《Anaerobe》:Advances in understanding
Cutibacterium acnes hemolysis: virulence factor or genomic trait?
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本文综述了 Cutibacterium acnes 在假体关节感染、痤疮等疾病中的致病性,探讨了其 β-溶血特性与噬菌体型及临床关联。研究发现 β-溶血与特定噬菌体型相关,但无法可靠区分致病株与污染株,临床诊断需结合多因素分析。
L. Ruffier d’Epenoux|E. Fayoux|K. Rwayane|C. Hervochon|S. Corvec
法国南特大学、昂热大学、南特大学医院细菌学与微生物控制部门、INSERM、CNRS、免疫学与免疫治疗新概念研究组(INCIT)、UMR 1302/EMR6001。法国南特市F-44000
摘要
背景
Cutibacterium acnes现已被确认为一种主要的机会性病原体,可引发多种感染。该细菌尤其与器械相关感染有关,包括假体关节感染、脊柱感染、心血管感染、神经外科植入物感染以及乳腺感染。此外,它还与痤疮、结节病和前列腺肿瘤有关。我们进行了叙述性综述,以更深入地了解与这些临床病症相关的菌株类型,并探讨溶血现象是否可作为病原性的诊断依据。
方法
我们在PubMed数据库中搜索了与C. acnes菌株类型及具有溶血特性的临床病症相关的英文文献。
结果
作为一种成功的共生微生物,C. acnes会产生多种毒力因子,其中包括细胞裂解素,这些因子可能因其β-溶血特性而促进组织损伤。在这篇综述中,我们总结了该菌株在不同临床环境中的致病作用,以及不同菌株类型下这些毒力因子的作用。我们对C. acnes β-溶血临床菌株的文献分析为区分致病菌株与污染菌株提供了新的见解。
结论
文献和我们的研究结果表明,C. acnes菌株的β-溶血现象具有遗传基础,而非用于区分致病菌株与共生菌株或其他菌株的手段。
引言
Cutibacterium acnes首次被分离出来是在1896年[1],随后在1909年从一名患有慢性皮肤病的患者体内被发现[2]。该菌株的分类学地位经历了多次变动:1900年归类于Bacillus属,1918年归类于Corynebacterium属,1946年归类于Propionibacterium属,最终在2016年确定为Cutibacterium属[3],[4],[5]。
其生态位主要存在于皮肤上皮组织中,同时也存在于口腔、胃肠道和泌尿生殖道[6]。C. acnes是皮肤微生物群的主要成员之一,该微生物群包含多种细菌,还包括Staphylococcus和Corynebacterium等属[7]。
不同的C. acnes克隆可以定植于毛囊和皮脂腺中。实际上,C. acnes菌群可分为六大主要菌株类型(表1):IA1、IA2、IB、IC、II和III[5],[8]。这些菌株类型在这些生态系统中最为常见,每个皮脂单位中的细菌数量约为105-106个[8],[9]。毛囊皮脂单位为C. acnes的生长提供了理想的环境,因为其中富含棕榈酸和油酸,并且相对缺氧,有利于这种厌氧微生物的繁殖[8]。
章节片段
皮肤炎症性疾病
痤疮主要影响年轻人。在法国,11至18岁青少年中的发病率超过80%[10]。这种慢性炎症性皮肤疾病的发病机制是多因素的,涉及C. acnes对毛囊皮脂单位的定植、皮脂分泌增加以及毛囊角化过度[11]。最近的研究表明,
假体关节感染
2018年的一项前瞻性队列研究描述了假体骨关节感染的微生物流行病学情况,其中C. acnes占阳性培养结果的10.6%[39]。次年,Benito等人报告了一项包含2,544名器械相关感染患者的多中心研究结果:C. acnes在晚期感染(感染与器械植入间隔超过12个月)中的检出率为6.1%,在术中感染中的检出率为15.1%
Cutibacterium acnes的毒力因子
2004年,Brüggeman等人首次完成了C. acnes基因组的测序工作。该基因组为一个环状染色体,总长度为2,560,265个碱基对,包含2,333个潜在基因[67]。这一重大科学突破有助于我们更好地理解C. acnes的毒力因子[68],此前该菌株常被视为污染物,其致病性一直存在争议[69]。
C. acnes与溶血素
C. acnes临床菌株的β-溶血特性仍存在争议,目前仍在研究β-溶血菌株是否属于已报道的感染情况,而非β-溶血菌株是否仅属于皮肤携带菌株。
溶血素是一类存在于多种生物体内的细胞裂解毒素,其功能包括破坏红细胞及其他类型的细胞[99]。β-溶血特性(导致红细胞完全溶解)
C. acnes的溶血现象与其毒力之间存在关联吗?还是仅是一种基因组特征?
由C. acnes引起的骨关节感染的微生物学诊断仍然具有挑战性[106]。在通过固体培养基进行微生物学诊断的过程中,可以观察到某些C. acnes菌株周围出现β-溶血环。这种溶血能力似乎因菌株类型而异。实际上,只有属于特定菌株类型的
结论
综合现有数据,我们发现Cutibacterium acnes菌株的菌株类型与β-溶血表型之间并无明显相关性。尽管在体外实验中,IA和IB菌株类型通常表现出溶血现象,但它们并不总是与感染病例相关联,而非溶血菌株类型也可能导致感染。研究结果存在差异,这可能是由于样本量较小、缺乏系统的系统发育分型等因素所致
CRediT作者贡献声明
Louise RUFFIER D'EPENOUX:负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、分析及概念构建。Charles HERVOCHON:负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据验证。Stephane CORVEC:负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、分析及概念构建。Erwan FAYOUX:负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、分析及概念构建。Kenza
利益冲突声明
所有作者均声明不存在可能影响本文研究的利益冲突
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究的财务利益或个人关系
致谢
我们感谢所有参与分子分型分析的实验室技术人员和微生物学家,以及他们在不同临床情况下对C. acnes菌株β-溶血现象的观察工作。