脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)

摘 要:

脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)作为拟杆菌属的模式种,正常存在于人类肠道、口腔、上呼吸道及泌尿生殖道,是人和动物体内数量最大的菌群,有着重要的生理作用,是维持宿主健康必不可少的组分。脆弱拟杆菌是革兰氏阴性非生孢的杆菌,无动力,代谢类型为化能异养菌。脆弱拟杆菌单个存在或两端相连。在陈旧培养基中呈多形性,有长丝状出现。

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人体肠道菌群主要由硬壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和放线菌门构成。肠道菌群的组成和结构与宿主健康状况息息相关,在正常状况下,大多数肠道微生物与宿主是互利共生的,可以说是人类的“微生物器官”,起到保护宿主上皮细胞免受伤害、调节脂肪储存、提供人体所需营养物质等作用。然而当人体肠道菌群的组成受到外界环境、饮食习惯以及疾病等的影响而失衡时,会对宿主的健康产生威胁。从婴儿到成人,肠道菌群的构成经历了从兼性好氧菌到厌氧菌的转变,最终形成以厌氧菌为优势菌的成人肠道菌群结构。

在人和动物肠道内定殖的厌氧菌群中,拟杆菌是优势菌,约占到肠道菌群总数的1/4,对于维持宿主的健康状态不可或缺。脆弱拟杆菌Bacteroides fragilis)作为拟杆菌属的模式种,正常存在于人类肠道、口腔、上呼吸道及泌尿生殖道,是人和动物体内数量最大的菌群,有着重要的生理作用。在长期的进化过程中,定殖在肠道的脆弱拟杆菌与宿主建立了互利共生的友好关系,是维持宿主健康必不可少的组分,尤其对于肥胖、糖尿病以及免疫性缺陷疾病有着良好的治疗前景。

早在上世纪80年代就发现:仔猪下痢时大肠杆菌等耗氧菌繁殖很快,而脆弱拟杆菌等厌氧菌的数量明显下降。说明仔猪下痢和脆弱拟杆菌数量的减少正相关。上世纪90年代,张季阶从健康婴儿的粪便中分离到一株脆弱拟杆菌,经临床观察表明该菌有调整菌群、增强免疫、促进儿童生长发育、防止肠道和呼吸道疾病、增强食欲、改善睡眠等众多功效,并获得了国家专利。

1、脆弱拟杆菌的分类学地位和表观特性的描述

脆弱拟杆菌属于拟杆菌门,拟杆菌科,拟杆菌属。脆弱拟杆菌菌体大小(0.5-0.8)×(1.5-4.5)微米,是革兰氏阴性非生孢的杆菌,代谢类型为化能异养菌,能利用糖或蛋白胨。

脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)

脆弱拟杆菌单个存在或两端相连。在陈旧培养基中呈多形性,有长丝状出现。无动力,氯化血红素和10-20%胆汁能促进其生长。在肉汤培养基中呈均匀混浊生长,有白色沉淀物。对葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、蔗糖、糊精等均发酵,产酸产气。耐青霉素和卡那霉素,对红霉素和利福平敏感。DNA的G+C克分子含量为44-45%。有内毒素。对豚鼠进行皮下注射可形成脓疡,对家兔进行静脉注射引起死亡。本菌主要存在于肠道,比肠内的大肠杆菌多100-1000倍。在临床标本中,为阑尾炎和败血症的常见菌,也可从肺或肝脓肿、转移性脓肿、尿路感染排泄物中分离出。根据抗源性不同,可分成脆弱、多形、吉氏、普通和卵形5个亚种,现均已列为独立的种。

脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)

2、脆弱拟杆菌的致病特性

脆弱拟杆菌是哺乳动物肠道正常定殖的细菌,然而当机体某一部位受损或预先有病理改变时,脆弱拟杆菌易位成为机会致病菌。在人的结肠中,脆弱拟杆菌只占正常菌群的1%左右,而引起的感染占全部厌氧菌感染的60%−90%,常见于软组织感染、腹部脓肿、菌血症等病例中。2000年,Brook等对22例腹部脓肿患者病灶的微生物分布情况进行了研究,结果显示:需氧菌以及厌氧菌引起的混合感染占77%,厌氧菌引起的感染占18%,需氧菌占5%,其中脆弱拟杆菌是引起感染最常见的厌氧菌。2007年Lassmann等研究了梅约诊所1993−2004年由厌氧菌引发的菌血症病例的发展态势,得出该病的患病率随着时间递增,且脆弱拟杆菌是从致病部位分离到的最常见的微生物。此外,研究表明脆弱拟杆菌与结直肠癌的发生以及宿主的腹泻症状有关。

在临床厌氧菌感染的标本中,脆弱拟杆菌分离率最高,主要引起腹腔、女性生殖系统、盆腔、颅内感染及菌血症等,致病力较强且对许多常用的抗生素耐药。拟杆菌的致病物质包括荚膜多糖、脂多糖、毒素和各种酶类。荚膜多糖和脂多糖作为表面抗原决定簇。产肠毒素的脆弱拟杆菌能够引起家畜、儿童和成人腹泻,各种酶类可破坏相应的抗生素使治疗失效,并且破坏正常细胞以利于细菌的扩散。

3、脆弱拟杆菌的益生作用

脆弱拟杆菌是宿主体内正常定殖的共生菌,当脆弱拟杆菌数量下降时,机体表现异常。炎症性肠炎主要包括溃疡性结肠炎(Ulceraive colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD)两种类型,它们的发生与肠道菌群失衡有关。沙素梅对确诊的炎症性肠炎患者肠道优势菌群定量检测发现:与健康对照者相比,脆弱拟杆菌在活动期UC和CD患者中均偏低。由此可见,脆弱拟杆菌在维持人体健康状况方面至关重要。

参考文献:

冯淑贞, 张和平. 脆弱拟杆菌的研究进展. 微生物学通报,  2015,42(7): 1366-1371.

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