解密“超级大”的大肠埃希菌

作者 | 石玉华

单位 | 重庆高新区第一人民医院检验科

大肠埃希菌是革兰阴性短杆菌，有如下形态特点 ：大小与形状：菌体短小，长约1-3微米，宽约0.5-1微米，两端钝圆，近似椭圆形，呈杆状，有时呈卵圆形。

排列方式：单个或成对排列，也可排列成短链状或长链状。

特殊结构：无芽孢，多数菌株有周身鞭毛，能运动，部分菌株有菌毛、荚膜及微荚膜。

这些正常形态您一定了解，但是，当您在工作中见到了不一样的大肠埃希菌，它穿上了华丽的外衣，披上了巨大的铠甲，摇身一变换了模样，您还会认得它吗？

今天上午刚上班，我们突然听见某仪器发出急促而响亮的报警声，原来是血培养仪报阳的声音，我第一时间取出报阳的厌氧瓶，做好时间记录：

刚好培养了22个小时，观察生长曲线，立即在生物安全柜进行转种和涂片。涂片进行革兰染色后，镜下所见让我匪夷所思。见图1：

图1  革兰染色 （x1000）

和这种超级大的细菌初次见面，您会有什么想法呢？

我的第一反应是：这是革兰阴性杆菌吗，有点像，但怎么这么大呢，还有L形状，细菌中部偶有鼓起球状，还有交织状态，是不是抗生素影响导致的细菌变异呢？我不敢轻易下结论。

但是部分视野又似革兰染色阳性，还有那种交织状态让我怀疑会不会是诺卡菌或者放线菌呢？就让我们来一一排除疑惑吧。

第一步：重新再制作一张涂片，排除手工误差的干扰，然而结果和第一张涂片大同小异，只是因为染色原因，细菌染成紫色的镜头更多了，但形态依然如此。

第二步：再做个弱抗酸染色吧，排除诺卡菌或者放线菌，结果弱抗酸染色是阴性的。见图2：

图2  弱抗酸染色 （x1000）

再看一看患者病历吧：

患者女，84岁，因“纳差、咳嗽1周，加重3天”于昨日入院。10+年前被诊断为高血压病，患者有冠心病病史数年，平素未服用冠心病相关药物。患者有畏寒、双上肢震颤，体温高达38.8℃。院外是否服用药物不详。

辅助检查：心电图：1.窦性心律2.电轴左偏。CT检查:头部(CT平扫),胸部(CT平扫)：双侧侧脑室旁及半卵圆中心多发缺血灶及腔隙灶，脑萎缩。

双侧颈内动脉虹吸部及椎动脉钙化，左侧椎动脉延髓压迫综合征可能。筛窦黏膜增厚，额窦骨瘤。双肺间质性改变伴散在感染。

右肺中叶内侧段及左肺上叶舌段支气管扩张伴局限性肺不张。双肺轻度肺气肿。双侧胸膜局部增厚。主动脉及冠脉钙化；胸椎骨质增生。明显异常。

查血结果：随机血糖：11.6mmol/L。C—反应蛋白测定：118.29 mg/L。血常规：白细胞数17.10 10~9/L、中性粒细胞绝对值15.82 10~9/L、中性粒细胞百分比92.50 %。

以上信息可以得出，目前考虑患者感染较重。血培养报阳是有临床症状和指征支持的，基于以上验证过程，革兰阴性杆菌感染的可能性非常大。

当天晚上，值班人员看到细菌已经在平板上生长出来了，观察到：血平板，麦康凯，巧克力平板均有生长，且用平板上菌落进行革兰染色，再一次证实了的确是革兰阴性杆菌，形态也恢复正常了。见图3、4：

图3  A血平板B巧克力平板C麦康凯平板

图4  革兰染色 （x1000）

值班人员马上进行菌悬液调试，加到试剂板上放入恒温箱进行再次培养。18小时后，细菌测定系统结果出来了：大肠埃希菌。此株菌是体外比较敏感的菌株。见图5：

图5  细菌鉴定药敏结果

追踪临床治疗情况：予以抗感染相关治疗，几日后，感染情况得到控制，病情有所好转，继续密切观察病情变化。

血培养报阳且涂片见“超级大”大肠埃希菌，转种以后形态正常的原因可能有以下几种可能：

1、细菌变异：长期处于抗生素等选择性压力下，大肠埃希菌可能发生形态变异，如细胞壁缺陷型（L型细菌），无完整细胞壁维持形态，会变大。此外，质粒携带特定基因可调控细菌形态，使其体积改变。

2、培养环境影响：血培养环境与肠道有别，营养成分、气体环境、温度等差异，可能刺激细菌生长异常，如营养丰富使菌体生长旺盛而变大。

3、实验误差：涂片制备时，若未充分分散细菌，重叠的细菌看似个体大；染色过程不当，如染色时间过长或过短，影响观察清晰度，造成大小误判。

4、营养成分影响：血培养环境复杂，营养分布不均，杂质多，影响细菌形态。转种用特定培养基，营养成分精准可控且均一，为细菌提供稳定生长环境，使形态恢复正常。

5、代谢产物积累减少：血培养时，细菌代谢产物积累干扰生长，导致形态异常。转种后降低代谢产物浓度，细菌生长环境改善，形态恢复。

6、竞争压力改变：血液中多种微生物竞争，或免疫细胞攻击，使大肠埃希菌形态改变。转种后，在单一培养环境，无竞争与免疫攻击，细菌按自身遗传特性生长，菌落形态恢复正常。

通过对血培养中出现异常大的大肠埃希菌的研究，我们在细菌形态学、实验室诊断、临床意义及治疗等方面有诸多收获。

在细菌形态学与生长特性上，认识到细菌形态并非一成不变，环境因素可显著影响其形态。血培养复杂环境会使大肠埃希菌形态异常，如体积增大，而转纯至适宜培养基后可恢复。这表明细菌能主动适应环境压力，也强调了培养条件对维持细菌正常形态的重要性。

诊断鉴别方面，识别这类异常细菌颇具挑战，需结合革兰染色、培养特性、生化反应等多方法联用确保诊断准确。

临床意义方面，异常形态可能暗示细菌具有更强适应性与潜在致病力，可能导致更严重病情，增加诊断与预后判断难度。此外，还可能伴随耐药机制改变，使治疗棘手。临床医生面对血培养异常结果时，要考虑细菌形态异常带来的影响，全面评估病情。

总之，血培养中异常大的大肠埃希菌为微生物学与临床医学研究提供了特殊样本，为微生物研究和临床应对细菌感染提供了新视角，促使我们不断完善诊断与治疗策略，以更好应对复杂的细菌感染问题。

参考文献

[1]马小轩,翟俊斌, 曹小利等.血培养大肠埃希菌的耐药特点、毒力基因分布及种系分型[J].临床检验杂志, 2024, 42(5).

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[3]李凡,徐志凯.医学微生物学[M].北京: 人民卫生出版社, 2018.

[4]倪语星,尚红.临床微生物学检验[M].北京: 人民卫生出版社, 2015.