弧形桿菌屬的流行病學(xué)研究

成 騁

（新西蘭林肯大學(xué)，新西蘭 克賴斯特徹奇 7647）

在工業(yè)化為主的國(guó)家及大部分發(fā)展中國(guó)家中，食品和水中的病原體每年導(dǎo)致相當(dāng)大數(shù)量的人類致死病例[1，2]。每年由食物或水傳播的病原體引起的急性和慢性疾病在這些國(guó)家花費(fèi)巨大，在全球范圍內(nèi)，每年有40 億美金的費(fèi)用用于診斷細(xì)菌性感染腹瀉，其中在5 歲以下兒童細(xì)菌感染致死病例的花費(fèi)上便有220 萬(wàn)美金之多[1]。在這些食源性和水源性致病菌中，弧形桿菌屬最早于1991 年被發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)由于其在人和動(dòng)物中導(dǎo)致胃腸道疾病的能力顯著而受到越來(lái)越多的關(guān)注[3-5]。在世界各地，包括法國(guó)、比利時(shí)、土耳其、印度、新西蘭、智利和南非，已經(jīng)多次報(bào)告了人類弧形桿菌感染病例（在腹瀉患者的糞便樣本中檢測(cè)到），該菌屬整體患病率在0.1%～1.25%[4,6]。其中2004 年的一項(xiàng)研究表明[7]，比利時(shí)高達(dá)3.5%的細(xì)菌感染為弧形桿菌，其感染癥狀與空腸彎曲桿菌感染的臨床癥狀類似，包括腹部絞痛和長(zhǎng)時(shí)間的脫水性腹瀉，因此法國(guó)和比利時(shí)的研究人員也很早便將弧形桿菌列入人類彎曲桿菌病監(jiān)測(cè)名單。除腹瀉等基礎(chǔ)癥狀外，弧形桿菌屬感染的其他臨床癥狀還包括菌血癥、腹膜炎和由乳房炎的全身感染[4,8]。鑒于其對(duì)感染者身體健康的嚴(yán)重危害程度，研究弧形桿菌屬的流行病學(xué)具有著重要意義。本文將通過(guò)確定弧形桿菌屬的源頭污染從而掌握和關(guān)注弧形桿菌屬的傳播狀況。

1 弧形桿菌概述

弧形桿菌屬的成員均屬于革蘭氏陰性細(xì)菌，呈彎曲的桿狀，結(jié)構(gòu)包括S 形或螺旋形[1,4,9]。它們的寬度通常在0.2～0.9 μm，長(zhǎng)度通常在1～3 μm。近期的研究確定了除了嗜氣弧形桿菌（arcobacter anaerophilus）外，其他所有的成員都有一個(gè)單一的極性鞭毛來(lái)支持運(yùn)動(dòng)。同樣地，除了嗜氣弧形桿菌這個(gè)專性厭氧菌成員，其他所有成員都具有只要是微觀條件的含氧環(huán)境下便能夠生長(zhǎng)的能力，這種在含氧環(huán)境的條件下生長(zhǎng)的能力也使得弧形桿菌菌屬與陰道桿菌菌屬（gampylobacter）和其他厭氧菌菌屬區(qū)別開來(lái)。然而，這些發(fā)現(xiàn)和結(jié)論似乎也在被近期鑒別出的越來(lái)越多的弧形桿菌新成員所挑戰(zhàn)。此外，弧形桿菌屬的發(fā)病機(jī)制也隨著科學(xué)研究的深入變得越來(lái)越復(fù)雜，盡管其相關(guān)的發(fā)病機(jī)制以及相關(guān)潛在的動(dòng)脈穿壁封閉因素還沒有完全被確定，但弧形桿菌屬已被證實(shí)能夠影響緊密相連接的蛋白的功能并誘導(dǎo)上皮細(xì)胞死亡，從而導(dǎo)致上皮屏障功能障礙，從而侵蝕感染人體內(nèi)環(huán)境[10]。

目前盡管人們已經(jīng)從食物、水和動(dòng)物等不同來(lái)源中檢測(cè)到了弧形桿菌的多種菌種。卻尚不清楚該細(xì)菌屬究竟如何傳播。主流觀點(diǎn)認(rèn)為食用被弧形桿菌屬污染的食物或者水極大可能是一種最廣泛的傳播方式。此外，接觸感染弧形桿菌屬的寵物或野生動(dòng)物也可以將細(xì)菌傳染給人類[11,12]。

2 食物中的弧形桿菌屬

目前研究人員已從各種動(dòng)物源性食物中檢測(cè)分離出了弧形桿菌屬，這些食物包括人類日常主要的肉食來(lái)源，如豬肉、家禽、羊肉和牛肉[13-17]，其中，家禽和牛肉制品中的弧形桿菌屬污染率最高[9]。在英國(guó)、西班牙、意大利、捷克、馬來(lái)西亞、美國(guó)、哥斯達(dá)黎加和澳大利亞等不同國(guó)家進(jìn)行的研究表明，問(wèn)題牛肉的弧形桿菌患病率最高（54.3%），家禽的患病率為35.9%，羊肉的患病率為13.7%[9,14-16]。一份2014年的研究已經(jīng)證實(shí)了Butzleri 弧形桿菌確實(shí)更易感染牛犢和奶牛并且引起人類腹瀉和乳房炎[18]。相關(guān)人員在3.6%～14.3%的臨床健康牛的大便中發(fā)現(xiàn)了弧形桿菌，且在2%～51%的生紅肉制品中檢測(cè)出了Butzleri 弧形桿菌。在來(lái)自澳大利亞的研究中，Butzleri 弧形桿菌、Cryaerophilus 弧形桿菌和Skirrowii弧形桿菌也通通從牛肉尸體中被發(fā)現(xiàn)并提取分離出來(lái)[19]。英國(guó)的一項(xiàng)研究也表明，全英國(guó)境內(nèi)飼養(yǎng)肉牛的弧形桿菌患病率高于放牧牛（50.1%:20.9%），而飼養(yǎng)肉牛是食用牛的主要來(lái)源[15]。馬來(lái)西亞也有研究證明，該國(guó)進(jìn)口牛肉中的弧形桿菌比本地加工牛肉中的弧形桿菌有更高的出現(xiàn)率[20]，從而說(shuō)明一些牛肉出產(chǎn)國(guó)的牛肉更易感染該類病菌。

關(guān)于家禽中的弧形桿菌屬感染的患病情況，由于生態(tài)多樣性和細(xì)菌在自然界的廣泛分布，多種類的弧形桿菌成員都在食用肉雞的尸體中被發(fā)現(xiàn)[1]。Butzleri 弧形桿菌、Cryaerophilus 弧形桿菌、Skirrowii弧形桿菌、Molluscorum 弧形桿菌、Mytili 弧形桿菌、Trophiarum 弧形桿菌、Thereius 弧形桿菌、Cibarius 弧形桿菌、Defluvii 弧形桿菌和Ellisii 弧形桿菌都是從雞肉中被提取分離出來(lái)的。一份來(lái)自中國(guó)石家莊市的零售雞肉弧形桿菌污染情況調(diào)查報(bào)告中顯示[21]，在90 份雞肉樣品中受弧形桿菌感染的樣本高達(dá)60份，且以Cryaerophilus 弧形桿菌和Butzleri 弧形桿菌為主，如此高的感染率遠(yuǎn)高于一些歐美國(guó)家食用禽類的感染率，情況不容樂觀。

當(dāng)然，除了牛肉外，與牛相關(guān)的食物例如牛乳或者奶酪也被證實(shí)易被弧形桿菌所侵染。在英國(guó)、西班牙、意大利、捷克、土耳其、伊朗、韓國(guó)、馬來(lái)西亞、澳大利亞和哥斯達(dá)黎加等國(guó)家進(jìn)行的一系列研究中，相關(guān)人員將牛乳制品、豬肉、海鮮、蔬菜和兔子加入到他們對(duì)弧形桿菌屬致病的檢測(cè)范圍內(nèi)[2,8,22-25]，結(jié)果表明牛乳制品的弧形桿菌出現(xiàn)率最高（36.4%），其次是豬肉（36.3%）、海產(chǎn)品（32.3%）、牛肉（31.2%）、家禽（26.4%）、羊肉（24.9%）、蔬菜（14.0%）和兔肉（10.0%）[4]。一項(xiàng)來(lái)自意大利的研究顯示[16,26]，奶牛場(chǎng)的59 個(gè)樣本中，有29 個(gè)樣本檢測(cè)出Butzleri弧形桿菌，且Cryaerophilus 弧形桿菌也被檢測(cè)出侵染了一定量的牛乳制品。土耳其的一項(xiàng)研究中已經(jīng)確定了一份包括來(lái)自問(wèn)題奶牛和奶酪的弧形桿菌成員名單：Butzleri 弧形桿菌、Cryaerophilus 弧形桿菌、Skirrowii 弧形桿菌、Nitrofigilis 弧形桿菌、Cloacae 弧形桿菌、Halophilus 弧形桿菌、Bivalviorum 弧形桿菌和Cibarius 弧形桿菌[27]。這些研究和檢測(cè)報(bào)告都說(shuō)明牛乳制品中潛在的極大的弧形桿菌感染危害。

在海鮮食品方面，包括貝類、貽貝、蛤蜊和牡蠣在內(nèi)的各種海產(chǎn)品中都含有分離出的弧形桿菌屬[28]。西班牙的一項(xiàng)研究已經(jīng)確定Butzleri 弧形桿菌和Molluscorum 弧形桿菌是海產(chǎn)品中占比最多的兩種，而這些菌多存在于夏季捕撈出的海鮮中。而在近期一項(xiàng)通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)凡納濱對(duì)蝦中微生物進(jìn)行檢測(cè)的報(bào)告中，弧形桿菌菌屬也被證實(shí)廣泛存在于整蝦和去頭蝦尾中[29]。

除動(dòng)物性食材外，最近的一些研究中發(fā)現(xiàn)[30-32]，弧形桿菌屬在不同種類的蔬菜中也有被分離檢測(cè)出來(lái)的報(bào)告。西班牙的一項(xiàng)研究在來(lái)自不同超市的20%的新鮮生菜中分離出了弧形桿菌，這是第一次在蔬菜中檢測(cè)到弧形桿菌菌屬。而在最新的2021 年中國(guó)昆明對(duì)于市售的芫荽細(xì)菌感染狀況調(diào)查中，芫荽樣品中的弧形桿菌的檢出也使食用該類蔬菜被認(rèn)為存在巨大的健康風(fēng)險(xiǎn)隱患[33]。在德國(guó)的一項(xiàng)研究中，專家對(duì)一些菠菜加工設(shè)施進(jìn)行了測(cè)試，其中35% 的樣品被弧形桿菌污染[32]。這些研究表明食用蔬菜也可能是弧形桿菌感染的來(lái)源，由于大多數(shù)蔬菜的烹飪方式屬于生食或未完全煮熟，這使得細(xì)菌能夠保持更加完整的結(jié)構(gòu)狀態(tài)并導(dǎo)致人類患病，因此對(duì)人類健康的危害比食用一些受弧形桿菌污染的肉類更為嚴(yán)重。

總之，世界各地的肉類、乳制品和蔬菜等多種食品中都檢測(cè)到了弧形桿菌屬。預(yù)計(jì)食用這些受該菌污染的食物確實(shí)會(huì)導(dǎo)致疾病感染的發(fā)生。這種情況下通?？梢酝ㄟ^(guò)執(zhí)行適當(dāng)?shù)氖澄锾幚沓绦騺?lái)防止，包括徹底烹飪食物和經(jīng)常洗手。此外，當(dāng)?shù)貓?zhí)法部門應(yīng)定期檢查進(jìn)口食品和食品生產(chǎn)的質(zhì)量，確保食品加工設(shè)施提供安全的食品，不受弧形桿菌的污染，因而使所有人遠(yuǎn)離該菌的感染。

3 食品加工環(huán)境中的弧形桿菌屬

除食物本身可能感染弧形桿菌外，食品的加工環(huán)境、設(shè)施、養(yǎng)殖方式及供應(yīng)鏈中也可能會(huì)有弧形桿菌感染風(fēng)險(xiǎn)，如部分研究已經(jīng)表明奶牛不同的飼養(yǎng)方式和農(nóng)場(chǎng)管理方式可能導(dǎo)致不同的弧形桿菌屬感染率[4]。目前，包括丹麥、德國(guó)、比利時(shí)、意大利和馬來(lái)西亞等多國(guó)的研究表明，與蔬菜加工（29.4%）、家禽加工（13.6%）和牛肉（6.2%）相比，乳制品加工過(guò)程中弧形桿菌感染（40.0%）的風(fēng)險(xiǎn)最高[26,34-37]。在丹麥的一項(xiàng)研究中[35]，丹麥肉雞屠宰場(chǎng)的掏膛機(jī)被Butzleri 弧形桿菌所污染，這使得加工環(huán)境中的衛(wèi)生安全問(wèn)題成為了重中之重。此外，這項(xiàng)研究也指出，弧形桿菌屬的大多數(shù)成員可以在次氯酸鹽殺菌劑的常見工作濃度下存活，即使在加工過(guò)程中認(rèn)真縝密消毒后也可能導(dǎo)致持續(xù)感染或交叉污染。在美國(guó)的一項(xiàng)研究中，一些火雞屠宰場(chǎng)經(jīng)宰殺的火雞尸體中發(fā)現(xiàn)了被弧形桿菌污染的樣本，而未經(jīng)宰殺的活火雞的生殖拭子或盲腸樣本中卻未檢測(cè)到任何弧形桿菌[34]。在調(diào)查中取證后，專家發(fā)現(xiàn)屠宰場(chǎng)的加工供水沒有經(jīng)過(guò)氯化處理，這可能是屠宰加工過(guò)程中弧形桿菌污染的一項(xiàng)原因。在意大利的一項(xiàng)研究中，許多工業(yè)化奶牛場(chǎng)被Butzleri 弧形桿菌和Zryaerophilus弧形桿菌污染，這些細(xì)菌是分別從工廠檢修門、地漏、模具和凝乳切割設(shè)備中分離出來(lái)的[36]，由此可見該類細(xì)菌可停留在有機(jī)體以外的自然環(huán)境中并保持較長(zhǎng)時(shí)間的細(xì)菌活性。

總之，復(fù)雜的加工環(huán)境和加工過(guò)程也是易于受到弧形桿菌的感染侵害的，作為應(yīng)對(duì)策略，食品加工廠應(yīng)執(zhí)行更多的衛(wèi)生程序，包括工人在處理加工食物時(shí)戴上口罩和手套、加強(qiáng)日常消毒程序以及定期使用消毒劑對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行滅菌熏蒸。此外，這些食品加工廠也應(yīng)定期接受當(dāng)?shù)貓?zhí)法部門的監(jiān)督和檢測(cè)，以確保所有適當(dāng)?shù)男l(wèi)生措施都在正常進(jìn)行中，如發(fā)現(xiàn)被弧形桿菌感染的案例，使用可追溯手段將流入或未流入市場(chǎng)的所有受感染產(chǎn)品統(tǒng)一召回并作銷毀處理。

4 飲用水中的弧形桿菌屬

弧形桿菌對(duì)水的污染是人類致病感染的另一個(gè)重要來(lái)源[34]。目前相關(guān)微生物學(xué)專家已開展具體研究來(lái)檢測(cè)不同類型水體中的弧形桿菌屬，檢測(cè)對(duì)象包括飲用水、地下水、娛樂用水、海水、湖泊、河流和廢水[3,13,28,38-42]。來(lái)自英國(guó)、芬蘭、西班牙、意大利、土耳其、伊朗、美國(guó)和南非等多個(gè)國(guó)家的這些研究表明，與湖泊和河流（87.1%）、娛樂用水（75.2%）、地下水（43.8%）、海水（17.6%）和飲用水（3.2%）相比，廢水中弧形桿菌屬的感染率最高（91.0%）。根據(jù)幾份報(bào)告，廢水中弧形桿菌的存在率在66.7%～100%，這多半與廢水中的糞便污染有關(guān)。另外，在極端天氣事件（包括颶風(fēng)、地震或更頻繁的極端降雨）期間，來(lái)自廢水或廢水處理設(shè)施的弧形桿菌屬可能被轉(zhuǎn)移到地下水中，而地下水又通常是飲用水的直接來(lái)源。2004 年美國(guó)伊利湖地區(qū)水源性弧形桿菌致病暴發(fā)期間，從伊利湖地區(qū)附近的地下水中便分離檢測(cè)出了大量的弧形桿菌。這種污染很可能是由于在此期間發(fā)生了一系列極頻繁的降雨事件，將弧形桿菌從污水處理廠傳輸滲漏到了地下水中[3]，8 年后的2012 年年末，在伊利湖沿岸的娛樂用水中也檢測(cè)到了弧形桿菌，起因依然是極端的天氣原因[43]。除淡水外，弧形桿菌屬也可以生存于海水中，有研究在里海的海水中便檢測(cè)到了弧形桿菌的病菌，其中Butzleri弧形桿菌是春季和夏季時(shí)海水中主要的弧形細(xì)菌。此外，居民日常飲用水中也偶爾可以分離出弧形桿菌屬。土耳其的一項(xiàng)研究從4%的氯化飲用水中分離出了少量弧形桿菌，這表明使用氯化物的消毒程序不能完全有效地殺滅弧形桿菌，至于病菌來(lái)自于自來(lái)水管道、水庫(kù)或居民飲水器皿便不得而知了[39]。除土耳其外，同樣的案例也出現(xiàn)在歐美國(guó)家，在芬蘭進(jìn)行的另一項(xiàng)研究中也發(fā)現(xiàn)了在水傳播疾病爆發(fā)后，當(dāng)?shù)刈詠?lái)水被弧形桿菌高度污染[40]。而在水源性胃腸炎爆發(fā)期間，美國(guó)俄亥俄州一個(gè)度假島的游客和居民中也出現(xiàn)了Butzleri 弧形桿菌感染癥狀[44]。

總的來(lái)說(shuō)，這些研究表明弧形桿菌易存在于各種水體中，如果沒有適當(dāng)?shù)南境绦颍赡軙?huì)發(fā)生交叉污染。此外，公眾和供水設(shè)施的飲用水樣本應(yīng)定期檢查弧形桿菌屬，以確保每個(gè)步驟的飲用水都不會(huì)受到污染。極端天氣條件等自然因素也應(yīng)該被重視起來(lái)，水處理設(shè)施和當(dāng)?shù)貓?zhí)法部門應(yīng)在自然事件發(fā)生之前做好準(zhǔn)備，并采取預(yù)防措施，防止弧形桿菌屬與其他病原體的交叉污染。

5 總結(jié)

弧形桿菌屬是一類可同時(shí)感染人和動(dòng)物，導(dǎo)致胃腸道疾病，包括長(zhǎng)時(shí)間的水性腹瀉和腹部絞痛，偶爾會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性感染，如菌血癥和腹膜炎的可怕致病菌。然而，盡管該菌屬已被人類檢測(cè)識(shí)別出了很長(zhǎng)一段時(shí)間，但這些病原體在人體中的發(fā)病機(jī)制和傳播方面到目前為止仍未得到很好很深入的研究。據(jù)上文可知，該菌主要潛在的傳播方式還是通過(guò)食用被弧形桿菌屬污染的食物或水進(jìn)行傳播的。從過(guò)去在不同國(guó)家進(jìn)行的研究中，可以確定弧形桿菌的各種污染源，包括食品、各種水體和食品加工環(huán)境設(shè)施。在食品中，牛奶和奶酪等乳制品、動(dòng)物的肉、海鮮和蔬菜都被檢測(cè)到受到弧形桿菌屬的污染。在這些食品中，牛肉及牛乳制品被弧形桿菌屬污染的概率最高，而蔬菜污染由于生吃的習(xí)慣而引起越來(lái)越多的關(guān)注。在食品加工環(huán)境設(shè)施中，不充分的消毒程序或使用受污染的供水或食品成分會(huì)導(dǎo)致這些環(huán)境設(shè)施中持續(xù)存在弧形桿菌屬，并進(jìn)一步污染經(jīng)由它們加工的食品。在不同的水體中，包括海水、湖泊和河流、地下水、飲用水、娛樂用水和廢水，其中廢水受弧形桿菌的污染最為嚴(yán)重。自然界中的水多受野生動(dòng)物的糞便污染。在城市中，包括大量降水在內(nèi)的極端天氣條件可以將弧形桿菌屬運(yùn)輸?shù)降叵滤?，也可使人致病。有了?duì)弧形桿菌屬不同來(lái)源的了解，采用安全的食品及水處理方法來(lái)預(yù)防該類致病菌就變得非常重要。如完全煮熟的肉類或蔬菜可以顯著降低感染風(fēng)險(xiǎn)；經(jīng)常洗手可以防止房屋內(nèi)不同區(qū)域的交叉污染；食品加工廠、廢水處理設(shè)施和飲用水加工廠應(yīng)定期采用嚴(yán)格的消毒方案，以確保設(shè)備和產(chǎn)品做到弧形桿菌零污染；相關(guān)工人應(yīng)戴口罩和手套，避免交叉污染。最重要的是，當(dāng)?shù)貓?zhí)法部門應(yīng)定期對(duì)這些設(shè)施的工作環(huán)境和這些設(shè)施的產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，以確保所有這些程序都得到執(zhí)行。所有這些檢測(cè)都具有保護(hù)作用，可以降低人類患病率和區(qū)域性細(xì)菌疾病爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。