蜈蚣颚爪微生物群落首次揭示:与咬伤后坏死性软组织感染(NSTI)的潜在关联及临床意义

《PLOS One》:Bacterial community associated with the surface and inside of centipede forcipules: Identification and characterization

【字体: 时间:2026年01月19日 来源:PLOS One 2.6

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  本文首次系统鉴定了蜈蚣颚爪(forcipules)表面及内部的细菌群落,发现其具有多样性,但与坏死性软组织感染(NSTI)相关的关键病原菌(如Escherichia、Streptococcus)含量极低,仅Staphylococcus被少量检出。研究通过16S rRNA基因测序和微生物组分析表明,咬伤后严重感染更可能源于皮肤常驻菌的引入,而非蜈蚣携带的特定细菌。成果为临床清洁伤口和抗感染策略提供了重要依据,强调彻底清创的必要性。

  
背景
在热带至亚热带地区,蜈蚣咬伤是常见的就医原因。其症状多由毒液引起,如肿胀、疼痛、淋巴结炎、心律失常和急性肾衰竭等,但也有极少数报道称咬伤后可引发坏死性软组织感染(NSTI),甚至致命病例。然而,此前关于蜈蚣颚爪(即毒爪,forcipules)上共生细菌的研究尚属空白。明确这些细菌的种类及其在咬伤后感染中的潜在作用,对于临床治疗至关重要。
材料与方法
本研究从日本三个地区(埼玉县、栃木县、兵库县)采集了九只Scolopendra mutilans(Sm)、三只Scolopendra japonica(Sj)和两只Bothropolys rugosus(Br)。在无菌条件下获取其颚爪样本,并采用两种方法进行分析:一是将样本在血琼脂平板上于37°C(模拟人体温度)培养后进行16S rRNA基因序列分析以鉴定细菌种类;二是利用全面的16S rRNA基因测序(针对V3-V4可变区)进行微生物组分析,以揭示细菌群落的整体构成。同时,还分析了一份肠道内容物和一份土壤样本作为对照。
结果
基于血琼脂培养的颚爪细菌鉴定
对13个颚爪样本的分析显示,细菌种类在不同蜈蚣物种(Sj、Sm、Br)和捕获地点间均无一致性。从肠道内容物和土壤样本中分别检测到的Bacillus sp. 和Prescottella sp. 及Bacillus sp. 也出现在同地点采集的颚爪样本中,提示环境微生物的定植。
基于全面16S rRNA基因测序的微生物组分析
微生物组分析获得了总计11,840,742条读长。不同地区颚爪样本的优势菌群存在差异:埼玉样本中以Enterobacterales(35.4%)、Pseudomonas(12.7%)、Rhodococcus(10.3%)等为主;栃木样本中以Neisseriaceae(26.6%)、Cutibacterium(9.1%)、Tumebacillus(8.4%)为主;兵库样本则以Acinetobacter(29.9%)、Rhodococcus(11.8%)、Comamonas(10.9%)为主。针对NSTI相关菌属(Escherichia、Staphylococcus、Streptococcus)的检查发现,仅Staphylococcus被检出,且在所有样本中占比极低(1.05%),在个别样本中最高为10.05%。肠道内容物以Alphaproteobacteria(98%)为绝对优势菌群。
讨论
本研究首次揭示了蜈蚣颚爪表面及内部(包括毒腺)存在多样化的细菌群落。咬伤后NSTI的可能原因包括:蜈蚣颚爪或毒腺内的细菌直接侵入;颚爪表面附着的细菌被带入伤口;或咬伤行为将人体皮肤常驻菌带入深层组织。然而,本研究发现,既往报道的与蜈蚣咬伤后NSTI相关的细菌(如Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus、Group A Streptococcus)在蜈蚣颚爪上要么未检出,要么含量极低。这些致病菌更常是人类皮肤的共生菌。因此,严重感染很可能源于皮肤菌群通过咬伤伤口被引入,而非蜈蚣自身携带的特有病原体。血琼脂培养与全面测序结果之间的差异,可能源于两种方法的不同选择性(培养条件对某些生长要求苛刻或嗜常温的细菌不适用)以及测序技术本身的偏好性。
结论
研究表明,蜈蚣颚爪上携带的细菌引起NSTI的风险较低。临床处理蜈蚣咬伤时,通常无需预防性使用抗生素,但对伤口进行彻底清洁至关重要,以防止多种细菌可能引发的继发感染。若咬伤后出现软组织感染且治疗效果不佳,在考虑抗生素方案时,也应将蜈蚣颚爪上存在的多样化细菌群落作为潜在因素之一。本研究的局限性包括样本量较小(14只,3个物种)以及样本处理前可能存在菌群变化。未来需对日本以外地区的蜈蚣物种进行进一步研究。
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