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[转帖] 沙门菌分类的那些事

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发表于 2016-5-21 11:25:10 | 显示全部楼层 |阅读模式 IP:山东潍坊
本帖最后由 wyfywlj 于 2016-5-21 11:27 编辑

一、沙门菌(Salmonella
问:Salmonella有多少个种?上百个?上千个?
Salmonella:我又不是蜂王,又不是蚁后,哪有那么多种,人家目前就2个啦!
沙门菌(Salmonella)是人体肠道的一种常病原菌,隶属于肠杆菌科。最初的沙门菌分类,是kauffmann的血清学分类法,其根据沙门O抗原和H抗原建立而来,且一个血清型对应一个种。
20世纪70年代后,随着分子生物学技术,尤其是DNA-DNA杂交和16S rRNA基因测序技术的应用,细菌的分类研究发生了翻天覆地的变化,沙门菌的分类即是如此。1973年,Crosa等[1]采用DNA-DNA杂交技术对于沙门菌进行研究,结果显示,已有沙门菌不同血清型的DNA-DNA杂交关联度高达85%-100%(注:>70%即认为是同一个种)。1986年,Reeves[2]通过杂交和多位点酶电泳分析,对一些已有的沙门菌血清型进行了合并,命名了一个新的邦戈尔沙门菌(Salmonellabongori)[2]。2005年,Shelobolina等[3]命名了一个新的地下沙门菌(Salmonella subterranea)。但从系统发育关育发关系来看,地下沙门菌(Salmonellasubterranea)和赫尔曼埃希菌(Escherichia hermannii)亲缘关系更密切,因此,2016年,Hiroyuki等[4]对这2个菌重新分类到一个新的亚特兰大杆菌属(Atlantibacter),即地下亚特兰大杆菌(Atlantibacter subterranea)和赫尔曼亚特兰大杆菌(Atlantibacter hermannii)。因此,尽管按White-Kauffmann-Le Minor方案,沙门菌的血清型已经达2500多个[5],但按现代的系统分类观点,沙门菌属仅包括2个种,即模式种肠道沙门菌(Salmonellaenterica)和邦戈尔沙门菌(Salmonellabongori)[6-7]。而我们临床常说的伤寒沙门菌和副伤寒沙门菌,只能算是肠道沙门菌肠道亚种(Salmonella entericasubsp. enterica)下面的血清型。
二、猪霍乱沙门菌(Salmonella choleraesuis
choleraesuis我是猪霍乱,别看名字不乍的,可我曾经是沙门菌属的首席代表!
沙门菌属分类的一个戏剧性的变化,就是模式菌种(type species)由猪霍乱沙门菌(Salmonellacholeraesuis)修正为肠道沙门菌(Salmonellaenterica)。
模式(type)是一个生物名称,是指有一个特定的可观察的生物对象或化石标本实体。对于植物,一个种名的模式的描述是根据该种的蜡叶标本,即模式标本;对于细菌,种的模式是保藏在永久性的、为公众开放的菌种保藏机构中的活的培养物,称之为模式菌株(type strain)。指定模式,是分类学研究的一个必需的工作。模式的建立,有利于促进生物学名的稳定和统一。当出现有争议的分类时,可以对相关的模式进行研究,并最终解决争议。不仅种要设立菌式菌株,同时,属也要设立菌式菌种。从理论上说,一个种的模式菌株最好是研究得最全面、最透彻的菌株,一个属的模式菌种同样要求如此。但事实上,一个种的模式菌株可能是由该菌种的建立者随机指派的,而一个属的模式菌种则往往指定为该菌属的第一个发现的菌种。
按理说,猪霍乱沙门菌(Salmonella choleraesuis)被指定为沙门菌属的模式菌种,这是天经地义的事。因为猪霍乱血清型发现得早啊,1894年就发现了,是沙门菌属中最有资历第一号长老。但是,猪霍乱血清型的阿拉伯糖和海藻糖的为阴性,与大多数临床分离沙门菌血清型的生化反应不符合。另外,猪霍乱既是种名,又是血清型名字,也不行啊。就好比运动会,他既是裁判,又是运动员,绝对不公平啊。基于这两点,1987年,Le Minor 和Popoff[8]发文提议,以Salmonellaenterica替代Salmonellacholeraesuis,成为该属的模式种。当然,更换模式的做法是一件很麻烦的事情,所以,尽管Le Minor 和Popoff的提议有道理,但事实上,当时也没什么人鸟他们2个(题外话,如果不麻烦的话,小编还希望不动杆菌属的模式菌种,由醋酸钙不动杆菌改为鲍曼不动杆菌呢)。但是,Le Minor 和Popoff有很多粉丝,有些粉丝甚至一些是原核生物分类学的大牛,如凭一已之力建立了LPSN网站(http://www.bacterio.net/)的大牛Euzéby。由于这些粉红们纷纷引用他们的这一篇文章[9-10],以至于2005年,原核生物系统分类委员不得不在其官方的《国际系统与进化微生物学杂志》发布第80号裁决意见,正式将沙门菌的模式菌种修正猪霍乱沙门菌[7]。猪霍乱沙门菌这位沙门菌属的首席代表,就这样无声无息地消失在历史的长河中。
三、沙门菌的6个亚种
教官:立正,向右看齐,报数!
Salmonella enterica全体亚种:1、2、3、3、4、6
教官傻眼了,3报数了两次,并且到4时,就直接跳到6了,5没有了,乍回事?
依照表型和基因的特征,模式菌种肠道沙门菌又进一步分为6个亚种(见表1),且按古罗马数字“I II III……”的顺序,分别为:I(enterica)、II(salamae)、IIIa(arizonae)、IIIb(diarizonae)、IV(houtenae)和VI(indica)。但细心的读者有没有发现,肠道沙门菌III有两个(IIIa和IIIb),而V却是Salmonella bongori?!这是怎么回事。

                               
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透过沙门菌的分类方法和分类历史,我们可以找到问题的答案。前面说过,沙门菌最初是根据O抗原和H抗原的血清型进行分类,一个血清型对应一个种。但采用这种分类方法,沙门菌的种实在是太多了,可达2500个以上。20世纪50、60年代,一些微生物的分类学家逐渐就尝试使用生化反应的方法来分类。20世纪70年代,计算机技术引入细菌的分类学研究,分类学家采用基于数值分类法,将沙门菌分类为4个亚属,亚属I:S. kauffmannii(未被接受);亚属II,S.salamae;亚属III,S. arizonae;亚属IV,S.houtenae [8, 12-13]。20世纪70-80年代,DNA-DNA杂交和多位酶电泳技术等分子生物学技术在沙门菌的分类中的应用,带来一些有趣的新的内容:①分子分类和数值分类法的结果具有较好的一致性,且数值分类法的4个亚属分别对应分子分类的4个亚群;②分子分类结果显示,数值分类的I-IV亚属在DNA-DNA杂交水平为同一个种;③分子分类的发现了新的V亚群(后来的Salmonella bongori)和VI亚群(后来的indica亚种);④分子分类的结果显示,数值分类的III亚属“S. arizonae”可分2个群,且IIIa群的沙门菌不存在H相,而IIIb群的沙门菌同时存O和H两相(因故命名为“双相亚利桑那亚种”)。最终,结合生化、血清型和基因型的多相分类数据,沙门菌属被分类为肠道沙门菌(Salmonella enterica)和邦戈尔沙门菌(Salmonellabongori)和2个种,而肠道沙门菌又进一步分为I(enterica)、II(salamae)、IIIa(arizonae)、IIIb(diarizonae)、IV(houtenae)和VI(indica)等6个亚种(见表1)[7-10]。目前,这一分类结果得到了多位点基因测序和全基因组测序结果的支持[14-15]。
需要指出的是,最初,V亚群最初被认为是肠道沙门菌(Salmonella enterica)的一个亚种,但当V亚群正式更名为邦戈尔沙门菌(Salmonellabongori)后,V亚种的说法不能再使用了;并且,为了防止名称的混淆,V亚种亦不能再用于肠道沙门菌(Salmonellaenterica)的亚种。故肠道沙门菌(Salmonellaenterica)出现了一个有兴趣的现象,按古罗马数字“I II III……”的顺序,分为有I、II、IIIa、IIIb、IV和VI等6个亚种,存在有2个亚种III,却没有V亚种。
四、肠道沙门菌印度亚种(Salmonellaenterica subsp. indica
Salmonella entericasubsp. indica: 我是肠道沙门菌印度亚种。重要的事情说三遍:我是印度,不是因迪卡,再把我译成因迪卡亚种的专家是吃猪霍乱长大的猪!我是印度,不是因迪卡,再把我译成因迪卡亚种的专家是吃猪霍乱长大的猪!我是印度,不是因迪卡,再把我译成因迪卡亚种的专家是吃猪霍乱长大的猪!
在这6个亚种中,亚利桑那亚种、双相亚利桑那亚种、豪顿亚种和萨拉姆亚种的翻译都没有太大的问题,但肠道沙门菌印度亚种(Salmonella enterica subsp. indica)的很悲催,居然被译成“因迪卡亚种”,还写进了多个版本的临床微生物检验和医学微生物学的教科书中。显然,“因迪卡亚种”初译者缺乏最基本的细菌分类知识,他应该是把“indica”当成英文,并音译成了中文。而细菌分类的最基本原则在于,按细菌的双命名法则,必须使用拉丁化的名词进行细菌的命名。indica其实是拉丁化词,他的本义是Indian,故因译为印度。故细菌名称的翻译,其实是一个二次翻译的过程,即先对拉丁词进行英译或根据词源找到拉丁词根所对应的英文释义,再根据英文释义进行中文的翻译。明白这些道德,你可能会理解,为什么金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的种名是“aureus”,而不是“golden”。而查找词源,“L. masc. adj.aureus,golden”(注:L.为拉丁词;masc.阳性的;adj.为形容词;aureus,释义为golden),拉丁词“aureus”的英文解释是“golden”。
五、肠道沙门菌印度亚种(Salmonellaenterica subsp. enterica
Salmonella entericasubsp. enterica: 我是肠道沙门菌肠道亚种,请注意,我不是肠炎,“enteritidis”才是!再说我是肠炎,你全家得肠炎,你全家一辈子得肠炎!!!
尽管肠道沙门菌(Salmonella enterica)是沙门菌属的模式菌种,但肠道沙门菌的翻译也很悲催。在一些文件和论文中,Salmonella enterica被误译为肠炎沙门菌,部份被错误翻译为肠道沙门菌肠炎亚种。事实上,Salmonella enterica可正常存在于人和温室动物的肠道中,并因故而命名,虽然少数可引起胃肠道感染,但其命名原因与肠炎没有任何关系。肠炎沙门菌也确有其名,但不是Salmonella enterica,而是“Salmonellaenteritidis”。不过,按现代的分类方法,“Salmonellaenteritidis”的正式的名称是:肠道沙门肠道亚种肠炎血清型(Salmonellaenterica subsp. entericaser.enteritidis)。
六、伤寒沙门菌
ser.Typhi虽然我只是血清型……
由于在文献中使用了多种命名方法,以及历史上习惯用沙门菌不同血清型来命名不同菌种,沙门菌的分类命名是有问题的。在临床上,具有重要意义的“伤寒沙门菌(Salmonellatyphi)”,其实际为“肠道沙门肠道亚种伤寒血清型(Salmonella enterica subsp. entericaser. typhi)”。尽管目前,尽管诸如PFGE和MLVA等分子方法已成为流行病学分型的基本方法,但血清学分型仍具有不可替代性,分离菌株的血清型常与特定的疾病相关。例如,沙门菌伤寒血清型,其相对于其他大多数沙门菌血清型而言,可引起更严重的临床综合征——伤寒热。因此,血清学分型在流行病学研究中,仍具有非常重要的意义。临床对于生化、16S rRNA基因测序和质谱鉴定的沙门菌,还应该进一步进行血清学分型。
七、问题与答案
问题1:按国际原核生物系统委员会的分类标准,沙门菌属有多少个种(A
A、2个;B、6个;C、100来个;D、近2400多个
问题2:下列说法错误的是(多选)(ABC
A、临床常见的“伤寒沙门菌”和“副伤寒沙门菌”,可采用16SrRNA基因测序的方法进行区分。
B、质谱方法鉴定的“伤寒沙门菌”和“副伤寒沙门菌”,可直接报告给临床。
C、临床分离的沙门菌,可直接采用多酶点电泳或PFGE的方法进行分型,并报告给临床。
答案解释:
问题1按2005年,原核生物系统分类委员在《国际系统与进化微生物学杂志》发布第80号裁决意见,沙门菌仅包括即模式种肠道沙门菌(Salmonellaenterica)和邦戈尔沙门菌(Salmonellabongori)。
问题2A临床常见的“伤寒沙门菌”和“副伤寒沙门菌”,他们作为肠道沙门菌肠道亚种的一个血清型,16S rRNA基因序列差别过少或没有任何差别,故16S rRNA基因测序的方法,无法区分“伤寒沙门菌”和“副伤寒沙门菌”。
问题2B近年来,质谱技术微生物的鉴定中发挥着越来越重要的作用,在沙门菌的快速鉴定发挥着重要作用。通常认为,质谱技术能快速沙门菌鉴定到种的水平。对于医学上具有重要意义的伤寒沙门菌和非伤寒沙门菌,初步显示能进行区分[16],但该项研究的缺陷在于,其仅选取了临床常见的12个血清型160株菌,并且在对伤寒沙门菌和非沙门菌的鉴别上,亦存在错误(见下图)。显然,质谱鉴定的“伤寒沙门菌”和“副伤寒沙门菌”,亦应该进行血清鉴定!
问题2C多酶点电泳或PFGE目前仅适应于参考实验室的流行病学研究。临床分离的沙门菌,不能直接采用多酶点电泳或PFGE的方法进行分型和报告给临床。

                               
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注:红色,肠道沙门菌伤寒血清型;
绿色,肠道沙门菌副伤寒血清型;
黄色,肠道沙门菌肠炎血清型
蓝色,肠道沙门菌其他血清型

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星火 + 3 很给力!

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贡献排行榜:
发表于 2016-5-23 09:01:05 | 显示全部楼层 IP:河南郑州
来自教科书?
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 楼主| 发表于 2016-5-23 11:32:44 | 显示全部楼层 IP:山东

转帖中华检验医学网,因为缺乏这方面的知识,所以经常看看这方面的网站,感觉不错就转帖了!
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发表于 2023-12-28 08:29:51 | 显示全部楼层 IP:陕西西安
微生物方面的知识还是很欠缺,感谢以上老师的分享
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