熊火梅,羅菲,徐秋琴(九江市疾病預(yù)防控制中心微生物檢驗(yàn)科,江西九江 333000)
豬鏈球菌(Streptococcussuis,S.suis)可引起人感染豬鏈球菌病,是一種重要的人畜共患病病原菌,該病嚴(yán)重威脅人畜公共衛(wèi)生安全。根據(jù)豬鏈球菌莢膜多糖抗原可分為35個血清型,其中豬鏈球菌血清2型是引起人感染的主要血清型,可引起人腦膜炎、敗血病、心內(nèi)膜炎、關(guān)節(jié)炎和其他嚴(yán)重并發(fā)癥[1]。江西省于2006年報道1例人感染2型豬鏈菌病,于2014報道1例人感染1型豬鏈球菌病[2],但均未見毒力和分子分型報道。本研究旨在對九江市發(fā)現(xiàn)的首例人感染豬鏈球菌進(jìn)行病原學(xué)鑒定、毒力基因、藥物敏感性分析和分子分型,為病原學(xué)診斷及疫情防控提供科學(xué)依據(jù)。
1.1研究對象 患者男,64歲,于2021年7月12日開始出現(xiàn)寒戰(zhàn)、高熱等癥狀,未就診。后因病情加重于7月14日到九江市中醫(yī)院就診,入院時高熱、意識障礙,腦膜刺激征陽性,采集腦脊液接種血瓊脂平板置37 ℃、CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)15 h后,觀察菌落特征,挑取單個可疑菌落革蘭染色后鏡檢,BRUKER microflex質(zhì)譜鑒定為豬鏈球菌。流行病學(xué)調(diào)查顯示患者發(fā)病前買過3次豬肉,并洗過、切過豬肉,臨床診斷為人感染豬鏈球菌病。經(jīng)治療于7月22日轉(zhuǎn)出重癥監(jiān)護(hù)病房進(jìn)入普通病房治療,意識恢復(fù)后有聽力受損。
1.2主要儀器與試劑 GEL Doc2000凝膠成像系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司),PCR儀(德國Senso公司),引物由上海生工生物公司合成,10×PCR buffer、dNTPs及DL2000 DNA marker(大連TaKaRa公司),2×Taq MasterMix及細(xì)菌DNA提取試劑盒(Bacteria Gene DNA Kit)(康為世紀(jì)公司),E-test測試條(意大利Liofilchem公司)。
1.3DNA提取 挑取適量菌苔按Bacteria Gene DNA Kit試劑盒說明書提取DNA。
1.416S rRNA、血清型別及毒力基因鑒定 按照中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所提供的引物,用PCR法檢測豬鏈球菌16S rRNA、血清2型豬鏈球菌特異性莢膜多糖編碼基因片段cps2J、溶菌酶釋放相關(guān)蛋白基因(muramidase-released protein,mrp)、溶血素基因(suilysin,sly)、豬鏈球菌的細(xì)胞外因子基因(extracellular factor,ef)。反應(yīng)體系共20 μL,包括10 μmol/L上、下游引物各1 μL,DNA模板1 μL、2×Taq Master Mix 10 μL,ddH2O 7 μL。擴(kuò)增參數(shù):94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,51~60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,30個循環(huán);72 ℃ 5 min。退火溫度及時間、引物及擴(kuò)增片段大小見表1。擴(kuò)增產(chǎn)物用10 g/L瓊脂糖凝膠電泳分析。所有陽性對照均由中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所提供。
表1 16S rRNA種、cps2J型及3種毒力基因引物序列、退火溫度及目的片段
1.5藥物敏感試驗(yàn) 對分離的菌株采用E-test條測試鏈霉素、壯觀霉素、頭孢克肟、慶大霉素、青霉素、利福平、萬古霉素、復(fù)方磺胺甲噁唑、克林霉素、紅霉素、四環(huán)素和阿奇霉素敏感性。藥敏結(jié)果參考美國臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(CLSI)肺炎鏈球菌的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判讀,質(zhì)控菌株為肺炎鏈球菌ATCC49619。
1.6多位點(diǎn)序列分型(multilocus sequence typing,MLST) 按照中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所提供的引物,對豬鏈球菌7個管家基因aroA、cpn、dpr、gki、recA、mutS、thrA進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系共20 μL,包括10 μmol/L上、下游引物各1 μL,模板1 μL、2×Taq Master Mix 10 μL,ddH2O 7 μL。dpr、mutS、recA擴(kuò)增參數(shù):94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,50 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,30個循環(huán);72 ℃ 5 min。aroA、gki擴(kuò)增參數(shù):94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,30個循環(huán);72 ℃ 5 min。cpn、thrA擴(kuò)增參數(shù):94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,52 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,30個循環(huán);72 ℃ 5 min。擴(kuò)增產(chǎn)物送北京天一輝遠(yuǎn)生物科技有限公司進(jìn)行測序。測序結(jié)果導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫https://pubmlst.org/ssuis/進(jìn)行比對,得到等位基因數(shù)值,查找對應(yīng)ST值。
2.1PCR鑒定結(jié)果 16S rRNA、cps2J和mrp、sly、ef3種毒力基因均為陽性,見圖1、2。
注:M,DL2000 DNA marker;1,16S rRNA陽性對照;2,16S rRNA。
2.2MLST分型結(jié)果 7個管家基因電泳結(jié)果見圖3。測序結(jié)果與MLST數(shù)據(jù)庫等位基因信息比對,基因型為ST1型。
注:M,DL2000 DNA marker;1、3、5,分別為mrp、ef、sly陽性對照;2,mrp;4,ef;6,sly;7,血清1型;8,血清2型。
注:M,DL2000 DNA marker;1,aroA;2,cpn;3,dpr;4,gki;5,mutS;6,recA;7,thrA。
2.3藥敏試驗(yàn)結(jié)果 E-test試驗(yàn)結(jié)果顯示,對鏈霉素、壯觀霉素、頭孢克肟、慶大霉素、氯霉素、青霉素、利福平、萬古霉素、復(fù)方磺胺甲噁唑和克林霉素均敏感,紅霉素、四環(huán)素和阿奇霉素均耐藥。
mrp、ef和sly是豬鏈球菌最常研究的經(jīng)典毒力基因,研究表明mrp+ef+sly+基因型是2型豬鏈球菌典型的強(qiáng)毒株。為進(jìn)一步了解九江市首例人感染豬鏈球菌的致病性,本研究分析得出mrp、ef、sly等毒力基因均為陽性,是2型豬鏈球菌強(qiáng)毒株型,與該病例入院時意識障礙、恢復(fù)意識后有聽力受損等嚴(yán)重癥狀相符,也與貴州省報道的人感染豬鏈球菌毒力基因型相同[3]。洪家兵等[4]從豬分離到的62株豬鏈球菌中發(fā)現(xiàn),70%以上的毒株含mrp,50%以上的毒株含ef,20%以上的毒株含sly,也證明了江西省豬鏈球菌毒力基因型具有多樣性,提示本省mrp+/syl+/ef+毒株型從豬傳染人的可能性。
研究表明,豬鏈球菌具有復(fù)雜的遺傳多樣性,并非所有血清2 型都顯示相同的毒力水平,本研究MLST選擇7個管家基因擴(kuò)增,結(jié)果顯示此次人感染豬鏈球菌血清2型為ST1型菌株,與江蘇省報道的相同[5],而國內(nèi)最常見人感染豬鏈菌為1998年江蘇省和2005年四川省爆發(fā)的ST7型[6]。ST1型與ST7型一樣容易引起侵襲性病癥,同屬ST1克隆群,兩者的差異僅在thrA基因上,ST1分離株被認(rèn)為是含有最強(qiáng)毒的毒力基因,常常引起人間感染,可引起腦膜炎、休克等。Zhu等[7]對180 株豬鏈球菌血清2型分離株研究結(jié)果顯示,ST1與ST7 為主的強(qiáng)毒群毒力基因型與本研究完全一致,為sly+epf+mrp+。
本研究采用E-test條測試對13種抗菌藥物敏感性分析,結(jié)果顯示該菌株對紅霉素、四環(huán)素和阿奇霉素耐藥,與四川省臨床分離的28株2型豬鏈球菌藥物敏感性檢測結(jié)果相似[8]。阿奇霉素和紅霉素均屬于大環(huán)內(nèi)酯類抗菌藥物,有報道稱從豬分離到豬鏈球菌大環(huán)內(nèi)酯類藥物的耐藥率>70%,四環(huán)素類藥物耐藥>90%[9]。研究顯示,江西省豬鏈菌球菌耐藥性比較嚴(yán)重,主要以多重耐藥為主[4]。其中對紅霉素耐藥率在80%以上,對四環(huán)菌耐藥率在90%以上。從江西省豬分離到的豬鏈球菌和人感染豬鏈球菌耐藥性分析結(jié)果提示應(yīng)警惕人感染豬鏈球菌出現(xiàn)多重耐藥性,提示臨床治療中需嚴(yán)格按照藥物敏感分析結(jié)果科學(xué)用藥。
志謝:感謝中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所鄭潮主任、王建平老師、杜小莉老師給予的指導(dǎo)和幫助。