奇异变形杆菌

奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）是一种杆状、兼性厌氧的革兰氏阴性菌。它具有脲酶活性和群体游动性。90%的人类变形杆菌感染是由奇异变形杆菌引起的。它广泛分布于水和土壤中。

奇异变形杆菌利用一种称为群体游动的合作性群体运动在固体培养基或设备表面移动。尿路感染，特别是复杂性或导管相关性尿路感染，是与奇异变形杆菌最常见的关联疾病。

背景

变形杆菌属属于肠杆菌科的革兰氏阴性杆菌。它们能发酵乳糖，但不能分解乳糖，使其成为兼性厌氧菌。Hauser在19世纪后期记录并描述了第一批分离株。

该属的现有成员是豪瑟变形杆菌（Proteus hauseri）、大地变形杆菌（Proteus terrae）、佩内利变形杆菌（Proteus penneri）、奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）、普通变形杆菌（Proteus vulgaris）和食源变形杆菌（Proteus cibarius）。普通变形杆菌和奇异变形杆菌构成了临床变形杆菌分离株的大部分。变形杆菌属、大肠杆菌属、克雷伯氏菌属、肠杆菌属和沙雷氏菌属被认为是重要的人类病原体。

变形杆菌属通常作为正常肠道菌群的一部分存在于人类肠道中，与大肠杆菌和克雷伯氏菌属一起，其中大肠杆菌最为常见。变形杆菌也可在各种环境（包括医院和长期护理机构）中发现。

革兰氏阴性杆菌经常感染医院工作人员以及这些环境中的患者的皮肤和口腔黏膜。这些储存库是感染的主要来源。然而，变形杆菌属通常不会引起医院内感染。

奇异变形杆菌是一种社区获得性感染，占变形杆菌感染的90%。患有基础疾病或免疫系统功能减弱的患者，以及居住在医院和长期护理机构的人，可能与普通变形杆菌和佩内利变形杆菌分开。

反复感染、尿路结构异常、曾接受尿道器械检查或在住院期间获得感染的患者，发生变形杆菌感染和其他疾病的风险较高。

诊断

碱性尿液样本可能提示奇异变形杆菌感染。其独特的群体游动性和不消化乳糖的能力有助于实验室诊断。此外，奇异变形杆菌会散发出独特的鱼腥味。

疾病

当尿素被这种杆状细菌水解为氨（NH3）时，尿液会变得更碱性，这种细菌可以产生大量脲酶。鸟粪石、碳酸钙和/或磷灰石晶体可因长期碱性升高而形成，这些晶体可导致肾结石。

当治疗延迟或不充分时，这些肾结石可作为奇异变形杆菌生长的核心，即使使用抗生素也可能导致反复感染。大肾结石可能导致肾功能衰竭和阻塞。此外，变形杆菌属还可导致肺炎、败血症和伤口感染，主要发生在住院患者中。

特性

奇异变形杆菌耐受尿素。它可以在生长培养基上形成透明涂层并释放硫化氢气体。它具有周生鞭毛，具有运动性，并以其群体游动能力而闻名。它经常在人类消化系统中被发现。在豚鼠或鸡中，奇异变形杆菌不致病。

科学家们对这种物种阻止无关菌株生长的能力感到好奇。这导致发现了一条清晰可见的线，其中当两种群体游动菌株相遇时，细菌生长在该点减少。为了纪念其发现者Louis Dienes，这条线被称为Dienes线。

群体游动

一种特殊形式的运动称为群体游动，由成群的带鞭毛的多细胞细菌使用，以将其数量传播到新的区域。奇异变形杆菌的群体游动能力很重要，因为它在细菌的发病机制中起作用，并与细菌毒力因子表达相关联。

由于奇异变形杆菌细胞经常在营养生长和群体游动状态之间循环，因此该生物体在琼脂平板上产生极其独特的牛眼状外观。

奇异变形杆菌是一种营养细胞，当在液体培养物中生长时，其长度约为2微米。细菌通过其鞭毛在营养细胞中向前移动。一个重要的特性是识别固体表面的能力，因为这是细菌产生群体游动细胞的唯一方式。

根据一种理论，奇异变形杆菌通过抑制鞭毛旋转来检测固体表面；这向细菌表明它在固体表面上，因为它的鞭毛不能自由旋转。

当奇异变形杆菌遇到固体表面并满足所有其他先决条件时，它将分化为群体游动细胞。除了多核化和鞭毛表面密度增加50倍以上外，这种分化步骤还会导致细胞比营养细胞长20-50倍。

由于对外部刺激的响应而发生的种群迁移、固结和细胞分化的反复循环，细菌继续群体游动。当奇异变形杆菌在固体培养基上生长时，这种循环的重复导致其特有的牛眼状图案。

可以使用此图案将奇异变形杆菌与其他群体游动细菌物种区分开来。每个环状结构都是在细菌种群生长且细菌处于固结阶段时形成的。

结论

奇异变形杆菌是一种杆状、兼性厌氧的革兰氏阴性菌，以其脲酶活性和独特的群体游动性而闻名。它是尿路感染的常见原因，特别是复杂性或导管相关性尿路感染。

作为肠杆菌科的一部分，它发酵乳糖，存在于环境和人体胃肠道中。奇异变形杆菌的特点是能使尿液呈碱性，导致肾结石形成，并散发出独特的鱼腥味。

细菌的群体游动性在琼脂平板上形成特有的牛眼状图案，对其致病性至关重要。了解这些特征对于诊断和管理奇异变形杆菌引起的感染至关重要。