疾病监测  2016, Vol. 31 Issue (1): 54-57

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宋秀平, 刘起勇, 栗冬梅, 焦铭, 刘云彦, 黄儒婷
SONG Xiu-ping, LIU Qi-yong, LI Dong-mei, JIAO Ming, LIU Yun-yan, HUANG Ru-ting
猴株五日热巴尔通体药敏及生化特性研究
Drug susceptibility and biochemistry characteristics of Bartonella quintana strains isolated from monkeys
疾病监测, 2016, 31(1): 54-57
Disease Surveillance, 2016, 31(1): 54-57
10.3784/j.issn.1003-9961.2016.01.013

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收稿日期: 2015-04-20
猴株五日热巴尔通体药敏及生化特性研究
宋秀平1, 刘起勇1 , 栗冬梅1, 焦铭2, 刘云彦1, 黄儒婷3    
1. 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所, 传染病预防控制国家重点实验室, 感染性疾病诊治协同创新中心, 世界卫生组织媒介生物监测与管理合作中心, 北京 102206;
2. 泰山医学院, 山东 泰安 271010;
3. 北京市丰台区疾病预防控制中心, 北京 100071
摘要: 目的 了解猴株五日热巴尔通体的生化特性和药物敏感性, 为进一步研究五日热巴尔通体的耐药机制奠定基础。方法 采用E test法, 检测1株五日热ATCC参考株及10株五日热巴尔通体猴分离株的生化特性及对14种抗生素的最低抑菌浓度(MIC)。结果 H15SC对利福平高度耐药(MIC>256), 其余菌株敏感;H98SC对克林霉素耐药, 其余菌株敏感;除S13外, 其余10株菌株对丁胺卡那霉素、多粘菌素MICs值较高;全部菌株对阿奇霉素、头孢他啶、环丙沙星、庆大霉素、红霉素、妥布霉素、氯霉素、强力霉素、苄星青霉素敏感。结论 首次发现巴尔通体菌株对利福平高度耐药, 需要进一步了解其耐药机制, 减少不合理用药, 预防利福平耐药在人分离株中发生。
关键词: 巴尔通体    生化特性    最低抑菌浓度    
Drug susceptibility and biochemistry characteristics of Bartonella quintana strains isolated from monkeys
SONG Xiu-ping1, LIU Qi-yong1 , LI Dong-mei1, JIAO Ming2, LIU Yun-yan1, HUANG Ru-ting3    
1. State Key Laboratory for Communicable Disease Prevention and Control, Infectious Disease Diagnosis and Treatment Collaborative Innovation Center, WHO Collaboration Center for Vector Surveillance and Management, Institute for Communicable Disease Prevention and Control, Chinese Center for Disease Prevention and Control, Beijing 102206, China;
2. Taishan Medical University, Tai'an 271010, Shandong, China;
3. Fengtai District Center for Disease Control and Prevention, Beijing, Beijing 100071, China
Abstract: Objective To understand the biochemistry characteristics and drug susceptibility of Bartonella quintana strains isolated from monkeys and provide evidence to further study of drug resistance mechanism of Bartonella quintana. Methods E test was conducted to test the drug susceptibilities of 1 ATCC reference Bartonella quintana strain and 10 Bartonella quintana strains isolated from monkeys to 14 antibiotics. Results H15SC strain was highly resistant to rifampicin(MIC>256)and sensitive to other strain. H98SC strain was resistant to clindamycin and sensitive to other strain. The other 10 stains were resistant to amikacin and polymyxin. All the stains were sensitive to azithromycin, ceftazidime, ciprofloxacin, gentamicin, erythromycin, tobramycin, chloromycetin, doxycycline, enzathine and benzylpenicillin. Conclusion It was the first time to found that Bartonella strain was highly resistant to rifampicin, but its resistant mechanisms needs further study. It is necessary to promote rational use of rifampicin to prevent the drug resistance of Bartonella strain.
Key words: Bartonella    Biochemistry characteristic    MIC    

五日热巴尔通体(Bartonella quintana,Bq)以前称五日热立克次体(Rochalimaea quintana),是一种苛养的革兰阴性菌,可以引起战壕热、心内膜炎和杆 菌性血管瘤、视神经网膜炎和慢性淋巴结病[1, 2, 3, 4]。 第一次世界大战期间,战壕热成为欧洲西线和东线战场士兵中流行的主要疾病之一,发病人数约100万人[5]。在流浪者和虱子孳生的人群中容易发病,在免疫缺陷患者尤其是人类免疫缺陷病毒感染者中会出现菌血症、骨髓炎和杆菌性血管瘤病。心内膜炎会伴随战壕热感染出现,尤其在流浪者或者酗酒者中。五日热巴尔通体的贮存宿主是人类,也有报道称猴子也可能是宿主[6, 7]。作为实验动物的猴,在饲养过程中,如果不合理使用抗生素,容易引起耐药菌产生。巴尔通体引起的感染,如果使用抗生素治疗时间短,容易复发,一般要持续治疗4~6周[8]。为进一步了解五日热巴尔通体的生化特性以及耐药情况,对从猴体内分离到的五日热巴尔通体进行了体外药物敏感性试验和生化特性检测。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 菌株

Bartonella quintana(ATCC VR358)作为参考株、2株2009年北京猴分离株(S13和M22)[9]、8株2013年四川猴分离株(H98SC、H22SC、H56SC、H52SC、H6SC、H16SC、H40SC、H15SC),均对柠檬酸合成酶(gltA)基因测序并根据序列进行比对,确定为Bartonella quintana。质量控制菌株为E.coli 25922,由中国疾病预防控制中心传染病预防控制所微生物室提供。

1.1.2 主要仪器及试剂

Dade Microscan Turbidity Meter比浊仪、CO2培养箱、生物安全柜、无菌的Falcon2054生化管、胰酶大豆肉汤、含5%羊血的胰酶大豆琼脂培养基、MH培养基。BioMerieux Rapid ID32A系统底物及试剂:悬浮液 2 ml、JAMES试剂、NIT1试剂、NIT2试剂、FB试剂。脲素(URE)、精氨酸(ADH)、4-邻硝基苯-αD-吡喃半乳糖苷(αGAL)、 4-邻硝基苯-βD-吡喃半乳糖苷(βGAL)、4-邻硝基苯-βD-吡喃半乳糖苷-6-磷酸-2-环己胺(βGP,CHA)、4-邻硝基苯-αD-吡喃葡萄糖苷(αGLU)、4-邻硝基苯-βD-吡喃葡萄糖苷(βGLU)、4-邻硝基苯-αL-吡喃阿拉伯呋喃糖苷(αARA)、4-邻硝基苯-βD-萄糖醛酸苷(βGUR)、4-邻硝基苯-N-乙酰基-βD-氨基葡萄糖苷(βNAG)、D-甘露糖(MNE)、D-棉子糖(RAF)、谷氨酸(GDC)、4-邻硝基苯-αL-吡喃岩藻糖苷(αFUC)、硝酸盐(NIT)、L-色氨酸(IND)、2-萘酚-磷酸(PAL)、L-精氨酸-β-萘酚胺(ArgA)、L-脯氨酸-β-萘酚胺(ProA)、L-亮氨酰-L-甘氨酸-β-萘酚胺(LGA)、L-苯丙氨酸-β-萘酚胺(PheA)、L-亮氨酸-β-萘酚胺(LeuA)、焦谷氨酸-β-萘酚胺(PyrA)、L-酪氨酸-β-萘酚胺(TyrA)、L-丙氨酰-L-丙氨酸-4-硝基苯(AlaA)、L-甘氨酸-β-萘酚胺(GlyA)、L-组氨酸-β-萘酚胺(HisA)、L-谷氨酰-L-谷氨酸-β-萘酚胺(GGA)、L-丝氨酸-β-萘酚胺(SerA)。

1.1.3 E test药敏试纸条

由AB Biodisk (Sweden) 公司生产,使用前冻存于-20 ℃。药敏条的种类及浓度如下:苄星青霉素(PG)(0.002~32 mg/L)、头孢他啶(TZ)(0.016~256 mg/L)、妥布霉素(TM)(0.016~256 mg/L)、丁胺卡那霉素(AK) (0.016~256 mg/L)、庆大霉素(GM)(0.016~256 mg/L)、红霉素(EM) (0.016~256 mg/L)、阿奇霉素(AZ)(0.016~256 mg/L)、克林霉素(CM)(0.016~256 mg/L)、强力霉素(DC) (0.016~256 mg/L)、环丙沙星(CI)(0.002~32 mg/L)、复方新诺明(TS)(0.002~32 mg/L)、利福平(RI)(0.002~32 mg/L)、多粘菌素A(CO)(0.064~1024 mg/L)、氯霉素(CL)(0.016~256 mg/L),共14种。

1.2 方法 1.2.1 生化特性检测

首先在玻片上做革兰染色、氧化酶、过氧化氢酶检测,然后采用BioMerieux Rapid ID32A系统做其他生化特性检测。选用待检菌株5~7 d的纯培养物进行测试,将细菌培养制成 McFarland 2.0浊度的菌悬液,混匀安瓿中的菌悬液,在各孔中各加入 55 μl,然后加 2滴石蜡油于脲酶(URE)孔内,加上鉴定试条的盖子。在含5% CO2的37 ℃培养箱内培养 4 h,按照说明书添加反应试剂后,读取结果[10]

1.2.2 体外药物敏感性试验

将药敏条从-20 ℃冰箱中取出置室温约30 min,待盒外冷凝水全部蒸发干备用,用75%乙醇将接种器等擦拭消毒。巴尔通体采用含5%羊血的胰酶大豆琼脂培养基培养,在37 ℃含5% CO2孵箱内孵育培养 5~7 d的巴尔通体,用胰酶大豆琼脂肉汤制成2.0 MCF的悬浮液(需在15 min 内配制好菌液),将培养16 h的 E.coli 25922用生理盐水制备成0.5 MCF的菌液待用。将无菌棉签浸入菌悬液中,在管壁上挤干,从3个方向均匀涂布于整个平皿表面,用加样器将E test条贴放在平皿上,在37 ℃含 5% CO2的培养箱培养 5~7 d后读最低抑菌浓度值(MIC)。质控菌株于 37 ℃恒温培养箱培养16~20 h 判读MIC[11]

1.2.3 数据整理和分析

使用Excel软件。

2 结果 2.1 生化反应

所有菌株革兰染色、氧化酶试验、过氧化氢酶试验阴性。

2.2 药物敏感性试验结果

H15SC对利福平高度耐药(MIC>256),其余菌株敏感;H98SC对克林霉素耐药;除S13外,其余10株菌株对丁胺卡那霉素、多粘菌素MICs较高;全部11株菌对阿奇霉素、头孢他啶、环丙沙星、庆大霉素、红霉素、妥布霉素、氯霉素、强力霉素、苄星青霉素敏感。见表 2图 1

表 1 11株菌株的生化反应结果 Table 1 Biochemistry characteristics of 11 Bartonella quintana strains
反应底H6S13M22H15H16H22H40H52H56H98VR358
URE-----------
ADH-----------
αGAL-----------
βGAL-----------
βGP-----------
αGLU-----------
βGLU-----------
αARA-----------
βGUR-----------
βNAG-----------
MNE-----------
RAF-----------
GDC-----------
αFUC-----------
NIT-----------
ND-----------
PAL-----------
ArgA+++++++++++
ProA+++++++++++
LGA+++++++++++
PheA+++++++++++
LeuA+++++++++++
PyrA-----------
TyrA+++++++++++
AlaA+++++++++++
GlyA+++++++++++
HisA+++++++++++
GGA-----------
SerA+++++++++++
表 2 14种抗生素对11株五日热巴尔通体菌株的最低抑菌浓度值(mg/L)(E test法) Table 2 MICs of 14 antibiotics to 11 Bartonella quintana strains isolated from monkeys(mg/L)
抗生素H6S13M22H15H16H22H40H52H56H98VR358
CI1810.562260.751.51
PG0.0030.0470.004< 0.002< 0.002 < 0.0020.0030.0020.002< 0.002< 0.002
TZ0.2500.0940.0940.1250.7500.0640.1250.1250.5000.0470.125
TM10.25110.250.1250.52310.5
AK484322424243248324824
GM0.190.250.50.250.250.50.250.50.50.0640.25
EM< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016
AZ< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016
CM48120.7516480.7516248>25624
DC < 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016< 0.016
TS1.5>322242221.53>32
RI0.50.0230.006>320.094< 0.0020.0940.0060.0060.380.016
CO640.1964>25632>256>256>256>256>256>256
CL0.0940.0640.0940.0940.0320.0640.0640.0320.0640.190.094
图 1 利福平对11株五日热巴尔通体菌株的 MIC值(mg/L)(E test法) Figure 1 MIC of rifampicin to 11 Bartonella quintanastrains isolated from monkeys(mg/L)
3 讨论

本研究结果表明五日热巴尔通体与其他巴尔通体一样生化反应不活泼,过氧化物酶、氧化酶、尿素酶及硝酸还原酶阴性,吲哚试验呈阴性、半乳糖苷酶、葡萄糖苷酶等反应阴性,能够分解多种氨基酸如琥珀酸、丙酮酸、谷氨酸,但不能分解脯氨酸,不能利用尿素、葡萄糖等糖类[10]

体外药物敏感性结果可见,全部11株猴株五日热巴尔通体体外对阿奇霉素、头孢他啶、环丙沙星、庆大霉素、红霉素、妥布霉素、氯霉素、强力霉素、苄星青霉素敏感,与国外文献一致[12]。H15出现对利福平高度耐药(MIC>256),利福平是国外文献报道与庆大霉素相似,可以进入红细胞的杀菌剂[13],是用来治疗心内膜炎的药物,该菌株对利福平耐药应该引起研究者的重视。五日热巴尔通体对克林霉素、多粘菌素和丁胺卡那霉素MICs显著高于国外文献报道[14],提示可能该猴有抗生素的不合理使用问题,在以后的研究中,笔者将对实验用猴的抗生素使用情况做回顾性调查。巴尔通体引起的心内膜炎占培养阴性的心内膜炎的12.4%~28.4%[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15],在治疗方面首先要使用分子生物学和血清学方法明确病原[16],同时进行血培养和药物敏感性实验,先依据临床经验联合使用抗生素进行治疗。通常使用强力霉素、红霉素、阿奇霉素、庆大霉素等治疗4~6周[8]。尽管使用抗生素治疗,但在免疫功能缺陷和免疫功能正常人群都仍然可能出现复发。建议如果培养出五日热巴尔通体,应立即做体外药物敏感性实验,在治疗过程中,结合体外药敏试验结果和治疗效果,及时调整治疗方案,合理使用抗生素。

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