拉弗朗西斯菌
土拉弗朗西斯菌(蓝色)感染巨噬细胞
科学分类
界: 原核生物界 Bacteria
门: 變形菌門 Proteobacteria
纲: γ-變形菌綱 Gammaproteobacteria
目: 硫髮菌目 Thiotrichales
科: 弗朗西斯菌科 Francisellaceae
属: 弗朗西斯菌属 Francisella
种: 土拉弗朗西斯菌 F. tularensis
二名法
Francisella tularensis
McCoy 1912

生化鉴定

革兰氏染色阴性,表现为两极染色。专性需氧。能乳酸发酵葡萄糖果糖甘露醇甘油麦芽糖。不产生靛基质。产生硫化氢。不还原硝酸盐亚硝酸盐。普通培养基上必须添加半胱氨酸才能生长[5]。菌体能溶解于蓖麻酸等羟基酸中[6]

试验结果[7]
革兰氏染色
亚甲蓝+
运动力(22°C)
氧化酶+
过氧化氢酶+
溶血性
靛基质
硫化氢
β-内酰胺酶+
触酶
葡萄糖+
果糖+
甘露醇+
甘油+
麦芽糖+
硝酸盐还原

亚种

1911年麦考伊加利福尼亚州土拉县首次发现兔热病,并于1912年黄鼠狼体内分离出该病的病原体,命名为土拉杆菌),直至1970年国际系统细菌分类委员会正式定名为土拉弗朗西斯菌([8][9][10]

土拉弗朗西斯菌在地理上可分型为2个亚种

  • 美洲亚种(;A型菌)主要分布于北美,毒性较强,导致致命的肺部感染[11]
  • 欧洲亚种(;B型菌)主要分布于欧洲亚洲,毒性较弱,很少致命[12]

两个地理亚种的免疫原性不同[13]。土拉弗朗西斯菌含有2种主要抗原,即表面抗原和荚膜抗原(Vi抗原)[14]。Vi抗原与毒性和免疫原性有关,丧失Vi抗原的菌株失去毒性和免疫原性。土拉弗朗西斯菌和布鲁氏菌有共同抗原成分[15][16][17]

流行病学

蜱虫是土拉弗朗西斯菌的自然宿主

土拉弗朗西斯菌主要分布在30°N以北。对该菌易感的动物种类很多,包括许多脊椎动物,如哺乳动物鸟类鱼类蛙类蟾蜍无脊椎动物,如和一些双翅目吸血动物两栖动物软体动物等也可感染[18][19][20]

野兔和其他啮齿动物是主要传染源。其他野生动物家畜家禽感染后,也能成为传染源。其自然宿主包括蜱虫蚊子和鹿蝇等。该菌在蜱虫体内可存活数年,且能通过传递给下一代[21][18]

土拉弗朗西斯菌感染可通过多种途径发生,主要通过吸血节肢动物叮咬而传播,也可经由皮肤黏膜的伤口而感染。此外,还可通过粪口路径感染、经呼吸道消化道感染等[22][18]

该菌能在宿主体外存活数週,常发现于天然水土壤干草堆[18]

生命週期

土拉弗朗西斯菌是一种兼性细胞内寄生菌,其生长与繁殖依靠宿主细胞。土拉弗朗西斯菌可感染大多数种类的细胞,但主要感染巨噬细胞。土拉弗朗西斯菌经由吞噬作用进入巨噬细胞并迅速增殖,最终受感染细胞凋亡并释放子代细菌,引发新一轮感染[23]

诊断、治疗及预防

琼脂平板上生长的土拉弗朗西斯菌菌落

诊断

通常根据症状和患者病史医学造影和化验来诊断该病。亦可经由变态反应加以诊断。

治疗

土拉弗朗西斯菌对链霉素四环素氯霉素抗生素敏感,也可用土霉素金霉素庆大霉素等治疗。此外,根据病情可采用对症治疗[24]

预防

预防措施包括防止蜱虫、鹿蝇和蚊子叮咬;彻底煮熟野味;不饮未经处理的水;避免接触疫源动物;用冻干弱毒菌苗预防接种,可保持免疫力数年。此外,土拉弗朗西斯菌对热和化学药物敏感,一般消毒剂均能很快将其杀死[20][25]

参考文献

  1. (PDF). health.ny.gov. Wadsworth Center: New York State Department of Health. [12 May 2015]. (原始内容存档 (PDF)于2015-09-24).
  2. . www.cdc.gov. [2020-07-16]. (原始内容存档于2020-05-10).
  3. Croddy, Eric C. and Hart, C. Perez-Armendariz J., Chemical and Biological Warfare, (Google Books 页面存档备份,存于), Springer, 2002, pp. 30–31, (ISBN 0387950761), accessed October 24, 2008.
  4. . [2020-07-16]. (原始内容存档于2018-09-13).
  5. Ryan KJ; Ray CG (editors). 4th. McGraw Hill. 2004: 488–90. ISBN 0-8385-8529-9.
  6. . www.sciencedirect.com.
  7. . 2019年8月13日 [2020年7月16日]. (原始内容存档于2020年5月16日).
  8. Tärnvik, A.; Berglund, L. . European Respiratory Journal. 2003年2月1日, 21 (2): 361–373 [2020年7月16日]. PMID 12608453. doi:10.1183/09031936.03.00088903. (原始内容存档于2018年10月28日) erj.ersjournals.com.
  9. McCoy GW, Chapin CW. Bacterium tularense, the cause of a plaguelike disease of rodents. Public Health Bull 1912;53:17–23.
  10. (PDF). [2020-07-16]. (原始内容 (PDF)存档于2019-05-02).
  11. Kugeler, Kiersten J.; Pappert, Ryan; Zhou, Yan; Petersen, Jeannine M. . Emerging Infectious Diseases. 2006年11月16日, 12 (11): 1799–1801. PMC 3372352. PMID 17283646. doi:10.3201/eid1211.060629 PubMed Central.
  12. Gyuranecz, Miklós; Birdsell, Dawn N.; Splettstoesser, Wolf; Seibold, Erik; Beckstrom-Sternberg, Stephen M.; Makrai, László; Fodor, László; Fabbi, Massimo; Vicari, Nadia; Johansson, Anders; Busch, Joseph D.; Vogler, Amy J.; Keim, Paul; Wagner, David M. . Emerging Infectious Diseases. 2012年2月16日, 18 (2): 290–293. PMC 3310461. PMID 22305204. doi:10.3201/eid1802.111305 PubMed Central.
  13. Larsson P, Oyston P, Chain P, 等. . Nat Genet. 2005, 37 (2): 153–9. PMID 15640799. doi:10.1038/ng1499.
  14. Spidlova, Petra; Stulik, Jiri. . Virulence. 2017, 8 (6): 628–631. ISSN 2150-5594. PMC 5626347. PMID 28060573. doi:10.1080/21505594.2016.1278336.
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  16. . Wiley Online Library. [2020-07-16]. (原始内容存档于2020-03-17).
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  18. (PDF). [2020-07-16]. (原始内容存档 (PDF)于2020-03-20).
  19. Collins, Frank M. Baron, Samuel , 编. . University of Texas Medical Branch at Galveston. 1996年7月16日 [2020年7月16日]. PMID 21413268. (原始内容存档于2020年5月30日) PubMed.
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  23. Carruthers, Jonathan; Lythe, Grant; López-García, Martín; Gillard, Joseph; Laws, Thomas R.; Lukaszewski, Roman; Molina-París, Carmen. . PLOS Computational Biology. 2020-06-01, 16 (6): e1007752 [2020-07-16]. ISSN 1553-7358. doi:10.1371/journal.pcbi.1007752. (原始内容存档于2020-06-12) (英语).
  24. Francisella tularensis: In silico Identification of Drug and Vaccine Targets by Metabolic Pathway Analysis J Harati, J Fallah The 6th Conference on Bioinformatics
  25. (PDF). [2020-07-16]. (原始内容存档 (PDF)于2018-09-21).

外部链接

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