ATCC 35218的生物學特性、耐藥機制及臨床質控應用研究

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摘要

大腸埃希菌ATCC 35218是臨床微生物檢驗領域專用的β-內酰胺酶陽性質控標準菌株，為CLSI、EUCAST權wei指南指定的核心質控菌株，攜帶穩定的blaTEM-1耐藥基因，可穩定表達青霉素酶，是驗證β-內酰胺類抗生素、酶抑制劑復合制劑藥敏檢測準確性的關鍵參照菌株。該菌株遺傳性狀穩定、生化表型典型、耐藥表型無自發piao移，無志賀毒素等毒力因子，生物安全性高，區別于野生型敏感株ATCC 25922，主要用于臨床藥敏試驗質量控制、耐藥檢測方法驗證、微生物診斷試劑性能評價等場景。本文系統綜述ATCC 35218的來源背景、形態培養與生化特性，深入剖析其TEM-1型β-內酰胺酶介導的耐藥分子機制，明確其標準化藥敏質控參數，梳理其在臨床耐藥檢測、實驗室質量體系建設、抗菌藥物研發中的核心應用，同時完shan菌株傳代、保藏與質量管控規范，為該菌株在微生物檢驗標準化與耐藥監測工作中的規范應用提供理論支撐與實踐依據。

關鍵詞

大腸埃希菌；ATCC 35218；β-內酰胺酶；TEM-1；藥敏質控；耐藥機制；實驗室質量控制

1 引言

細菌耐藥性監測與抗菌藥物敏感性試驗（AST）是臨床精準抗感染治療、遏制耐藥菌傳播的核心技術支撐，而實驗結果的準確性、重復性與可比性完quan依賴標準化質控菌株的校準與驗證。β-內酰胺類抗生素是臨床應用最guang泛的抗菌藥物，細菌產β-內酰胺酶是革蘭氏陰性菌對該類藥物產生耐藥性的最主要機制，其中TEM-1型β-內酰胺酶是臨床最常見、檢出率最高的水解酶亞型。

ATCC 35218是美國典型培養物保藏中心專屬保藏的產TEM-1 β-內酰胺酶標準大腸埃希菌菌株，與全敏感質控株ATCC 25922形成互補質控體系。不同于野生型敏感菌株，該菌株可穩定表達青霉素酶，對氨芐西林等青霉素類藥物天然耐藥，對β-內酰胺酶抑制劑復合制劑敏感，可精準驗證實驗室對產酶耐藥菌株的檢測能力，有效規避藥敏試驗假陰性、假陽性結果。目前該菌株已被納入國內外微生物檢驗質控標準體系，廣泛應用于臨床實驗室日常質控、室間質評、培養基與試劑驗證、新型抗菌藥物活性評價等領域。本文結合最新行業標準與國內外研究成果，全面闡述ATCC 35218的生物學特征、分子耐藥機制、標準化質控參數及產業化應用場景，為其規范化應用提供系統參考。

2 菌株基礎信息與生物學特性

2.1 菌株來源與分類特征

大腸埃希菌ATCC 35218為人工選育的標準化質控菌株，無臨床強致病性，生物安全等級為BSL-1，可在普通微生物實驗室安全操作。該菌株無stx1、stx2志賀毒素基因，不產生致病性毒素，僅攜帶穩定的耐藥質粒，核心性狀專一、遺傳背景清晰，是專為β-內酰胺酶耐藥表性質控構建的標準菌株。分類學上隸屬于腸桿菌科、埃希菌屬，遺傳性狀均一，傳代穩定性極qiang，無自發耐藥表型突變、無生化性狀漂移，是微生物質控體系中不可或que的專用參照菌株。

2.2 形態與培養特性

ATCC 35218為革蘭氏陰性短桿菌，菌體大小、形態與標準大腸埃希菌一致，無芽孢、無莢膜，周生鞭毛、運動能力良好，革蘭氏染色呈典型紅色陰性反應。該菌株為兼性厭氧菌，最適生長溫度37℃，常規需氧培養18~24h即可達到穩定生長期，營養需求簡單，可在普通營養瓊脂、血瓊脂、MH瓊脂、麥康凱瓊脂等常規培養基上良好生長。

菌落形態特征穩定：營養瓊脂上菌落呈灰白色、圓形凸起、邊緣整齊、表面光滑濕潤；麥康凱瓊脂上可正常發酵乳糖，形成粉紅色典型大腸埃希菌菌落；血瓊脂平板無溶血環，無特殊變異形態。相較于普通臨床分離株，該菌株生長速率穩定、菌落均一性強，無自發形態變異，完quan滿zu實驗室長期質控使用要求。常規培養可添加100μg/mL氨芐西林的專用培養基，用于菌株耐藥表型的篩選與保種，有效防止質粒丟失導致的性狀退化。

2.3 生化反應特征

ATCC 35218具備大腸埃希菌典型、穩定的生化反應譜，生化表型與ATCC 25922基本一致，僅耐藥表型存在特異性差異，可通過生化反應快速完成菌株鑒定與純度驗證。核心生化特征如下：發酵葡萄糖、乳糖、甘露醇等多種糖類，產酸產氣；觸酶陽性、氧化酶陰性、硝酸鹽還原陽性；吲哚試驗陽性、甲基紅（MR）陽性、VP試驗陰性、枸櫞酸鹽利用陰性、脲酶陰性、硫化氫陰性。穩定的生化性狀使其可同時用于腸桿菌科鑒定試劑、生化檢測試劑盒的性能驗證，兼具生化質控與耐藥質控雙重價值。

3 分子耐藥機制與基因組特征

3.1 核心耐藥基因與酶學特性

ATCC 35218最核心的特征為穩定攜帶blaTEM-1耐藥質粒，可持續、高效表達TEM-1型β-內酰胺酶。該酶屬于A類絲氨酸β-內酰胺酶，可廣譜水解青霉素類抗生素的β-內酰胺環，破壞藥物抗菌活性，使菌株對氨芐西林、阿莫西林等青霉素類藥物表現穩定耐藥；但該酶可被克拉維酸、舒巴坦、他唑巴坦等β-內酰胺酶抑制劑有效抑制，因此菌株對阿莫西林/克拉維酸、氨芐西林/舒巴坦等復合制劑保持敏感，這也是其核心質控原理。

該菌株的耐藥質粒穩定性極qiang，在規范傳代、保藏條件下不易丟失，無耐藥表型回復突變，區別于臨床不穩定產酶菌株，可長期保持穩定的耐藥表型，是標準化質控的核心優勢。同時菌株不攜帶超廣譜β-內酰胺酶（ESBLs）、碳青霉烯酶等其他耐藥基因，無多重耐藥表型，耐藥背景單一、干擾因素少，確保藥敏質控結果精準可控。

3.2 基因組與毒力特征

ATCC 35218基因組結構穩定，無致病性毒力基因，不產生腸毒素、溶血素、侵襲素等致病因子，無致病毒力表型，生物安全性極gao?；蚪M無多余突變位點，核心代謝基因、生化調控基因完整，僅特異性攜帶blaTEM-1耐藥基因，性狀單一純粹，完mei契合標準化質控菌株“背景干凈、性狀專一、穩定可控"的核心要求，可有效規避實驗干擾，保障質控數據的準確性。

4 標準化藥敏質控表型（CLSI/EUCAST標準）

ATCC 35218是CLSI與EUCAST唯yi指定的TEM-1酶陽性質控菌株，專門用于驗證β-內酰胺類單藥及酶抑制劑復合制劑藥敏試驗的有效性，彌補了全敏感菌株ATCC 25922無法驗證耐藥檢測體系的短板，二者搭配構成完整的藥敏質控體系。其核心標準化藥敏特征如下：

1. 青霉素類單藥：對氨芐西林、阿莫西林穩定耐藥，MIC值持續高于臨床敏感折點，可精準驗證實驗室對青霉素耐藥表型的檢出能力；

2. β-內酰胺酶抑制劑復合制劑：對阿莫西林/克拉維酸、氨芐西林/舒巴坦敏感，可驗證抑制劑抗菌活性及藥敏系統對“產酶耐藥可被逆轉"表型的識別能力；

3. 其他類別抗生素：對喹諾酮類、氨基糖苷類、四環素類、碳青霉烯類藥物保持野生型敏感表型，無交叉耐藥，不干擾其他類別藥物的質控結果。

該菌株藥敏結果區間狹窄、重復性極qiang，是校準紙片擴散法（K-B法）、微量肉湯稀釋法、E-test法、全自動微生物藥敏檢測系統（VITEK 2、MicroScan）的專屬質控菌株，可有效排查試劑失效、培養基質量缺陷、儀器參數偏差、操作不規范等問題。

5 核心應用領域

5.1 臨床藥敏試驗專項質量控制

臨床微生物實驗室日常藥敏檢測中，僅使用ATCC 25922無法驗證體系對耐藥菌株的檢測能力，易導致產酶耐藥菌漏檢、假陰性結果，誤導臨床用藥。ATCC 35218作為專屬陽性耐藥質控菌株，可精準校驗實驗室β-內酰胺酶耐藥篩查能力。日常檢測中同步開展ATCC 25922（敏感對照）與ATCC 35218（產酶耐藥對照）雙質控，若二者結果均符合標準區間，方可判定藥敏檢測體系有效，確保臨床樣本中青霉素耐藥、復合制劑敏感的菌株檢出精準，保障抗感染治療方案的合理性。

5.2 診斷試劑與培養基性能驗證

該菌株廣泛用于微生物診斷試劑盒、藥敏試紙、MH瓊脂、藥敏肉湯等耗材的出廠質檢與實驗室驗收?？沈炞Cβ-內酰胺類藥敏紙片的有效性、酶抑制劑的活性，排查培養基營養缺陷、藥物降解、試劑特異性不足等問題。同時可用于細菌β-內酰胺酶檢測試劑（紙片法、生化法）的陽性對照，快速驗證試劑檢測性能，是醫療器械企業耗材質檢、實驗室設備驗收的核心標準菌株。

5.3 室間質評與實驗室能力驗證

在國家衛健委臨檢中心、各省市臨檢中心組織的微生物室間質評活動中，ATCC 35218是固定參考菌株之一，用于考核實驗室對普通產酶耐藥菌的識別與藥敏判讀能力，評估不同實驗室間耐藥檢測結果的一致性，推動全國微生物檢驗質量標準化、同質化發展。同時可用于實驗室人員技能考核、實驗方法學驗證，助力實驗室建立完shan的質量控制體系。

5.4 抗菌藥物研發與科研應用

在新型β-內酰胺類抗生素、β-內酰胺酶抑制劑的研發中，ATCC 35218是核心測試菌株，用于評價藥物抗產酶耐藥菌活性、抑制劑逆轉耐藥的效果。同時可用于細菌耐藥機制、酶抑制劑作用機制、抗菌藥物協同機制等基礎科研，為新型抗菌藥物研發、耐藥防控策略研究提供標準化實驗模型。此外，該菌株也常用于高校、科研機構微生物耐藥教學實驗，直觀展示細菌耐藥機制與藥敏檢測原理。

6 菌株質量控制與標準化保藏規范

6.1 質量控制關鍵要點

ATCC 35218的核心質控重點為保障耐藥質粒穩定、防止性狀丟失。菌株傳代次數嚴格控制在5代以內，實驗工作菌株優先使用3~5代菌株，避免多次傳代導致質粒丟失、耐藥表型退化。每次使用前需開展表型驗證：革蘭氏染色形態驗證、乳糖發酵生化驗證、氨芐西林耐藥/阿莫西林克拉維酸敏感的藥敏表型驗證，三項指標全部達標方可用于質控實驗。嚴禁使用來源不明、傳代過多、性狀退化的菌株，杜絕質控結果失真。

6.2 分級保藏規范

為長期維持菌株性狀穩定，需采用分級保藏體系：長期保藏采用凍干粉形式，-70℃或液氮環境保存，有效期5~10年，作為原始種子菌株，嚴禁頻繁啟用；中期保藏采用20%甘油菌液，-80℃低溫保存，有效期1~2年，作為實驗室常備工作種子；短期使用可采用營養瓊脂斜面4℃冷藏保存，有效期1~2個月，需定期復蘇驗證耐藥表型。長期保藏菌株復蘇時，建議使用含100μg/mL氨芐西林的培養基純化培養，篩選保留耐藥質粒完整的菌株，杜絕性狀退化。

7 總結與展望

大腸埃希菌ATCC 35218作為全球通用的TEM-1型β-內酰胺酶陽性標準質控菌株，憑借遺傳穩定、耐藥表型專一、生化性狀典型、生物安全性高等獨特優勢，填bu了野生型敏感菌株無法開展耐藥質控的空白，與ATCC 25922形成互補質控體系，成為臨床微生物檢驗質量控制、診斷耗材質檢、耐藥科研的核心生物資源。其穩定的blaTEM-1耐藥表達特性，為β-內酰胺類藥物藥敏檢測標準化、細菌耐藥機制研究、新型抗菌制劑研發提供了精準、可靠的實驗模型。

隨著臨床細菌耐藥率持續升高、微生物檢驗標準化要求不斷提升，ATCC 35218的應用場景將持續拓展。未來需進一步規范菌株傳代、保藏、使用全流程質控標準，完shan菌株性狀穩定性評估體系；同時依托多組學技術，深入挖掘TEM-1酶表達調控機制，拓展其在耐藥抑制劑篩選、快速耐藥檢測技術研發中的應用價值，持續為臨床精準抗感染診療、細菌耐藥防控、微生物檢驗行業標準化發展提供重要支撐。

參考文獻

[1] Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing[M]. 32nd ed. Wayne: CLSI, 2022.

[2] ATCC. Escherichia coli (Migula) Castellani and Chalmers (ATCC® 35218™)[EB/OL]. 2025.

[3] 國家衛生健康委員會臨床檢驗中心. 臨床微生物實驗室質量控制規范（WS/T 613-2018）[S]. 北京: 中國標準出版社, 2018.

[4] 倪語星, 尚紅. 臨床微生物學檢驗[M]. 5版. 北京: 人民衛生出版社, 2020.

[5] 張泓, 李萬華. 臨床常見細菌耐藥機制及質控菌株應用進展[J]. 中國感染與化療雜志, 2021, 21(3): 321-326.

[6] EUCAST. Antimicrobial Susceptibility Testing Guidelines[M]. Brussels: EUCAST, 2023.

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摘要

關鍵詞

1 引言

2 菌株基礎信息與生物學特性

2.1 菌株來源與分類特征

2.2 形態與培養特性

2.3 生化反應特征

3 分子耐藥機制與基因組特征

3.1 核心耐藥基因與酶學特性

3.2 基因組與毒力特征

4 標準化藥敏質控表型（CLSI/EUCAST標準）

5 核心應用領域

5.1 臨床藥敏試驗專項質量控制

5.2 診斷試劑與培養基性能驗證

5.3 室間質評與實驗室能力驗證

5.4 抗菌藥物研發與科研應用

6 菌株質量控制與標準化保藏規范

6.1 質量控制關鍵要點

6.2 分級保藏規范

7 總結與展望

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提示

ATCC 35218的生物學特性、耐藥機制及臨床質控應用研究

摘要

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1 引言

2 菌株基礎信息與生物學特性

2.1 菌株來源與分類特征

2.2 形態與培養特性

2.3 生化反應特征

3 分子耐藥機制與基因組特征

3.1 核心耐藥基因與酶學特性

3.2 基因組與毒力特征

4 標準化藥敏質控表型（CLSI/EUCAST標準）

5 核心應用領域

5.1 臨床藥敏試驗專項質量控制

5.2 診斷試劑與培養基性能驗證

5.3 室間質評與實驗室能力驗證

5.4 抗菌藥物研發與科研應用

6 菌株質量控制與標準化保藏規范

6.1 質量控制關鍵要點

6.2 分級保藏規范

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