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这个细菌太棘手:质谱搞不定,生化鉴定无反应

作者 | 吴亮亮 龙心 梁棉棉单位 | 广东阳春市中医院

01

前 言

目前,微生物自动化鉴定仪器已经得到了广泛的应用,细菌鉴定过程呈现出高度规范化的趋势,其准确性亦得到了显著的提升。近年来,质谱技术与分子测序技术的崛起,似乎将我们推入了一个精准医学的时代。

然而,全自动细菌鉴定仪并非无所不能。对于那些代谢缓慢、生化反应弱的细菌,其准确鉴定仍面临诸多挑战。即便诸如质谱、分子测序等高端技术,也存在着技术上的瑕疵,对于近缘菌、罕见菌等种类,其鉴定准确性也难以保证。


图源:pixabay

近期,笔者遇到一特殊案例:从血培养分离出来的细菌,在生化药敏鉴定板培养48小时上无反应,两天多次做质谱结果却大相径庭,而且均是超低分,实在是棘手。

02

案例经过

现病史:患者,男性,70岁,半天前无明显诱因开始恶寒发热,少许咳嗽,咯黄黏痰,量少,活动后稍气促,于2023-11-11入我院肺病科治疗。

既往史:患者9年前因鼻咽癌在外院行放化疗(具体不详),目前遗留言语含糊、饮食稍呛咳。患者存在高血压病史多年,自诉口服降压药物(具体不详)治疗。否认肝炎、结核等急、慢性传染病病史,否认重大外伤、输血及手术史,否认药物、食物过敏史。

入院查体:T 37.7℃,P 97次/分,R 22次/分,BP 84/55mmHg。患者神清,精神疲倦,发育正常,营养一般,言语含糊,对答切题。双肺呼吸音粗,可闻及少量湿性啰音,未闻及干啰音及胸膜摩擦音。余基本未见异常。

诊疗经过:

2023-11-11

血常规组合:白细胞(WBC) 12.54×10^9/L↑,中性粒细胞百分比(NEU%) 90.2%↑,红细胞(RBC) 3.33×10^12/L↓,血红蛋白(HGB) 98g/L↓(图1);肾代谢:尿素(BUN) 7.55mmol/L↑,肌酐(Cr) 108μmol/L↑;超敏C反应蛋白(hs-CRP) 17.7mg/L↑;

血气分析组合:酸碱度(xpH) 7.379,二氧化碳分压(pCO2) 33.6mmHg↓,氧分压(pO2) 58mmHg↓,氧分压与吸氧量比(pO2/FIO2) 142mmHg↓,吸入氧比率(FIO2) 0.41(x.xx);凝血四项、血清电解质、肝酶组合、肝代谢、血浆D-二聚体测定、B型钠尿肽前体、心肌损伤标志物、感染性疾病筛查结果未见明显异常。


图1

胸部CT:右肺中叶、左肺上叶下舌段及双肺下叶慢性炎症。

目前考虑肺炎,治疗上,暂予注射用头孢他啶静滴抗感染,其余予止咳化痰、退热等对症支持治疗;患者复查血气分析提示氧合指数较前升高,暂继续予低流量吸氧,必要时予无创呼吸。

2023-11-14

血常规组合:白细胞(WBC) 5.64×10^9/L;超敏C反应蛋白测定:超敏C反应蛋白(hs-CRP) 8.9mg/L↑;血液培养(左脚血液):培养出革兰阴性杆菌。患者目前症状好转,可继续予头孢他啶抗感染,待药敏结果出来后再考虑是否更换抗生素,其余继续予吸氧、止咳化痰等对症治疗。

2023-11-16

目前患者病情好转,不适症状明显改善,今日患者及家属要求出院,经请示科室主任后并交代注意事项后带药出院。

2023-11-22

左脚血培养检出:洛菲不动杆菌

03

案例分析

2023年11月14日,肺病科患者左脚血培养报阳后,笔者在生物安全柜内将血液用注射器抽出,转种于血平板和麦康凯平板,并同时涂片进行革兰染色镜检,该细菌为革兰阴性杆菌(图2)。


图2

根据专家共识的报告分级,血培养报警后,涂片结果是一级报告。一般是1 h内发出。快速鉴定和直接药敏结果是二级报告。最终鉴定和正式药敏结果是三级报告,即最终报告[1]。

在确认血培养中生长的细菌为革兰阴性杆菌后,笔者迅速审核了相关结果,并立即通过电话将这一重要信息告知了临床医生,历时20分钟。患者目前正在接受头孢他啶的抗感染治疗,其病情已显著改善,且头孢他啶对抗革兰阴性菌的有效性已得到证实。因此,临床继续使用头孢他啶进行抗感染治疗,待药敏测试结果出来后再考虑是否需要更换抗生素。

经过24小时的培养,细菌在血平板上长成:圆形、凸起、光滑、不透明的粘液型小菌落,如图3。


图3

该细菌在麦康凯平板上不生长,如图4。


图4

革兰阴性杆菌,氧化酶阳性,用美华MA120非发酵药敏鉴定板进行鉴定。24小时后,生化反应未发现变化,同时阳性对照孔也无细菌生长,将培养时间延长至48小时后,依然如此。

为了对该细菌进行确诊,我们对菌落进行了分纯保留,然后将原始平板送至外院进行进一步的检测。

本菌的鉴定过程耗时较长,笔者在将标本送至外院进行检测前,积极与临床医生进行了沟通。临床医生表示理解并支持我们的工作。为了深入了解病因,临床医生再次对患者进行了详细的询问,了解到:患者在入院前于家中宰鱼,不慎割伤手部,此后他出现了高热的症状。然而,此事是否与血液感染有关仍存疑虑,具体原因有待进一步调查。

由于细菌已进入衰亡期,为了确保检测结果的准确性和可靠性,外院的检验团队对该细菌进行分纯后,进行了质谱分析。遗憾的是,经过连续两天的多次质谱分析,得分始终维持在4-5分之间,且结果均存在较大差异,令人感到十分困惑。(图5-6)


图5 第一天质谱结果


图6 第二天质谱结果

该细菌富含黏液,其细胞外的荚膜蛋白成分可能会对胞内蛋白的分析产生干扰,从而导致鉴定结果的不稳定。这可能是质谱鉴定得分较低的原因之一。鉴于质谱结果的不可靠性,外院检验团队不得不继续采用生化鉴定方法。在历经两次梅里埃生化鉴定的严谨审查之后,终于成功地确认了此细菌的身份——洛菲不动杆菌(图7)。


图7

同时,笔者亦对纯化后的细菌进行了详尽的生化鉴定。经过长达72小时的培养,鉴定结果也同样为洛菲不动杆菌(图8)。洛菲不动杆菌在Simmons枸橼酸盐琼脂上不生长,不分解D-葡萄糖产酸,不产生β-木糖苷酶和γ谷氨酰转移酶,不液化明胶,不溶解马和羊血[2],该细菌生化反应均符合洛菲不动杆菌特征。且该细菌与陈东科老师《实用临床微生物学检验与图谱》中洛菲不动杆菌的光滑型菌落图高度相似。

生化鉴定和菌落形态,均符合洛菲不动杆菌。笔者审核结果,并电话通知临床。


图8

洛菲不动杆菌广泛分布于水、土壤、人体皮肤、口腔黏膜呼吸道和生殖泌尿道等部位,通常情况下不致病。流行病学调查显示引起洛菲不动杆菌感染的原因主要为 : 1. 重症患者,免疫力低下;2.广谱抗生素广泛应用,如3代头孢、碳 青霉烯类;3.侵入性治疗大量开展,尤其是机械通气[3]。患者9年前因鼻咽癌在外院行放化疗,免疫力低下,属于洛菲不动杆菌的易感人群。

洛菲不动杆菌具有引起下呼吸道感染的潜在危险,在严重情况下甚至可能引发肺炎。然而,其病原性远不止于此,还可能导致尿路感染、心内膜炎、脑膜炎、败血症以及烧伤创面的感染。因此,洛菲不动杆菌被视为医源性感染领域中不可忽视的重要病原体之一。[4]

鉴于洛菲不动杆菌普遍存在于土壤或水中, 且近年来不断有水生动物感染洛菲不动杆菌致病的报道[5-6], 如鼠、 鸭感染洛菲不动杆菌死亡、奶牛生乳中分离出洛菲不动杆菌、兔感染洛菲不动杆菌死亡, 以及2016-2017 年四川省普遍发生裂腹鱼(Schizothoraxsp.)因感染洛菲不动杆菌造成皮肤溃烂 和内脏出血[7]。

结合患者因宰鱼而引发的手部受伤情况,考虑患者可能是因为接触了被洛菲不动杆菌感染的鱼类而遭受传染。

尽管细菌最终确定为洛菲不动杆菌,但本案例仍存在一个疑点:该细菌是否为污染菌?

该患者同时送了左脚和右脚血液进行培养,但只有左脚血液报阳。

根据专家共识:两瓶血培养出现一瓶阳性,一瓶阴性,应首先分析细菌的种类。若检出皮肤定植菌,一般考虑是污染菌;若检出革兰阴性杆菌倾向于感染。[1]

该菌属于革兰阴性杆菌,倾向于感染。且该患者白细胞(WBC)12.54×10^9/L↑,中性粒细胞百分比(NEU%) 90.2%↑,超敏C反应蛋白(hs-CRP)17.7mg/L↑,均提示患者目前有细菌感染。我们就此问题与临床进行了沟通,临床也倾向于认定该菌是病原菌。

04

知识拓展

从血培养中分离到的细菌,除了是病原菌外,还有可能是标本采集或转运过程中进入培养瓶的非致病微生物。常见污染菌包括痤疮丙酸杆菌(目前名为Cutibacterium acnes,痤疮皮肤杆菌)、微球菌属、芽孢杆菌属(不包括炭疽芽孢杆菌)、凝固酶阴性葡萄球菌(不包括路邓葡萄球菌)、气球菌属、棒杆菌属(不包括杰氏棒杆菌)等。[1]

通常情况下,那些定居于人体皮肤表层及其毛囊内的细菌,有可能在采集过程中潜入血培养瓶,从而引发假阳性的结果。


图源:pixabay

当血培养单次阳性瓶检出金黄色葡萄球菌或其他条件致病菌时,我们建议与临床医生和实验室人员展开深入沟通,共同分析病情。在综合评估的基础上,可以考虑重复采血培养以获取更准确的结果。

若两瓶均为阳性但检出不同细菌,例如阳性杆菌和微球菌,我们认为这可能是污染菌的存在。对于这种情况,我们建议再次采集血液样本进行培养。若其中一瓶为金黄色葡萄球菌或大肠埃希菌等常见致病菌,而另一瓶则为皮肤定植菌,我们也建议及时与临床医生沟通,以便更好地了解病情并制定相应的治疗方案。

05

案例总结

从2023年11月14日在血培养标本中检出一种革兰阴性杆菌,到2023年11月22日最终确认该菌为洛菲不动杆菌,历经长达8天的时间。尽管在这样艰难的鉴定过程中,临床方面或许难免会有些许抱怨,但我们必须承认,检验科微生物室在这方面已经付出了极大的努力。面对如此难以捉摸的细菌,我们有责任寻求更有效的解决方案,以期能够取得突破性的进展。

此案例再次证实了血培养一级报告的重要性,临床医生根据涂片结果进行经验性用药,这对于患者迅速康复具有显著的促进作用。

06

专家点评

广东阳春市中医检院验科副主任技师:李锋

血培养阳性属于危急值,对患者的健康至关重要。血培养报警后,我们需结合临床和实验室数据来判断是否为病原菌。一旦确认为病原菌,我们需在一小时内将革兰染色结果涂片报告临床,为临床用药方案的制订提供方向。

在该案例中,微生物人员在发现血培养细菌后,及时上报,并在鉴定细菌遇到困难时能够与临床保持良好沟通,及时将样本送往上级医院进行鉴定,整体表现非常出色。

参考文献:

[1]2022【指南与共识】血液培养技术用于血流感染诊断临床实践专家共识

[2]陈东科等主编,实用临床微生物学检验与图谱,北京:人民卫生出版社,2011:633—633.

[3]王蕾蕾,尚涛;孕产妇洛菲不动杆菌致无症状菌尿及 产后出血 1例报告并文献复习;中国医学工程;第20卷第8期 2012年8月

[4]濮本恒 华群;97株洛菲不动杆菌的分布及耐药分析;中国厂矿医学2009年12月第22卷第6期

[5] CAO S Q, GENG Y, YU Z H, et al. Acinetobacter lwoffii, an e⁃ merging pathogen for fish in Schizothorax genus in China [ J ]. Transboundary and Emerging Diseases, 2018, 65 ( 6 ): 1816 - 1822.

[6] 李成伟, 王均, 苏航, 等. 黑斑蛙腐皮病病原分离、 鉴定及致 病性研究 [J]. 江苏农业科学, 2020, 48(17): 174 - 178. LI C W, WANG J, SU Hang, et al. Isolation, identification and pathogenicity of pathogen from skin fester disease of Pelophylax nigro⁃ maculatus [ J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2020, 48 ( 17 ): 174 - 178.

[7]彭志锋, 张 菡等:野生疣鼻天鹅洛菲不动杆菌的分离鉴定与药物敏感性分析;野生动物学报 报 Chinese Journal of Wildlife 2022, 43 (4): 1089 -1093

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编辑:徐少卿 审校:陈雪礼

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