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土拉弗朗西斯菌

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土拉弗朗西斯菌
土拉弗朗西斯菌(藍色)感染巨噬細胞
科學分類 編輯
域: 細菌域 Bacteria
門: 假單胞菌門 Pseudomonadota
綱: γ-變形菌綱 Gammaproteobacteria
目: 硫髮菌目 Thiotrichales
科: 弗朗西斯菌科 Francisellaceae
屬: 弗朗西斯菌屬 Francisella
種:
土拉弗朗西斯菌 F. tularensis
二名法
Francisella tularensis
McCoy 1912

土拉弗朗西斯菌學名Francisella tularensis),屬於弗朗西斯菌屬,是一種專性需氧革蘭氏陰性球桿菌[1]。具多形性,無鞭毛,無運動性,不產生芽孢,可產生莢膜。該菌為兔熱病的病原體。因其最小感染劑量英語Minimal infective dose低、毒性強、易發生氣溶膠傳播,故常用作生物武器[2][3]。土拉弗朗西斯菌在外界環境中抵抗力較強,可在低溫下於動物屍體土壤中存活數週。該菌在實驗室培養基上呈短杆狀(0.2 x 0.2 µm),最適生長溫度為37°C[4]

生化鑑定

革蘭氏染色陰性,表現為兩極染色。專性需氧。能乳酸發酵葡萄糖果糖甘露醇甘油麥芽糖。不產生靛基質。產生硫化氫。不還原硝酸鹽亞硝酸鹽。普通培養基上必須添加半胱氨酸才能生長[5]。菌體能溶解於蓖麻酸等羥基酸中[6]

試驗 結果[7]
革蘭氏染色
亞甲藍 +
運動力(22°C)
氧化酶 +
過氧化氫酶 +
溶血性
靛基質
硫化氫
β-內酰胺酶 +
觸酶
葡萄糖 +
果糖 +
甘露醇 +
甘油 +
麥芽糖 +
硝酸鹽還原

亞種

1911年麥考伊英語George Walter McCoy加利福尼亞州土拉縣首次發現兔熱病,並於1912年黃鼠狼體內分離出該病的病原體,命名為土拉桿菌Bacterium tularensis),直至1970年國際系統細菌分類委員會英語International Committee on Systematic Bacteriology正式定名為土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis[8][9][10]

土拉弗朗西斯菌在地理上可分型為2個亞種

  • 美洲亞種(F. t. subsp. tularensis;A型菌)主要分布於北美,毒性較強,導致致命的肺部感染[11]
  • 歐洲亞種(F. t. subsp. holarctica;B型菌)主要分布於歐洲亞洲,毒性較弱,很少致命[12]

兩個地理亞種的免疫原性不同[13]。土拉弗朗西斯菌含有2種主要抗原,即表面抗原和莢膜抗原(Vi抗原)[14]。Vi抗原與毒性和免疫原性有關,喪失Vi抗原的菌株失去毒性和免疫原性。土拉弗朗西斯菌和布魯氏菌有共同抗原成分[15][16][17]

流行病學

蜱蟲是土拉弗朗西斯菌的自然宿主

土拉弗朗西斯菌主要分布在30°N以北。對該菌易感的動物種類很多,包括許多脊椎動物,如哺乳動物鳥類魚類蛙類蟾蜍無脊椎動物,如和一些雙翅目吸血動物兩棲動物軟體動物等也可感染[18][19][20]

野兔和其他齧齒動物是主要傳染源。其他野生動物家畜家禽感染後,也能成為傳染源。其自然宿主包括蜱蟲蚊子和鹿蠅等。該菌在蜱蟲體內可存活數年,且能通過傳遞給下一代[21][18]

土拉弗朗西斯菌感染可通過多種途徑發生,主要通過吸血節肢動物叮咬而傳播,也可經由皮膚黏膜的傷口而感染。此外,還可通過糞口路徑感染、經呼吸道消化道感染等[22][18]

該菌能在宿主體外存活數週,常發現於天然水土壤乾草堆[18]

生命週期

土拉弗朗西斯菌是一種兼性細胞內寄生菌,其生長與繁殖依靠宿主細胞。土拉弗朗西斯菌可感染大多數種類的細胞,但主要感染巨噬細胞。土拉弗朗西斯菌經由吞噬作用進入巨噬細胞並迅速增殖,最終受感染細胞凋亡並釋放子代細菌,引發新一輪感染[23]

診斷、治療及預防

瓊脂平板上生長的土拉弗朗西斯菌菌落

診斷

通常根據症狀和患者病史醫學造影和化驗來診斷該病。亦可經由變態反應加以診斷。

治療

土拉弗朗西斯菌對鏈黴素四環素氯黴素抗生素敏感,也可用土黴素金黴素慶大黴素等治療。此外,根據病情可採用對症治療[24]

預防

預防措施包括防止蜱蟲、鹿蠅和蚊子叮咬;徹底煮熟野味;不飲未經處理的水;避免接觸疫源動物;用凍干弱毒菌苗預防接種,可保持免疫力數年。此外,土拉弗朗西斯菌對熱和化學藥物敏感,一般消毒劑均能很快將其殺死[20][25]

參考文獻

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  2. ^ Tularemia — United States, 2001–2010. www.cdc.gov. [2020-07-16]. (原始內容存檔於2020-05-10). 
  3. ^ Croddy, Eric C. and Hart, C. Perez-Armendariz J., Chemical and Biological Warfare, (Google Books頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)), Springer, 2002, pp. 30–31, (ISBN 0387950761), accessed October 24, 2008.
  4. ^ Francisella tularensis – microbewiki. [2020-07-16]. (原始內容存檔於2018-09-13). 
  5. ^ Ryan KJ; Ray CG (editors). Sherris Medical Microbiology 4th. McGraw Hill. 2004: 488–90. ISBN 0-8385-8529-9. 
  6. ^ Hydroxy Fatty Acid - an overview | ScienceDirect Topics. www.sciencedirect.com. [2020-07-16]. (原始內容存檔於2020-07-16). 
  7. ^ Biochemical Test of Francisella tularensis subsp. tularensis | Biochemical Test of Bacteria. 2019年8月13日 [2020年7月16日]. (原始內容存檔於2020年5月16日). 
  8. ^ Tärnvik, A.; Berglund, L. Tularaemia. European Respiratory Journal. 2003年2月1日, 21 (2): 361–373 [2020年7月16日]. PMID 12608453. doi:10.1183/09031936.03.00088903. (原始內容存檔於2018年10月28日) –透過erj.ersjournals.com. 
  9. ^ McCoy GW, Chapin CW. Bacterium tularense, the cause of a plaguelike disease of rodents. Public Health Bull 1912;53:17–23.
  10. ^ Jeanette Barry, Notable Contributions to Medical Research by Public Health Service Scientists. National Institute of Health, Public Health Service Publication No. 752, 1960, p. 36. (PDF). [2020-07-16]. (原始內容 (PDF)存檔於2019-05-02). 
  11. ^ Kugeler, Kiersten J.; Pappert, Ryan; Zhou, Yan; Petersen, Jeannine M. Real-time PCR for Francisella tularensis Types A and B. Emerging Infectious Diseases. 2006年11月16日, 12 (11): 1799–1801. PMC 3372352可免費查閱. PMID 17283646. doi:10.3201/eid1211.060629 –透過PubMed Central. 
  12. ^ Gyuranecz, Miklós; Birdsell, Dawn N.; Splettstoesser, Wolf; Seibold, Erik; Beckstrom-Sternberg, Stephen M.; Makrai, László; Fodor, László; Fabbi, Massimo; Vicari, Nadia; Johansson, Anders; Busch, Joseph D.; Vogler, Amy J.; Keim, Paul; Wagner, David M. Phylogeography of Francisella tularensis subsp. holarctica, Europe. Emerging Infectious Diseases. 2012年2月16日, 18 (2): 290–293. PMC 3310461可免費查閱. PMID 22305204. doi:10.3201/eid1802.111305 –透過PubMed Central. 
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外部連結