정부에서는 진드기, 설치류 매개 감염병의 발생 예방과 조기 인지, 신속한 역학조사 및 대응으로 보다 효과적이며 효율적으로 예방, 관리사업을 수행하고 있다. 진드기 매개 감염병으로는 쯔쯔가무시증(tsutsugamushi, scrub typhus), 중증열성혈소판감소증후군(severe fever with thrombocytopenia syndrome), 라임병(Lyme disease), 진드기매개뇌염(tick-borne encephalitis)이며, 설치류 매개 감염병은 신증후군 출혈열(hemorrhagic fever with renal syndrome), 렙토스피라증(letospirosis), 발진열(murine typhus), 발진티푸스(endemic typhus)가 있다[1-3].

사람에게 설치류 매개 감염병을 일으키는 병원체 또한 세균(bacteria), 바이러스(virus), 기생충(parasite) 등 종류도 다양하며 설치류의 특정 종마다 가지는 병원체의 종도 다르다. 따라서 설치류의 종 및 서식지 분포의 차이에 따라 각 지역마다 매개 감염병의 양상도 서로 다른 특징을 가지게 된다. 매개체 감염병의 예로 신증후군 출혈열을 일으키는 원인체로서 한탄바이러스(Hantaan virus)는 우리나라 각지에 분포하는 들쥐인 등줄쥐(Apodemus agrarius)에서 분리되며 국내에서 신증후군 출혈열의 70%가 매개되며, 서울바이러스는 도시 지역에서 많이 보게 되는 집쥐인 시궁쥐(Rattus norvegicus) 혹은 집쥐(Rattus rattis)로부터 분리된다[4, 5]. 이러한 차이에 따라 신증후군 출혈열로 동일하게 진단되어도 중증도 및 임상 경과 양상은 지역별로 차이를 나타낼 수도 있다[6].

등줄쥐는 쥐목 쥐과 설치류에 속하는 포유동물이다. 이마에서 꼬리까지 등 중앙에 검은 줄이 있으며, 몸 위의 털은 적갈색이며 아래의 털은 회백색이다. 산이나 들, 평지, 하천, 농경지 등의 습하지 않은 곳에 복잡한 굴을 파고 주로 서식한다. 등줄쥐를 통해 매개되는 대표적인 감염병은 신증후군 출혈열과 쯔쯔가무시 질환이다. 신증후군 출혈열은 바이러스 감염증으로 급성으로 발열, 요통, 출혈, 신부전을 초래하며 사람과 동물 모두에게 감염되는 감염증으로 들쥐의 72%∼90%를 차지하는 등줄쥐의 배설물이 건조되면서 호흡기를 통하여 전파되는 질병이다. 쯔쯔가무시는 오리엔티아 쯔쯔가무시(Orientia tsutsugamushi)에 의해 발생하는 세균 감염병이다. 오리엔티아 쯔쯔가무시라는 세균을 가지고 있는 진드기의 유충이 사람을 물 때 오리엔티아 쯔쯔가무시가 사람을 감염시켜 발생하는 급성열성질환이다[7-10].

질병관리본부에서는 전국 권역별 매개체 감시 거점센터를 구축하여 감염성 매개체 전파질환의 예방과 관리를 위해 털진드기 발생분포 및 병원체 감염률에 대한 정기적인 감시자료를 확보하고 있으며, 매개체의 종류와 계절적 분포양상을 알기 위해 선행논문에서 많은 연구들이 진행되어 왔다[7, 8]. 하지만 등줄쥐 분변의 장내 미생물에 대한 연구는 아직 보고된 바가 없다. 사람 건강에 커다란 문제를 야기시키는 수인성 질병은 사람과 가축의 배설물이 유입되어 나타나는 배설물 오염이 원인이 된다. 반려동물 및 야생동물의 배설물 역시 오염원이 될 수 있으며, 배설물 취급 및 관리에 주의를 하여야 한다[11-14].

본 연구는 제주특별자치도에 서식하는 등줄쥐를 포획하여 대장을 포함한 내부장기에서 분변 검체를 채취한 후, 장내 미생물을 호기적 배양하여 등줄쥐 분변에서 배양된 장내 미생물 분포를 조사하였다. 병원성 세균의 존재유무 및 우세하게 배양되는 장내세균의 분포를 조사하여 국민 보건향상 및 기초 역학자료에 기여하고자 한다.

1.대상

본 연구는 2022년 상반기 3월에서 4월, 하반기 10월에서 11월 제주특별자치도 제주시와 서귀포시 일원에서 설치류가 서식할 만한 장소인 논, 밭, 저수지, 야산 등에서 유인제를 포함한 Sherman trap (H.B. Sherman Traps Inc.)을 설치해서 들쥐를 포획하였다[15, 16]. 포획된 설치류는 CO₂ 가스를 이용해서 흡입 마취시킨 뒤 설치류의 형태학적 특징을 이용하여 종을 동정하였다[17]. 동정된 35∼50 g 내외의 야생 등줄쥐를 암수 구분 없이 36마리 사용하였다. 부검을 통해 질병조사가 가능한 내부 장기를 채취 후 ‒70℃ 초저온냉동고에 보관하였으며, 보관된 검체는 실온에 해동하여 사용하였다[18, 19]. 분변 검체의 채취과정은 Figure 1에 제시하였다.

Fig. 1. Specimen collection. (a) Internal organs including the large intestine of Apodemus agrarius coreae (A. a. coreae), (b) large intestine of A. a. coreae, (c) A. a. coreae fecal specimen.

2.검사방법

멸균된 면봉으로 채취한 등줄쥐의 분변 36개를 혈액우무배지(blood agar plate, BAP) (Blood agar slants; Becton, Dickinson and Company), 맥콘키 배지(MacConkey agar, MaC) (BD BBL™ MacConkey Agar; Becton, Dickinson and Company)에 접종하였다. BAP와 MaC 배지는 37℃ incubator에서 18∼24시간 배양하였으며, 배양된 BAP 배지에서 집락을 반정량 방법으로 첫구역에 주로 증식되면 ‘중등도 증식(moderate)’, 집락이 첫째와 둘째 획선 구역에서 증식되면 ‘다수 증식(abundant)’으로 구분하였다[20]. 또한, 우세하게 배양된 집락을 동정하기 위해 그람양성알균은 BAP 배지, 그람음성막대균은 MaC 배지에 18∼24시간 호기적 계대 배양하였다. 계대 배양한 세균 집락은 그람염색을 실시하고 Vitek 2 system (bioMérieux Inc.)을 이용한 세균 동정과 항균제 감수성 검사를 진행하였다.

본 연구에 사용된 Vitek 2 system은 Vitek 2 compact (bioMérieux Inc.) 모델로 배양된 세균 부유액을 0.45% NaCl 생리식염수 3 mL에 Vitek 2 전용 탁도계인 Densicheck (bioMérieux Inc.)을 이용하여 McFarland 0.6 탁도를 맞춘 후 Vitek 2 GP card와 Vitek 2 GN card에 충진하였다. 항균제 감수성 검사는 McFarland 0.45∼0.55 탁도를 맞춘 세균부유액에 각각 280 μL, 145 μL 를 0.45% NaCl 생리식염수 3 mL에 첨가한 후 Vitek 2 AST-P600 card, Vitek 2 AST-N224 card에 각각 충진하여 항균제 감수성 검사를 진행하였다. 최소 발육 억제 농도(minimum inhibitory concentration, MIC) 결과값은 Clinical and Laboratory Standards Institute M100 33rd Edition (2023) 지침에 따라 감수성(susceptible, S), 중등도 내성(intermediate, I) 또는 내성(resistant, R)의 임상 범주로 분류하였다.

1.등줄쥐 분변의 세균 배양 결과

등줄쥐 분변 36개의 검체를 BAP, MaC 배지에 배양한 결과 모든 검체에서 다수 이상의 세균이 배양되었으며, 36개의 검체 다수 이상 배양된 세균은 그람음성막대균으로 조사되었다. 그람양성알균은 중등도 배양은 7 검체(19.4%), 다수 이상은 14 검체(38.9%), 그람양성막대균은 중등도 배양은 9 검체(25.0%), 다수 이상은 6 검체(16.7%)로 배양되었다(Table 1, Figure 2).

Table 1

Bacterial grade cultured from Apodemus agrarius coreae feces

Gram stain	Grade	N (%)
Gram (+) cocci	Moderate	7 (19.4)
	Abundant	14 (38.9)
Gram (+) bacilli	Moderate	9 (25.0)
	Abundant	6 (16.7)
Gram (‒) bacilli	Moderate	0 (0.0)
	Abundant	36 (100)

Fig. 2. Bacterial culture results from Apodemus agrarius coreae feces. (a), (c) blood agar plate, (b), (d) MacConkey agar.

2.등줄쥐 분변의 세균 동정

등줄쥐 분변 36개의 검체를 호기성 배양된 세균 집락을 그람염색 한 결과 모든 검체에서 그람음성막대균이 우세하게 관찰되었다. 36 검체 중 그람음성막대균은 36 균주(100%), 그람양성알균은 21 균주(58.3%), 그람양성막대균은 15 균주(41.7%)로 나타났으며 그람음성알균은 관찰되지 않았다. 36개의 검체에서 배양된 그람음성막대균은 Vitek 2 system을 이용하여 동정한 결과 모두 Escherichia coli (E. coli) 균종으로 동정되었으며, 1개 검체는 E. coli 균종과 Enterobacter cloacae (E. cloacae) 균종이 동시에 동정되었다(Table 2). 그람양성알균은 Enterococcus columbae 5 균주, Enterococcus faecalis 3 균주, Streptococcus alactolyticus와 Streptococcus thoraltensis 2 균주, Staphylococcus lentus 1 균주가 동정되었으며 8 균주는 unidentified organism으로 조사되었다(Table 3).

Table 2

Escherichia coli identified in the Vitek 2 system from Apodemus agrarius coreae feces

Selected organism	Vitek GNI card bionumber	N (%)
99% Probability Escherichia coli	0405610550527600	2 (5.6)
93% Probability Escherichia coli	0407711560527600	1 (2.8)
99% Probability Escherichia coli	0407610550526600	2 (5.6)
98% Probability Escherichia coli	0405610574426600	2 (5.6)
96% Probability Escherichia coli	0405610554424600	1 (2.8)
99% Probability Escherichia coli	0407610550524610	2 (5.6)
99% Probability Escherichia coli	0005610450026601	2 (5.6)
99% Probability Escherichia coli	0405410550426600	2 (5.6)
99% Probability Escherichia coli	0405610550526610	2 (5.6)
99% Probability Escherichia coli	0407610550526600	2 (5.6)
99% Probability Escherichia coli	0405610550424600	3 (8.3)
93% Probability Escherichia coli	0405610560523210	1 (2.8)
97% Probability Escherichia coli	0407610540126410	3 (8.3)
99% Probability Escherichia coli	0405610550526600	5 (13.9)
97% Probability Escherichia coli	0407610540127410	1 (2.8)
99% Probability Escherichia coli	0007610550526211	3 (8.3)
99% Probability Escherichia coli	0405410550526610	2 (5.6)
93% Probability Enterobacter cloacae	0627735553577651	1 (2.8)

Abbreviation: GNI, gram negative identification.

Table 3

Gram positive cocci identified in the Vitek 2 system from Apodemus agrarius coreae feces

Selected organism	Vitek GPI card bionumber	N (%)
99% Probability Enterococcus faecalis	112010761773471	3 (14.3)
90% Probability Streptococcus alactolyticus	000011340513531	2 (9.5)
86% Probability Streptococcus thoraltensis	561111744743531	2 (9.5)
86% Probability Staphylococcus lentus	020101444701531	1 (4.8)
86% Probability Enterococcus columbae	561101644747531	1 (4.8)
95% Probability Enterococcus columbae	161101645773531	3 (14.3)
86% Probability Enterococcus columbae	563101744757531	1 (4.8)
Unidentified organism		8 (38.1)

Abbreviation: GPI, gram positive identification.

3.등줄쥐 분변에서 동정된 그람음성막대균의 항균제 감수성 검사

Vitek 2 system을 이용하여 동정된 36 균주의 E. coli 항균제 감수성 검사 결과 piperacillin/tazobactam은 MIC≤4로 감수성(S), cefazolin은 MIC≤4로 감수성(S), cefotaxime은 MIC≤1로 감수성(S), ceftazidime은 MIC≤1로 감수성(S), cefepime은 MIC≤1로 감수성(S), azteronam은 MIC≤1로 감수성(S), ertapenem은 MIC≤0.5로 감수성(S), imipenem은 MIC≤0.25로 감수성(S), amikacin은 MIC≤2로 감수성(S), gentamicin은 MIC≤1로 감수성(S), ciprofloxacin은 MIC≤0.25로 감수성(S), tigecycline은 MIC≤0.5로 감수성(S), trimethoprim/sulfamethoxazole은 MIC≤20으로 감수성(S), 광범위 베타-락탐 분해효소(extended-spectrum beta-lactamase) 음성으로 36 균주 모두 같은 결과를 보였다. Ampicillin의 경우 29 균주는 MIC 8, 4 균주는 MIC≤2, 3 균주는 MIC 4로 모두 감수성(S) 결과를 보였으며, amoxicillin/clavulanic acid의 경우 26 균주는 MIC 4, 9 균주는 MIC≤2, 1 균주는 MIC≤8로 모두 감수성(S) 결과를 보였다. Cefoxitin의 경우 34 균주는 MIC≤4, 1 균주는 MIC 8로 감수성(S) 결과를 보였으며, 1 균주는 MIC 16으로 중등도 내성(I)으로 조사되었다. 동정된 E. coli에 내성을 보이는 항균제는 조사되지 않았으며, 1 균주만 cefoxitin 항균제에 중등도 내성(I)을 보이는 것으로 나타났다(Table 4).

Table 4

The antimicrobial agent susceptibility test result of the Escherichia coli using the Vitek 2 system

Antimicrobial	MIC	Interpretation	N (%)
ESBL	Negative	-	36 (100)
Ampicillin	≤2	S	4 (11.1)
	4	S	3 (8.3)
	8	S	29 (80.6)
Amoxicillin/clavulanic acid	≤8	S	1 (2.8)
	≤2	S	9 (25.0)
	4	S	26 (72.2)
Piperacillin/tazobactam	≤4	S	36 (100)
Cefazolin	≤4	S	36 (100)
Cefoxitin	≤4	S	34 (94.4)
	8	S	1 (2.8)
	16	I	1 (2.8)
Cefotaxime	≤1	S	36 (100)
Ceftazidime	≤1	S	36 (100)
Cefepime	≤1	S	36 (100)
Azteronam	≤1	S	36 (100)
Ertapenem	≤0.5	S	36 (100)
Imipenem	≤0.25	S	36 (100)
Amikacin	≤2	S	36 (100)
Gentamicin	≤1	S	36 (100)
Ciprofloxacin	≤0.25	S	36 (100)
Tigecycline	≤0.5	S	36 (100)
Trimethoprim/sulfamethoxazole	≤20	S	36 (100)

Abbreviations: MIC, minimum inhibitory concentration; ESBL, extended-spectrum beta-lactamase; S, susceptible; I, intermediate.

E. cloacae로 동정된 1 균주의 항균제 감수성 검사 결과는 ampicillin은 MIC 16으로 내성(R), amoxicillin/clavulanic acid 은 MIC 8로 내성(R), piperacillin/tazobactam은 MIC≤4로 감수성(S), cefazolin은 MIC≥64로 내성(R), cefoxitin은 MIC≥64로 내성(R), cefotaxime은 MIC≤1로 감수성(S), ceftazidime은 MIC≤1로 감수성(S), cefepime은 MIC≤1로 감수성(S), azteronam은 MIC≤1로 감수성(S), ertapenem은 MIC≤0.5로 감수성(S), imipenem은 MIC≤0.25로 감수성(S), amikacin은 MIC≤2로 감수성(S), gentamicin은 MIC≤1로 감수성(S), ciprofloxacin은 MIC≤0.25로 감수성(S), tigecycline은 MIC≤0.5로 감수성(S), trimethoprim/sulfamethoxazole은 MIC≤20으로 감수성(S)의 결과를 보였다. 동정된 E. cloacae는 ampicillin, amoxicillin/clavulanic acid, cefazolin, cefoxitin 항균제에 내성을 보이는 것으로 나타났다(Table 5).

Table 5

The antimicrobial agent susceptibility test result of the Enterobacter cloacae using the Vitek 2 system

Antimicrobial	MIC	Interpretation	N (%)
Ampicillin	16	R	1 (100)
Amoxicillin/clavulanic acid	8	R	1 (100)
Piperacillin/tazobactam	≤4	S	1 (100)
Cefazolin	≥64	R	1 (100)
Cefoxitin	≥64	R	1 (100)
Cefotaxime	≤1	S	1 (100)
Ceftazidime	≤1	S	1 (100)
Cefepime	≤1	S	1 (100)
Azteronam	≤1	S	1 (100)
Ertapenem	≤0.5	S	1 (100)
Imipenem	≤0.25	S	1 (100)
Amikacin	≤2	S	1 (100)
Gentamicin	≤1	S	1 (100)
Ciprofloxacin	≤0.25	S	1 (100)
Tigecycline	≤0.5	S	1 (100)
Trimethoprim/sulfamethoxazole	≤20	S	1 (100)

Abbreviations: MIC, minimum inhibitory concentration; R, resistant; S, susceptible.

제주지역은 추석 명절 벌초나 추수기 농작업 등 가을철 야외활동을 할 때 진드기나 설치류가 매개하는 감염병이 유행하기 떄문에 주의를 요한다. 질병관리청 감염병 누리집 통계에 따르면 쯔쯔가무시증 2023년 국내 발생은 5,634건으로 경남, 전남, 충남 순으로 발생건수가 높았으며 제주지역은 54건, 신증후군 출혈열 2023년 국내 발생은 451건으로 충남, 전남, 경기 순으로 발생건수가 높았으며 제주지역은 2건, 중증열성혈소판감소증후군 2023년 국내 발생은 198건으로 경기, 강원, 경북 순으로 발생건수가 높았으며 제주지역은 8건으로 나타났다. 라임병 2023년 국내 발생은 48건, 렙토스피라증은 58건, 발진열은 22건이며 제주지역은 발생하지 않았다. 발진티푸스는 2023년 국내에서 발생하지 않았다[21]. 전체 쯔쯔가무시증 환자의 80% 이상이 털진드기 유충 활동 시기인 9∼11월에 집중적으로 발생하며, 중증열성혈소판감소증후군은 바이러스를 보유한 작은소피참진드기에 물려 감염된다. 진드기 매개 감염병을 예방하려면 진드기에 물리지 않도록 농작업이나 벌초, 성묘 등 야외활동을 할 때 긴 소매와 긴 바지를 입어 피부 노출을 최소화하고, 귀가 후 바로 옷을 세탁하고 샤워하면서 진드기에 물렸는지 확인해야 한다[22-26].

이에 제주특별자치도에 서식하는 등줄쥐를 포획하여 대장을 포함한 내부장기에서 분변 검체를 채취한 후, 장내 미생물을 호기적 배양하여 등줄쥐 분변에서 배양된 장내 미생물 분포를 조사하였다. 등줄쥐 분변 36개의 검체를 호기성 배양된 세균 집락을 그람염색 한 결과 모든 검체에서 그람음성막대균이 우세하게 관찰되었다. 36 검체 중 그람음성막대균은 36 균주(100%), 그람양성알균은 21 균주(58.3%), 그람양성막대균은 15 균주(41.7%)로 나타났으며 그람음성알균은 관찰되지 않았다. 36개의 검체에서 배양된 그람음성막대균은 Vitek 2 system을 이용하여 동정한 결과 모두 E. coli 균종으로 동정되었으며, 1개 검체는 E. coli 균종과 E. cloacae 균종이 동시에 동정되었다. 분리된 E. coli 36 균주 중 항균제에 내성을 보이는 균주는 발견되지 않았으며, 1 균주만 cefoxitin 항균제에 중등도 내성을 보이는 것으로 나타났다. 진드기, 설치류 매개 감염병의 원인이 되는 등줄쥐의 분변에서는 병원성 세균은 존재하지 않았다.

등줄쥐에 인한 인체 감염경로는 등줄쥐에 기생하고 있는 진드기의 유충이 흡혈할 때 전파되거나, 등줄쥐에 있는 바이러스가 호흡기를 통해 전파된다. 또한 감염된 등줄쥐 소변으로 배출된 균이 점막이나 상처를 통해 전파된다[1]. 제주지역은 면역력이 떨어지는 노인들의 비율이 높아 진드기나 설치류가 매개하는 감염병에 대한 인식부족으로 예방조치가 미흡하여 농사철, 벌초, 농작업 등 야외활동 중에 논이나 밭에서 일을 하거나 휴식을 취할 때 노출 기회가 많아 쉽게 감염될 수 있다.

본 연구는 등줄쥐 분변을 호기 배양한 결과 병원성 세균은 존재하지 않았지만, 대장균이 매우 우세하게 존재하는 것을 알 수 있었다. 면역 저하자에게 감염을 일으키는 대장균은 오염된 음식, 물 또는 환경으로부터 감염되며 예방을 위해서는 개인 위생을 철저히 하는 것이 필요하다고 사료된다.

제주특별자치도에 서식하는 등줄쥐를 포획하여 대장을 포함한 내부장기에서 분변 검체를 채취한 후, 장내 미생물을 호기적 배양하여 등줄쥐 분변에서 배양된 장내 미생물 분포를 조사하였다. 등줄쥐 분변 36개의 검체를 호기성 배양된 세균 집락을 그람염색 한 결과 모든 검체에서 그람음성막대균이 우세하게 관찰되었다. 36 검체 중 그람음성막대균은 36 균주(100%), 그람양성알균은 21 균주(58.3%), 그람양성막대균은 15 균주(41.7%)로 나타났으며 그람음성알균은 관찰되지 않았다. 36개의 검체에서 배양된 그람음성막대균은 Vitek 2 system을 이용하여 동정한 결과 모두 Escherichia coli (E. coli) 균종으로 동정되었으며, 1개 검체는 E. coli 균종과 Enterobacter cloacae 균종이 동시에 동정되었다. 분리된 E. coli 36 균주 중 항균제에 내성을 보이는 균주는 발견되지 않았으며, 1 균주만 cefoxitin 항균제에 중등도 내성을 보이는 것으로 나타났다. 진드기, 설치류 매개 감염병의 원인이 되는 등줄쥐의 분변에서는 병원성 세균은 존재하지 않았다.

None

None

None

Kim J¹, Professor; Oh YH², Professor; Chong MS³, Professor.

-Conceptualization: Chong MS.

-Data curation: Kim J, Oh YH.

-Formal analysis: Kim J, Oh YH.

-Methodology: Kim J, Chong MS.

-Software: Kim J, Oh YH.

-Validation: Kim JH, Chong MS.

-Investigation: Kim JH, Chong MS.

-Writing - original draft: Kim J, Chong MS.

-Writing - review & editing: Kim J, Oh YH, Chong MS.

This article does not require IRB/IACUC approval because there are no human and animal participants.