《柳叶刀》（The Lancet）发表的一项研究表明，常见的细菌感染是2019年全球第二大死亡原因，有770万例死亡与33种常见细菌感染有关，占全球所有死亡的13.6%。仅其中的五种细菌就与半数以上的死亡有关，这五种细菌分别为：金葡菌（S. aureus）、大肠杆菌（E. coli）、肺炎链球菌（S. pneumoniae）、肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）和铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）^[1]。

 

 

宏基因组测序项目介绍

在微生物组学的研究中，以上五种致命菌的分离鉴定过程往往需要较长时间和复杂的技术操作，而通过宏基因组测序（metagenomics sequencing）则可以解决此类难题。佛山市一联合华银康高通量测序部通过宏基因组测序对鹦鹉热肺炎患者进行病因学分析，发现其发生了呼吸道致病菌的共感染情况，并依据此对症下药，取得了较好效果。综上，宏基因组测序可协助临床和科研团队对患者感染情况进行全面的检测和诊断，可及时发现合并感染，并能对临床治疗提供指导意见^[2]。

宏基因组测序是对环境样品中的微生物群落的基因组进行高通量测序，主要研究微生物种群结构、基因功能活性、微生物之间的相互协作关系以及微生物与环境之间的关系。它规避了对样品中的微生物进行分离培养，提供了一种对不可分离培养的微生物进行研究的途径，更真实的反应样本中微生物组成、互作情况，同时在分子水平对其代谢通路、基因功能进行研究。

16S/宏基因组研究内容

 

 

五种最致命细菌简介

5种细菌的种属信息

1

金萄菌

金葡菌革兰氏染色阳性，形状为球形，直径约0.8μm，排列成葡萄串状。单个金葡菌的结构为无芽孢、鞭毛，大多数无荚膜。其代谢类型为需养活兼性厌氧。

金葡菌在自然中分布非常广泛，空气、水、排泄物中都能找到，是食物性致病菌，能产生肠毒素，引起金葡菌肠炎。其致病力强弱主要取决于其毒素和相关性酶，如：纤维蛋白结合蛋白、细胞外黏附蛋白、溶血毒素、肠毒素等。

金葡菌的相关治疗以抗菌药物治疗为主，通过加强卫生清洁、及时消毒和提高机体抵抗力，可有效预防感染。

 

2

大肠杆菌

大肠杆菌又叫“大肠埃希氏菌”，革兰氏染色阴性。大肠杆菌为短杆菌，两端呈钝圆形，多是单个或两个存在。多数有荚膜或微荚膜结构，不能形成芽孢，多数有菌毛。其代谢类型为兼性厌氧型。

大肠杆菌分为产肠毒素性的大肠杆菌和非产肠毒素性的大肠杆菌，前者是人和多种动物感染性腹泻的重要病原。其主要的毒力因子有黏附素、内毒素、外毒素、外膜蛋白、铁转运系统等。

多数大肠杆菌在肠道内并不致病，但若到肠道外可引起肠道外感染，以化脓性感染和泌尿道感染最为常见。大肠杆菌对75%酒精、含氯消毒剂等敏感，可进行喷洒和擦拭消毒，也可对餐具等物品进行蒸煮消毒。

 

3

肺炎链球菌

肺炎链球菌革兰氏染色阳性，菌体似矛头状，宽端相对，尖端向外，直径约1μm，常呈双排列，体内形成荚膜，抗干燥力较强，菌体周围有透明环，无鞭毛，不形成芽胞。代谢类型为需氧或兼性厌氧型。

肺炎链球菌是定植于鼻咽部的正常菌群之一，若移位到下呼吸道可导致肺炎，侵入机体其它部位，引起继发性胸膜炎、中耳炎、心内膜炎及化脓性脑膜炎等。其中肺炎常表现为高热、寒战、咳嗽咳痰，痰成铁锈色、胸痛、呕吐、腹泻等症状。

肺炎双球菌的毒力因子主要有荚膜、肺炎链球菌溶血素、紫癜形成因子。日常防治需要保持环境卫生，保持室内空气流通，并进行适当体育锻炼，增强免疫力。

 

4

肺炎克雷伯菌

肺炎克雷伯菌革兰氏染色阴性，该菌为较短粗的杆菌，大小0.5～0.8 × 1～2um，单独、成双或短链状排列。菌体无芽胞，无鞭毛，有较厚的荚膜，多数有菌毛，能形成较大的灰白色粘液菌落。其代谢类型为兼性厌氧型。

肺炎克雷伯菌在健康人呼吸道、肠道中均有定植。当细菌直接进入人体内时，通常会发生克雷伯菌感染，包括泌尿道、血液、脑部等。该菌有多种致病因子，包括多种粘附素，荚膜多糖，铁载体和脂多糖等。

该菌容易形成耐药性，治疗手段是抗生素治疗。预防其感染需增强自身抵抗力，保持卫生等，可通过一般灭菌法杀灭，如酒精、含氯消毒剂等，也可通过紫外线、电离辐射等方法杀灭。

 

5

铜绿假单胞菌

铜绿假单胞菌是最常见的细菌之一。菌体细长且长短不一，整体形态直或稍弯、两端钝圆，成对或短链状排列，大小为0.5～0.8μm × 1.5～3.0μm。菌体的一端有1~3根鞭毛，有菌毛和荚膜，无芽孢。该菌为专性需氧菌。

该菌在正常人的皮肤、呼吸道和肠道等都有存在。但是侵入不同组织部位会出现不同症状。铜绿假单胞菌肺炎表现为寒战、中等程度发热、咳嗽、胸痛、绿色浓痰等；血液感染者表现为高热、休克急性呼吸窘迫综合症等。

铜绿假单胞菌具有5种复杂的分泌系统，可将毒素、弹性蛋白酶、脂肪酶和蛋白酶等毒力因子传递到宿主细胞的胞外环境或细胞质内，有助于抗生素耐药、使定植部位发生不可逆坏死。

 

参考文献：

[1] GBD 2019 Antimicrobial Resistance Collaborators. Global mortality associated with 33 bacterial pathogens in 2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet. 2022 Dec 17;400(10369):2221-2248.

[2] Liang Y, Dong T, Li M, Zhang P, Wei X, Chen H, Wang Y, Gao X. Clinical diagnosis and etiology of patients with Chlamydia psittaci pneumonia based on metagenomic next-generation sequencing. Front Cell Infect Microbiol. 2022 Oct 13;12:1006117.
 

 

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