广东省科学院吴清平院士团队、叶应旺研究团队：克罗诺杆菌的食品安全风险及危害因子丨Engineering
本文选自中国工程院院刊《Engineering》2022年第12卷，原文出自：Food Safety Risks and Contributing Factors of Cronobacter spp.
引言
克罗诺杆菌（Cronobacter spp.）是一种革兰氏阴性条件致病菌，可导致新生儿与婴幼儿患脑膜炎、败血症以及坏死性小肠结肠炎等疾病，严重者留下神经系统后遗症。目前，Cronobacter spp.对婴幼儿的高毒力已经引起了全世界的关注。因此，在研究中，广东省科学院吴清平院士团队、叶应旺研究团队分析了Cronobacter spp.在重要食品中的流行情况，回顾了该菌在胁迫环境下的应答机制及其致病机制等，并强调了Cronobacter spp.对食品安全的重要性，以及相关控制手段、临床治疗方案制定的意义。
克罗诺杆菌原名阪崎肠杆菌（Enterobacter sakazakii, E. sakazakii），隶属于肠杆菌科，是一种寄生于动物体和人体肠道内的革兰氏阴性无芽孢杆菌。2008年，部分研究人员利用生物学手段，对E. sakazakii进行多样性分析及DNA杂交分析，建议将E. sakazakii定义为Cronobacter spp.。目前，Cronobacter spp.包括7个种：阪崎克罗诺杆菌（C.sakazakii）、丙二酸盐克罗诺杆菌（C. malonaticus），二者是引起公共卫生关注的主要致病菌；莫金斯克罗诺杆菌（C. muytjensi）、都柏林克罗诺杆菌（C. dublinensis）和康帝蒙提克克罗诺杆菌（C. condimenti），其临床意义较低；而苏黎世克罗诺杆菌（C. turicensis）、尤尼沃斯克罗诺杆菌（C. universalis）很少被研究报道。
新生儿感染Cronobacter事件已引起广泛关注。从1961年，英国首次报道住院婴儿中分离到Cronobacter。1979年，在佐治亚州梅肯的新生儿中报道了由Cronobacter引起的菌血症病例。继而，在荷兰（1983年、1987年）和希腊（1987年）、冰岛（1989年）和美国（1989年和2001年）也出现Cronobacter感染的报道。2001年，美国发生一系列Cronobacter感染事件，美国疾病预防控制中心对污染的婴幼儿配方奶粉（powdered infant formula, PIF）进行了溯源调查。
尽管人们更多地关注于Cronobacter感染婴儿的病例，但是Cronobacter可以感染所有年龄组。Cronobacter感染可导致成人患轻微的胃肠道炎症、腹泻和尿路感染，其中，老年和免疫功能低下的成人最易感染Cronobacter。
出生两个月内的新生儿，尤其是体重不足的早产儿，由于其胃酸pH值较成年人高、免疫屏障不健全等因素，感染致病菌风险较高，致死率高达50%~80%。2002年，国际食品微生物规范委员会将Cronobacter定义为“严重危害特定人群生命、引起长期慢性实质性后遗症的一种致病菌”。据美国疾病控制与预防中心统计，美国每年有4~6名婴儿感染Cronobacter。由于政府卫生部门没有要求各部门上报Cronobacter感染，因此这个数据被严重低估。
在许多国家，婴儿感染Cronobacter的原因经常被溯源至其食用了受Cronobacter污染的PIF。然而，目前由于我国分子溯源分析较少，我国还没有Cronobacter感染关联到PIF品牌的确切临床报告。这可能归因于中国食源性Cronobacter临床感染的追踪体系不健全，监测系统仍需不断完善。
该致病菌可通过黏附于宿主细胞表面、侵入肠屏障和血脑屏障引发多种疾病（图1），轻微症状表现为发热、嗜睡或精神不振，严重者则患有结膜炎、胆汁性败血症、尿脓毒症、脑膜炎等。虽然Cronobacter感染的患者可以在抗生素治疗后恢复，但他们往往会出现严重的神经系统后遗症和发育障碍。
图1. （a）感染Cronobacter的新生儿脑部轴位增强T1加权磁共振成像（magnetic resonance image, MRI），左侧额叶有一个大的环形增强积液病变。（b）喂养含有Cronobacter奶粉的幼鼠发生新生儿坏死性小肠结肠炎（neonatal necrotizing enterocolitis, NEC）。（c）Cronobacter感染小鼠的病理组织的苏木精-伊红染色结果：（i）胶质增生（黑色箭头），标尺= 100 μm；（ii）脑膜炎（黑色箭头），标尺=50 μm；（iii）肝细胞变性（黑色箭头），标尺 = 50 μm；（iv）肝脏切片炎症（黑色箭头），标尺 = 50 μm；（v）炎症（黑色箭头），标尺 = 100 μm；（vi）盲肠切片恶化（黑色箭头）和菌落（白色箭头），标尺 = 100 μm。
因此，为了全面了解Cronobacter对人类健康的潜在风险和致病机制，广东省科学院吴清平院士团队、叶应旺研究团队从该致病菌在食品中的污染分布、其在不同环境中的耐受性以及对食品安全造成威胁的毒力因子及其临床控制新措施的需求等方面进行了综述。
研究表明，Cronobacter对所有年龄段人群都具有致病性，且危害大、致死率高。Cronobacter作为婴幼儿配方奶粉的“A”类致病菌，近年来因引发多起食品安全事件而备受世界卫生组织、国家政府以及消费人群的高度关注。因此，为了减少Cronobacter的传播与暴发，应进一步分析该致病菌的外源传播特征，发掘并靶向控制污染源以及提高食品安全检测标准。
目前，Cronobacter致病机制仍需深入阐明。首先，环境胁迫应答途径需要进一步研究，特别是食品加工处理可能诱发其响应机制。其次，携带K2:CA2型荚膜多糖的Cronobacter菌株被认为更易引起新生儿脑膜炎感染，然而，该现象是否存在因果关系尚不清楚。关于Cronobacter在特殊环境下相关蛋白质、基因的调控途径和代谢途径需要进一步阐明；同时，与Cronobacter致病性有关的毒力因子未完全发掘，且研究大多集中于单一的毒力因子的影响，而较少研究多种毒力因子的协同致病效应。此外，芳香性精油、多酚类化合物等抑菌物质和益生菌的应用，也可能是未来控制Cronobacter多重耐药菌株和耐药传播出现的一项新策略。
关键词：克罗诺杆菌；食品污染；致病机理；毒力因子；胁迫应答
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原文链接：http://www.engineering.org.cn/ch/10.1016/j.eng.2021.03.021
以上内容来自：Na Ling, Xiuting Jiang, Stephen Forsythe, Danfeng Zhang, Yizhong Shen, Yu Ding, Juan Wang, Jumei Zhang, Qingping Wu, Yingwang Ye. Food Safety Risks and Contributing Factors of Cronobacter spp. [J]. Engineering, 2022, 12(5): 129-139.