绿脓杆菌广泛分布于自然界及正常人皮肤、肠道和呼吸道,是临床上较常见的条件致病菌之一。上个世纪,众多研究者期望通过X射线照射诱导小鼠突变,导致动物免疫功能受损,而存在于饮水中的绿脓杆菌会对这些小鼠产生伤害。如今,已经很少有人继续开展此类实验,因此欧洲和美国的多数实验动物设施在管理上已经不再把绿脓杆菌作为必须排除微生物。但对于使用免疫缺陷动物进行研究或开展免疫抑制相关试验的设施,这类病原体还是应该加入排除清单。
病原学
分类:也称铜绿假单孢菌,属假单孢菌科,假单胞菌属。
分布:绿脓杆菌在自然界广泛分布,存在于水和土壤中,分布于人和动物的皮肤、呼吸道及粪便等。为条件致病菌。
病原菌特点:绿脓杆菌,革兰氏染色阴性,是两端钝圆的短小杆菌,无荚膜、无芽孢,所有菌株都能运动。
培养特点:本菌可在多种培养基上生长良好。本菌专性需氧,普通培养基上生长良好,为圆形、光滑、湿润、扁平的菌落。在血平皿上形成大而扁平、湿润、有金属光泽,有蓝绿色荧光、透明溶血环的菌落,有生姜味。该菌能分泌两种色素,一种为绿脓素,另一种为荧光素。绿脓杆菌的某些菌株不产生色素。该菌能在NAC鉴别培养基上产生绿色荧光;能在42℃生长,在NAC液体培养基上浑浊生长,有菌膜,大部分菌株产生绿色荧光,使培养基呈绿色。本菌在42℃时生长良好,氧化酶阳性。
临床症状
☑ 绿脓感染的动物大多无症状,但免疫缺陷的动物容易发生败血症。例如,绿脓杆菌可以引起裸鼠和SCID小鼠严重或致命的感染。
☑ 患病的小鼠可能会出现结膜炎、流鼻血、头部水肿、体重减轻和皮肤感染。
☑ 免疫抑制小鼠也可能发生胃肠道溃疡。
☑ 广泛性感染可引起严重白细胞减少,特别是中性粒细胞减少。
☑ 神经体征罕见,但有文献报道过中枢神经系统感染症状。
☑ 耳蜗和前庭器官的慢性增生性炎症伴周围骨溶解可引起斜颈。
流行病学
☑ 绿脓杆菌不属于正常菌群的组成部分。
☑ 但是,它是一个机会病原体,存在于潮湿温暖的环境,如水和皮肤。
☑ 绿脓杆菌感染动物,可逐渐在鼻咽、口咽和胃肠道中发现慢性感染,所有这些部位都可能通过污染环境或直接传播给易感小鼠。
病理学
☑ 致病性感染在免疫缺陷小鼠中最常见。
☑ 病原体从上呼吸道的鳞状柱状交界处进入,在某些情况下,从牙周牙龈进入。
☑ 可能发生菌血症,菌血症后肝、脾或其他组织坏死或脓肿。
☑ 如果发生中耳炎,鼓室大泡可能含有绿色化脓性渗出物。
☑ 肠道可能因积液而膨胀,有胃肠道溃疡的报道。
诊断
根据病史(如免疫功能障碍或近期免疫抑制)、临床体征、病变和从感染小鼠上分离或检测出绿脓杆菌。
检测
☑ 对绿脓杆菌的检测,主要有培养法和PCR法。
☑ 主要采集回盲部内容物、粪便或病灶组织及分泌物。
☑ 带菌鼠,可通过采集鼻腔分泌物或粪便培养。也可以给小鼠提供无菌饮水(非酸化水,也非氯化水)供其饮用24-48小时,然后采集饮水嘴拭子进行培养检测。
☑ 培养法:接种绿脓杆菌,选择NAC液体培养基,37℃培养24小时,观察生长情况。该菌呈浑浊生长,有菌膜,大部分菌株产生绿色色素,转种NAC固体培养基37℃培养后,可形成扁平、边缘不整齐菌落,大部分产色素,部分延时培养后有色素,少部分无色素。
☑ PCR法:通常采集粪便样本进行PCR方法检测。对于PCR方法检测阳性的样本,可以使用培养法复检确认。
鉴别诊断
绿脓杆菌必须与其他可能发生在免疫缺陷小鼠中的细菌性败血症区分开来。这些疾病包括但不限于棒状杆菌病、沙门氏菌病、大肠杆菌病、葡萄球菌病和泰泽氏病。
预防和控制
☑ 预防感染,可以通过饮用酸化水或氯化水,可在饮水中加5-10ppm的氯或盐酸(ph2.5-3.0)。但是这两种方法并不能消除已确诊的感染。
☑ 维持无绿脓杆菌的动物种群,动物必须严格饲养管理,特别是免疫缺陷动物。饮用水质量非常重要,免疫缺陷动物饮水使用前最好进行高压灭菌处理。
☑ 绿脓杆菌对大多数动物房内使用的消毒剂敏感。理论上,任何消毒剂或物理灭菌都能杀灭环境中的绿脓杆菌。但是,绿脓杆菌可形成生物膜抵抗宿主吞噬细胞,减轻抗生素对菌体的杀灭作用
☑ 如需获得无绿脓感染的种群,需要胚胎移植或剖腹产。
☑ 从商业供应商处购买小鼠,必须进行检测,可避免已感染动物进入设施。
☑ 目前没有可靠的药物可以对感染绿脓杆菌的动物进行治疗。绿脓杆菌在抗生素耐药性和对季胺消毒剂的耐药性方面有着悠久的历史。
☑ 要重点关注操作人员和饮水,对操作人员的个人防护,尤其是口罩的厚度和出汗防护,饮水的话关注水的管道材质是否有铜,以及高压灭菌效果的验证。
对实验的影响
☑ 绿脓杆菌感染对免疫能力强的小鼠并不构成实质性威胁,但可导致免疫缺陷小鼠发生致命的败血症,从而使实验研究复杂化。
☑ 改变宿主防御机制的病毒感染,如MCMV,可能会增强对绿脓杆菌的易感性。
☑ 当带菌动物收到放射线照射,实验烧伤,使用免疫抑制剂等处置时,以及通风故障或其他环境变化时,可诱发本菌的败血症,对动物实验造成严重干扰。
参考文献:
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