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實驗動物和肺炎克(kè)雷(léi)伯杆菌
肺(fèi)炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是一種普遍存在於土壤和水中的微生物,並且在(zài)許多哺乳動物的上呼吸道或胃腸道中作為共生菌(jun1)存在,也是人類中最為嚴重的醫院感染病原體之一,可引起包括化膿性肺炎、肝膿腫、菌血症和尿路感染在內的一係列健康問題。當(dāng)出現菌血症時,還會伴隨有腦(nǎo)膜腦炎和眼內炎等全身性感染症(zhèng)狀。
肺炎克(kè)雷伯菌的致病(bìng)性臨床菌株可分為(wéi)兩大類:一類是經典型菌(jun1)株(zhū)(classic Klebsiella pneumoniae, cKp),其中包括多重耐藥菌株;另一類是高致病性菌株(hypervirulent Klebsiella pneumoniae, hvKp),常以疾病進展迅速(sù)、多部位浸潤性感染、病死率高為特征。
肺炎克雷伯杆菌在常見實驗(yàn)動物中的(de)感染情況
肺炎克雷伯菌也可以感染多種實驗(yàn)動物,最常見的是齧齒類實驗動物,根據蘇州西山生物的檢測數據(jù),該菌近5年在小鼠中檢出率為1.2%(n=46954),大鼠中檢出率為1.95%(n=9775)。盡管通常呈亞臨床症狀,但也不乏引起動物疾病的案例(lì)和公開報(bào)道。小鼠通常經呼吸(xī)道感染肺炎克雷伯杆菌,主(zhǔ)要引起肺炎,可出現呼吸困(kùn)難、打噴嚏、體重減輕、食欲不振、弓背和毛發粗糙等臨床表現;重症鼠出現全身性膿腫、結膜炎、頸部淋巴(bā)結(jié)、雌鼠子宮積液、免疫缺陷小鼠病程一般5-7天,最終死亡。病理變化主要出現在肺部(bù),可見肺髒(zāng)出血且有積液,肝髒腫(zhǒng)大淤血,腸壁充血。美國某生物(wù)醫學研究機構(gòu)對自己(jǐ)設施中發病或健康的NSG小鼠(shǔ)中分離到13株肺炎(yán)克雷伯杆菌(jun1)進行基因組測序,結果顯示均為經典型菌(jun1)株cKp,而非高致病性菌株hvKp。蘇州西山(shān)生物(wù)對不同來源的免疫健全和免疫缺陷小鼠中分離到的(de)9株肺炎克雷伯杆菌進行鑒定,結果也顯示(shì)均為cKp。
感染肺炎克(kè)雷伯(bó)杆菌的大鼠通常也呈隱(yǐn)性感染,發病動物會在頸部和腹股溝淋(lín)巴結出現膿腫,並(bìng)在鄰近皮膚表麵形成瘺管、並可(kě)見腸係膜淋巴結膿腫和腎膿腫。美國(guó)某陸軍研究所(suǒ)一次wistar大(dà)鼠自(zì)然感染的報道中,分離出了兩種肺炎克雷伯杆菌,其中病變部位分離到的一種是不利(lì)用丙二酸(suān)的莢(jiá)膜(mó)血清型為K5的菌株(莢(jiá)膜是肺炎(yán)克雷伯(bó)的重要毒力因子,按照莢膜抗原K的成分可以分成約80個型),而看起來健康的動物的咽拭子和糞便樣本中同時可以分(fèn)離到另一種可以利(lì)用丙(bǐng)二酸且(qiě)無(wú)莢膜的肺炎克(kè)雷伯杆菌。
感染(rǎn)肺炎克雷伯杆菌的豚鼠發病可見厭(yàn)食、呼吸困難和死亡;胸腔和腹腔的漿液膿性病變、乳腺炎、脾腫大、肝髒凝固性壞死、腎小管細胞(bāo)顆粒變性等。
肺炎克雷伯杆(gǎn)菌已在多種非人靈長類動物物種中被發現(xiàn),包括獼猴、非洲綠猴、普通狨猴和貓頭鷹猴,其中非洲綠猴似乎尤其敏感。在這些非人靈長類動物物種中,該細菌可能表現為亞臨(lín)床(chuáng)狀(zhuàng)態,也可(kě)能引發肺炎、敗血症、腦膜炎、腹膜炎、內髒(zāng)膿腫,從而表現出與人類肺炎克雷伯菌感染相(xiàng)似的症狀。美(měi)國加州國家靈長類研究中心從2010年到2015年(nián)期間,對在養的約4000隻獼猴(99%為恒河猴)進行篩查,並從28隻動物的培養物中檢出了肺炎克雷伯(bó)杆菌,其中8隻(zhī)恒河猴(hóu)1隻食蟹猴屍檢檢查顯示出(chū)與肺炎克雷伯菌感(gǎn)染相(xiàng)符的可(kě)識別病理發現,有(yǒu)肺部或肝膿(nóng)腫,存(cún)在菌血症跡象,伴(bàn)有腦膜(mó)炎或眼內炎。這9隻動物都很快因為疾(jí)病進展迅速而死亡或被安樂死。其中3隻在初(chū)步血液學檢(jiǎn)查後發(fā)現是細菌感染,立即給予廣譜(pǔ)抗生素治療,但未見明顯臨床效果。盡管由於樣本(běn)保存問題未能進行毒力因子鑒定,但從細菌(jun1)表型(xíng)中可以(yǐ)發現具有高黏液性表型特征(zhēng),而這一特(tè)征常出(chū)現(xiàn)在高致(zhì)病性菌株中。
作為最常用(yòng)的實驗新大陸猴,狨猴對肺(fèi)炎克雷伯杆菌易(yì)感性很高,常(cháng)見相關病例的報道。2024年,蘇州西山生物對國內多個設施的176隻狨猴檢測,發(fā)現了31.3%的(de)動物都攜帶該(gāi)菌。2019年初,巴西某機構有11隻狨猴未表現出(chū)臨床症狀就(jiù)突然死亡,最終被鑒定為由(yóu)於hvKp(序列型ST86,莢膜血清型K2)感染所致。所有動物的組織學檢查結(jié)果均符合(hé)急性敗血症的表現,肝髒、脾髒、腎(shèn)上(shàng)腺等(děng)多個組織均出現化膿性及壞死性多灶性病變(biàn)。蘇州西山(shān)生物對不同來源(yuán)的狨(róng)猴和食蟹猴(hóu)中分離到的(de)5株肺炎克雷(léi)伯杆菌進行分(fèn)型(xíng)鑒定,發現(xiàn)其中2株為(wéi)cKp,3株為(wéi)hvKp,且3株hvKp都是從由(yóu)於感染導致死亡的動物樣本中分離到的。
預防和治療
人類的肺(fèi)炎克雷伯菌相關性肺炎具有嚴重的臨床表現和高死亡率,且需要高(gāo)度密集的(de)治療,通常包括長期住院和多種同時進(jìn)行的數周靜脈注射抗生素(sù)治療,在恢複期還會有(yǒu)其他並(bìng)發症,如神經功能缺損。因此,對於實驗動物(不論是齧齒類還是非(fēi)人(rén)靈長類)而言,在臨床懷疑存在肺炎克雷伯菌(jun1)感染的情況(kuàng)下,治療選擇(zé)通常是有限的,包括液體療法、抗生素、止痛藥(yào)和消炎藥。從現有非人靈長類動(dòng)物(wù)發病後治療的記錄來看,效果並(bìng)不理想。因此,在購入動物時應按照監(jiān)測要求,對動物進行檢疫是重中之重。發現疑(yí)似感染動物(wù)後應盡早送檢實驗室進行確診,並采取相關生物安全措施(shī),對環境和進入動物設施的物品進行消毒處理,減少汙染房間的人員和(hé)物品流動,將發(fā)病動物及(jí)時隔離,對密接動物(wù)進行篩查,這類措施才是更有(yǒu)效的(de)控製感染、減少損失的有效手段。
公共安全
從現有資料看,實(shí)驗動物爆發hvKp感(gǎn)染的風險盡管是較(jiào)低(dī)的,但不論是曆史文獻還是最近數年的(de)案例均有報道,需要(yào)實驗(yàn)動物從業人員高度警惕。cKp主(zhǔ)要感染免(miǎn)疫缺陷(xiàn)患者或住院患者,導致醫院獲得(dé)性(xìng)尿路(lù)感染、肺(fèi)炎、敗血症等。而hvKp臨(lín)床上更傾向於感染年(nián)輕健康的個體,更具侵襲性,可引發肝膿腫、腦膜炎等嚴重疾病。hvKp感染起病急,預後差(chà),不論動物還是人,死亡率都極高。目前耐(nài)藥菌株常見於cKp,hvKp對多數抗生素都還保持敏感,但隨著碳青黴烯類藥物(wù)的過度使用,碳青黴烯耐藥hvKP(carbapenem-resistant hvKP, CR-hvKP)在美國被(bèi)首次(cì)報道並陸續在全世界其他地區出現,給(gěi)相關疾(jí)病的診斷和治療(liáo)帶來了新的嚴峻的挑(tiāo)戰。