작성 : 2022-12-21
4대 major human 미생물의 Genus는 Staphylococcus, Streptococcus, cutibacterium, corynebacterium이 있다.
그중 Staphylococcus는 사람의 피부와 코점막에 많이 서식한다.
그렇다면 Stapylococcus(포도상구균)에 대해서 알아보자.
🟦 Staphylococcus 란?
◼ Staphylococcus의 이름
- staphylo- : 포도송이(bunch of grapes)를 뜻하는 고대 그리스어이다
- coccus : grain, seed, berry를 뜻하는 고대 그리스어로 spherical bacterium을 말한다
- 구형(spherical) = cocci라고 한다
◼ Staphylococcus의 특징
- Gram positive
- 조건혐기성 미생물(facultative anaerobic organisms)로 산소가 있는 환경에서는 산소호흡을 산소가 없는 환경에서는 무산소 호흡으로 생장할 수 있다.
- 많은 종들이 항생제 저항성을 가지고 있다
- 약 43개의 종이 존재한다. 9개는 두 개의 아종으로, 하나는 3개의 아종으로 다흔 하나는 3개의 아종으로 분류된다.
- 일부는 토양이나 화밀(꽃가루)에 서식하고 대부분의 Staphylococcus는 사람이나 동물의 피부나 코 점막(mucous membranes)에 서식하며 대부분 인체에 무해하다.
🟦 Taxonomy
◼ Scientific classification
| Phylum | Firmicutes (Bacillota) |
| Class | Bacilli |
| Order | Bacillales |
| Family | Staphylococcaceae |
| Genus | Staphylococcus |
◼ 16s rRNA서열을 기반으로 한 11 clusters
1. S. aureus group – S. argenteus, S. aureus, S. schweitzeri, S. simiae
2. S. auricularis group – S. auricularis
3. S. carnosus group – S. carnosus, S. condimenti, S. debuckii, S. massiliensis, S. piscifermentans, S. simulans
4. S. epidermidis group – S. capitis, S. caprae, S. epidermidis, S. saccharolyticus
- 피부에서 많이 발견
5. S. haemolyticus group – S. borealis, S. devriesei, S. haemolyticus, S. hominis
- 겨드랑이 같은 습한 곳에서 많이 보인다
6. S. hyicus-intermedius group – S. agnetis, S. chromogenes, S. cornubiensis, S. felis, S. delphini, S. hyicus, S. intermedius, S. lutrae, S. microti, S. muscae, S. pseudintermedius, S. rostri, S. schleiferi
7. S. lugdunensis group – S. lugdunensis
- 병원성
8. S. saprophyticus group – S. arlettae, S. caeli, S. cohnii, S. equorum, S. gallinarum, S. kloosii, S. leei, S. nepalensis, S. saprophyticus, S. succinus, S. xylosus
- 비병원성
9. S. sciuri group – S. fleurettii, S. lentus, S. sciuri, S. stepanovicii, S. vitulinus
10. S. simulans group – S. simulans
11. S. warneri group – S. pasteuri, S. warneri
◼ Orthologous gene을 기반으로 3 group으로 나뉨
- Group A
S. aureus, S. borealis, S. capitis, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. hominis, S. lugdunensis, S. pettenkoferi, S. simiae and S. warneri.
- Group B
S. arlettae, S. cohnii, S. equorum, S. saprophyticus and S. xylosus.
- Group C
S. delphini, S. intermedius and S. pseudintermedius.
🟦 응고효소 생산(Coagulase production)
◼ Staphylococci(staphylococcus 복수형)의 분류기준은 혈전(blood clot)을 형성하는 응고효소(coagulase)의 생산여부, 이는 피를 응고시켜 면역세포의 접근을 방해한다.
◼ coagulase-positive
- S. aureus cluster의 S. aureus와
- S. hyicus-intermediusgroup의 S. delphini, S. hyicus, S. intermedius, S. lutrae, S. pseudintermedius, S. schleiferi subsp. coagulans 등이 있다
- S. aureus는 coagulase-positive이다. 그러나, 일부 S. aureus strains은 coagulase를 생산하지 않는다.
- S. aureus는 또한 catalase(과산화수소 분해효소)-positive이다. 이는 enzyme catalase를 생산한다는 뜻이다. 이는 과산화수소(hydrogen peroxide ;H2O2)를 물과 산소로 분해한다. 즉, catalase test를 함으로써 enterococci, streptococci와 staphylococci의 구분이 가능하다.
- S. pseudintermedius 는 집강아지와 고양이의 피부에 거주하거나 감염한다. 이 유기체는 항생제 저항 관련 유전자를 많이 보유하고 있다. 그러나 다행히도 인수공통감염증(zoonosis)과 같이 인간에게 감염될 일은 매우 매우 드물다.
◼ coagulase-negative
- S. epidermidis 는 a coagulase-negative 종이며 피부에서 commensal(=상재균)하다. 그러나 면역저하환자와 중심정맥관(Central Venous Catheter) 사용 환자에게 심각한 감염을 일으킬 수 있다.
- S. saprophyticus도 질내 세균총(vaginal flora)중의 일부로 coagulase-negative에 속한다. 이는 주로 성적으로 활발한 젊은 여성의 비뇨생식기 감염과 연관이 있다
주로 성생활을 하는 젊은 여성의 비뇨생식기(genitourinary tract) 감염과 관련이 있다.
- 최근 몇 년간 일부 Staphylococcus species 중 특히 S. lugdunensis, S. schleiferi, and S. caprae. 들은 인간의 감염과 연관 지어져 왔다.
- Coagulase-negative staphylococci의 일반적인 약어는 CoNS, CNS 또는 CNST이다. American Society for Microbiology는 coagulase-negative staphylococci를 "CoNS"로 약칭한다.
🟦 숙주 범위
- 숙주가 human 인 것만 bold체로 강조 하였다.
- 만약 사람피부 샘플 분석 시 blast결과로 S. equorum가 검출되었다면 이는 시퀀싱 오류일 확률이 높다
S. arlattae – chickens, goats, marine sponge
S. aureus – humans
S. auricularis – deer, dogs, humans
S. borealis – humans, cattle
S. capitis – humans
S. caprae – goats, humans
S. cohnii – chickens, humans
S. delphini – dolphins
S. devriesei – cattle
S. epidermidis – humans, marine sponge
S. equorum – horses
S. felis – cats
S. fleurettii – goats
S. gallinarum – chickens, goats, pheasants
S. haemolyticus – humans, Cercocebus, Erythrocebus, Lemur, Macca, Microcebus, Pan
S. hyicus – pigs
S. leei – humans
S. lentus – goats, rabbits, sheep
S. lugdunensis – humans, goats
S. lutrae – otters
S. microti – voles (Microtus arvalis)
S. nepalensis – goats
S. pasteuri – humans, goats
S. pettenkoferi – humans
S. pseudintermedius – dogs
S. rostri – pigs
S. schleiferi – humans
S. sciuri – humans, dogs, goats
S. simiae – South American squirrel monkeys (Saimiri sciureus)
S. simulans – humans
S. warneri – humans, Cercopithecoidea, Pongidae
S. xylosus – humans
🟦 Genomics and molecular biology
- S. aureus genome은 가장 광범위하게 시퀀싱 된 박테리아 중 하다 (그만큼 어디에나 있고 多)
- 여러 시퀀싱 기술의 발전으로 S. aureus의 여러 strain이 밝혀졌다. 이들은 표면단백질과 여러 독소가 다양한 조합을 이루었다.
- 또한 S. aureus의 다양한 변종과 Staphylococcus에 걸친 항생제 내성을 수평적 유전자 전달로부터 기인한다.
- Coagulase-negative staphylococci의 일반적인 약어는 CoNS, CNS 또는 CNST이다. American Society for Microbiology는 coagulase-negative staphylococci를 "CoNS"로 약칭한다.
⬛ +) 다음글에는
Streptococcus aureus를 알아보기로 하자
