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土拉弗朗西斯菌

兔熱病之病原菌
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土拉弗朗西斯菌（学名：Francisella tularensis），属于弗朗西斯菌属，是一种专性需氧、革兰氏阴性的球杆菌[1]。具多形性，无鞭毛，无运动性，不产生芽孢，可产生荚膜。该菌为兔热病的病原体。因其最小感染剂量（英语：Minimal infective dose）低、毒性强、易发生气溶胶传播，故常用作生物武器[2][3]。土拉弗朗西斯菌在外界环境中抵抗力较强，可在低温下于动物尸体、土壤和水中存活数周。该菌在实验室培养基上呈短杆状（0.2 x 0.2 µm），最适生长温度为37°C[4]。

土拉弗朗西斯菌
土拉弗朗西斯菌（蓝色）感染巨噬细胞
科学分类 编辑
域： 细菌域 Bacteria
门： 假单胞菌门 Pseudomonadota
纲： γ-变形菌纲 Gammaproteobacteria
目： 硫发菌目 Thiotrichales
科： 弗朗西斯菌科 Francisellaceae
属： 弗朗西斯菌属 Francisella
种：
土拉弗朗西斯菌 F. tularensis
双名法
Francisella tularensis
McCoy 1912

生化鉴定

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革兰氏染色阴性，表现为两极染色。专性需氧。能乳酸发酵葡萄糖、果糖、甘露醇、甘油、麦芽糖。不产生靛基质。产生硫化氢。不还原硝酸盐为亚硝酸盐。普通培养基上必须添加半胱氨酸才能生长[5]。菌体能溶解于蓖麻酸等羟基酸中[6]。

试验 结果[7]
革兰氏染色 −
亚甲蓝 +
运动力（22°C） −
氧化酶 +
过氧化氢酶 +
溶血性 −
靛基质 −
硫化氢 −
β-内酰胺酶 +
触酶 −
葡萄糖 +
果糖 +
甘露醇 +
甘油 +
麦芽糖 +
硝酸盐还原 −

亚种

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1911年麦考伊（英语：George Walter McCoy）在加利福尼亚州土拉县首次发现兔热病，并于1912年从黄鼠狼体内分离出该病的病原体，命名为土拉杆菌（Bacterium tularensis），直至1970年国际系统细菌分类委员会（英语：International Committee on Systematic Bacteriology）正式定名为土拉弗朗西斯菌（Francisella tularensis）[8][9][10]。

土拉弗朗西斯菌在地理上可分型为2个亚种：

  • 美洲亚种（F. t. subsp. tularensis；A型菌）主要分布于北美，毒性较强，导致致命的肺部感染[11]。
  • 欧洲亚种（F. t. subsp. holarctica；B型菌）主要分布于欧洲和亚洲，毒性较弱，很少致命[12]。

两个地理亚种的免疫原性不同[13]。土拉弗朗西斯菌含有2种主要抗原，即表面抗原和荚膜抗原（Vi抗原）[14]。Vi抗原与毒性和免疫原性有关，丧失Vi抗原的菌株失去毒性和免疫原性。土拉弗朗西斯菌和布鲁氏菌有共同抗原成分[15][16][17]。

流行病学

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蜱虫是土拉弗朗西斯菌的自然宿主

土拉弗朗西斯菌主要分布在30°N以北。对该菌易感的动物种类很多，包括许多脊椎动物，如哺乳动物、鸟类、鱼类、蛙类和蟾蜍；无脊椎动物，如蜱、蚊、虻、蚤、螨和一些双翅目吸血动物；两栖动物和软体动物等也可感染[18][19][20]。

野兔和其他啮齿动物是主要传染源。其他野生动物、家畜和家禽感染后，也能成为传染源。其自然宿主包括蜱虫、蚊子和鹿蝇等。该菌在蜱虫体内可存活数年，且能通过卵传递给下一代[21][18]。

土拉弗朗西斯菌感染可通过多种途径发生，主要通过吸血节肢动物叮咬而传播，也可经由皮肤和黏膜的伤口而感染。此外，还可通过粪口路径感染、经呼吸道和消化道感染等[22][18]。

该菌能在宿主体外存活数周，常发现于天然水、土壤和干草堆中[18]。

生命周期

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土拉弗朗西斯菌是一种兼性细胞内寄生菌，其生长与繁殖依靠宿主细胞。土拉弗朗西斯菌可感染大多数种类的细胞，但主要感染巨噬细胞。土拉弗朗西斯菌经由吞噬作用进入巨噬细胞并迅速增殖，最终受感染细胞凋亡并释放子代细菌，引发新一轮感染[23]。

诊断、治疗及预防

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琼脂平板上生长的土拉弗朗西斯菌菌落

诊断

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通常根据症状和患者病史、医学造影和化验来诊断该病。亦可经由变态反应加以诊断。

治疗

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土拉弗朗西斯菌对链霉素、四环素和氯霉素等抗生素敏感，也可用土霉素、金霉素、庆大霉素等治疗。此外，根据病情可采用对症治疗[24]。

预防

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预防措施包括防止蜱虫、鹿蝇和蚊子叮咬；彻底煮熟野味；不饮未经处理的水；避免接触疫源动物；用冻干弱毒菌苗预防接种，可保持免疫力数年。此外，土拉弗朗西斯菌对热和化学药物敏感，一般消毒剂均能很快将其杀死[20][25]。

参考文献

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  1. ^ Francisella tularensis (PDF). health.ny.gov. Wadsworth Center: New York State Department of Health. [12 May 2015]. （原始内容存档 (PDF)于2015-09-24）. 
  2. ^ Tularemia — United States, 2001–2010. www.cdc.gov. [2020-07-16]. （原始内容存档于2020-05-10）. 
  3. ^ Croddy, Eric C. and Hart, C. Perez-Armendariz J., Chemical and Biological Warfare, (Google Books （页面存档备份，存于互联网档案馆）), Springer, 2002, pp. 30–31, (ISBN 0387950761), accessed October 24, 2008.
  4. ^ Francisella tularensis – microbewiki. [2020-07-16]. （原始内容存档于2018-09-13）. 
  5. ^ Ryan KJ; Ray CG (editors). Sherris Medical Microbiology 4th. McGraw Hill. 2004: 488–90. ISBN 0-8385-8529-9. 
  6. ^ Hydroxy Fatty Acid - an overview | ScienceDirect Topics. www.sciencedirect.com. [2020-07-16]. （原始内容存档于2020-07-16）. 
  7. ^ Biochemical Test of Francisella tularensis subsp. tularensis | Biochemical Test of Bacteria. 2019年8月13日 [2020年7月16日]. （原始内容存档于2020年5月16日）. 
  8. ^ Tärnvik, A.; Berglund, L. Tularaemia. European Respiratory Journal. 2003年2月1日, 21 (2): 361–373 [2020年7月16日]. PMID 12608453. doi:10.1183/09031936.03.00088903. （原始内容存档于2018年10月28日） –通过erj.ersjournals.com. 
  9. ^ McCoy GW, Chapin CW. Bacterium tularense, the cause of a plaguelike disease of rodents. Public Health Bull 1912;53:17–23.
  10. ^ Jeanette Barry, Notable Contributions to Medical Research by Public Health Service Scientists. National Institute of Health, Public Health Service Publication No. 752, 1960, p. 36. (PDF). [2020-07-16]. （原始内容 (PDF)存档于2019-05-02）. 
  11. ^ Kugeler, Kiersten J.; Pappert, Ryan; Zhou, Yan; Petersen, Jeannine M. Real-time PCR for Francisella tularensis Types A and B. Emerging Infectious Diseases. 2006年11月16日, 12 (11): 1799–1801. PMC 3372352  . PMID 17283646. doi:10.3201/eid1211.060629 –通过PubMed Central. 
  12. ^ Gyuranecz, Miklós; Birdsell, Dawn N.; Splettstoesser, Wolf; Seibold, Erik; Beckstrom-Sternberg, Stephen M.; Makrai, László; Fodor, László; Fabbi, Massimo; Vicari, Nadia; Johansson, Anders; Busch, Joseph D.; Vogler, Amy J.; Keim, Paul; Wagner, David M. Phylogeography of Francisella tularensis subsp. holarctica, Europe. Emerging Infectious Diseases. 2012年2月16日, 18 (2): 290–293. PMC 3310461  . PMID 22305204. doi:10.3201/eid1802.111305 –通过PubMed Central. 
  13. ^ Larsson P, Oyston P, Chain P, et al. The complete genome sequence of Francisella tularensis, the causative agent of tularemia. Nat Genet. 2005, 37 (2): 153–9. PMID 15640799. doi:10.1038/ng1499. 
  14. ^ Spidlova, Petra; Stulik, Jiri. Francisella tularensis type VI secretion system comes of age. Virulence. 2017, 8 (6): 628–631. ISSN 2150-5594. PMC 5626347  . PMID 28060573. doi:10.1080/21505594.2016.1278336. 
  15. ^ 存档副本 (PDF). [2020-07-16]. （原始内容存档于2020-03-07）. 
  16. ^ Wiley Online Library. Wiley Online Library. [2020-07-16]. （原始内容存档于2020-03-17）. 
  17. ^ Atkins H, Dassa E, Walker N, Griffin K, Harland D, Taylor R, Duffield M, Titball R. The identification and evaluation of ATP binding cassette systems in the intracellular bacterium Francisella tularensis. Res Microbiol. 2006, 157 (6): 593–604. PMID 16503121. doi:10.1016/j.resmic.2005.12.004. 
  18. ^ 18.0 18.1 18.2 18.3 存档副本 (PDF). [2020-07-16]. （原始内容存档 (PDF)于2020-03-20）. 
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  20. ^ 20.0 20.1 What Is Tularemia?. WebMD. [2020-07-16]. （原始内容存档于2022-03-23）. 
  21. ^ Tularemia - Infections. Merck Manuals Consumer Version. [2020-07-16]. （原始内容存档于2020-02-11）. 
  22. ^ Jia, Qingmei; Bowen, Richard; Dillon, Barbara Jane; Masleša-Galić, Saša; Chang, Brennan T.; Kaidi, Austin C.; Horwitz, Marcus A. Single vector platform vaccine protects against lethal respiratory challenge with Tier 1 select agents of anthrax, plague, and tularemia. Scientific Reports. 2018年5月3日, 8. PMC 5934503  . PMID 29725025. doi:10.1038/s41598-018-24581-y –通过PubMed Central. 
  23. ^ Carruthers, Jonathan; Lythe, Grant; López-García, Martín; Gillard, Joseph; Laws, Thomas R.; Lukaszewski, Roman; Molina-París, Carmen. Stochastic dynamics of Francisella tularensis infection and replication. PLOS Computational Biology. 2020-06-01, 16 (6): e1007752 [2020-07-16]. ISSN 1553-7358. doi:10.1371/journal.pcbi.1007752. （原始内容存档于2020-06-12） （英语）. 
  24. ^ Francisella tularensis: In silico Identification of Drug and Vaccine Targets by Metabolic Pathway Analysis J Harati, J Fallah The 6th Conference on Bioinformatics
  25. ^ 存档副本 (PDF). [2020-07-16]. （原始内容存档 (PDF)于2018-09-21）. 

外部链接

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