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《生命世界》

开博时间:2016-11-21 21:27:00

《生命世界》杂志由中国科学院主管,中国科学院植物研究所、中国植物学会和高等教育出版社联合主办,于2004年4月创刊。《生命世界》杂志依托中国科学院和高等教育出版社的雄厚资源,集中高等院校及科研院所的专家作者队伍,以认真严谨的编辑态度确保稿件的质量及科学性,并以生动准确的语言、精心的版式设计及精美的印刷品质确保阅读的舒适与愉快,希望为关注生命、热爱自然的读者构建一个精神家园。

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大肠杆菌也是狠角色

2011-09-14 13:34:48

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大肠杆菌本是人和温血动物肠道内的一种常见细菌,为何变成了杀人元凶?追踪大肠杆菌的行凶足迹,蔬菜为何充当了帮凶……江苏省疾病预防控制中心的科研人员在这里为我们讲述关于大肠杆菌的那些事儿。

 

撰文 倪云龙

 

人们对现代疾病的恐慌更多来自于对可能发生在自己身边疾病的一无所知,人们疑惑于是怎么样的因素导致了疾病的流行,自己是否会得病,患病后又是否能被治愈。而病人却几乎不能描述出自己的症状,医生无法找到良好的医方,专家学者很难从复杂的饮食结构中发现疾病的源头。

 

 

疫情来势凶猛

 

20115月,一场由肠出血性大肠杆菌(EHECO104H4型引起的疫情开始由德国向欧洲各地蔓延。截至77WHO公布已有3941人发病,其中3032人患出血性肠炎但未发生溶血性尿毒综合征(HUS),909人患溶血性尿毒综合征;死亡总人数为52人,其中因感染EHEC死亡16人,因患HUS死亡人数36人。根据77统计数据,感染EHECHUS的发生率为23%,出血性肠炎死亡率为0.6%,患HUS后死亡率为3.6%。截至615,患HUS的病例中68%为女性患者,88%20岁以上的成年人,平均患病年龄为49岁,3034岁女性和2529岁男性发病率最高。患出血性肠炎的病例中59%为女性患者,87%20岁以上的成年人,平均患病年龄为47岁。疫情中感染者年龄最小的未满周岁,最大的99岁。与以往EHEC爆发相比,本次溶血性尿毒综合征患者平均年龄主要集中在成年人,德国20012010年间溶血性尿毒综合征患者集中在5岁以下儿童,只有1%HUS患者年龄超过五岁,而这次幼儿患病比例仅为1%。疫情集中发生在德国北部,德国发病率在最高的地区为汉堡(10.1,接着由汉堡向四周扩散。欧美各国存在散发病例,皆因患者在潜伏期内在疫源地旅游或居住而被感染。629WHO疫情通报中发现未有德国旅游史的本土感染大肠杆菌O104H4的病例,分别发生在瑞典和法国波尔多地区。后经德国防疫部门和欧洲食品安全局的追踪调查,产自埃及的葫芦巴种子“极可能”是德国和法国EHEC疫情爆发的共同源头。

 

62岁的鲁尔夫·斯塔尔担任德国汉堡埃彭多夫大学医院和第三诊所负责人已经有18年了,他说:“我们没有一个医生曾经碰到过类似的事件。”他和他的部下已经连续工作一个多星期了,每天只能轮流休息一会。但是,对斯塔尔来说最困惑的还是病人的病情相当不乐观,或意识模糊,或语言表达困难,甚至情况急剧恶化,研究人员甚至根本不知道病因。

 

201151日德国出现第一例病例,58疫情开始显著爆发,德国汉堡市多人出现腹痛、腹泻、呕吐及感冒样症状,但这并未引起政府的注意。然而接踵而来的是溶血性尿毒综合症的爆发,518,第一个被怀疑患上HUS的病人住进斯塔尔的诊所。一开始医生们根本就没把病人与主要定居于反刍动物肠道内的EHEC联系起来。因为根据以往的研究显示,因EHEC感染而发病的99%5岁以下的儿童,并且没有性别的差异,而成年人中导致HUS的原因可能是遗传缺陷、自身免疫系统疾病和器官移植的后遗症或者是癌症治疗的副作用。医生们只能通过补充人体正常的营养成分,来维持血浆渗透压和电解质的平衡,另外通过血液透析和血浆置换等方法对患者进行治疗。

 

519日,突然又有七八个相似的病例出现,而实验室报告称他们在病人的排泄物中发现了EHEC。这是斯塔尔意识到这可能是一次由出血性大肠杆菌引起的疫情,通过单纯的临床治疗是无法控制住疫情的蔓延的,只有找出传染源,切断病原体的传播途径才可有效地控制疫情。所以他们及时把情况通知了罗伯特·科赫研究所,并将病人粪便样本送抵罗伯特·科赫研究所。正是因为这些临床专家快速地做出反应和后来的流行病学和细菌学专家科学有效地调查研究分析,使得疫情于52223日达到顶峰,而没有持续地呈现爆发的状态。WHO616公布疫情开始得到缓解,HUS/EHEC的病例数与先前相比有明显的下降。

 

 

追踪传染源

 

罗伯特·科赫研究所由世界病原细菌学的奠基人和开拓者罗伯特·科赫创办,是德国在生物医学领域的核心机构,研究所同时承担者风险评估和决策咨询的任务,其最重要的职责包括传染病的预防和卫生保健状况分析。

 

5月20日罗伯特·科赫研究所的一个流行病学研究小组到达埃彭多夫大学医院,随即展开流行病学调查,即在本次研究中通过询问病例和健康人群在患病前一段时间内的饮食结构,搜索各种可能存在的危险因素,之后通过统计学分析和实验室检测加以查认证,从而追溯并确定病因。分析显示,西红柿、黄瓜和生菜最为可疑。这个结果同时揭示出根据正常人的膳食结构比例,成年女性每日摄取的蔬菜的远多于成年男性,有可能正是这个原因导致女性发病率高于男性。与此同时,细菌学专家通过对粪便样本的检测,确定此次疫情的病原体是罕见的O104H4型大肠杆菌。紧接着德国食品安全部门对市场上销售的黄瓜、西红柿和生菜采样进行实验室检测,经检验4个受到污染的黄瓜样本成为“疑凶”,其中3份来自西班牙,有2份是有机黄瓜。同一天WHO在网站上公布了德国疫情的通报,通报中建议避免生吃西红柿、黄瓜。消息一经公布,不仅德国乃至整个世界都患上了黄瓜恐惧症,这也是之后在中国网站上报道的“毒黄瓜事件”。学者对传染源的追查并没因此结束,几天后汉堡卫生部公布黄瓜并非元凶,从黄瓜中检出EHEC并非O104:H4型,是其他的型别。因此寻找传染源的工作将继续开展下去。

 

6月3日,流行病学专家开始了第2次病例对照研究,146病例/2100健康对照,研究结果表示病例在患病前曾经吃过沙拉、黄瓜和西红柿的比例为84%75%80%。健康对照在相同的时间段内摄入量分别为47%50%63%。同时另一个聚集性病例分析显示蔬菜性沙拉危险性很高。

 

66根据德国下萨克森州农业部调查,于尔岑地区一家农场生产的菜苗可能被污染,被污染的食物包括绿豆芽、豌豆芽、甘蓝菜、蒜苗和小萝卜等。与此同时我国部分省市开始对国内市场上销售的蔬菜进行抽样检测,在这段时间内学者对O104H4的研究仍在继续。罗伯特·科赫研究所首先公布了O104H4型毒力机制为志贺样毒素并且还发现了肠集聚性大肠杆菌所特有的毒力基因aatA、aggRaapaggAaggC。该细菌对多种抗生素耐药,并可产生超广谱内酰胺酶(ESBL)β-内酰胺酶(ESBL和β-内酰胺酶为具有不同底物专一性可催化水解β-内酰胺酶类抗生素的酶 如:青霉素)

 

与此同时,中国华大基因与罗伯特·科赫研究所合作完成O104:H4大肠杆菌全基因组测序,并发现菌株与2001年欧洲分离株01-09591的毒力/适应基因有进化关系。研究人员还发现爆发菌株携带氨基酸糖苷类、大环内脂类、磺胺类、头孢菌素类,单酰胺类、青霉素和链霉素类耐药基因。时至今日,学者们对菌株的研究仍将继续很长的时间,这些菌株将被永远的保存在实验室里。我们目前所了解的菌株所携带的基因信息只是冰山一角,学者们仍将不断探索分析毒力基因的表达方式和作用机制,对于O104:H4我们仍存在着很多疑问,如O104:H4的耐药基因和毒力基因的水平转移机制,志贺毒素的跨细胞作用机制,志贺毒素和集聚性粘附因子的协同作用机制。

 

 

锁定病原体

 

 6月7中国疾病预防控制中心(中国CDC)召开电视电话会议,对德国出血性大肠杆菌疫情进行风险评估,公布了EHEC的检测方法。

 

6月10多加机构在柏林表示,锁定豆芽等芽苗菜是造成EHEC疫情的源头。同一天,德国疾病控制机构将疫情源头精确至芽苗类蔬菜中的豆芽。可能是由于发豆芽的环境卫生条件不佳,豆芽受污染,而蔬菜沙拉中会拌入豆芽,致使病原菌直接进入人体消化道,而疫情原点锁定在下萨克森州比嫩比特尔农场,目前这家农场已经被查封,它将被全面消毒。但是目前仍有疑问尚未解决:污染豆芽的病原菌是是通过什么途径进入农场的?是在哪个环节污染豆芽的?这些还需要继续探究。同日WHO通报中将EHEC O104:H4更正确地归类为产志贺毒素大肠杆菌STECVTEC)O104:H4。

 

在德国疫情发生将近两个月后,624法国报告了一起由STEC引起的溶血性尿毒综合症的爆发。疫情发生在法国波尔多地区,至77共有8人患出血性肠炎,8人患HUS(6位成年女性,2为成年男性),其中4例已经确认为VTECO104:H4型大肠杆菌引起的感染。628瑞典也通报一起由产志VTECO104:H4感染引起的病例,感染者为瑞典南部地区的成年男性。法国和瑞典这两起病例的患者均无在疫情流行期内在德国的逗留和旅行史。法国研究机构通过对624在法国疫情中的VTECO104:H4型大肠杆菌与造成德国56月疫情的VTECO104:H4型大肠杆菌进行基因分型上的分析发现,这两次疫情上中的大肠杆菌在遗传学上有直接的亲缘关系。这充分地证明了在两次疫情的背后可能有一个共同的尚未发现的污染源头,欧洲食品安全局随即成立特遣小组开始进行调查。

 

7月5,欧洲食品安全局专门调查EHEC源头的工作小组在报告中指出,来自埃及的一种用来发豆苗的葫芦巴种子“最有可能”是不久前在德国和法国爆发的EHEC疫情的共同源头。但报告同时指出,欧盟国家在2009年至2011年间从埃及进口的其他许多品种的葫芦巴种子也有可能是源头。欧洲食品安全局建议欧盟委员会采取一切措施防止再进口和销售葫芦巴种子,并在欧盟各成员国内继续追踪已经进口的葫芦巴种子。欧洲食品安全局还建议公众,不要自己用葫芦巴种子发豆苗,在食用前必须把豆苗完全煮熟。

 

时至本文截稿为止,德国疫情已接近尾生。因为病例确证和信息的传递可能耽误了一段时间,所以德国的累计发病率还在上升。德国和瑞典也尚未发现新发病例。而且追查疫情真正源头的行动仍在继续。

 








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