单核增生李斯特菌 Listeria monocytogenes

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一、单核增生李斯特菌菌株简介 

1、菌株名称:单核增生李斯特菌 Listeria monocytogenes

2、菌株编号:TS274705

3、其它中心编号:ATCC 19115

4、具体用途:质量控制菌种

二、单核增生李斯特菌保藏条件  

斜面菌种和冻干菌种应在2~8℃保存。 

三、单核增生李斯特菌培养条件 

1、培养基编号:TSA-YE培养基

胰蛋白胨15.5g, 大豆蛋白胨 5.0g, NaCl 5.0g, 酵母膏6.5g, 琼脂 15.0g,蒸馏水 1.0L

2、培养温度:36℃±1℃

3、培养时间:24~48h。

四、单核增生李斯特菌注意事项 

1、冻干首次活化,干粉要全部用完,不能保留,参考“开管说明”用无菌吸管吸取0.3ml~0.5ml的培养液(即以上建议的培养基配方,不加琼脂)或者无菌水,滴入冻干管中,轻轻振荡至其溶解,吸取全部菌悬液,接种在培养基上(建议不超过2支斜面或平板;若接种液体培养基,则试管中液体培养基不超过5ml为宜) ;

2、复苏后,微生物菌种应保藏于建议的温度、清洁和干燥的地方,室温放置时间过长会导致菌种衰退。

3、初次使用时请按照本说明书推荐条件进行复活培养,如使用其它类型培养基或培养条件造成菌种不活等损失,泰斯拓生物不负责任。

4、使用者应保证菌种的安全存储和操作,带菌废弃物应高压灭菌处理后丢弃。

单核细胞增生李斯特菌是引起李斯特菌感染的病原菌种类。它是一种兼性厌氧细菌,能够在有氧或无氧的情况下存活。它可以在宿主细胞内生长和繁殖,是毒性最强的食源性病原体之一:高危人群中 20% 到 30% 的食源性李斯特菌病感染可能是致命的。李斯特菌病每年在美国造成约 1,600 例疾病和 260 例死亡,在食源性细菌病原体中的死亡总数中排名第三,死亡率甚至超过沙门氏菌 属 和肉毒杆菌。在欧盟,李斯特菌病从 2008 年开始呈上升趋势,2014 年导致 2,161 例确诊病例和 210 例死亡报告,比 2013 年增加 16%。欧盟的李斯特菌病死亡率也高于其他食源性病原体。

单核细胞增生李斯特菌是革兰氏阳性 菌,属于杆菌门,以约瑟夫·李斯特命名。它在低至 0°C 的温度下生长的能力允许在典型的冷藏温度下繁殖,大大提高了它逃避人类食品控制的能力。在 30 °C 及以下通过鞭毛运动,但通常不在 37 °C,单核细胞增生李斯特菌可以通过肌动蛋白丝的爆炸聚合(称为彗尾或肌动蛋白火箭)在真核细胞内移动。

研究表明,多达 10% 的人类胃肠道可能被单核细胞增生李斯特菌定殖。然而,由单核细胞增生李斯特菌引起的临床疾病更常被兽医识别,尤其是反刍动物的脑膜脑炎。见:动物李斯特菌病。

由于其常见的致病性,导致新生儿脑膜炎(经阴道获得),因此通常建议怀孕的母亲不要吃软奶酪,如布里干酪、卡门培尔奶酪、羊乳酪和queso blanco fresco ,这些奶酪可能被单核细胞增生李斯特菌污染并允许其生长. 它是新生儿脑膜炎的第三大常见原因。单核细胞增生李斯特菌可通过摄入受污染的食物(如未经巴氏消毒的乳制品或生食)感染宿主的大脑、脊髓膜和/或血液。

单核细胞增生李斯特菌是革兰氏阳性、非孢子形成、能动、兼性厌氧、杆状细菌。它是过氧化氢酶阳性和氧化酶阴性,并表达一种 β 溶血素,可导致红细胞破坏。当用光学显微镜观察时,这种细菌表现出特征性的翻滚运动。虽然单核细胞增生李斯特菌在室温(20-25°C)下通过周毛鞭毛活跃地运动,但该生物体在体温(37°C)下不合成鞭毛。

李斯特菌属属于芽孢杆菌属和芽孢杆菌目,其中还包括芽孢杆菌属和葡萄球菌属。李斯特菌目前包含 27 种:水生李斯特菌、布氏李斯特菌、康奈尔李斯特菌、科萨氏李斯特菌、哥斯达黎斯特菌、法贝里李斯特菌、弗莱氏李斯特菌、佛罗里达李斯特菌、果阿李斯特菌、大李斯特菌、灰李斯特菌、不动李斯特菌、无害李斯特菌、伊万诺瓦李斯特菌、马氏李斯特菌, Listeria monocytogenes, Listeria murrayi, Listeria newyorkensis, Listeria portnoyi, Listeria riparia, Listeria rocourtiae, Listeria rustica, Listeria seeligeri, Listeria thailandensis, Listeria valentina, Listeria weihenstephanensis, Listeria welshimeri. L. denitrificans ,以前被认为是李斯特菌属的一部分,现在被重新分类为新的琼氏菌属。 L. ivanovii和L. monocytogenes在小鼠中都具有致病性,但只有L. monocytogenes始终与人类疾病相关。单核细胞增生李斯特菌的 13 种血清型可引起疾病,但超过 90% 的人类分离株仅属于三种血清型:1/2a、1/2b 和 4b。单核细胞增生李斯特菌自 1980 年代以来,血清型 4b 菌株是全球 33% 至 35% 的散发性人类病例以及欧洲和北美所有主要食源性疾病暴发的原因。

L. monocytogenes最早由 EGD Murray (Everitt George Dunne Murray) 于 1924 年根据 6 例幼兔猝死病例进行描述,并于 1926 年与同事发表描述。在Harvey Pirie于 1940 年将属名更改为李斯特菌之前 ,默里将该生物体称为单核细胞增多性细菌。 尽管在 1920 年代发表了动物和人类中单核细胞增多性李斯特菌感染的临床描述,但并未被认为是直到 1952 年才在东德成为新生儿感染、败血症和脑膜炎的重要原因。 成人李斯特菌病后来与免疫系统受损的患者有关,例如服用免疫抑制剂和皮质类固醇治疗恶性肿瘤或器官移植的患者,以及感染 HIV 的患者。

然而,直到 1981 年,单核细胞增生李斯特菌才被确定为食源性疾病的原因。新斯科舍省哈利法克斯的李斯特菌病暴发涉及 41 例病例和 18 人死亡,主要是孕妇和新生儿,流行病学上与食用被单核细胞增生李斯特菌污染的羊粪污染的卷心菜卷心菜有关。 从那时起,报告了一些食源性李斯特菌病病例,单核细胞增生李斯特菌现在被广泛认为是食品工业中的一种重要危害。

单核细胞增生李斯特菌的侵入性感染导致李斯特菌病。当感染不是侵入性的时,任何由感染引起的疾病都称为发热性胃肠炎。李斯特菌病的表现包括败血症、脑膜炎(或脑膜脑炎)、脑炎、角膜溃疡、肺炎、心肌炎、和孕妇宫内或宫颈感染,其中可能导致自然流产(妊娠中期至晚期)或死产 . 幸存的母胎李斯特菌病新生儿可能患有无菌性肉芽肿病——化脓 性肉芽肿分布于全身——并可能出现身体发育迟缓。流感样症状,包括持续发烧,通常在上述疾病发作之前。胃肠道症状,如恶心、呕吐和腹泻,可能先于更严重的李斯特菌病形式,或者可能是唯一表现出来的症状。胃肠道症状在流行病学上与使用抗酸剂或西咪替丁有关. 严重李斯特菌病的发病时间未知,但可能从几天到 3 周不等。胃肠道症状的发作时间未知,但可能超过 12 小时。一项早期研究表明,单核细胞增生李斯特菌在革兰氏阳性菌中是独一无二的,因为它可能具有脂多糖,可作为内毒素。后来发现它不是真正的内毒素。李斯特菌细胞壁始终含有脂磷壁酸,其中糖脂部分,例如半乳糖基-葡糖基-甘油二酯,与磷壁酸的末端磷酸单酯共价连接。该脂质区域将聚合物链锚定在细胞质膜上。这些脂磷壁酸在结构和功能上都类似于革兰氏阴性菌的脂多糖,是细胞表面唯一的两亲聚合物。

L. monocytogenes在其表面具有 D-半乳糖残基,可以附着在宿主细胞壁上的 D-半乳糖受体上。这些宿主细胞一般是肠黏膜的M细胞和派尔斑。一旦附着在这些细胞上,单核细胞增生李斯特菌就可以穿过肠膜进入体内。[需要引用]

单核细胞增生李斯特菌的感染剂量因菌株和受害者的易感性而异。从通过生牛奶或据称经过巴氏消毒的牛奶感染的病例中,人们可以有把握地假设,在易感人群中,总共不到 1,000 种微生物可能会导致疾病。单核细胞增生李斯特菌可能侵入胃肠道上皮细胞。一旦细菌进入宿主的单核细胞、巨噬细胞或多形核白细胞,它就会变成血源性(败血症)并可以生长。它在吞噬细胞内的存在细胞还允许进入大脑并可能经胎盘迁移到孕妇的胎儿。这个过程被称为“特洛伊木马机制”。单核细胞增生李斯特菌的发病机制集中在其在吞噬宿主细胞中存活和繁殖的能力。似乎李斯特菌最初进化为侵入肠膜,作为一种细胞内感染,并发展出一种化学机制来做到这一点。这涉及一种细菌内蛋白(InlA/InlB),它附着在肠细胞膜“钙粘蛋白”上的蛋白质上,并允许细菌通过拉链机制侵入细胞。这些粘附分子也存在于人类另外两个异常坚韧的屏障——血脑屏障和胎儿-胎盘屏障中,这可以解释单核细胞增生李斯特菌对引起脑膜炎和影响子宫内婴儿的明显亲和力。一旦进入细胞内,单核细胞增生李斯特菌会迅速酸化在细胞进入过程中围绕其形成的液泡腔,以激活李斯特菌溶血素 O,一种胆固醇依赖性溶细胞素能够破坏液泡膜。这释放了病原体并使其进入细胞的胞质溶胶,在那里它继续其发病机制。 细胞内空间的运动由肌动蛋白组装诱导蛋白提供,它允许细菌利用宿主细胞的肌动蛋白聚合机制聚合细胞骨架,从而为细菌细胞提供“增强”,使其可以在细胞内移动. 同样的机制也允许细菌从一个细胞传播到另一个细胞。

L. monocytogenes可以作为腐生菌或病原体,这取决于其环境。当这种细菌存在于宿主生物体内时,群体感应和其他信号会导致几种毒力基因的上调。根据细菌在宿主生物体内的位置,不同的激活剂上调毒力基因。SigB 是另一种sigma 因子,上调肠道中的Vir基因,而当细菌存在于血液中时, PrfA上调基因表达。 单核细胞增生李斯特菌还通过检查可用的营养来源来感知宿主的进入。例如, L-谷氨酰胺是宿主体内丰富的氮源,可诱导单核细胞增生李斯特菌中毒力基因的表达。关于这种细菌如何在腐生菌和病原体之间转换知之甚少。然而,人们认为需要几种非编码 RNA来诱导这种变化。

单核细胞增生李斯特菌具有三个不同的谱系,具有不同的进化历史和致病潜力。 Lineage I 菌株包含大多数人类临床分离株和所有人类流行病克隆,但在动物临床分离株中的代表性不足。Lineage II 菌株在动物病例中的比例过高,而在人类临床病例中的比例不足,并且在环境和食品样本中更为普遍。谱系 III 分离株非常罕见,但在动物中比在人类分离株中更常见。

安东试验用于单核细胞增生李斯特菌的鉴定;将培养物滴入兔子或豚鼠的结膜囊会在 24 小时内引起严重的角膜结膜炎。

李斯特菌在 Mueller-Hinton 琼脂等培养基上生长。如果在含有羊血的琼脂上进行原代培养,则鉴定会得到增强,因为可以在菌落周围和菌落下观察到特征性的小溶血区。如果组织在接种到细菌培养基之前在 4°C 下保持几天,则可以加强隔离。该生物体是兼性厌氧菌并且是过氧化氢酶阳性和能动的。李斯特菌在发酵多种碳水化合物时会产生酸,但不会产生气体。室温下的运动性和溶血素的产生是有助于区分李斯特菌和棒状杆菌的主要发现。

食品分析方法复杂且耗时。目前的美国 FDA 方法于 1990 年 9 月修订,需要 24 和 48 小时的富集,然后进行各种其他测试。识别的总时间需要 5 到 7 天,但特定的非放射性标记DNA 探针的发布应该很快就能更简单、更快速地确认可疑分离物。

重组 DNA 技术甚至可以在未来进行两到三天的阳性分析。目前,FDA 正在合作调整其方法,以量化食品中极少量的微生物。

当李斯特菌性脑膜炎发生时,总死亡率可能达到 70%,败血症50%,围产期/新生儿感染率超过 80%。在怀孕期间的感染中,母亲通常会存活下来。已有使用肠外青霉素或氨苄青霉素成功治疗的报道。 甲氧苄啶-磺胺甲恶唑 已被证明对青霉素过敏的患者有效。

一种噬菌体李斯特菌噬菌体 P100已被提议作为食品添加剂来控制单核细胞增生李斯特菌。几家公司已经开发了噬菌体治疗方法。EBI Food Safety 和 Intralytix 都有适合治疗细菌的产品。美国食品和药物管理局(FDA) 批准了来自 Intralytix 的六种噬菌体混合物,以及来自 EBI Food Safety 的一种旨在杀死单核细胞增生李斯特菌的噬菌体产品。用途可能包括将其喷洒在水果和即食肉类上,如切片火腿和火鸡。

由于单核细胞增生李斯特菌是一种细胞内细菌,一些研究已经使用这种细菌作为载体在体外传递基因。目前的转染效率仍然很差。在体外转移技术中成功使用单核细胞增生李斯特菌的一个例子是为囊性纤维化病例提供基因治疗。

正在研究单核细胞增生李斯特菌作为几种癌症的癌症免疫疗法。

一种减毒的单核细胞增生李斯特菌 癌症疫苗ADXS11-001正在开发中,作为一种可能的宫颈癌治疗方法。

研究人员已经在至少 37种驯化和野生的哺乳动物物种以及至少 17 种鸟类中发现了单核细胞增生李斯特菌,还可能在某些鱼类和贝类物种中发现了单核细胞增生李斯特菌。实验室可以从土壤、青贮饲料和其他环境来源中分离出李斯特菌。单核细胞增生李斯特菌非常耐寒,对于不形成孢子的细菌来说,它可以很好地抵抗冷冻、干燥和加热的有害影响。大多数单核细胞增生李斯特菌菌株在一定程度上具有致病性。

单核细胞增生李斯特菌与生牛奶、巴氏杀菌液态奶、 奶酪(尤其是软熟品种)、煮鸡蛋、冰淇淋、生蔬菜、发酵生肉香肠、生和煮熟的家禽、生肉(所有类型)、生鱼和熏鱼。大多数细菌可以在接近冰点的温度下存活,但不能吸收营养、生长或复制;然而,单核细胞增生李斯特菌具有在低至 0°C 的温度下生长的能力,这允许冷藏食品中的指数倍增。在冷藏温度下,例如4°C,三价铁的量会影响李斯特菌的生长。

感染的主要部位是肠上皮,细菌通过“拉链”机制侵入非吞噬细胞。李斯特菌内蛋白 (Inl) 与宿主细胞粘附因子E-钙粘蛋白或肝细胞生长因子Met ( c-Met ) 结合可刺激摄取。这种结合会激活某些 Rho-GTPase,后者随后会结合并稳定Wiskott-Aldrich 综合征蛋白(WASp)。然后 WASp 可以结合Arp2/3 复合物并充当肌动蛋白成核点。随后的肌动蛋白聚合产生一个“吞噬杯”,这是一种基于肌动蛋白的结构,通常由吞噬细胞在胞吞作用之前在异物周围形成。internalin 结合的净效应是利用宿主的连接形成装置使细菌内化。单核细胞增生李斯特菌也可以侵入吞噬细胞(例如巨噬细胞),但只需要内蛋白就可以侵入非吞噬细胞。[需要引用]

内化后,细菌必须先从液泡/吞噬体中逃脱,然后才能与溶酶体融合。允许细菌逃逸的三个主要毒力因子是李斯特菌溶血素 O(由hly编码的 LLO )磷脂酶 A(由plcA编码)和磷脂酶 B(plcB)。LLO 和 PlcA 的分泌会破坏液泡膜,使细菌逃逸到细胞质中,在那里它可能会增殖。

一旦进入细胞质,单核细胞增生李斯特菌第二次利用宿主肌动蛋白。与旧细菌细胞极相关的ActA 蛋白(是一种芽孢杆菌,单核细胞增生李斯特菌在细胞中间有分隔,因此有一个新极和一个旧极)能够结合Arp2/3 复合物,从而诱导肌动蛋白成核细菌细胞表面的特定区域。然后肌动蛋白聚合将细菌单向推进到宿主细胞膜中。然后形成的突起可能被相邻的细胞内化,形成一个双膜液泡,细菌必须使用 LLO 和 PlcB 从中逃脱。这种直接的细胞间传播模式涉及一种细胞机制,称为副细胞吞噬。


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