微生物9第八章腸桿菌科

1、第八章 腸桿菌科Enterobacteriaceae腸桿菌科成員廣泛存在于自然界，包括腐生菌、寄生菌和人和動物的致病菌。許多屬種寄居于人和動物的腸道，為正常菌群成員之一，部分為機會致病菌。共同特性G；非抗酸性；中等大?。?.3-1.01.0-6.0m；無 芽 胞；有或無莢膜；有鞭毛；兼性厭氧；絕大多數(shù)在普通培養(yǎng)基上生長良好，一般都能在麥康凱培養(yǎng)基上生長；有機化能營養(yǎng)，呼吸型和發(fā)酵型代謝，不嗜鹽。發(fā)酵D-葡萄糖、其它碳水化合物及多羥基醇時產(chǎn)酸或兼產(chǎn)氣。第一節(jié) 埃希菌屬 (Eschrichia)本屬至少有8個種，其中最重要的種是大腸埃希菌 (E coli)，俗稱大腸桿菌，下分血清型。本菌系人和溫血

2、動物腸道內(nèi)正常菌群成員之一，人和動物出生后數(shù)小時即可經(jīng)口進(jìn)入消化道后既大量繁殖而定居，終生伴隨，并經(jīng)糞便不斷散播于周圍環(huán)境。故大腸桿菌在環(huán)境衛(wèi)生和食品衛(wèi)生學(xué)上，常被用作糞便直接或間接污染的檢測指標(biāo)。本菌還是分子生物學(xué)和基因工程中重要的實驗材料和研究對象。 形態(tài)及染色特性大腸桿菌為革蘭氏陰性無芽孢的直桿菌，大小0.40.7m23m，兩端鈍圓，散在或成對，大多數(shù)菌株以周生鞭毛運動，但也有無鞭毛或丟失鞭毛的無動力變異株。一般均有1型菌毛，少數(shù)菌株兼具性菌毛，多數(shù)對人和動物致病的菌株還常有與毒力相關(guān)的特殊菌毛。 部分致病菌株有莢膜或微莢膜。堿性染料對本菌有良好著色性，菌體兩端偶爾略深染。 培養(yǎng)及生化特

3、性本菌為兼性厭氧菌，在普通培養(yǎng)基上生長良好，最適生長溫度為37，最適生長pH為7.27.4。S型菌株在肉湯中培養(yǎng)1824h，呈均勻渾濁，管底有黏性沉淀，液面管壁有菌環(huán)。在營養(yǎng)瓊脂上生長24h后，形成圓形凸起、光滑、濕潤、半透明、灰白色菌落，直徑約23nm，麥康凱瓊脂上形成紅色菌落;在伊紅美藍(lán)瓊脂上產(chǎn)生黑色帶金屬閃光的菌落; 在SS瓊脂上一般不生長或生長較差，生長者呈紅色。一些致病性菌株在綿羊血平板上呈溶血。本菌能發(fā)酵多種碳水化合物產(chǎn)酸產(chǎn)氣。大多數(shù)菌株可迅速發(fā)酵乳糖。 麥康凱瓊脂上形成紅色菌落；在伊紅美藍(lán)瓊脂上產(chǎn)生黑色帶金屬閃光的菌落；一些致病性菌株在綿羊血平板上呈溶血。在SS瓊脂上一般不生長或

4、生長較差，生長者呈紅色。E.coli在綿羊血瓊脂上的菌落E.coli在伊紅美藍(lán)瓊脂上的菌落E.coli在麥康凱瓊脂上的菌落抗原及血清型大腸桿菌抗原主要有O、K和H三種，它們是本菌血清型鑒定的物質(zhì)基礎(chǔ)。迄今，已確定的大腸桿菌O抗原有174種（1-181中除了31、47、67、72、93、94、122），K抗原有80種，H抗原有53種（1-56中除了13、22、50）。自然界中可能存在的大腸桿菌血清型可高達(dá)數(shù)萬種，但致病性大腸桿菌的血清型數(shù)量是有限的。鑒定血清型常用平板凝集試驗。根據(jù)對大腸桿菌抗原的鑒定，可用O:K:H排列表示其血清型（抗原結(jié)構(gòu)式）。如O8:K23（L）:Hl9，即表示該菌具有O抗

5、原8，L型K抗原23，H抗原為19。對致人和幼畜腹瀉的產(chǎn)腸毒素大腸桿菌(ETEC)，除含酸性多糖K抗原外，還可含有蛋白質(zhì)性黏附素抗原。故這類菌株的黏附素抗原應(yīng)并列寫于酸性多糖K抗原之后。如O8:K87,K88:Hl9中K88即為黏附素抗原F4。 O抗原 是S型菌的一種耐熱菌體抗原，121加熱2h不破壞其抗原性。它的抗原特異性決定于LPS的特異多糖側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)。R型菌丟失了O抗原，無法進(jìn)行O抗原分型。K抗原是菌體表面的一種熱不穩(wěn)定抗原，多存在于被膜或莢膜中，個別位于菌毛纖絲中，如K88、K99。具有K抗原的菌株不會被其相應(yīng)的抗O血清凝集，稱為O不凝集性。80中K抗原中，除K88、K99為蛋白質(zhì)外，

6、其余為均多糖。H抗原是一類不耐熱的鞭毛蛋白抗原，加熱至80或經(jīng)乙醇處理后即可破壞其抗原性。每一有動力的菌株僅含有一種H抗原，且無兩相變異。無鞭毛菌株或丟失鞭毛的變種則不含H抗原。H抗原能刺激機體產(chǎn)生高效價凝集抗體。四、致病性多數(shù)大腸桿菌是條件致病菌，只有在特定條件下可致病，如移位侵入腸外組織或器官。少數(shù)屬于病原性大腸桿菌，是一些特定的血清型，正常情況下極少存在于健康機體內(nèi)。3、根據(jù)毒力因子與發(fā)病機制的不同，病原性大腸桿菌分為：腸道致病性大腸桿菌腸道外致病性大腸桿菌腸產(chǎn)毒素大腸桿菌（ETEC）腸致病型大腸桿菌（EPEC）腸出血型大腸桿菌（EHEC）腸侵襲型大腸桿菌（EIEC）腸聚集型大腸桿菌（E

7、AEC）彌散黏附型大腸桿菌（DAEC）（一）腸產(chǎn)毒素大腸桿菌（Enterotoxigenic E.coli，ETEC）ETEC是致人和幼畜腹瀉最常見的病原性大腸桿菌；與致病力相關(guān)的毒力因子有粘附素和腸毒素，二者密切相關(guān)且缺一不可，否則不引起腹瀉或只致輕度腹瀉。初生幼畜被ETEC感染后常因劇烈水樣腹瀉和迅速脫水死亡，發(fā)病率和死亡率均很高。1、粘附素包括菌毛和非菌毛類螺旋狀或纖絲狀的蛋白，具有粘附于宿主小腸上皮細(xì)胞的能力，稱為粘附素和定居因子。對其抗原亦相應(yīng)稱作粘附素抗原或定居因子抗原（CFA）。動物ETEC的粘附素主要有F4(K88)、F5(K99)、F6(987P)和F41，其次為F17、F1

8、8 和F42 。粘附素不是腹瀉的直接致病因子，但它是感染的首要毒力因子。ETEC必須首先粘附于宿主的小腸上皮細(xì)胞，才能避免腸蠕動和腸液分泌的清除作用，并得以在腸內(nèi)定居和繁殖，從而增強了細(xì)菌的致病性。2、腸毒素（enterotoxin）腸毒素：是ETEC在體內(nèi)或體外生長時產(chǎn)生并分泌到胞外的一種蛋白質(zhì)毒素。分類：對熱的耐受性不耐熱腸毒素（heat-labile enterotoxin，LT）；耐熱腸毒素（heat-stable enterotoxin，ST）。動物ETEC中，只有豬源K88+菌株能同時產(chǎn)生LT和ST，其它菌株僅產(chǎn)ST。3、ETEC的致病機制（二）產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌（STEC）STE

9、C產(chǎn)生志賀毒素的病原性大腸桿菌。STEC豬的水腫病犢牛出血性結(jié)腸炎幼兔腹瀉人的腹瀉/出血性大腸炎/溶血性尿毒綜合征食源性人獸共患病原菌STEC有兩類主要毒力因子志賀毒素（Stx）LEE毒力島1、志賀毒素（Shiga toxin，Stx）Stx是STEC產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)性細(xì)胞毒素，具有細(xì)胞毒性（致Vero細(xì)胞和/或Hela細(xì)胞病變和死亡）、腸毒性（致宿主腸或兔回腸積液）和神經(jīng)毒性（致小鼠癱瘓和死亡），有良好的免疫原性。引起豬水腫病的直接毒力因子。仔豬水腫病頭部、腸系膜和胃壁漿液性水腫，常伴有共濟(jì)失調(diào)、麻痹或驚厥等神經(jīng)癥狀；發(fā)病率較低但致死率很高。仔豬水腫病仔豬水腫病是一種腸毒血癥，其發(fā)病機制為：

10、大腸桿菌以其菌毛（F18）粘附于小腸上皮細(xì)胞；細(xì)菌定居和大量繁殖；在腸內(nèi)產(chǎn)生Stx2e并被吸收；進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)并造成細(xì)胞死亡和組織病變。由于SLT-e也是一種血管毒素，可引起血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，血管通透性改變，導(dǎo)致病豬出現(xiàn)水腫和典型的神經(jīng)癥狀。神經(jīng)癥狀是由腦水腫所致，并非是毒素對神經(jīng)細(xì)胞的直接作用。2、LEE毒力島LEE毒力島是大多數(shù)STEC菌株具有的一個35kb左右的毒力島， 與細(xì)菌對腸道細(xì)胞產(chǎn)生的AE損傷緊密相關(guān)。AE損傷（attaching and effacing lesion）:細(xì)菌黏附宿主細(xì)胞后，使腸上皮細(xì)胞刷狀緣微絨毛變性、抹平和消失，細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)發(fā)生重排而產(chǎn)生的特異性損傷。大腸桿菌致

11、病性有關(guān)的其他毒力因子內(nèi)毒素（LPS）、具有抗吞噬作用的K抗原、溶血素、大腸菌素V、血清抵抗因子、鐵離子清除因子等；在不同動物大腸桿菌病的發(fā)生中可能起到不同的致病作用。五、微生物學(xué)診斷畜禽致病性大腸桿菌的分離與鑒定程序。病料的采集：敗血癥病例：病變的內(nèi)臟組織，直接在血瓊脂或麥康凱平板上劃線分離培養(yǎng)。幼畜腹瀉及豬水腫病病例：各段小腸內(nèi)容物或粘膜刮取物以及相應(yīng)腸段的腸系膜淋巴結(jié)，分別在麥康凱平板和血平板上劃線分離培養(yǎng)。動物致病性大腸桿菌的分離與鑒定程序防控1、分離菌株進(jìn)行藥敏試驗篩選藥物2、疫苗免疫接種單價或多價疫苗自家疫苗亞單位疫苗基因工程疫苗均為滅活疫苗附： 禽大腸桿菌病禽大腸桿菌病是由大腸埃

12、希氏菌的某些血清型所引起的一類疾病的總稱。包括心包炎、氣囊炎、敗血癥、臍炎、眼炎、卵黃性腹膜炎或慢性腫瘤樣肉芽腫。 禽大腸桿菌病【流行特點】 禽大腸桿菌病本病可通過消化道、呼吸道傳播。當(dāng)各種應(yīng)激因素造成機體免疫功能下降時，就會發(fā)生感染，因此，本病常成為某些傳染病的并發(fā)或繼發(fā)性疾病。各種年齡的家禽均可感染，幼雞最易感。 禽大腸桿菌病 【癥狀及眼觀病變】 禽大腸桿菌病常繼發(fā)于呼吸道疾病，病雞咳嗽和呼吸困難 禽大腸桿菌病本病多見于512周齡的幼雞，69周齡為發(fā)病高峰。 1 氣囊炎、肝周炎、心包炎 禽大腸桿菌病剖檢可見氣囊壁增厚 禽大腸桿菌病纖維素性心包炎、肝周炎禽大腸桿菌病纖維素性心包炎禽大腸桿菌病

13、嚴(yán)重的纖維素性心包炎禽大腸桿菌病2 幼雛臍帶炎 禽大腸桿菌病臍孔周圍皮膚紅腫（鴨） 禽大腸桿菌病3 卵巢炎及卵黃性腹膜炎 禽大腸桿菌病 卵巢感染發(fā)炎，卵泡變形（鴨） 禽大腸桿菌病或引起腹膜炎，致使腸粘連，稍后卵黃凝固禽大腸桿菌病4 輸卵管炎 禽大腸桿菌病小雞輸卵管膨大，內(nèi)有灰白色干酪樣滲出物禽大腸桿菌病成年產(chǎn)蛋母禽輸卵管明顯膨大禽大腸桿菌病鵪鶉輸卵管內(nèi)有白色干酪樣物，黏膜充血、出血禽大腸桿菌病5 肉芽腫 禽大腸桿菌病頭部皮下結(jié)締組織肉芽腫 禽大腸桿菌病腸系膜肉芽腫 （日.崛內(nèi)貞治）禽大腸桿菌病6 腸炎 禽大腸桿菌病鴿直腸黏膜充血、出血，充滿綠色糞便 禽大腸桿菌病7 禽蜂窩織炎 禽大腸桿菌病是肉

14、雞腹部的一種慢性皮膚病，病變見于腹中線和大腿之間，皮膚發(fā)紅、破損 禽大腸桿菌病 皮下有黃白色干酪樣壞死物禽大腸桿菌病【防治要點】 禽大腸桿菌病加強飼養(yǎng)管理，定期消毒，消除本病誘因，如飼養(yǎng)密度過大、通風(fēng)不良等，可有效降低本病發(fā)病率。禽大腸桿菌病血清型眾多，免疫原性差，在本病流行嚴(yán)重地區(qū)，可使用自家疫苗，有一定保護(hù)作用。發(fā)病雞群可用廣譜抗菌藥物如新霉素、磺胺、諾氟沙星等進(jìn)行治療，但由耐藥菌株的普遍存在，最好根據(jù)藥敏試驗結(jié)果確定用藥，才能取得滿意療效。 禽大腸桿菌病第二節(jié) 沙門氏菌屬 Salmonella沙門氏菌屬是一大群寄生于人和動物腸道內(nèi)，生化特性和抗原結(jié)構(gòu)相似，G，兼性厭氧的無芽胞直桿菌。除極

15、少數(shù)外，多以周生鞭毛運動。該菌屬在醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)和公共衛(wèi)生上均十分重要：絕大多數(shù)沙門氏菌對人和動物有致病性，能引起人和動物的多種不同臨床表現(xiàn)的沙門氏菌病，并為人類食物中毒的主要病原之一。沙門氏菌的分類根據(jù)新近的沙門氏菌的分類方案，本屬菌現(xiàn)可分為兩個種：腸炎沙門氏菌（S.enterica）邦戈爾沙門氏菌（S.bongori）腸炎沙門氏菌又分為6個亞種：腸道亞種（enterica）薩拉姆亞種（salamae）亞利桑那亞種（arizonae）雙相亞利桑那亞種（diarizonae）豪頓亞種（houtenae）因迪卡亞種（indica）大部分沙門氏菌均歸于腸炎亞種，幾乎包括所有對人和溫血動物致病的各種血清

16、型菌株，并具有屬的典型生化特性。一、形態(tài)及染色特性沙門氏菌呈直桿狀，0.71.52.05.0m， G 。除雞白痢和雞傷寒沙門氏菌外，其余各菌均以周生鞭毛運動；且絕大多數(shù)具有型菌毛。沙門氏菌的革蘭氏染色及鞭毛染色禽沙門氏菌豬副傷寒沙門氏菌 Rod-shaped Bacterium(causes salmonellosis), Salmonella typhimurium (SEM x20,800) Rod-shaped Bacterium(causes salmonellosis), Salmonella enteritidis (SEM x40,020)二、培養(yǎng)及生化特性培養(yǎng)特性本屬大多數(shù)細(xì)菌

17、的培養(yǎng)特性與埃希氏菌屬相似。雞白痢、雞傷寒、羊流產(chǎn)和甲型副傷寒等沙門氏菌在肉湯瓊脂上生長貧瘠，形成較小的菌落。麥康凱上，大多數(shù)菌株因不發(fā)酵乳糖而形成無色菌落。本菌屬有SR變異。培養(yǎng)基中加入硫代硫酸鈉、胱氨酸、血清、葡萄糖、腦心浸液和甘油等均有助于本菌生長。Salmonella enterica black colonies on HEK agarSalmonella enteriditis growth on MacConkey (colorless) agar生化鑒別本菌屬的具體生化鑒別可參考課本大多數(shù)沙門氏菌具有以下特性：Urea Test 三、抗原結(jié)構(gòu)及變異菌體(O)抗原分群鞭毛(H)抗

18、原分型毒力(Vi)抗原微莢膜成分O抗原是細(xì)胞壁表面的耐熱多糖抗原；根據(jù)O抗原以阿拉伯?dāng)?shù)字表示，至少有60多種O抗原。一直沙門氏菌可以具有多種不同的O抗原1、O抗原H抗原是本屬菌的蛋白質(zhì)性鞭毛抗原，計有63種；同一O群的沙門氏菌又根據(jù)它們的H抗原的不同再細(xì)分成許多不同的血清型菌。2、H抗原Vi抗原與毒力（virulence）有關(guān)，故稱為Vi抗原。是沙門氏菌細(xì)胞表面的N乙酰半乳糖醛酸組成的莢膜多糖抗原；具有Vi抗原的菌株，在10060min加熱后才能與相應(yīng)的O抗原的血清產(chǎn)生凝集反應(yīng)。3、Vi抗原4、血清型以O(shè)：Vi：第一相H：第二相H形式表示：目前本菌屬至少已有2500個血清型。四、致病性及免疫性

19、沙門氏菌病是一種重要的人畜共患病，動物宿主廣泛。本菌最常侵害幼、青年動物，使之發(fā)生敗血癥、胃腸炎及其它組織局部炎癥。對成年動物則往往引起散發(fā)性或局限性沙門氏菌病，發(fā)生敗血癥的懷孕母畜可表現(xiàn)流產(chǎn)，在一定條件下亦偶爾引起急性流行性暴發(fā)。隱性感染或康復(fù)帶菌者，可間歇地排菌，成為主要傳染來源。野鳥、嚙齒動物、蜱和一些昆蟲也可傳播。主要傳染途徑是消化道。許多環(huán)境條件，如衛(wèi)生不良、過度擁擠、氣候惡劣、內(nèi)服皮質(zhì)類激素、分娩、長途運輸以及發(fā)生其它病毒或寄生蟲感染均可增加易感動物發(fā)生沙門氏菌病。（一）宿主嗜性根據(jù)沙門氏菌對宿主適應(yīng)性或嗜性不同，可將沙門氏菌分成三群。第一群具有高度適應(yīng)性或?qū)Ｊ刃?，它們只對人或某種

20、動物產(chǎn)生特定的疾病。屬于這群的不多。例如雞白痢和雞傷寒沙門氏菌僅使雞和火雞發(fā)病，馬流產(chǎn)、牛流產(chǎn)和羊流產(chǎn)等沙門氏菌分別致馬、牛、羊的流產(chǎn)并在各自宿主中引起疾病；豬傷寒沙門氏菌僅侵害豬；傷寒與甲、乙、丙三型副傷寒以及仙臺等血清型是高度適應(yīng)于人類的沙門氏菌，對動物不引起自然感染。1、專嗜性沙門氏菌第二群是偏嗜性沙門氏菌，多多少少適應(yīng)于特定動物；僅個別血清型如豬霍亂和都柏林沙門氏菌，分別是豬和牛羊的強適應(yīng)性菌型，多在各自宿主中致病，但也能感染其它動物。現(xiàn)在?？蓮母嵫蚋篂a中分離到亞利桑那沙門氏菌，并認(rèn)為這型菌正在適應(yīng)于羊。2、偏嗜性沙門氏菌第三群是非適應(yīng)性或泛嗜性沙門氏菌，它們具有廣泛感染的宿主譜，能引

21、起人和各種動物的沙門氏菌病，具有重要的公共衛(wèi)生意義。這群血清型占本屬的大多數(shù)，鼠傷寒和腸炎沙門氏菌是其中二個突出代表。3、泛嗜性沙門氏菌（二）致病機理許多研究資料表明，沙門氏菌具有多種可能的毒力因子，其中主要的有：1、脂 多 糖2、腸 毒 素 3、細(xì)胞毒素4、侵襲力與毒力基因1、脂多糖（LPS）LPS是本菌的一個重要的毒力因子防止吞噬和殺傷。引起發(fā)熱、粘膜出血、白細(xì)胞減少、彌散性血管內(nèi)凝血、循環(huán)衰竭等中毒癥狀以及休克死亡。2、腸毒素有些沙門氏菌血清型可產(chǎn)生腸毒素。 CT樣毒素：霍亂毒素樣腸毒素。它在結(jié)構(gòu)、功能和抗原性上與CT和ETEC的LT1相似。 在本菌還發(fā)現(xiàn)另一種腸毒素可致兔腸積液，但活性

22、不被CT抗血清中和。盡管對沙門氏菌腸毒素在疾病發(fā)生中所起的作用還知之甚少。3、細(xì)胞毒素細(xì)胞毒素可能是腸上皮細(xì)胞損傷的因素；目前本菌有三種細(xì)胞毒素。4、侵襲力與毒力基因侵襲力：有毒力的沙門氏菌能侵入小腸粘膜上皮細(xì)胞，并穿越該細(xì)胞層到達(dá)下層組織。菌細(xì)胞可被吞噬細(xì)胞吞噬，但不被殺滅并可在細(xì)胞內(nèi)繼續(xù)生長繁殖。這與本菌的一些相關(guān)毒力基因有密切聯(lián)系。毒力基因：指非持家功能所必需的基因，它編碼的產(chǎn)物有助于病原體在宿主體內(nèi)定居和（或）造成機體損傷。這些毒力基因的菌株的毒力要比無質(zhì)粒菌株強數(shù)百至數(shù)萬倍。（三）免疫性由于沙門氏菌可在細(xì)胞內(nèi)生長繁殖，因此細(xì)胞免疫為主,體液免疫為輔；體液免疫應(yīng)答主要是IgM抗體。五、

23、微生物學(xué)診斷沙門氏桿菌屬的分離鑒定程序 常用增菌培養(yǎng)基：亮綠-膽鹽-四硫磺酸鈉肉湯、四硫磺酸鹽增菌液、亞硒酸鹽增菌液以及亮綠-胱氨酸-亞硒酸氫鈉增菌液等。常用鑒別培養(yǎng)基：常用麥康凱、伊紅美蘭、SS、去氧膽鹽鈉-枸櫞酸鹽、HE、三糖鐵和尿素等瓊脂。六、防制疫苗接種；嚴(yán)格實行衛(wèi)生檢驗和檢疫規(guī)程；有效的抗生素：由于本屬菌的耐藥菌株不斷在增加，最好使用經(jīng)藥敏試驗選定的高敏藥物用于治療病畜禽。第三節(jié) 其它腸道桿菌 (Other enteric bacilli)1、耶爾森氏菌屬（Yersinia）2、克雷伯氏菌屬（Klebsiella）3、變形桿菌屬（Proteus）4、志賀氏菌屬 （Shigella ）

24、 1、耶爾森氏菌屬（Yersinia）于1980年被正式歸入腸桿菌科。本菌屬現(xiàn)有11個種，對人和動物有致病性的主要是：鼠疫耶爾森氏菌（Y.pestis） （簡稱鼠疫桿菌） ；假結(jié)核耶爾森氏菌（Y.pseudotuberculosis）；小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌（Y.enterocolitica）。另外，魯氏耶爾森氏菌是蛙科魚類尤為硬頭鱒的腸型紅口?。╡nteric red mouth disease）的病原菌，對特定地區(qū)紅蛙魚養(yǎng)殖業(yè)可造成嚴(yán)重?fù)p失。1630年倫敦爆發(fā)鼠疫1665年倫敦鼠疫黑夜埋人G，運動或不運動、多形性短小桿菌。鞭毛：除鼠疫耶爾森氏菌外， 其余成員2228培養(yǎng)時有動力，37培養(yǎng)則無；