醫(yī)學(xué)藻類丨無(wú)綠藻 Prototheca
無(wú)綠藻(Prototheca)不是真菌,而是一種沒(méi)有葉綠素的藻類(Algae),屬于醫(yī)學(xué)藻類(Medical Phycology)的范疇。無(wú)綠藻不能進(jìn)行光合作用,系統(tǒng)發(fā)生上與小球藻(Chlorella)有親緣關(guān)系。早期的研究根據(jù)形態(tài)學(xué)曾經(jīng)將無(wú)綠藻分為:小型無(wú)綠藻、中型無(wú)綠藻和大型無(wú)綠藻。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,只有“小型無(wú)綠藻”和“中型無(wú)綠藻”與人類和動(dòng)物感染有關(guān)。(Lass-Florl and Mayr, 2007; Baku?a et al., 2021)
備注:隨著無(wú)綠藻這種新病原體的出現(xiàn),“醫(yī)學(xué)藻類”這個(gè)新術(shù)語(yǔ)也就誕生了。為了促進(jìn)醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、分類學(xué)、臨床微生物學(xué)和環(huán)境微生物學(xué)等領(lǐng)域之間的合作,我們需要對(duì)醫(yī)學(xué)藻類,尤其是無(wú)綠藻的名稱進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。無(wú)綠藻,也有人翻譯為“原藻”。為了便于臨床和學(xué)術(shù)交流,建議統(tǒng)一使用“無(wú)綠藻”、“無(wú)綠藻病”作為規(guī)范名稱。目前仍然有人將無(wú)綠藻病歸為類真菌病。
生物安全等級(jí):一級(jí)
無(wú)綠藻在沙堡弱培養(yǎng)基上可以生長(zhǎng),其菌落形態(tài)與酵母菌相似,并且無(wú)綠藻對(duì)部分抗真菌藥物敏感,所以常在真菌實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鑒定及藥敏試驗(yàn)。
形態(tài)特征:在沙堡弱培養(yǎng)基上菌落光滑、濕潤(rùn)、白色至奶油色、酵母樣,中國(guó)已有發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)型菌落和干燥型菌落。對(duì)放線菌酮敏感,最佳生長(zhǎng)溫度為25-30℃。菌絲和分生孢子缺如。孢子球形至卵圓形,透明,大小從3-30 μm不等,細(xì)胞壁較厚且折光性強(qiáng),無(wú)芽生孢子;通過(guò)形成大孢子囊進(jìn)行繁殖,孢子囊含有2-20個(gè)或者更多的小孢子囊孢子(內(nèi)生孢子),孢子囊孢子通過(guò)無(wú)性型核分裂以及細(xì)胞質(zhì)分裂而產(chǎn)生,部分種孢子含有莢膜。
鑒定方法:隨著分類學(xué)的進(jìn)步,目前無(wú)綠藻屬共有18個(gè)種,包括威克漢姆無(wú)綠藻(Prototheca wickerhamii,也稱為小型無(wú)綠藻)和祖菲無(wú)綠藻(Prototheca zopfii,以前稱為中型無(wú)綠藻)等。其中,祖菲無(wú)綠藻基因型Ⅰ分類為西弗無(wú)綠藻(Prototheca ciferrii),祖菲無(wú)綠藻基因型Ⅱ命名為牛無(wú)綠藻(Prototheca bovis)。但是,目前實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的生化反應(yīng)檢測(cè)儀器和試劑,僅能簡(jiǎn)單鑒別區(qū)分出威克漢姆無(wú)綠藻(Prototheca wickerhamii)和祖菲無(wú)綠藻(Prototheca zopfii),并且不同的儀器和試劑輸出的無(wú)綠藻名稱也未統(tǒng)一。
目前快速鑒定無(wú)綠藻可以使用質(zhì)譜,但是需要注意的是前處理提取過(guò)程需進(jìn)行研磨提取。使用雙甲酸夾心法處理,對(duì)威克漢姆無(wú)綠藻(Prototheca wickerhamii)有一定概率能夠獲得較好的鑒定結(jié)果。形態(tài)學(xué)輔助鑒定仍然是非常重要的,可以通過(guò)乳酸酚棉蘭染色、熒光染色等直接查見(jiàn)無(wú)綠藻的典型結(jié)構(gòu)。
備注:無(wú)綠藻質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)在不同廠家的設(shè)備上存在明顯差異,常見(jiàn)的質(zhì)譜僅有2-3個(gè)種的無(wú)綠藻數(shù)據(jù)庫(kù),并且建庫(kù)無(wú)綠藻株數(shù)較少。目前,無(wú)綠藻病科普與監(jiān)測(cè)聯(lián)盟已在中元匯吉質(zhì)譜儀器上已完成了5個(gè)種、112株不同來(lái)源的無(wú)綠藻質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)。并且,基于華東地區(qū)侵襲性真菌病協(xié)作組,已在上海建立了較為完備的醫(yī)學(xué)藻類樣本庫(kù)。
通過(guò)分子生物學(xué)方法進(jìn)行鑒定仍然是最準(zhǔn)確的方法??梢允褂肐TS及D1/D2測(cè)序。但是,使用cytB基因是準(zhǔn)確區(qū)分18個(gè)不同無(wú)綠藻的重要靶標(biāo)。
無(wú)綠藻可通過(guò)以下同化試驗(yàn)、形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行簡(jiǎn)單鑒別:
臨床意義:
無(wú)綠藻廣泛存在于自然界中,以腐生或寄生的方式存在于污水、土壤和沼澤等濕潤(rùn)的區(qū)域,也可以從部分正常人和動(dòng)物的指甲、皮膚、呼吸道及消化道、糞便和痰液中分離出來(lái)。無(wú)綠藻是一種人獸共患病的病原體,主要引起人類的皮膚感染、無(wú)綠藻血癥和奶牛的乳腺炎等,也可以引起狗、貓、山羊、魚等動(dòng)物的感染。2018年,在印度某重癥監(jiān)護(hù)室病區(qū)就爆發(fā)過(guò)無(wú)綠藻血癥。
2014年5月4日,國(guó)際人類和動(dòng)物真菌學(xué)會(huì)(ISHAM)批準(zhǔn)成立了醫(yī)學(xué)藻類工作組,主要關(guān)注人類和動(dòng)物的無(wú)綠藻?。≒rotothecosis)和綠藻?。–hlorellosis)。截止2024年9月,中國(guó)無(wú)綠藻感染的情況據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已有70多個(gè),覆蓋了皮膚感染、血流感染、腦膜炎和腹膜炎感染等,其中皮膚感染的病例最多。
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