临床检验小科普之恼人的肠球菌

临床微生物中存在这样一群特殊的细菌,典型生化反应触酶阴性、胆汁七叶甘阳性,它兼性厌氧、易于繁殖,甚至高盐肉汤都可生长。细胞壁较厚,能耐受60℃ 30分钟。早年间,学者依据Lancefield血清分型系统将其归属于D群链球菌,1984年Schlefer等依据16s rRNA和DNA杂交证据,将其从链球菌属中分离出来,建立了肠球菌属[1];随着检验技术和分子生物学的快速发展,这一属的菌种由最初的粪肠球菌、屎肠球菌两个种,逐渐增加了铅黄肠球菌、鹑鸡肠球菌、鸟肠球菌等近40个种,这些菌种绝大多数来源于人体,与人共生或致病。

    一、肠球菌感染分布

    肠球菌是人和动物肠道内的正常寄生菌群,在某些条件下可以引起人类尿路感染、心内膜炎、创面及腹腔感染等,是医院感染的重要病原菌[2]。泌尿系感染最为多见,主要与尿道器械操作、留置导尿和泌尿道结构异常有关,在美国肠球菌所致感染比率位居第2位,在我国CRASS统计数据显示[3-4],粪肠球菌和屎肠球菌分别排在革兰阳性菌感染的第3和第5位,肠球菌所致感染分布极其广泛。

    二、肠球菌具有多种致病表型

    1、细胞溶解素。在肠球菌的染色体上存在一个cyl 基因[5],编码表达肠球菌细胞溶解素,对真核细胞和原核细胞均有溶解作用,是加重肠球菌感染程度的重要致病物质,有趣的是,在宿主无病损的部位肠球菌并不表达细胞溶解素,但在已发生病损部位,如心脏瓣膜赘生物上,细胞溶解素会高表达,破坏宿主细胞;在厌氧环境中细胞溶解素启动子的活性也显著增加,这可能是肠球菌在胆道感染中致病力突出的一个因素。

    2、明胶酶E。明胶酶由gel基因负责编码[6],通过降解宿主细胞的胶原蛋白或组织蛋白,破坏宿主细胞完整性,激活其自溶素,缩短肠球菌链的长度,利于菌体和致病物质向周围组织扩散,还可以促进菌体直接发生接合反应,使致病质粒播散。

    3、肠球菌表面蛋白。表明蛋白本身并不损伤宿主组织,主要通过利于肠球菌定值和延长菌体在膀胱内的停留时间发挥致病作用。感染早期大分子表面蛋白完成对宿主细胞的粘附,定值完成后小分子表面蛋白又逃避了宿主免疫系统的清除。表达表面蛋白的粪肠球菌还具有形成生物膜的能力,但在体外培养中,表面蛋白会发生变异导致对尿道粘膜粘附定值能力降低,这可能是药敏试验中体外敏感体内耐药的原因之一。

    4、胶原蛋白粘附素、聚集物质和信息素等均在介导菌体和宿主细胞粘附、加强接合作用、促进致病质粒转移和感染发挥重要作用。

    三、肠球菌带给临床的烦恼

    临床医生对肠球菌感染苦恼的原因之一就是其复杂的耐药性,在感染不明确的情况下,多数医生会使用头孢类抗生素进行经验治疗,而肠球菌竟是如此特殊,它对于头孢菌素、氨基糖苷类、克林霉素和复方新诺明可显示体外活性,但临床无效,也就是说,临床常用的万金油式的头孢类抗生素对肠球菌是束手无策、万万不能使用的,这恐怕是临床讨厌肠球菌感染的主要原因。但肠球菌并非是一个杀之难灭的细菌,拿K-B法药敏举例,青霉素、氨苄西林、万古霉素、替考拉宁、四环素、红霉素、利福平、氯霉素、利奈唑烷和高浓度庆大霉素均在药敏报告中,泌尿系统感染还会加做环丙沙星、左氧氟沙星、诺氟沙星和呋喃妥因等药物的敏感实验。临床在阅读药敏报告单时要重点关注青霉素和氨苄西林这两种药物,因为青霉素敏感可预测其对氨苄西林、阿莫西林、氨苄西林/舒巴坦、阿莫西林/克拉维酸、哌拉西林和哌拉西林/三唑巴坦敏感;氨苄西林结果可用于预测不产β-内酰胺酶肠球菌对阿莫西林/克拉维酸、氨苄西林/舒巴坦、哌拉西林和哌拉西林/三唑巴坦的敏感性,同时氨苄西林还能用于预测亚胺培南的敏感性,也就是说青霉素和氨苄西林的结果可用于预测多种药物,增加了临床对抗肠球菌感染的可选择性,但这些药物并未体现的药敏报告单中,是CLSI标准的一个隐含规则,需要临床去特别注意,这也许是临床讨厌肠球菌感染的另一原因。《桑福德-热病》和《国家抗微生物治疗指南》中都提出肠球菌感染首选治疗是青霉素和氨苄西林,一旦它们耐药就需要万古霉素联合一种氨基糖苷类抗生素进行治疗,但肾毒性等药物副作用常常掣肘临床使用,有时甚至耐万古霉素的肠球菌也会偶有出现,临床将无药可用,这是临床讨厌肠球菌感染的第三个原因。

    四、肠球菌的小趣闻

    众所周知,抗生素可用于预防腹泻,然而抗生素的广泛应用已经成为导致肠道菌群失调和细菌耐药性增加的不争事实。在胃肠道中定植有大量的正常菌群,其中肠球菌这一可导致多部位感染的细菌就正常定植在胃肠道中,它与胃肠道上皮细胞靶点结合,具有对胃酸、胆盐的耐受性、粘膜粘附力、定植竞争力、代谢速度快和繁殖力强的特点[7]。这些基本属性使得肠球菌发挥了益生菌的功能,通过黏附素与肠黏膜上皮细胞受体黏附,占位定植,抑制病原微生物黏附定植于肠道,进而对宿主发挥生物屏障功能[8];在肠道中发酵可以产生大量的有机酸,主要是乳酸,抑制有害菌繁殖,同时促进有益菌的增殖;影响淋巴组织和全身免疫系统,增强免疫功能;有些肠球菌甚至可以通过降低血清胆固醇来发挥调节血脂的作用。

    五、总结

    肠球菌在临床感染多见,是革兰阳性菌中比较“奇葩”的病原菌,几乎能引起全身所有部位感染,复杂的耐药机制和广泛的天然耐药、获得性耐药直接导致了临床用药的失误,在低年资医生中尤甚。这样一个在临床处理棘手的病原菌竟然属益生菌的范畴,可作为微生物制剂使用。因此,对待肠球菌应有一个合理的认知,在面对肠球菌感染时临床应合理的选用抗生素,以有效应对感染和预防耐药。

    参考文献
[1] 李金钟. 肠球菌分类与鉴定新进展. 临床检验杂志, 2006(03): 228-230.
[2] 陈泳, 张丽华, 郭主声, 张丽. 424株临床分离肠球菌属细菌的耐药性变异. 中国感染与化疗杂志, 2012(01): 36-38.
[3] 2014年全国细菌耐药监测报告. 中国执业药师, 2016(02): 3-8.
[4] 2015年全国细菌耐药监测报告. 中国执业药师, 2016(03): 3-8.
[5] 马立艳, 许淑珍, 马纪平. 肠球菌致病机制的研究进展. 中华医院感染学杂志, 2005(03): 125-129.
[6] Sanchez-Silos RM, Perez-Giraldo C, Martin P, Garduno E, Blanco J, Gomez-Garcia AC. [Pathogenicity of Enterococcus spp. Characteristics of 169 hospital isolates]. Enfermedades infecciosas y microbiologia clinica, 2000, 18(4): 165-169.
[7] 刘虎传, 张敏红, 姜海龙. 益生肠球菌的研究进展. 动物营养学报, 2011(12): 2090-2096.
[8] 李颖, 雷鸣, 潘春美. 益生肠球菌的应用开发进展. 中国实用医药, 2014(12): 252-253.
(责任编辑:zqg)

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