【感染科普笔记2023-8-23】探秘病原微生物丨大海里不仅有海鲜！ ——炎炎夏

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作者：陈怡丽（中山大学附属第一医院）
审核：温海楠/蓝雪0816



炎炎夏日，不少游客选择嬉海踏浪，阳光与海滩是暑假的完美组合。然而，大家在海滨消暑时，也需要慎防隐秘的海洋“刺客”，才能让我们每一次和大海的拥抱都那么惬意、愉快。



本文将介绍四种栖息于海洋，能引起人类感染性疾病的重要细菌，它们分别为：创伤弧菌、海分枝杆菌、海藻希瓦菌、以及美人鱼发光杆菌。希望通过科普，提高大家对海洋“刺客”的警惕与预防。
一、创伤弧菌（Vibrio vulnificus）——“海洋杀手”1.历史

• 1964年创伤弧菌由美国疾病控制和预防中心 （CDC）首次分离。
• 1979年Blake等人首次报道了创伤弧菌引起的感染。当时该菌被描述为“罕见的，未命名的嗜盐乳糖发酵弧菌”。同年11月，Farmer把该菌菌归类到了弧菌属并提出创伤弧菌这一名称。
  

2.生物学特性创伤弧菌具有嗜盐性、嗜温性，这两个特性使得其广泛分布于世界各地的海洋中。其革兰染色为阴性，氧化酶阳性，可发酵乳糖。根据生化特性，可分为3种生物型，其中1型是人类感染的主要类型，2型主要感染鳗鱼，3型则兼具1型和2型的生化特性。
3.感染途径创伤弧菌在所有食源性病原体中具有很高的病死率，其感染方式主要有两种：①食用未加工熟的海产品甚至生食海产品。②受伤的皮肤接触海水或海产品。其易感人群主要有以下几种：①肝病患者，尤其是酒精性肝病患者和乙型肝炎患者。②免疫功能低下的患者。③体内铁增加患者，如血色素沉着症患者。④患有慢性疾病的患者。
4. 临床症状创伤弧菌脓毒症是由创伤弧菌感染导致的急重症，起病急、进展凶猛，救治困难，50%～70% 的患者在48h内死于感染性休克及多脏器衰竭。
创伤弧菌感染主要表现有三种临床亚型，包括原发性脓毒症(43.1%)、创伤感染(45.9%) 和胃肠炎(5%)。原发性脓毒症常见于生食牡蛎等贝壳类海鲜后，病原体通过胃肠道人血，爆发脓毒症。主要表现包括急起发热、寒战、休克和典型血性大疱样皮损。明显的皮损往往从下肢远端开始，包括斑丘疹、荨麻疹、多行性红斑和蜂窝织炎，伴张力性水疱并迅速转为典型的紫色血性大疱，快速进展，数小时内可累及整个下肢，甚至躯干。迅速恶化的全身状态和局部典型的血性大疱样皮损是诊断原发性脓毒症的重要线索。原发性脓毒症患者多于 48 h 内进展为感染性休克及多脏器功能衰竭，病死率超过 50% 以上。创伤感染往往是由于身体原有创口接触带菌海水或被海生动物刺伤而感染，表现为肢体局部的皮肤、肌肉坏死等（图1），亦可迅速发展为继发性脓毒症，危急生命，需要截肢。此外，还有些罕见病例报道：创伤弧菌性肺炎、扁桃体炎、脑膜炎、子宫内膜炎、骨髓炎、心瓣膜炎等。



图1创伤弧菌引起的坏死性筋膜炎[1]
5.实验室诊断①镜下形态感染创伤弧菌后临床进展迅速、病死率极高，直接镜检可辅助快速诊断创伤弧菌感染。创伤弧菌在镜下为革兰阴性杆菌，且略微弯曲（图2）。



图2 创伤弧菌革兰染色后镜下形态（油镜，×100倍）（引自Vibrio vulnificus (microbe-canvas.com)）
②分离培养从标本中分离出致病菌并鉴定为创伤弧菌是确诊感染创伤弧菌的重要依据。创伤弧菌在血平板上培养24小时后菌落形态为圆形、白色、湿润、隆起（图3）。



图3 创伤弧菌培养24小时菌落形态（引自Vibrio vulnificus (microbe-canvas.com)）
6.治疗早期识别并及早启动多学科联合（MDT）抢救是创伤弧菌脓毒症救治的关键。国内的学者推荐第三代头孢菌素（头孢哌酮等）联合喹诺酮类药物（左氧氟沙星等）治疗 7～10d，不推荐单独使用泰能、多西环素治疗。当伤口感染较严重时，需要进行外科手术清创，甚至是截肢。
二、海分枝杆菌（Mycobacterium marinum）1.历史

• 1910年Von Betegh首次在海鱼中报道该菌。
• 1926年Aronson从费城水族馆海鱼遗体上首次分离出海分枝杆菌，其最初被认为只感染海洋鱼类，并因此被命名为海分枝杆菌。
• 1951年因其引起在人体引起鱼缸肉芽肿，首次被Norden和Linell描述为“Mycobacterium balnei”，1954年Norden和Linell在调查了80名使用过同一个公共游泳池引起皮肤肉芽肿病变的人后发现了这一病原体。
• 1962年引起人类的鱼分枝杆菌病的病原体被Swift和Cohen 确认为海分枝杆菌。
  

2.生物学特点海分枝杆菌属于非结核分枝杆菌(NTM)，抗酸染色为阳性（图4）、需氧，硝酸盐还原试验阴性。海分枝杆菌也属于缓慢生长型光产色菌，即在黑暗中生长时菌落不产生色素，表现为白色或浅黄色，而在有光线的环境中生长或暴露于光线下一定时间，菌落会变成深黄色（图5）。最适生长温度较低（28~30℃），在37℃几乎不生长。



图4 海分枝杆菌抗酸染色后镜下形态（油镜，×100倍）（引自Acid-fast bacilli identified from the M. marinum colonies... | Download Scientific Diagram (researchgate.net)）



图5 海分枝杆菌在黑暗中生长时呈白色（A），暴露在光线下后不久变成亮黄色（B）（Middlebrook 7H11琼脂平板，28°C，培养14天）[2]。
3.感染途径感染海分枝杆菌一般有2个条件：①皮肤损伤。②暴露于受污染的水环境(游泳池、鱼缸等)或水产品(贝类、鱼类等)。
4.临床症状海分枝杆菌在非结核分枝杆菌（NTM）中是全球范围内引起呼吸道外人类感染的主要原因。感染海分枝杆菌后主要引起皮肤及皮下组织损害出现丘疹、结节、斑块、溃疡、脓疱、脓肿及孢子丝菌病样改变等（图6，图7，图8）, 大部分患者无疼痛, 少数患者会出现轻度到中度的疼痛。此外，人们在清洗鱼缸或者游泳时因感染海分枝杆菌而引起慢性皮肤肉芽肿，称为“鱼缸肉芽肿”或“游泳池肉芽肿”。



图6 感染海分枝杆菌引起的结节[3]



图7感染海分枝杆菌引发的溃疡[4]



图8 感染海分枝杆菌引起的皮肤孢子丝菌病样改变[5]
5.诊断①形态学检测海分枝杆菌抗酸染色为阳性，即镜下形态为红色杆菌，故抗酸染色镜检可以辅助诊断海分枝杆菌感染。缺点是其镜下形态难以与结核分枝杆菌区分。②T细胞斑点试验(T-SPOT)海分枝杆菌T-SPOT结果为阳性，但结核分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌及戈登分枝杆菌结果也是阳性，故该方法仅能作为辅助诊断方法。③分离培养及鉴定传统的培养方法分离出致病菌并鉴定为海分枝杆菌是确诊感染海分枝杆菌的重要依据，罗氏固体培养基可用于选择培养海分枝杆菌（图9）。



图9在罗氏固体培养基上生长的海分枝杆菌[5]
④分子生物学方法可用于检测海分枝杆菌的分子生物学方法有16S核糖体DNA测序、高效液相色谱（HPLC）、PCR限制性长度多态性分析（PRA）、宏基因组二代测序（mNGS）等。
6.治疗目前一致认为利福平、乙胺丁醇、克拉霉素、四环素、大环内酯类（克拉/阿奇霉素）、喹诺酮类（莫西沙星、左氧氟沙星）等是治疗手部NTM感染的敏感药物。对于浅表感染，单纯选用克拉霉素、利福平、乙酰丁胺作为联合化疗方案，其治愈率能得到较好保证。美国胸科协会（ATS）联合美国感染性疾病协会（IDSA）发布的指南建议的抗生素使用方案（克林霉素/阿奇霉素、乙酰丁胺、利福平联合使用 3～4个月）能达到最高的临床治愈率。
三、海藻希瓦菌（Shewanella algae）1.历史

• 1931年Derby和Hammer首次从中变质的黄油中分离出了一个迄今未知的细菌分类群，并将其命名为Achromobacter putrefaciens。
• 1941年Long和Hammer提出将该物种划归假单胞菌属并命名为腐臭假单胞菌。（Achromobacter putrefaciens），在接下来的 30 年里，这些生物被归入假单胞菌 IV 群，它们被认为是鱼类最重要的腐败细菌之一 。
• 1978 年Owen 等人将该菌种分为 I-IV 四个 DNA 同源群。
• 1985 年该菌种被重新分类为弧菌科，并命名为希瓦氏菌，以詹姆斯·希瓦(James Shewan)的名字命名，以纪念他在海洋微生物学方面的贡献。
• 1990年被Simidu 等将该菌DNA 同源群IV重新分类并命名为海藻希瓦菌。
  

2.生物学特点海藻希瓦菌广泛分布于海洋环境中，是希瓦菌属的临床标本中最多见的一种，其属于非发酵革兰阴性杆菌、兼性厌氧，氧化酶试验阳性、无芽孢，有鞭毛。产硫化氢为其重要表型特征。
在常规固体培养基上生长良好，可形成凸起、圆形、光滑湿润、中等偏大菌落（图10）。



图10 在巧克力平板（左）和血液平板（右）上生长的海藻希瓦菌菌落（油镜，×100倍）[6]
3.感染途径海藻希瓦菌主要有两种感染途径：①.食用生或未煮熟的海鲜。②.皮肤伤口直接接触海水环境。其易感人群主要有以下几种：①.免疫功能低下患者。②.皮肤黏膜屏障损伤患者。③.肝胆疾病患者。
4.临床症状海藻希瓦菌可引起败血症、皮肤及软组织感染（图11）、腹部及肝胆感染、呼吸道感染、耳部及眼部感染、骨骼感染、脑膜炎、心内膜炎等。



图11皮肤感染海藻希瓦菌引起的水疱[7]
5.鉴定①形态学检测革兰染色镜检可辅助诊断海藻希瓦菌，其革兰染色后镜下形态为大小不一的革兰阴性杆菌（图12）。



图12 海藻希瓦菌革兰染色后镜下形态（油镜，×100倍）[8]
②分离培养从标本中分离出致病菌并通过自动生化鉴定系统、质谱分析等方法鉴定为海藻希瓦菌是确诊感染海藻希瓦菌的重要依据。
6.治疗海藻希瓦菌对三代头孢菌素、哌拉西林、环丙沙星、庆大霉素、亚胺培南和美罗培南等均有较好的敏感性。
四、美人鱼发光杆菌（Photobacterium damselae）1.历史

• 1981年Love等首次从雀鲷（Chromis punctipinnis）的皮肤溃疡中分离出该菌，并命名为美人鱼弧菌（Vibrio damsela），即美人鱼发光杆菌最初的名字。
• 1982年morris等首次对美人鱼发光杆菌感染人类发病的症状进行了描述。
• 1991年Smith等进一步的遗传和表型研究表明美人鱼发光杆菌的菌株与发光杆菌属的物种密切相关，并提出了“美人鱼发光杆菌”这一名称。
  

2.生物学特点美人鱼发光杆菌分布于海洋、河口等水域，属于革兰阴性杆菌，兼性厌氧，可发酵葡萄糖，氧化酶试验阳性，具有嗜盐性。可在普通的培养基上生长，培养24h后菌落呈白色、表面光滑的圆形，在绵羊血平板上生长良好，能够形成鲜明的溶血现象（图13）。最适生长温度为18-25℃。



图13 美人鱼发光杆菌在绵羊血平板上的生长状况及溶血现象[9]
3.感染途径美人鱼发光杆菌的感染人类的途径主要是伤口暴露于带有该致病菌的水源中或由鱼鳍、鱼钩或鱼叉造成穿透伤导致。
4.临床症状美人鱼发光杆菌的致死率目前未知，但在很多文献中报道的都是死亡病例，其引起的死亡率相当高。与美人鱼发光杆菌相关的疾病包括软组织感染，如蜂窝织炎和坏死性筋膜炎（图14），以及菌血症。大部分伤口初诊时感染无疼痛症，但数小时内即可进展为严重疾病。



图14感染美人鱼发光杆菌引起的蜂窝织炎[10]
5.镜下形态革兰染色镜检可辅助诊断美人鱼发光杆菌，其革兰染色后镜下形态为杆状或者球杆状的革兰阴性杆菌（图15）。



图15 美人鱼发光杆菌革兰染色后镜下形态（油镜，×100倍）[11]
如何防范这些海洋“刺客”？

• 加强防范感染意识。
• 当皮肤受伤时，尽量远离海边，不要触碰海产品。
• 尽量不吃生的或未熟的海鲜。
• 在海边游玩之后及时对自身进行清洁。
• 若不慎感染，及时就医。
  

参考文献1.杨大民,张志,刘昌玲等.创伤弧菌感染所致坏死性筋膜炎1例[J].川北医学院学报,2022,37(05):672-674.2.Ho, Wan-Ling & Chuang, Wen-Yu & Kuo, An-Jing & Chan, Kai-Chieh. (2011). Nasal Fish Tank Granuloma: An Uncommon Cause for Epistaxis. The American journal of tropical medicine and hygiene. 85. 195-6. 10.4269/ajtmh.2011.11-0197.3.常雯茜,颜潇潇,张福仁.海分枝杆菌感染一例[J].中国麻风皮肤病杂志,2021,37(05):308-310.4.引自孙菲菲,杨宝琦,杜东红等.巨大溃疡型海分枝杆菌感染一例[J].中国麻风皮肤病杂志,2023,39(08):598-600.5. Aubry A, Mougari F, Reibel F, Cambau E. Mycobacterium marinum. Microbiol Spectr. 2017 Apr;5(2). doi: 10.1128/microbiolspec.TNMI7-0038-2016. PMID: 28387180.6. Song, Je & Kim, Sollip & Kang, Hyung & Chung, Inkwon & Kwak, Yee Gyung & Um, Tae-Hyun & Cho, Chong & Chang, Jeonghyun. (2021). A case of bacterial keratitis caused by multi-drug-resistant Shewanella algae without marine exposure. Oxford Medical Case Reports. 2021. 10.1093/omcr/omab131.7. Ojha, N., Walsh, K., & Hess, M. (2021). Non-Necrotizing Bullous Cellulitis and Bacteremia: A Rare Presentation of the Shewanella Algae Infection. Cureus, 13.8. 廖一群. 垂体瘤术后脑脊液中检出海藻希瓦菌1例[J]. 中国热带医学,2017,17(06):638-639.9. Schröttner, Percy & Tille, Eric & Lück, Christian & Bunk, Boyke. (2020). Wound infection caused by Photobacterium damselae in a 32-year-old woman: case report and review of the literature. GMS infectious diseases. 8. 1-8. 10.3205/id000067.10. Sahu, Kamal & Sherif, Akil & Davaro, Raul. (2019). A Rare Cause of Cellulitis: Photobacterium damselae. Journal of Microscopy and Ultrastructure. 8. 10.4103/JMAU.JMAU_63_18.11. Hayano, S., Masaki, T., Tadakuma, R., & Kashima, M. (2021). Photobacterium damselae subsp. damselae bacteraemia in a patient with liver cirrhosis. BMJ case reports, 14(6), e242580.
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