铜绿假单胞菌

铜绿假单胞菌(3)铜绿 假单胞菌的学名是Pseudomonas aeruginosa，当中的Pseudomonas是由希腊语的pseudo及monas所组成，意即虚假的单元，是早期 微生物学用作描述病菌的。而Aeruginosa则是铜绿（即铜与空气中的 氧气、 二氧化碳和水等物质反应产生的物质，又称铜锈。 化学式Cu2(OH)2CO3），正好表达了这种细菌所产生的青色色素。绿脓素（pyocynin）的 生物合成是以 群体效应来调控，就像充满囊肿性纤维化病人肺部铜绿 假单胞菌的生物膜一样。

铜绿假单胞菌(3)本菌是一种常见的条件 致病菌，属于非发酵 革兰氏阴性杆菌。菌体细长且长短不一，有时呈球杆状或线状，成对或短链状排列。菌体的一端有单 鞭毛，在 暗视野 显微镜或相差 显微镜下观察可见 细菌运动活泼。

本菌为 专性需氧菌，生长温度范围25~42℃，最适生长温度为25~30℃，特别是该菌在4℃不生长而在42℃可以生长的特点可用以鉴别。在普通 培养基上可以生存并能产生水溶性的色素，如绿脓素（pyocynin）与带荧光的水溶性 荧光素（pyoverdin）等。在血平板上会有透明溶血环。

该菌含有O抗原（菌体抗原）以及H抗原（ 鞭毛抗原）。O抗原包含两种成分：一种是其外膜蛋白，为保护性抗原；另一种是脂多糖，有特异性。O抗原可用以分型。

采自不同感染部位的各种标本，包括血液、 尿液、痰标本、脓汁、 穿刺液等。还包括来自医院环境中的各种标本如水、空气、物体表面 采样等。

为 革兰阴性杆菌，菌体大小（1.5～5.0)um×宽(0.5～1)um，细长且长短不一，有时呈球杆状或线状，成对或短链状排列。菌体的一端有单 鞭毛，无 芽胞，无荚膜。

铜绿假单胞菌本菌生长对营养要求不高。对有正常菌群存在的临床标本或采自环境中的标本应接种 选择性培养基如麦康凯琼脂培养基（MAC）；对无正常菌群存在的临床标本如血液、脑脊液、 穿刺液等可接种普通或血琼脂培养基。在普通琼脂 培养基上生长18~24h可以见到扁平、湿润的 菌落，该菌所产生的带荧光的水溶性青脓素与绿脓素相结合将使得培养基呈亮绿色；在 血琼脂平板上生长时可以见到在菌落的周围有溶血环，菌落呈金属光泽；如果是在 液体培养基中则呈浑浊状生长，在液体表面形成菌落，而在培养基底部细菌的

生长不良。

该菌在4℃不生长而在42℃可以生长。

该菌 氧化酶阳性，能 氧化分解葡萄糖和 木糖，产酸不产气，但不分解乳糖和蔗糖。液化明胶、可分解 尿素，还原 硝酸盐为 亚硝酸盐并产生氮气， 吲哚阴性，不产生H2S，利用枸橼酸盐，精氨酸双水解酶阳性。

（1） 噬菌体分型：所应用的噬菌体现有24株，分型率达90%。

（2）血清学分型：利用O抗原进行分型，可分20个 血清型。

（3）质粒指纹图分析：此项技术是对同种 细菌的不同株进行 同源性分析的一种方法。根据细菌携带 质粒的情况进行分析。

铜绿假单胞菌本菌为 条件致病菌，是医院内感染的主要 病原菌之一。患代谢性疾病、血液病和恶性肿瘤的患者，以及术后或某些治疗后的患者易感染本菌。

经常引起术后伤口感染，也可引起褥疮、脓肿、化脓性中耳炎等。本菌引起的感染病灶可导致血行散播，而发生菌血症和败血症。烧伤后感染了铜绿色 假单胞菌可造成死亡。

本菌普遍存在，而在潮湿环境 尤甚。铜绿 假单胞菌是存在于人类中最常见的一种假单胞菌，它偶尔可在腋下和肛门生殖道周围的正常 皮肤，但除非给服抗生素，在粪中甚为罕见。该菌通常伴随毒力较强的细菌存在于病灶中，但偶尔也可单独引起暴露于外部的组织感染。感染通常发生于医院内，洗涤槽、防腐溶液和贮尿容器中常可发现这种细菌。通过医护人员可将 病菌传给病人，特别在灼伤和新生儿重症监护室。是重要的医院内 病原菌。

铜绿 假单胞菌引起的很多感染发生在衰弱或免疫受损的住院病人，它是重症监护室感染的第二位最常见的 病原菌，，是呼吸机相关性肺炎的常见原因。除医院内获得感染外，HIV感染者很容易在社区获得该菌的感染，而且一旦被铜绿 假单胞菌感染，常可出现晚期HIV感染的体征。

铜绿 假单胞菌感染可发生于很多解剖部位，包括 皮肤、皮下组织、骨、耳、眼、尿路和 心脏瓣膜。感染部位与细菌的入口及病人的易感性有关。烧伤时，焦痂下区域可成为大量细菌侵犯的场所，进而成为引起菌血症的病灶，而菌血症常是烧伤的致死性并发症。

本菌所致感染的临床表现取决于受累部位。在住院病人中，若口咽部有 绿脓杆菌和其他革兰氏阴性杆菌共同繁殖，则气管插管、气管切开或间歇性正压呼吸可引起肺部感染。囊性纤维病的后期铜绿 假单胞菌性支气管炎常见，分离得到的菌株有粘液状 菌落的形态学特征。烧伤伴有恶性肿瘤的病人常见在其血液中分离出该菌株，临床表现为革兰氏阴性败血症，有时出现坏疽性深部脓疱，其特征为直径约1cm的紫黑色病变，中央区溃疡，四周为红斑。这种病变最常见于腋下和肛门 生殖器部位。

该菌还是尿路感染的常见 病原菌，特别常见于有过泌尿道操作的病人，尿路梗阻的病人或接受 广谱抗生素的病人。

热带气候条件下常见的外耳炎流脓是耳部铜绿 假单胞菌感染最常见的临床类型。糖尿病患者可发生更为严重的恶性外耳炎，表现为严重耳痛常伴有单侧颅神经麻痹，需要肠外给药治疗。铜绿 假单胞菌眼部感染一般表现为角膜溃疡，最多见于外伤之后，但有些病人也可因角膜接触镜片或镜片液体污染而感染。引流的窦道，特别在足部外伤或深部 穿刺伤后，可发现该细菌，引流物常有汗味和果味。这种 穿刺伤有很多可引起铜绿假单胞菌性 蜂窝织炎和骨髓炎，为此除抗生素外，还要早期外科扩创。

罕见情况下该菌可引起心内膜炎，通常发生于 心脏直视手术所装的人工瓣膜或静脉吸毒者的自然瓣膜上。右侧心内膜炎用内科治疗，但为根治累及二尖瓣，主动脉瓣或 人工瓣膜的感染，通常必须将感染的瓣膜切除。

铜绿假单胞菌(3)铜绿 假单胞菌的耐药机制异常复杂，总括之，主要与以下因素有关：

①细菌产生抗菌活性酶，如β-内酰胺酶、氨基糖苷 钝化酶等。

②细菌改变抗菌药物作用的靶位，如青霉素结合蛋白(PBPs)、 DNA旋转酶等结构发生改变，从而逃避抗菌药物的抗菌作用。

③外膜通透性降低。

④生物膜形成。

⑤主动泵出系统；等等。

其中主动泵出系统在铜绿 假单胞菌多重耐药机制中起着主导作用。

实验证明，治疗铜绿 假单胞菌的临床感染，以复合青霉素类、三或四代头孢菌素、三或四代 喹诺酮类等药物为好。但临床抗感染的经验证明，单一抗生素对大多数G－杆菌尤其是铜绿 假单胞菌的治疗是不理想的，因其很快就会出现耐药株，从而导致治疗失败，故此，NCCLS以及许多权威的专业人士早已主张联合用药。

亚胺培南对此菌的 敏感性虽然很高，但由于它易致二重感染，有文献报导其耐药菌和霉菌进驻发生率可高达3.2%和8.0%，同时它又是 诱导酶产生的良好诱导剂，加上异常价格昂贵，故此，亚胺培南作为治疗 混合感染的二线用药可能会更合理。

由于 广谱抗生素、激素以及免疫抑制剂的广泛使用，铜绿 假单胞菌对多种抗生素快速产生耐药性在临床抗感染的一线战场己是不争的事实，对NCCLS推荐的一线用药，如庆大霉素、头孢噻甲羧肟、哌拉西林等亦早己产生不同程度的耐药性，这就使得临床的抗感染治疗显得越来越困难。故此，临床上还应加强消毒防御，控制感染发生，同时，应更为合理地科学地使用抗生素，并应在药敏试验结果指导下进行抗感染治疗。

第三代头孢菌素中的头孢他啶是经典的抗铜绿 假单胞菌药物，但随着耐药菌株的迅速增加，一些对铜绿 假单胞菌活性增强或对耐药菌株有效的第四代头孢菌素（如马斯平）以及第四代喹诺酮（如拜复乐、天坤）均已经陆续涌现，且有相当部分品种已用于临床，这对临床抗感染治疗无疑是个好消息。而今，含 儿茶酚取代基的第四代头孢菌素是开发研究的热点，有被称为“第五代”之势。其中GR69153、LB10522、Ro9-1428、Ro09-1227和RU-59863对铜绿 假单胞菌的抗菌作用更强且对耐药菌株更有效，体外活性更为出色，远强于头孢他啶。RU-59863对 β-内酰胺酶很稳定，对铜绿 假单胞菌的体外活性也较强(MIC900.5mg/L)，耐环丙沙星、氨基糖苷类和头孢他啶的多重耐药性的铜绿假单胞菌株也对其高度敏感，有望成为治疗难治性铜绿 假单胞菌感染的有效药物。碳青霉烯类以其独特的 化学结构、极强的抗菌活性和超广的抗菌谱而备受瞩目，一直为研究开发热点，其经典代表亚胺培南己广泛用于临床，成为抗铜绿 假单胞菌的重要药物之一。但由于此药的广泛使用，导致耐药菌株不断涌现，故新品种的开发应用也已变得日益迫切。单环类抗生素的代表 氨曲南有抗铜绿 假单胞菌活性，但较弱，临床疗效有限，仅适用于轻、 中度感染。

细菌生物膜(biofilm)在铜绿 假单胞菌感染中广泛存在，是导致抗菌治疗失败的重要原因之一。大环内酯类抗生素自身几乎没有抗铜绿 假单胞菌的活性，但能抑制生物膜的形成，调节免疫，增强吞噬细胞的 吞噬作用，抑制铜绿假单胞菌的一些毒性因子而增强其他抗铜绿假单胞菌药物的活性，改善疗效。研究发现，红霉素、克拉霉素、阿奇霉素和罗红霉素能有效抑制生物膜形成，短期联合头孢他啶等抗铜绿 假单胞菌药物后就可明显改善临床疗效(如克拉霉素5d方案)，其中以阿奇霉素 抑制作用最强。

总之，为了提高抗菌治疗效果，应经常监测本地区及本单位的 病原菌对抗菌药物的敏感性及其耐药特性，并根据药敏试验有针对性地合理地选用抗菌药物，且在临床实践与研究中探讨抗感染的药物组合和开发新的抗感染药物。与此同时，改善卫生条件，严格执行消毒隔离制度，防止耐药菌的交叉感染，控制医院感染的发生率，也是一项非常重要的工作。

铜绿假单胞菌(6)本菌对化学药物的抵抗力比一般 革兰氏阴性菌强大。1：2000的洗必泰，度米芬和新洁尔灭，1：5000的消毒净在5分钟内均可将其杀死。0.5-1%醋酸也可迅速使其死亡，有些菌株对 磺胺, 链霉素, 氯霉素敏感，但极易产生 耐药性。 青霉素对此菌无效，但 庆大霉素和 多粘菌素B、E，氨基甙类、第三和第四代头孢菌素（头孢哌酮、头孢他啶、头孢匹罗、头孢唑南等，后两种为三线抗菌药物，应慎用）等 抗生素对铜绿假单胞菌作用较明显，一些半合成的青霉素类抗生素， 比如 阿洛西林和 哌拉西林（一般加用β-内酰胺酶抑制剂，如哌拉西林钠舒巴坦钠）对 绿脓杆菌也有很强的抗菌作用，其有效率约为80%。 磷霉素对其也有效，但效果不如以上的抗生素。联合用药可减少 耐药菌株的产生。

及时隔离治疗患者，同时提高医院内的消毒水平以及症疗操作的规范和安全，能够切实降低铜绿 假单胞菌的院内感染水平。

对铜绿 假单胞菌作用较强的抗菌药物有 半合成青霉素，如： 阿洛西林和 哌拉西林，其中以 哌拉西林为最常用。第三代头孢菌素中以 头孢他啶、 头孢哌酮的作用较强。其他 β-内酰胺类药物中 亚胺培南及 氨曲南； 氨基糖苷类如： 庆大霉素、 妥布霉素、 阿米卡星和 异帕米星；氟喹酮类如：左 氧氟沙星、 环丙沙星及 氟罗沙星等。

怀疑该菌引起感染时的经验治疗建议使用“ 头孢他啶”、“阿米卡星”或者“环丙沙星”，尽量避免使用广谱抗菌药物。

对全身性感染或粒细胞缺乏的病人，应该用一种对铜绿 假单胞菌有效的氨基糖苷与一种抗假单胞菌青霉素合用。对嗜中性 白细胞减少并且肾功能处于边缘状态的病人，可用非氨基糖苷类联合疗法，例如双重β-内酰胺或β-内酰胺加一种氟喹诺酮，也是安全的。尿路感染常可用羧茚苄青霉素或环丙沙星或其他氟 喹诺酮类药物治疗。但氟 喹诺酮类不应该用于儿童，因为该药对软骨有不良作用。两种抗 假单胞菌药物合用时，在治疗过程中出现耐药菌株的机会明显减少。

2019年6月，雷晓光课题组在《Chemical Science》杂志上发表了研究题为“De novo synthesis, structural assignment and biological evaluation of pseudopaline, a metallophore produced by Pseudomonas aeruginosa”的研究论文，首次通过化学全合成以及天然产物分离获得了一类对于促进铜绿假单胞菌生长和耐药至关重要的天然产物分子pseudopaline，并且确定了pseudopaline相对和绝对立体构型。

在此基础之上，雷晓光课题组初步探索了pseudopaline的生物活性，证明该分子是一类广谱的金属离子螯合剂，可以促进铜绿假单胞菌对二价金属的转运、吸收，从而促进该细菌生长和产生耐药性。最后，雷晓光课题组还合成了pseudopaline-荧光素的偶联体，证明了该偶联体可以被有效地转运进入铜绿假单胞菌，从而验证了利用该天然产物开发新一代抗生素、例如新型“特洛伊木马”类型的pseudopaline-抗生素偶联体，帮助克服耐药机制的可行性。^[2]