Sandra Cristino | Laura Caligaris | Silvano Salaris | Carlo Derelitto | Caterina Bonincontro | Federica Marino | Antonella Grottola | Luna Girolamini
水传播病原体的监测与其对公共卫生的影响密切相关。最新的欧洲饮用水指令强调了监测对人类健康具有高度相关性的病原体的重要性，并引入了水质安全计划（WSP）方法，以确保水质并减少社区和医疗环境中的感染。
该指令的一项重要创新是将军团菌列为必须强制监测的病原体之一，监测范围从高风险建筑扩展到低风险建筑，以减轻其对人类健康的影响。
尽管军团菌的重要性不言而喻，但对其研究仍不够充分，特别是在物种分类、生态位和进化多样性方面。从分类学角度来看，可以区分已验证和未验证的物种（Parte 等，2020）。
军团菌属细菌是革兰氏阴性、需氧杆菌，属于独特的军团菌科（Legionellaceae）、军团菌目（Legionellales）和军团菌属（Legionella）。这些细菌具有自由生活能力，能够在底栖和浮游状态之间转换，在生物膜或原生动物宿主体内生存和复制，即使在极端温度、不同 pH 值和消毒剂存在等恶劣环境下也能存活（Fields 等，2002）。
近年来，气候变化日益被认为是影响军团菌生态和分布的因素，特别是通过改变温度、降雨量和水系统动态等环境条件。地中海地区的温度升高与军团病发病率上升有关，可能促进细菌的存活、复制甚至基因多样化。值得注意的是，饮用水分配系统中的温度升高会降低残余消毒剂的效力，从而为军团菌等机会性病原体的繁殖创造有利条件（Furst 等，2024；Beauté 等，2016；Walker，2018）。
在自然和人工环境中，特别是在特定的物理、化学和水分配系统（WDS）结构条件下，军团菌可以感染人类，导致两种主要临床病症：军团病（Legionnaire’s Disease, LD）和庞蒂亚克热（Pontiac Fever），以及亚临床形式（Fields 等，2002；美国疾病控制与预防中心（CDC），无日期；Rota 等，2022）。
最早被报道且研究最广泛的物种是 Legionella pneumophila（Lp），包含 15 个血清群（sgs）。目前，在《命名法中具有地位的原核生物名称列表》（List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature, LPSN）中列出的 74 个分类单元中，有 67 个被正式认定为军团菌物种，而其余 7 个虽然已发表但尚未得到正式认可，因为分类数据不足（截至 2025 年 12 月）（Parte 等，2020；Fields 等，2002；Harrison 和 Saunders, N.A.，1994）。
历史上，军团菌属的分类主要依赖于 16S rRNA 和巨噬细胞感染增强因子（mip）基因的测序。然而，近年来全基因组测序（WGS）为军团菌属提供了新的见解，揭示了更多物种层面的多样性（例如 L. rubrilucens、L. erythra 和 L. tauriniensis，或 L. anisa 和 L. resiliens）（Fields 等，2002；Ko 等，2002；Ratcliff 等，1998；Birtles 等，1996；Diogo 等，1999；Amemura-Maekawa 等，2004）。基因组分析还突显了多种菌株的潜在致病性，尤其是在免疫功能低下的人群中（Gabrielli 等，2025）。
虽然 Lp sg1（Lp1）在欧洲占病例的 90%以上，在意大利占 100%（Rota 等，2023；欧洲疾病预防控制中心（ECDC），2023），但由非军团菌肺炎型（L-pneumophila）菌株引起的感染仍被低估。这种低估主要是由于军团病的诊断方法几乎仅针对 Lp1，这强化了 Lp1 是唯一致病物种的误解（Xu 等，2024；Samson 和 Maze，2024；Roussotte 和 Massy，2022；Padrnos 等，2014；Cramp 等，2010；Vaccaro 等，2021）。因此，其他军团菌物种在文献中报道较少，其健康影响也了解不足。
由于所有军团菌物种都能够在宿主细胞内复制，许多菌株在免疫抑制、吸烟或高龄等有利条件下可能具有致病性（Fields 等，2002；Herwaldt 和 Marra，2018）。
迄今为止，已知的 67 种军团菌中有 24 种与人类疾病相关，大多数病例由 Lp sg1 引起（Parte 等，2020；Bacterio.net，L，2026；Newton 等，2010）。欧洲疾病预防控制中心（ECDC）2021 年的年度流行病学报告显示，每 10 万人中有 2.4 例军团病病例。在 1,133 例（11%）通过培养确认的病例中，32 例（3%）由 L. anisa、L. bozemanii、L. longbeachae、L. micdadei 和 L. cincinnatiensis 引起，另有 14 例仅被归类为未知军团菌物种。这种持续的低估与临床样本中培养技术的使用有限以及缺乏针对 L-pneumophila 的诊断工具有关。此外，最近的流行病学和系统发育研究表明，西北欧的病例与 Lp 的新序列类型（STs）有关，这些类型源于不同的基因组背景（David 等，2016）。同时，一些新报告的病例与新的环境物种相关，表明它们可能从自然环境适应到人工环境（Chambers 等，2021；Muder 和 Yu，2002）。
环境监测对于识别这些生态位和理解军团菌物种的进化机制至关重要。在下一代测序（NGS）时代，尤其是全基因组测序（WGS）的广泛应用下，已识别的军团菌物种和血清群数量显著增加。然而，关于这些新物种的致病性和抗生素敏感性知之甚少，尤其是在常用治疗药物如阿奇霉素和左氧氟沙星方面（Dedicoat 和 Venkatesan，1999）。鉴于缺乏针对军团菌的标准抗菌敏感性测试（AST）方案，且大多数研究仍仅关注 Lp，这一点尤为令人担忧。因此，改进检测军团菌的方法至关重要，特别是在环境样本和临床标本中，以改进预防、诊断和治疗策略。此外，还需要深入研究医院和社区环境中军团菌的分布情况，考虑到气候变化和消毒处理带来的选择压力（Mazzotta 等，2021）。WGS 在识别感染源、传播途径以及具有致病潜力的新克隆和物种的出现方面发挥着重要作用。
本研究介绍了在一家公司和两家医院的不同水分配系统（WDS）中多年分离出的菌株的的分类和基因型特征（菌株 31fI33T、29fVS95 和 28fT52），这些设施遵守国家军团菌指南和工人安全指令（Dlgs 81/2008），自 2015 年起实施了军团菌风险评估计划，并根据新的饮用水法规制定了新的水质安全计划（意大利劳动部立法法令 09.04.2008，2008；意大利共和国，2023；欧洲议会和欧盟理事会，2020）。
在这种背景下，本研究提出了一种综合的自我评估监测方法，超越了标准的培养和鉴定方法，结合了菌株的表型和基因组特征及其水样微生物组的描述。
这种全面的方法学发现了军团菌属中的一个新物种，命名为 Legionella petroniana sp. nov.，以菌株 31fI33T（= DSM 114357T = CCUG 76442T）作为模式菌株。
材料与方法
所描述的分类工作流程涵盖了从分离、培养到表型和蛋白质组特征鉴定的常规实验室操作。初步数据随后与基因测序分析结合，以确定菌株身份，最后通过 WGS 和比较基因组分析正式确定其分类地位。
结果与讨论
在博洛尼亚地区的三个不同设施（设施 A、B 和 C）进行的多次采样过程中，观察到了具有典型军团菌特征之外的形态特征的菌落。在这些非典型菌落被识别的采样日期中，选择了三个采样日期（2018 年 10 月、2019 年 7 月和 2021 年 4 月），并选取了三个代表性菌株进行进一步鉴定：来自设施 A 的菌株 31fI33T
结论
根据基因型和表型证据，菌株 31fI33T、29fVS95 和 28fT52 代表一种新的军团菌属物种，我们建议将其命名为 Legionella petroniana sp. nov.（表 10）。
这一物种的鉴定扩展了我们对军团菌属多样性的认识，不仅对其生态分布有了新的了解，还对其潜在毒力和抗生素耐药性有了新的认识。
CRediT 作者贡献声明
Sandra Cristino：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原始草稿、可视化、验证、监督、方法学、数据管理、概念化。
Laura Caligaris：撰写 – 原始草稿、验证、正式分析、概念化。
软件、方法学、正式分析。
资助
本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。
利益冲突声明
作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
作者衷心感谢参与本研究的各个机构以及所有技术人员在采样过程中的支持。特别感谢 Aharon Oren 博士在命名学方面的宝贵建议，以及 Donatella Scarafile 博士和 Monica Marianna Modesto 博士在克隆实验中的技术协助。
