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霍亂弧菌

弧菌科弧菌属细菌
（重定向自Vibrio cholerae）

霍亂弧菌（Vibrio cholerae）是一種革蘭氏陰性的，兼性厭氧的，菌體短小呈逗點狀的細菌[1]。這種細菌自然生活在半咸水或海水中，很容易附著在蟹、蝦和其他貝殼類動物含有甲殼質的殼上。某些霍亂弧菌菌株對人類具有致病性，會引起一種稱為霍亂的致命疾病，這種疾病可能來自食用未煮熟或未經烹煮的海洋生物品種或飲用受污染的水。[2]

霍亂弧菌
TEM下的霍亂弧菌
科学分类 编辑
域： 细菌域 Bacteria
门： 假單胞菌門 Pseudomonadota
纲： γ-變形菌綱 Gammaproteobacteria
目： 弧菌目 Vibrionales
科： 弧菌科 Vibrionaceae
属： 弧菌屬 Vibrio
种：
霍亂弧菌 V. cholerae
二名法
Vibrio cholerae
Pacini, 1854
模式菌株
ATCC 14035 = CCUG 9118 A = CECT 514 = CIP 62.13 = NCCB 80091 = NCCB 36033 = NCTC 8021

霍亂弧菌最早於1849年由 Félix-Archimède Pouchet 描述為某種原生動物。菲利波·帕西尼 (Filippo Pacini) 正確地將其識別為細菌，並採用了他的學名。1884年，罗伯特·科赫 (Robert Koch) 發現了導致霍亂的細菌。Sambhu Nath De 於1959年分離出霍亂毒素（英语：Cholera toxin），並證明該毒素是霍亂的病因。

霍亂弧菌有单鞭毛（尾狀結構），細胞表面有幾根性菌毛。它經歷呼吸和發酵代謝。共分為200多个血清群[3]。其中O1群[4]和O139群[5]的兩個血清群一部分菌株由于能够产生霍亂毒素（英语：Cholera toxin）可引起霍亂[3][6]。 感染主要是透過飲用受污染的水或攝入被感染者糞便污染的食物，因此與環境衛生和個人衛生有關。攝入後，它會侵入腸道黏膜，導致宿主在攝入後數小時至2-3天內出現腹瀉和嘔吐。乳酸林格氏液、口服補液鹽類合併喹诺酮类药物、四環黴素等抗生素是重症病例常用的治療方法。

分型

霍乱弧菌共分为200多个血清群[3]，O1群根据表型和遗传差异可进一步分为两种生物型：古典经典型和El Tor（英语：El Tor）型[7],根据O抗原（脂多糖）差异，O1群也可分为小川型（异型）、稻野型（原型）和彦岛型（中间型）[3]。其余统称为非O1/O139群霍乱弧菌，由于缺乏霍乱毒素，非O1/O139群霍乱弧菌不引起霍乱，但可引起肠胃炎小型流行爆发和食物中毒。[8]

分离和命名

1854年，意大利科学家菲利波·帕西尼最早分离出了霍乱弧菌，但并未广泛知晓；1883年，德国科学家罗伯特·科赫再度发现霍乱弧菌，并广为人知[9][10]。1965/66年，国际命名组织（International Committee on Nomenclature）才最终更正，将霍乱弧菌命名为“帕西尼霍乱弧菌（Vibrio cholerae Pacini ）”[9][10]。

传播途径

霍亂弧菌經食物和水傳播。[11][12]

基因組

霍亂弧菌 （以及一般的弧菌科 (Vibrionaceae)）[13]有兩條環狀染色體，共有400萬個碱基對的DNA序列和3,885個預測基因。[14]霍亂毒素的基因由 CTXphi (CTXφ)帶有，CTXφ是插入霍亂弧菌基因組的「溫和」（temperate）噬菌體。CTXφ 可將霍亂毒素基因從一株霍亂菌傳到另一株，這是一種水平基因轉移。毒素核心導管的基因由弧菌致病島（VPI）編碼，而致病島與原噬菌體是分開的。[1]

較大的第一條染色體長3 Mbp，有2,770個開放閱讀框 (ORF)。它包含毒性、毒性調節以及重要細胞功能（如轉錄和翻譯）的關鍵基因。

第二條染色體長1 Mbp，有1115個開放閱讀框 (ORF)。由於基因組中包含了看家基因和其他重要基因，包括新陳代謝的重要基因、熱休克蛋白和线粒体16S rRNA基因，這些基因是用來追蹤細菌間進化關係的核糖體亞單位基因，因此判定它與質粒或巨質粒不同。

自然遺傳轉化

當霍亂弧菌在甲殼素上生長時，可以誘導其具有自然遺傳轉化的能力，甲殼素是一種在水生棲息地中豐富的生物聚合物（例如來自甲殼類外骨骼）。[15] 自然遺傳轉化是一個有性過程，涉及DNA透過中間介質從一個細菌細胞轉移到另一個細菌細胞，以及透過同源重組將供體序列整合到受體基因組中。霍亂弧菌的轉化能力受到細胞密度增加以及營養限制、生長速率下降或壓力的刺激。[15] 霍亂弧菌攝取機制涉及感受態誘導的菌毛和保守的DNA結合蛋白，該蛋白充當棘輪將DNA捲入細胞質。[16][17]遺傳轉化有兩種模型，性別假設和感受態細菌。[18]

圖庫

  •  
    霍亂弧菌 (V. cholerae)示意圖
  •  
    在 TCBS 瓊脂上發現黃色的（蔗糖發酵）'「霍亂弧菌」'菌落。
  •  
    經過陰性染色的'「霍亂弧菌」'的透射電子顯微鏡影像。

参见

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 Laboratory Methods for the Diagnosis of Vibrio cholerae (PDF). Centre for Disease Control. [29 October 2013]. （原始内容存档 (PDF)于4 January 2023）. 
  2. ^ Lutz, Carla; Erken, Martina; Noorian, Parisa; Sun, Shuyang; McDougald, Diane. Environmental reservoirs and mechanisms of persistence of Vibrio cholerae. Frontiers in Microbiology. 2013, 4: 375. ISSN 1664-302X. PMC 3863721  . PMID 24379807. doi:10.3389/fmicb.2013.00375  . 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Montero, David A.; Vidal, Roberto M.; Velasco, Juliana; George, Sergio; Lucero, Yalda; Gómez, Leonardo A.; Carreño, Leandro J.; García-Betancourt, Richard; O’Ryan, Miguel. Vibrio cholerae, classification, pathogenesis, immune response, and trends in vaccine development. Frontiers in Medicine. 2023-05-05, 10: 1155751. ISSN 2296-858X. doi:10.3389/fmed.2023.1155751. 
  4. ^ NCBI: Vibrio cholerae O1 互联网档案馆的存檔，存档日期2022-05-07. (serogroup)
  5. ^ NCBI: Vibrio cholerae O139 互联网档案馆的存檔，存档日期2022-05-07. (serogroup)
  6. ^ Shinji Yamasaki, Surabhi Garg, G. Balakrish Nair, Yoshifumi Takeda. Distribution of Vibrio cholerae O1 antigen biosynthesis genes among O139 and other non-O1 serogroups of Vibrio cholerae. FEMS Microbiology Letters. 1999, 179 (1): 115–121 [2021-02-20]. （原始内容存档于2018-06-04）. 
  7. ^ Son, Mike S.; Megli, Christina J.; Kovacikova, Gabriela; Qadri, Firdausi; Taylor, Ronald K. Characterization of Vibrio cholerae O1 El Tor Biotype Variant Clinical Isolates from Bangladesh and Haiti, Including a Molecular Genetic Analysis of Virulence Genes▿. Journal of Clinical Microbiology. 2011-11, 49 (11): 3739–3749. ISSN 0095-1137. doi:10.1128/JCM.01286-11. 
  8. ^ 周顺中. 非01群霍乱弧菌引起的食源性疾病. 中华预防医学杂志. 1992, 26 (01) （中文）. 
  9. ^ 9.0 9.1 Who first discovered cholera?. 加州大学洛杉矶分校. [2021-02-20]. （原始内容存档于2021-04-17） （英语）. 
  10. ^ 10.0 10.1 The greatest steps towards the discovery of Vibrio cholerae. Clinical Microbiology and Infection. 2014-03-01, 20 (3): 191–195 [2021-02-20]. ISSN 1198-743X. doi:10.1111/1469-0691.12390. （原始内容存档于2021-04-16） （英语）. 
  11. ^ Cholera Fact Sheet. www.health.ny.gov. [2024-10-13]. 
  12. ^ Cholera. www.who.int. [2024-10-13] （英语）. 
  13. ^ Bruhn, Matthias; Schindler, Daniel; Kemter, Franziska S.; Wiley, Michael R.; Chase, Kitty; Koroleva, Galina I.; Palacios, Gustavo; Sozhamannan, Shanmuga; Waldminghaus, Torsten. Functionality of Two Origins of Replication in Vibrio cholerae Strains With a Single Chromosome. Frontiers in Microbiology. 30 November 2018, 9: 2932. PMC 6284228  . PMID 30559732. doi:10.3389/fmicb.2018.02932  . 
  14. ^ Fraser, Claire M.; Heidelberg, John F.; Eisen, Jonathan A.; Nelson, William C.; Clayton, Rebecca A.; Gwinn, Michelle L.; Dodson, Robert J.; Haft, Daniel H.; et al. DNA sequence of both chromosomes of the cholera pathogen Vibrio cholerae (PDF). Nature. 2000, 406 (6795): 477–83 [2018-04-20]. Bibcode:2000Natur.406..477H. PMC 8288016  . PMID 10952301. S2CID 807509. doi:10.1038/35020000  . （原始内容存档 (PDF)于2021-12-19）. 
  15. ^ 15.0 15.1 Meibom KL, Blokesch M, Dolganov NA, Wu CY, Schoolnik GK. Chitin induces natural competence in Vibrio cholerae. Science. 2005, 310 (5755): 1824–7. Bibcode:2005Sci...310.1824M. PMID 16357262. S2CID 31153549. doi:10.1126/science.1120096. 
  16. ^ Matthey N, Blokesch M. The DNA-Uptake Process of Naturally Competent Vibrio cholerae. Trends Microbiol. 2016, 24 (2): 98–110. PMID 26614677. doi:10.1016/j.tim.2015.10.008. 
  17. ^ quintdaily. Vibrio Cholera Starts Spreading In India – QuintDaily. 3 August 2017 [3 August 2017]. （原始内容存档于18 September 2021）. 
  18. ^ Johnsborg, O; Eldholm, V; Ha˚varstein, L. Natural genetic transformation: prevalence, mechanisms and function. Research in Microbiology. 2007, 158 (10): 767–778. PMID 17997281. doi:10.1016/j.resmic.2007.09.004  . 

外部連結

 
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