假单胞菌属Pseudomonas

核心定义

病原学详细定义：假单胞菌属（Pseudomonas）

一、病原体基本信息

1. 分类与类型

• 分类：
  • 细菌：γ-变形菌门（Gammaproteobacteria），假单胞菌科（Pseudomonadaceae），假单胞菌属（Pseudomonas）。
  • 代表种：铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）等。
• 亚型/变种：该属包含超过200个种，其中部分为条件致病菌（如铜绿假单胞菌）。
• 血清分型：铜绿假单胞菌根据O抗原和H抗原分为不同血清型（如血清型A、B等）。

2. 形态与结构

• 形态特征：
  • 革兰氏染色：阴性，细胞壁缺乏五肽交联桥，对革兰氏染色呈红色。
  • 菌体形态：直或微弯的杆菌，大小为0.5–1.0 μm × 1.5–5.0 μm。
  • 运动性：多数种具单极丛生鞭毛（极毛），可运动。
  • 特殊结构：无芽孢；部分种产生聚-β-羟基丁酸盐颗粒作为碳源储存物质。
  • 色素产生：部分种（如铜绿假单胞菌）产生绿色（绿脓素）或荧光色素（如黄绿色、蓝绿色），使培养基染色。

3. 传播途径

• 主要途径：
  • 环境接触：通过水、土壤或医疗器械污染传播。
  • 医院内感染：通过呼吸机、导管、烧伤创面或尿路器械直接接触传播。
  • 呼吸道或伤口感染：免疫力低下患者易因直接接触或吸入含菌气溶胶感染。
• 流行病学特点：
  • 多为机会性病原体，免疫抑制患者（如烧伤、COPD、HIV/AIDS）感染风险显著升高。
  • 医院环境中耐药菌株（如多重耐药铜绿假单胞菌）是院内感染的主要威胁。

二、致病机制

1. 宿主与靶细胞

• 宿主范围：广泛寄生于动植物及人类，尤其在免疫力低下宿主中致病。
• 靶向组织：
  • 人类：肺部（如囊性纤维化患者）、泌尿道、烧伤创面、血液（败血症）、耳部等。
  • 植物：部分种可感染植物根系，引发病害。

2. 感染过程

• 黏附与定植：
  • 通过菌毛或外膜蛋白（如PilA）黏附宿主细胞或医疗器械表面。
  • 形成生物膜（Biofilm），逃避宿主免疫清除和抗生素作用。
• 毒素与毒力因子：
  • 外毒素：如外膜蛋白（如Exotoxin A）、磷脂酶C（PLC）、弹性蛋白酶等，破坏宿主组织。
  • 绿脓色素（Pyocyanin）：抑制宿主免疫细胞功能。
• 侵袭性酶：如蛋白酶、胶原酶，破坏宿主细胞基质。

3. 免疫逃逸

• 生物膜形成：生物膜内的细菌代谢缓慢，对宿主免疫系统和抗生素耐受性增强。
• 抗原变异：通过改变细胞表面脂多糖（LPS）或外膜蛋白，逃避宿主抗体识别。
• 耐药性机制：通过外排泵（如MexAB-OprM系统）、β-内酰胺酶产生及染色体突变（如DNA促旋酶突变）抵抗抗生素。

三、医学临床关联

1. 相关疾病

• 典型疾病：
  • 人类感染：肺炎（如医院获得性肺炎）、尿路感染、烧伤感染、中耳炎、败血症、角膜炎。
  • 植物感染：根腐病、茎枯病（如由某些假单胞菌种引起）。
• 临床表现：
  • 肺部感染：咳嗽、脓痰（绿色）、呼吸困难。
  • 伤口感染：创面分泌物呈绿色或黄绿色，伴组织坏死。
  • 全身性感染：发热、低血压、多器官衰竭（败血症）。

2. 诊断方法

• 实验室检测：
  • 培养：在麦康凯琼脂或血平板上生长，48小时后形成湿润、灰绿色菌落，氧化酶试验阳性。
  • 分子检测：
  • PCR（如针对pspA或lasB基因）快速鉴定。
  • 生物膜相关基因（如pilA）检测。
  • 生化试验：氧化酶阳性、精氨酸双水解酶阳性、明胶液化试验阳性。

3. 治疗与预防

• 常见抗病原体药物：
  • 首选药物：
  • β-内酰胺类：头孢他啶、哌拉西林（联合β-内酰胺酶抑制剂如他唑巴坦）。
  • 氨基糖苷类：妥布霉素、阿米卡星（常联合其他药物）。
  • 氟喹诺酮类：环丙沙星、左氧氟沙星（需注意耐药性）。
  • 耐药菌治疗：
  • 多粘菌素（如多粘菌素B）、替加环素（Tigecycline）。
  • 组合疗法（如头孢他啶+多粘菌素）。
• 预防措施：
  • 医院感染控制：严格消毒医疗器械（如呼吸机、导管），避免交叉感染。
  • 生物膜预防：使用抗菌涂层导管或植入物。
  • 免疫力管理：改善患者营养状态，控制基础疾病（如糖尿病）。
• 耐药数据：
  • 铜绿假单胞菌对碳青霉烯类（如亚胺培南）的耐药率逐年上升，需通过药敏试验指导用药。

四、参考文献

1. 《伯杰手册》（Bergey's Manual of Systematic Bacteriology）：第2版，描述假单胞菌属分类及形态特征。
2. PubMed文献：
   • Ramphal R. Pseudomonas aeruginosa: modern approaches to treatment. Antimicrob Agents Chemother. 2007;51(7):2253-2260.
   • Rumbaugh KP, et al. Pseudomonas aeruginosa virulence: mechanisms and adaptation. Cell Host Microbe. 2009;5(5):379-388.
3. WHO抗菌药物耐药性报告：铜绿假单胞菌耐药性趋势分析（2021年更新）。

总结

假单胞菌属是一类广泛存在于自然环境中、具有高度适应性和多重耐药性的革兰氏阴性菌。其致病性主要依赖生物膜形成、毒素释放及复杂的耐药机制，临床治疗需结合药敏结果选择敏感抗生素，并加强医院感染防控措施。