下列何種腸內菌在非選擇性 2% agar培養基上具有表面移行( swarming )能力?
詳細解析
本題觀念:
本題在考查細菌表面移行(swarming motility)現象,重點是不同腸內菌於凝膠濃度(% agar)對於群體遷移能力的影響。常見swarming細菌如Proteus mirabilis能在較高濃度(≥1.5%)的agar上形成典型的concentric rings,而其他腸內菌則僅能在低濃度(≤0.7%)或特定條件下展現類似現象。
選項分析
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選項A Klebsiella pneumoniae
Klebsiella屬於無鞭毛菌,無自發游動能力,因此不具swarming motility,可用於驗證非移動性菌株 (en.wikipedia.org)。 -
選項B Proteus mirabilis
Proteus mirabilis為典型的robust swarmer,能在含有1.5%至2.5% agar的培養基上形成明顯的階梯狀(terraced)或同心圓形swarm colony,且在2% agar上仍能有效遷移(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。 -
選項C Escherichia coli
雖然部分E. coli株在低濃度(約0.3–0.8% agar)培養基可形成swarming motility,但其swarm行為在高於1% agar時即顯著受限,無法在2% agar上偵測到群體遷移(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。 -
選項D Yersinia enterocolitica
Y. enterocolitica在含葡萄糖的T medium中於0.6% agar可觀察swarming;但隨agar濃度增加,swarming逐漸受抑制,1.2% agar時即完全停止,故不具在2% agar上swarming的能力(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
答案解析
Proteus mirabilis有別於大多數腸內菌,具備在較高硬度培養基(1.5–2.5% agar)上遷移的能力,並能於2% agar上展現典型的concentric ring或terrace結構,此為其群體適應與病原性形成宿主尿路結石等疾病的重要分子機轉指標,故正確答案為選項B。
核心知識點
- Swarming motility定義:細菌在半固態培養基表面協同遷移,依賴鞭毛數量增加、細胞伸長及黏液分泌。
- Agar濃度與遷移能力:
- Robust swarmers(例:Proteus mirabilis)︰可在1.5%–2.5% agar上swarm。
- Temperate swarmers(例:Escherichia coli, Salmonella enterica)︰僅能在0.3%–0.8% agar上swarm。
- Proteus mirabilis特徵:多環同心圈swarm colony、hyperflagellated swarmer細胞、依賴LPS及外膜因子調控。
- 鑑別其他腸內菌:Klebsiella pneumoniae無移動;Yersinia enterocolitica僅在≤1.2% agar swarming。
臨床重要性
辨識Proteus swarming現象有助於臨床微生物檢驗中防止假陰性、協助泌尿道感染診斷及調整培養基組成以避免swarming干擾(如加入1.5%血清蛋白或特殊抗swarm因子)。