空腸彎曲桿菌的培養(yǎng)條件與鑒定方法及致病性與應用場景!
小楊 / 2025-12-02 10:57:40
空腸彎曲桿菌(Campylobacter jejuni)是革蘭氏陰性、微需氧、彎曲桿狀細菌,屬于彎曲桿菌屬(Campylobacter),是全球范圍內引起急性腸胃炎的首要食源性致病菌之一。以下從生物學特性、培養(yǎng)條件、代謝特征、鑒定方法、致病性與應用場景等核心維度展開詳細解析,聚焦實踐操作與鑒定關鍵要點:
一、核心生物學特性(鑒定基礎)
1、形態(tài)與結構
形態(tài):呈螺旋形或彎曲桿狀(0.2-0.5 μm × 0.5-5 μm),無芽孢,一端或兩端有單鞭毛(運動活潑,呈“螺旋式”運動,顯微鏡下易觀察)。
革蘭氏染色:陰性(注意:染色時需避免過度脫色,因細胞壁較薄,易出現(xiàn)假陽性)。
抵抗力:對氧氣敏感(微需氧),不耐熱(60℃ 10 分鐘可殺滅),對干燥、胃酸、常用消毒劑敏感;4℃冷藏條件下可存活數(shù)天(食品冷鏈中易傳播)。
2、基因組特征
基因組大小約 1.6-1.8 Mb,G+C 含量 30-35%(低 GC 特征,可作為分類輔助指標)。
攜帶多種毒力基因,與致病性密切相關。
二、培養(yǎng)條件(分離純化關鍵)
空腸彎曲桿菌為微需氧菌(最適氧氣濃度 5-10%,二氧化碳濃度 10%),營養(yǎng)需求較高,常規(guī)培養(yǎng)基需添加血液、血清等成分,分離時需抑制雜菌生長:
培養(yǎng)條件 具體要求
培養(yǎng)基 1.選擇性培養(yǎng)基:Skirrow 培養(yǎng)基、Campy-BAP 培養(yǎng)基;2.非選擇性培養(yǎng)基:布氏肉湯 + 5% 馬血/羊血(用于純培養(yǎng)擴增)。
培養(yǎng)環(huán)境 微需氧環(huán)境(可通過厭氧罐 + 微需氧產氣袋實現(xiàn),或使用二氧化碳培養(yǎng)箱調節(jié)氣體比例)。
溫度與時間 最適溫度 42℃(嗜熱特性,區(qū)別于其他彎曲桿菌,如結腸彎曲桿菌最適 37℃),培養(yǎng) 48-72 小時。
菌落特征 42℃培養(yǎng)后,菌落呈圓形、凸起、光滑、濕潤,直徑 1-2 mm,顏色為灰色或乳白色,血平板上不溶血或輕微 α 溶血(無 β 溶血,可與鏈球菌區(qū)分)。
注意事項:
樣品處理:糞便、食品樣品需先接種選擇性增菌液,37℃預增菌 24 小時后,再轉種選擇性平板(提高分離率);
避免氧氣暴露:接種后盡快放入微需氧環(huán)境,培養(yǎng)基表面可覆蓋石蠟油減少氧氣接觸;
溫度控制:嚴格控制 42℃培養(yǎng),溫度過高(>45℃)或過低(<37℃)會導致細菌生長緩慢或不生長。
三、代謝特征(生化鑒定核心)
空腸彎曲桿菌生化反應不活潑,氧化酶、觸酶陽性是關鍵特征,具體生化指標如下:
生化試驗 結果
氧化酶 +(強陽性,滴加氧化酶試劑后 10 秒內出現(xiàn)紫色,可快速篩選)
觸酶 +(產生氣泡,區(qū)別于厭氧菌)
葡萄糖發(fā)酵 -(不發(fā)酵糖類,僅通過氨基酸、有機酸作為碳源)
硫化氫產生 -(TSI 培養(yǎng)基中不產 H?S,區(qū)別于沙門氏菌)
脲酶 -(區(qū)別于幽門螺桿菌,幽門螺桿菌脲酶陽性)
硝酸鹽還原 +(還原硝酸鹽為亞硝酸鹽)
馬尿酸水解 +(關鍵鑒別特征,95% 以上空腸彎曲桿菌陽性,結腸彎曲桿菌、直腸彎曲桿菌陰性)
四、鑒定方法(從初篩到確認)
1、傳統(tǒng)鑒定流程(實驗室常規(guī)方法)
樣品處理
選擇性增菌(48h, 37℃)
轉種Skirrow/Campy-BAP平板(42℃, 微需氧, 48h)
菌落形態(tài)觀察(灰色、光滑、不溶血)
革蘭氏染色(陰性彎曲桿菌)+ 動力觀察(螺旋式運動)
生化試驗(氧化酶+、觸酶+、馬尿酸水解+)
最終鑒定為空腸彎曲桿菌
2、分子生物學鑒定(精準快速,適用于批量檢測)
PCR 技術:
靶基因:hipO 基因(空腸彎曲桿菌特異性基因,編碼組氨酸磷酸酶,其他彎曲桿菌無)、flaA 基因(鞭毛基因,可用于分型);
引物示例(hipO):上游 5'-GCT TTA TTT GTT GGG TTA CG-3',下游 5'-CCA CTA TTT TTA AAT TGC GC-3',擴增產物約 340 bp;
優(yōu)勢:靈敏度高(可檢測 10² CFU/mL),耗時僅 4-6 小時,適用于食品、臨床樣品快速篩查。
測序鑒定:
16S rRNA 基因測序(通用引物 27F/1492R 擴增,測序后與 GenBank 數(shù)據(jù)庫比對,相似度≥97% 可確認屬,≥99% 可確認種);
multilocus sequence typing(MLST):基于 7 個管家基因(aspA、glnA 等)測序分型,用于流行病學溯源。
3、血清學鑒定(分型輔助)
基于 O 抗原(脂多糖抗原)分為多個血清型,常用玻片凝集試驗(使用特異性抗血清),適用于菌株流行病學分類,但操作較繁瑣,臨床應用較少。
五、致病性與臨床意義
1、致病機制
黏附與侵襲:通過鞭毛運動到達腸道上皮細胞,經 cadF 基因編碼的蛋白黏附,ciaB 基因介導侵襲進入細胞內繁殖,導致細胞損傷;
毒素釋放:產生細胞毒素,破壞腸道上皮細胞,引起炎癥反應。
2、臨床癥狀
潛伏期 2-5 天,主要表現(xiàn)為急性腸胃炎:腹痛、腹瀉、發(fā)熱(38-40℃),部分患者伴有惡心、嘔吐;
并發(fā)癥:少數(shù)患者(約 1/1000)感染后 1-4 周可出現(xiàn)吉蘭 - 巴雷綜合征、反應性關節(jié)炎等。
3、傳播途徑
主要通過食源性傳播(食用未煮熟的雞肉、牛肉、豬肉,或污染的牛奶、水源);
接觸傳播(如接觸感染家禽、寵物,或患者糞便污染的環(huán)境)。
六、應用場景與質量控制
1、主要應用領域
臨床診斷:腹瀉患者糞便樣品中分離鑒定
空腸彎曲桿菌,明確病因;
食品衛(wèi)生檢測:雞肉、生鮮肉類、乳制品的微生物污染篩查(我國 GB 2760-2014 規(guī)定,食品中空腸彎曲桿菌不得檢出);
流行病學調查:通過 MLST 分型追蹤疫情來源,分析傳播鏈。
2、鑒定質量控制要點
陽性對照:使用標準菌株(如
ATCC 33560)進行平行培養(yǎng),確保培養(yǎng)基、試劑、儀器正常;
分子檢測質控:PCR 反應中加入內參基因,排除抑制物干擾導致的假陰性。
七、與相似菌株的鑒別要點
空腸彎曲桿菌易與其他彎曲桿菌屬菌株(如結腸彎曲桿菌、直腸彎曲桿菌)及幽門螺桿菌混淆,關鍵鑒別特征如下:
菌株 關鍵鑒別特征
空腸彎曲桿菌 42℃生長(+)、馬尿酸水解(+)、脲酶(-)、氧化酶(+)
結腸彎曲桿菌 42℃生長(-)、馬尿酸水解(-)、醋酸吲哚水解(+)
直腸彎曲桿菌 42℃生長(-)、馬尿酸水解(-)、醋酸吲哚水解(-)
幽門螺桿菌 脲酶(+)、微需氧但最適 37℃生長、不溶血、對萬古霉素敏感(空腸彎曲桿菌耐藥)
八、總結
空腸彎曲桿菌的鑒定核心圍繞嗜熱微需氧特性、典型生化反應(氧化酶 +、馬尿酸水解 +)、分子特異性基因檢測展開。實踐中需注意樣品前處理的增菌步驟、培養(yǎng)環(huán)境的氧氣控制,結合傳統(tǒng)生化與分子方法可實現(xiàn)精準鑒定。該菌作為食源性致病菌,其快速檢測與分型對臨床治療、食品安全防控具有重要意義。
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