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土拉弗朗西斯菌

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土拉弗朗西斯菌
土拉弗朗西斯菌（藍色）感染巨噬細胞
科學分類 編輯
域： 細菌域 Bacteria
門： 假單胞菌門 Pseudomonadota
綱： γ-變形菌綱 Gammaproteobacteria
目： 硫髮菌目 Thiotrichales
科： 弗朗西斯菌科 Francisellaceae
屬： 弗朗西斯菌屬 Francisella
種：
土拉弗朗西斯菌 F. tularensis
二名法
Francisella tularensis
McCoy 1912

土拉弗朗西斯菌（學名：Francisella tularensis），屬於弗朗西斯菌屬，是一種專性需氧、革蘭氏陰性的球桿菌[1]。具多形性，無鞭毛，無運動性，不產生芽孢，可產生莢膜。該菌為兔熱病的病原體。因其最小感染劑量（英語：Minimal infective dose）低、毒性強、易發生氣溶膠傳播，故常用作生物武器[2][3]。土拉弗朗西斯菌在外界環境中抵抗力較強，可在低溫下於動物屍體、土壤和水中存活數週。該菌在實驗室培養基上呈短杆狀（0.2 x 0.2 µm），最適生長溫度為37°C[4]。

生化鑑定

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革蘭氏染色陰性，表現為兩極染色。專性需氧。能乳酸發酵葡萄糖、果糖、甘露醇、甘油、麥芽糖。不產生靛基質。產生硫化氫。不還原硝酸鹽為亞硝酸鹽。普通培養基上必須添加半胱氨酸才能生長[5]。菌體能溶解於蓖麻酸等羥基酸中[6]。

試驗 結果[7]
革蘭氏染色 −
亞甲藍 +
運動力（22°C） −
氧化酶 +
過氧化氫酶 +
溶血性 −
靛基質 −
硫化氫 −
β-內酰胺酶 +
觸酶 −
葡萄糖 +
果糖 +
甘露醇 +
甘油 +
麥芽糖 +
硝酸鹽還原 −

亞種

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1911年麥考伊（英語：George Walter McCoy）在加利福尼亞州土拉縣首次發現兔熱病，並於1912年從黃鼠狼體內分離出該病的病原體，命名為土拉桿菌（Bacterium tularensis），直至1970年國際系統細菌分類委員會（英語：International Committee on Systematic Bacteriology）正式定名為土拉弗朗西斯菌（Francisella tularensis）[8][9][10]。

土拉弗朗西斯菌在地理上可分型為2個亞種：

  • 美洲亞種（F. t. subsp. tularensis；A型菌）主要分布於北美，毒性較強，導致致命的肺部感染[11]。
  • 歐洲亞種（F. t. subsp. holarctica；B型菌）主要分布於歐洲和亞洲，毒性較弱，很少致命[12]。

兩個地理亞種的免疫原性不同[13]。土拉弗朗西斯菌含有2種主要抗原，即表面抗原和莢膜抗原（Vi抗原）[14]。Vi抗原與毒性和免疫原性有關，喪失Vi抗原的菌株失去毒性和免疫原性。土拉弗朗西斯菌和布魯氏菌有共同抗原成分[15][16][17]。

流行病學

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蜱蟲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。對該菌易感的動物種類很多，包括許多脊椎動物，如哺乳動物、鳥類、魚類、蛙類和蟾蜍；無脊椎動物，如蜱、蚊、虻、蚤、蟎和一些雙翅目吸血動物；兩棲動物和軟體動物等也可感染[18][19][20]。

野兔和其他齧齒動物是主要傳染源。其他野生動物、家畜和家禽感染後，也能成為傳染源。其自然宿主包括蜱蟲、蚊子和鹿蠅等。該菌在蜱蟲體內可存活數年，且能通過卵傳遞給下一代[21][18]。

土拉弗朗西斯菌感染可通過多種途徑發生，主要通過吸血節肢動物叮咬而傳播，也可經由皮膚和黏膜的傷口而感染。此外，還可通過糞口路徑感染、經呼吸道和消化道感染等[22][18]。

該菌能在宿主體外存活數週，常發現於天然水、土壤和乾草堆中[18]。

生命週期

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土拉弗朗西斯菌是一種兼性細胞內寄生菌，其生長與繁殖依靠宿主細胞。土拉弗朗西斯菌可感染大多數種類的細胞，但主要感染巨噬細胞。土拉弗朗西斯菌經由吞噬作用進入巨噬細胞並迅速增殖，最終受感染細胞凋亡並釋放子代細菌，引發新一輪感染[23]。

診斷、治療及預防

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瓊脂平板上生長的土拉弗朗西斯菌菌落

診斷

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通常根據症狀和患者病史、醫學造影和化驗來診斷該病。亦可經由變態反應加以診斷。

治療

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土拉弗朗西斯菌對鏈黴素、四環素和氯黴素等抗生素敏感，也可用土黴素、金黴素、慶大黴素等治療。此外，根據病情可採用對症治療[24]。

預防

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預防措施包括防止蜱蟲、鹿蠅和蚊子叮咬；徹底煮熟野味；不飲未經處理的水；避免接觸疫源動物；用凍干弱毒菌苗預防接種，可保持免疫力數年。此外，土拉弗朗西斯菌對熱和化學藥物敏感，一般消毒劑均能很快將其殺死[20][25]。

參考文獻

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  1. ^ Francisella tularensis (PDF). health.ny.gov. Wadsworth Center: New York State Department of Health. [12 May 2015]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-09-24）. 
  2. ^ Tularemia — United States, 2001–2010. www.cdc.gov. [2020-07-16]. （原始內容存檔於2020-05-10）. 
  3. ^ Croddy, Eric C. and Hart, C. Perez-Armendariz J., Chemical and Biological Warfare, (Google Books （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）), Springer, 2002, pp. 30–31, (ISBN 0387950761), accessed October 24, 2008.
  4. ^ Francisella tularensis – microbewiki. [2020-07-16]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔於2018年10月28日） –透過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]. （原始內容 (PDF)存檔於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 可免費查閱. PMID 17283646. doi:10.3201/eid1211.060629 –透過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 可免費查閱. PMID 22305204. doi:10.3201/eid1802.111305 –透過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 可免費查閱. PMID 28060573. doi:10.1080/21505594.2016.1278336. 
  15. ^ 存档副本 (PDF). [2020-07-16]. （原始內容存檔於2020-03-07）. 
  16. ^ Wiley Online Library. Wiley Online Library. [2020-07-16]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔 (PDF)於2020-03-20）. 
  19. ^ Collins, Frank M. Baron, Samuel , 編. Pasteurella, Yersinia, and Francisella. University of Texas Medical Branch at Galveston. 1996年7月16日 [2020年7月16日]. PMID 21413268. （原始內容存檔於2020年5月30日） –透過PubMed. 
  20. ^ 20.0 20.1 What Is Tularemia?. WebMD. [2020-07-16]. （原始內容存檔於2022-03-23）. 
  21. ^ Tularemia - Infections. Merck Manuals Consumer Version. [2020-07-16]. （原始內容存檔於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 可免費查閱. PMID 29725025. doi:10.1038/s41598-018-24581-y –透過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. （原始內容存檔於2020-06-12） （英語）. 
  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]. （原始內容存檔 (PDF)於2018-09-21）. 

外部連結

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