有關變形桿菌屬（Proteus spp.）的敘述，下列何者最不適當？

本題觀念：

本題考查**變形桿菌屬（Proteus spp.）**的微生物特性、生化反應及臨床致病機轉。變形桿菌屬屬於腸桿菌目（Enterobacterales）的摩根菌科（Morganellaceae），其最顯著的特徵包括高度游動性（Swarming）、不發酵乳糖以及強大的尿素酶（Urease）活性。

選項分析

• A. 變形桿菌在非選擇性培養基上常呈現表面移行（swarming）現象：適當。

  • 變形桿菌（特別是 P. mirabilis 和 P. vulgaris）具有周鞭毛，活動力極強。在非抑制性或非選擇性培養基（如血液培養基 BAP, Chocolate Agar）上，細菌會呈同心圓狀向外擴散生長，覆蓋整個盤面，稱為遷徙/游走現象（Swarming）。
  • 但在含有膽鹽等抑制物質的選擇性培養基（如 MacConkey agar, EMB agar）或電解質缺乏的培養基（如 CLED agar）上，其游走現象會被抑制，呈現獨立菌落。

• B. 奇異變形桿菌（Proteus mirabilis）經常造成泌尿道感染：適當。

  • P. mirabilis 是引起泌尿道感染（UTI）的常見病原菌之一，僅次於大腸桿菌（E. coli）。它特別常見於構造異常、長期置放導尿管或院內感染的病人。

• C. 奇異變形桿菌（Proteus mirabilis）能產生大量尿素酶（urease），造成 pH 值上升，容易導致結石：適當。

  • 變形桿菌具有強效的尿素酶（Urease），能將尿液中的尿素水解為氨（Ammonia）和二氧化碳。
  • 反應式：$(NH_2)_2CO + H_2O \xrightarrow{Urease} 2NH_3 + CO_2$。
  • 氨的產生會使尿液鹼化（pH 值上升）。在鹼性環境中，尿液中的鎂、銨、磷酸根離子容易沉澱，形成磷酸銨鎂結石（Magnesium ammonium phosphate stones，又稱 Struvite stones 或鹿角結石 Staghorn calculi）。這是變形桿菌感染的典型併發症。

• D. 變形桿菌大多可以發酵葡萄糖、乳糖與蔗糖：最不適當。

  • 葡萄糖（Glucose）：所有腸桿菌目細菌（包括變形桿菌）均可發酵葡萄糖。
  • 乳糖（Lactose）：變形桿菌屬絕大多數為不發酵乳糖（Non-lactose fermenter, NLF）。在 MacConkey 培養基上呈現無色透明菌落，這是其鑑別診斷的重要特徵（區別於發酵乳糖的 E. coli 和 Klebsiella）。
  • 蔗糖（Sucrose）：菌種間有差異。P. vulgaris 通常發酵蔗糖（A/A on TSI），而 P. mirabilis 通常不發酵蔗糖（K/A on TSI，雖偶有變異但非主要特徵）。
  • 因此，選項敘述「大多可以發酵...乳糖」是明顯錯誤的。

答案解析

正確答案為 D。變形桿菌屬（Proteus spp.）最典型的生化特徵之一是不發酵乳糖（Lactose negative）。選項 D 錯誤地聲稱其大多可發酵乳糖。

核心知識點

1. 鑑別診斷：
   • MacConkey Agar：無色菌落（NLF, 乳糖不發酵）。
   • TSI Agar：
     • P. mirabilis: K/A, Gas (+), H2S (+) （紅/黃，產氣，產硫化氫）。
     • P. vulgaris: A/A, Gas (+), H2S (+) （黃/黃，產氣，產硫化氫，因發酵蔗糖）。
   • Indole Test：區分兩大常見菌種的重要試驗。
     • P. mirabilis：Indole (-)。
     • P. vulgaris：Indole (+)。
2. 致病因子：
   • Urease (尿素酶) $\rightarrow$ 鹼性尿 $\rightarrow$ 腎結石 (Struvite stones)。
   • Flagella (鞭毛) $\rightarrow$ Swarming (遷徙) $\rightarrow$ 尿路逆行性感染。
3. H2S 產生：變形桿菌是腸桿菌科中主要的 H2S 產生菌之一（TSI 底部變黑）。

參考資料

1. Microbiology of Proteus mirabilis and other Proteus species. UpToDate. Available at: https://www.uptodate.com.
2. Proteus Species. StatPearls [Internet]. NCBI Bookshelf. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459178/
3. Mahon, C. R., & Lehman, D. C. (2019). Textbook of Diagnostic Microbiology. 6th Ed. Elsevier. (Chapter on Enterobacteriaceae).