肠球菌是条件性致病菌^[1],当人体生理条件发生改变时会引起感染。抗生素的滥用,尤其是第三代头孢菌素的广泛使用,使肠球菌感染数量不断增加,成为包括中国在内的世界上许多国家医院内感染的主要病原菌。除了人类以外,肠球菌还可以感染多种动物,目前已经从发病的猪、羊、驴、鸡、鸭、鹧鸪和家蚕等动物体内分离出致病性肠球菌。有研究表明,肠球菌可在人与动物之间发生水平传播^[2],导致疾病的发生。动物致病性肠球菌的感染主要是粪肠球菌,也有屎肠球菌和坚强肠球菌。为了解粪肠球菌的生物学特性、检测方法、致病性、抵抗力及耐药性,本研究对近年来粪肠球菌的研究进展作一综述。

粪肠球菌属于人体的正常菌群,也是人们机会感染的重要病原菌。它常常寄居于人们的肠道、阴道和口腔内。粪肠球菌为革兰阳性兼性厌氧,大多为圆形或椭圆形,直径约0.5~1.0 μm,在液体培养基中呈长链状延伸生长,固体培养基中链则较短,呈双链或单短链状排列菌体周围无鞭毛和芽孢^[3]。其生长时对营养要求没有链球菌高,在普通琼脂培养基上可生长,在含有血清的培养基上生长良好,菌落大且光滑、灰白色、不透明、直径1~2 mm,边缘完整整齐,表现为α或β性溶血。肠球菌属早期并未单列为一个菌属,该属的一些菌种早期归属于链球菌属,粪肠球菌原来被称为粪链球菌。19世纪40年代,随着血清分型系统的启用,粪肠球菌被归类于D群链球菌^[4]。D群链球菌曾被人们分为肠球菌和非肠球菌2类。到了20世纪80年代,随着分子生物学的快速发展,第1次将肠球菌分离出来单独列为一属,包括粪肠球菌和屎肠球菌2个菌种组成。在人体的肠球菌感染中,粪肠球菌感染约占80%,屎肠球菌感染约占20%^[5]。

由于粪肠球菌表型及染色特征与链球菌十分相似,所以通过显微镜等常规观察来判断其属性,只是初步确定菌属的方法。随着粪肠球菌感染人和动物的报道逐渐增多,粪肠球菌的碳源代谢情况数据也被输入自动化鉴定系统中,使其成为鉴定该菌的一种快速、简便的方法。但由于其工作原理是基于生化生理反应和光密度测量,加之其对罕见菌种的鉴定失败,所以尚不能作为确定菌种的准确方法^[6]。分子生物学鉴定方法是20世纪80年代生物学界鉴定细菌种属较常使用的方法,尤其在阐明亲缘关系和新菌种的发现研究中起到很大作用^[7]。16SrRNA序列/16SrDNA分析法可通过PCR扩增基因序列、构建克隆文库、测定核酸序列等操作,从病原微生物样本中获得该样本的16S rDNA序列信息,与Genbank等基因数据库中16SrDNA序列数据进行对比,从而确定其在系统进化树中的位置、评价该样本的遗传多态性及系统发生发育关系^[8]。运用16SrRNA基因序列分析技术,既能体现不同菌属之间的差异,又能准确地确定细菌的种属。因此,16SrRNA基因序列分析技术是截至目前为止细菌鉴定学中运用最多和最可靠的方法。16~23S rRNA间区方法是根据不同种属16~23S rRNA ISR的拷贝数、长度、碱基排列顺序以及含有tRNA基因的数量和种类来鉴定分离细菌的方法^[9]。有研究表明,该方法在细菌性疾病临床诊断和鉴别诊断中优于16S rRNA基因序列分析技术^[10],但该方法存在鉴别菌种较少和结果判读困难等缺点,所以在实际鉴定中很少应用。DNA限制性片段长度多态性技术是通过特定的限制性核酸内切酶切割DNA分子,根据酶切片段长度的改变,分析DNA序列变化的程度,比较不同来源DNA亲缘关系的远近而区别细菌的鉴定方法,该技术是由DNA序列突变而引起的,能够像其他任何遗传标记一样进行定位,是一种十分有用的分子标记^[11]。有研究表明,对16S rDNAPCR产物进行DNA限制性片段长度多态性技术分析,是获得细菌基因型信息的有效手段^[12],可用于细菌种属的鉴定及新菌种的发现。基因芯片技术是最近十余年发展起来的用于基因表达谱分析、基因突变及多态性分析、新基因发现、作基因组文库图、药物筛选、疾病诊断预测、基因测序等的新型高端技术。目前,最成功的基因芯片技术是"微阵列",又被称为DNA芯片^[13]。该技术根据分子间特异性地相互结合,将不连续的分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片上进行连续分析,以实现对基因准确、快速地检测^[14]。目前,基因芯片技术在中国主要用于疾病的检测及诊断,应用于细菌菌属菌种鉴定方面较少,但有学者认为,基因芯片技术在不久的将来会在菌种鉴定领域起到十分重要的作用^[15]。因此,该技术也将成为未来粪肠球菌鉴定中的高端技术手段之一。

有研究表明,粪肠球菌可通过菌体表面蛋白所表达的粘附素,吸附至小肠绒毛上皮细胞、尿道上皮细胞及心脏心肌细胞的表面^[16],而粘附素的表达与否,受细菌所处条件环境的影响。粪肠球菌还能产生一种被称作做"聚集物质"的毒素,此种聚合物质能增强粪肠球菌在机体外对肾小管上皮细胞的粘附作用^[17],当外界条件发生改变时,可引起粪肠球菌在宿主组织寄殖部位的改变,当免疫防御机制发生变化时,可引起病理反应而导致感染^{[18, 19]}。此外,粪肠球菌还能产生一种由质粒编码的、可增加感染程度的"溶血素"^[20],这可能是感染动物,引起其发生败血症重要原因。还有研究推测,粪肠球菌诱发的血小板聚集,能产生细胞因子依赖的纤维蛋白机制,可能与动物心内膜炎的发生有关^[21]。粪肠球菌在医学临床中,感染的主要表现为尿路感染、心内膜炎、败血症和脑膜炎。据报道,由粪肠球菌引起医院内的尿路感染患病率为16%,仅次于大肠杆菌^[22];引起医院院内心内膜炎肠球菌感染中,有93%为粪肠球菌;引起败血症的肠球菌中87%为粪肠球菌^[23]。此外,还有研究表明,粪肠球菌还可以导致伤口、创面、软组织及骨关节的感染^[24]。也有关粪肠球菌感染重症病房患者,从而引起其发生肺炎的报道^[25]。

粪肠球菌可生长存活于各种环境中,土壤、食品、水、植物、动物等均可成为粪肠球菌寄生的场所。它能够抵抗pH 9.6的碱性和6.5% NaCl的盐性条件,能在低温10℃和较高温45℃的条件下生长,并能耐65℃的高温30 min^[26]。同时,还能耐叠氮化钠和浓缩的胆盐^[27],具有较强的抵抗力。粪肠球菌对磺胺类、头孢菌素、低水平的氨基糖苷类等药物具有天然的耐药性,而且对于人们使用的抗生素,可通过接受外来耐药基因质粒和转座子,或通过基因突变来获得耐药性^[28]。目前,粪肠球菌对万古霉素最敏感,对氨苄西林、庆大霉素、青霉素、利萘唑烷较敏感^[29]。但近年来,由于临床免疫抑制剂的广泛使用,以及对某些疾病的放射线和化学治疗,使粪肠球菌感染的机会增加,对糖苷类(如万古霉素)的耐药性也在逐年增加,甚至出现了耐万古霉素粪肠球菌^[30],成为医院院内感染的重要病原菌之一。有学者认为,粪肠球菌的多重耐药性可能是由根管内生物膜的形成以及细菌间耐药性互相传递所引起的^[31],但具体耐药机制尚有待进一步研究。

综上所述,粪肠球菌属于人体正常菌群,是人机会感染的重要病原菌,在人肠球菌感染中所占比例最高,也是动物致病性肠球菌感染的首要细菌。粪肠球菌可致尿路感染、心内膜炎、败血症及伤口感染等,能耐受pH 9.6、6.5% NaCl、10℃、45℃、65℃30 min等环境条件,对磺胺、头孢等药物具有天然耐药性,也可接受外源质粒、转座子或通过基因突变获得耐药性,并逐渐对敏感药物万古霉素产生耐药性,而成为医院内感染的重要病原菌。16S rRNA基因序列分析技术是目前检测粪肠球菌应用最多、最可靠的检测方法,而16~23S rRNA间区方法、DNA限制性片段长度多态性技术、基因芯片技术等也均有希望成为未来检测粪肠球菌的高新技术。