醫(yī)學微生物學教學課件：第九章 腸桿菌科

第九章腸桿菌科腸桿菌科（Enterobacteriaceae）

細菌

是一大群生物學性狀相似的革蘭陰性桿菌，常寄居在人和動物的腸道內(nèi)，亦存在于土壤、水和腐物中。

目前有44個屬，170多個種。

引起人類95％以上感染的菌種不到20個。腸桿菌科細菌與醫(yī)學關(guān)系：

①致病菌：少數(shù)細菌總是引起人類疾病，如傷寒沙門菌、志賀菌、鼠疫耶爾森菌等；

②機會致病菌：一部分細菌屬于正常菌群，但當宿主免疫力降低或細菌移位至腸道以外部位，引起機會性感染，如大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、奇異變形桿菌等；

③由正常菌群轉(zhuǎn)變而來的致病菌：如引起胃腸炎的大腸埃希菌，即是由于獲得位于質(zhì)粒、噬菌體或毒力島上的毒力因子基因后而成為致病菌。腸桿菌科細菌共同生物學特性：1.形態(tài)與結(jié)構(gòu)

中等大小G－桿菌。大多有菌毛，多數(shù)有周鞭毛，少數(shù)有莢膜，不產(chǎn)生芽胞。

2.培養(yǎng)

兼性厭氧或需氧，營養(yǎng)要求不高（普通瓊脂平板，濕潤，光滑，灰白色，中等大小，部分產(chǎn)生溶血環(huán)，液體培養(yǎng)基渾濁生長）。3.生化反應(yīng)

過氧化氫酶陽性，氧化酶陰性。

乳糖發(fā)酵試驗：志賀菌、沙門菌等致病菌--不發(fā)酵乳糖，

與大部分非致病腸道桿菌鑒別。

4.抗原結(jié)構(gòu)

菌體O抗原：屬特異性，耐熱(100度不被破壞)，引起IgM型抗體；

鞭毛H抗原：不耐熱（60度，30min破壞），引起IgG型抗體；

莢膜抗原：型特異性，60度，30min可去除，傷寒沙門菌Vi、大腸埃希菌K5.抵抗力

無芽孢，對理化因素抵抗力不強，60度，30min即死亡，易被一般化學消毒劑殺滅。常用氯水進行飲水消毒。6.變異

易出現(xiàn)變異菌株（質(zhì)粒、噬菌體、轉(zhuǎn)座子、毒力島介導(dǎo)）（密切接觸的腸道微環(huán)境），其中最常見的是耐藥性變異。第一節(jié)埃希菌屬

埃希菌屬（Escherichia）有6個種，大腸埃希菌（E.coli）是臨床最常見、最重要的一個菌種。

①大腸埃希菌是腸道中重要的正常菌群；

②在宿主免疫力下降或細菌侵入腸外組織器官后即可成為機會致病菌，引起腸道外感染；

③一些血清型的大腸埃希菌具有致病性，能導(dǎo)致人類胃腸炎；

④在環(huán)境衛(wèi)生和食品衛(wèi)生學中常被用作糞便污染的衛(wèi)生學檢測指標。G－桿菌。多數(shù)菌株有周身鞭毛，有菌毛，無芽胞兼性厭氧，普通培養(yǎng)基，形成灰白色中等大小，S型菌落。一、生物學性狀能發(fā)酵葡萄糖等多種糖類，產(chǎn)酸并產(chǎn)氣，絕大多數(shù)菌株發(fā)酵乳糖（非致病菌），

IMViC試驗結(jié)果為“＋＋－－”

有O、H和K三種抗原，血清分型的基礎(chǔ)。能產(chǎn)生大腸菌素（colicin）。（一）致病物質(zhì)

1.黏附素（adhesine）避免細菌在排尿和腸蠕動時被排除，

特異性高

包括定植因子抗原（CFA）、集聚黏附菌毛（AAF）、束形成菌毛（bundleformingpili,Bfp）、緊密粘附素（intimin）、P菌毛、I型菌毛和侵襲質(zhì)?？乖╥nvasionplasmidantigen,Ipa）蛋白等。

二、致病性與免疫性2.外毒素

志賀毒素（Stx-1，Stx-2）、耐熱腸毒素（Sta,STb）、不耐熱腸毒素（LT-I,LT-II）、溶血素A；3.內(nèi)毒素、莢膜、載鐵蛋白(可從宿主獲取鐵離子)和III型分泌系統(tǒng)（typeIIIsecretionsystems）(輸送毒性基因產(chǎn)物)等。

1.腸道外感染（內(nèi)源性感染）

腸道外感染以化膿性感染（腹膜炎，闌尾炎等）和泌尿道感染（尿道炎，膀胱炎等）最為常見。敗血癥（腸穿孔）：具很高死亡率新生兒腦膜炎:小于1歲嬰兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的主要致病因子泌尿道感染（上行感染）：結(jié)腸-尿道-膀胱-腎臟/前列腺；尿路致病性大腸埃希菌。（癥狀：尿頻，血尿，排尿困難，膿尿等）（二）所致疾病

2.腸道感染——胃腸炎（外源性感染）菌株作用部位疾病與癥狀致病機制ETEC（腸產(chǎn)毒素性）小腸旅行者腹瀉；嬰幼兒腹瀉；水樣便，惡心，嘔吐，腹痛，低熱質(zhì)粒介導(dǎo)LT和ST腸毒素，大量分泌液體和電解質(zhì)；黏附素EIEC（腸侵襲性）大腸水樣便，繼以少量血便，腹痛，發(fā)熱質(zhì)粒介導(dǎo)侵襲和破壞結(jié)腸粘膜上皮細胞EPEC（腸致病性）小腸嬰兒腹瀉；水樣便，惡心，嘔吐，發(fā)熱質(zhì)粒介導(dǎo)A/E組織病理變化，伴上皮細胞絨毛結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致吸收受損和腹瀉EHEC（腸出血性）大腸水樣便，繼以大量出血，劇烈腹痛，低熱或無，可并發(fā)HUS、血小板減少性紫癜溶原性噬菌體編碼Stx-I或Stx-II，中斷蛋白質(zhì)合成;A/E損傷，伴小腸絨毛結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致吸收受損EAEC（腸聚集性）小腸嬰兒腹瀉；持續(xù)性水樣便，嘔吐，脫水，低熱質(zhì)粒介導(dǎo)集聚性粘附上皮細胞，伴絨毛變短，單核細胞浸潤和出血，液體吸收下降（一）標本

腸外感染采取中段尿、血液、膿液、腦脊液等；胃腸炎則取糞便。（二）分離培養(yǎng)與鑒定

1.腸道外感染:形態(tài)，IMViC實驗（++--），尿路感染時每ml尿含菌≥10萬，有診斷價值

2.腸道內(nèi)感染：鑒定可疑菌落，ELISA，核酸雜交，PCR等鑒定腸毒素，毒力因子和血清型等

（三）衛(wèi)生細菌學檢查:每1000ml水中大腸菌群數(shù)≤3個，每100ml

瓶裝汽水、果汁中，大腸菌群數(shù)≤5個三、微生物學檢查法

疫苗接種預(yù)防已在畜牧業(yè)領(lǐng)域中開展了廣泛研究（菌毛疫苗）。

預(yù)防人類ETEC感染、O157感染的（LPS做抗原）疫苗正在研究中?？股刂委煈?yīng)在藥物敏感試驗的指導(dǎo)下進行。

尿道插管和膀胱鏡檢查應(yīng)嚴格無菌操作。對腹瀉病人應(yīng)進行隔離治療。

污染的水和食品是ETEC最重要的傳染媒介，EHEC常由污染的肉類和未消毒的牛奶引起，充分的烹飪可減少感染的危險。四、防治原則第二節(jié)志賀菌屬（Shigella）俗稱痢疾桿菌，是人類細菌性痢疾的病原菌。我國傳染病數(shù)和死亡數(shù)排序：痢疾發(fā)病數(shù)在前五位，死亡數(shù)在前十位。

G－短小桿菌。有菌毛，無芽胞，無鞭毛，無莢膜。一、生物學性狀營養(yǎng)要求不高，普通瓊脂平板上半透明光滑型菌落。宋內(nèi)志賀菌常出現(xiàn)扁平的粗糙型菌落。分解葡萄糖，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。除宋內(nèi)志賀菌個別菌株遲緩發(fā)酵乳糖（一般需3～4天）外，均不分解乳糖。在SS選擇鑒別培養(yǎng)基上，呈無色半透明菌落。硫化氫陰性，動力陰性。

志賀菌的抵抗力比其它腸道桿菌弱：60℃10mins，酸和一般消毒劑敏感。糞便標本迅速送檢。志賀菌屬細菌有O和K兩種抗原。O抗原是分群的依據(jù)，將志賀菌屬分為4群和40余血清型（包括亞型）：

A群即痢疾志賀菌（S.

dysenteriae）：唯一不能發(fā)酵甘露醇

B群即福氏志賀菌（S.flexneri）

C群即鮑氏志賀菌（S.

boydii）

D群即宋內(nèi)志賀菌（S.

sonnei）：唯一具有鳥氨酸脫羧酶的群

（一）致病物質(zhì)：侵襲力，內(nèi)毒素，外毒素

1.侵襲力:

靶細胞為回腸末端和結(jié)腸粘膜的上皮細胞

二、致病性與免疫性志賀菌只有侵入腸粘膜后才能致病。

決定志賀菌粘附、侵襲、胞內(nèi)繁殖、細胞間擴散等活性的基因均存在于一個140MD的大質(zhì)粒上。這個大質(zhì)粒一旦丟失，有毒株就成無毒株。蛋白的表達亦需要染色體基因的調(diào)節(jié)。

2.內(nèi)毒素：所有菌株都具有，強烈，引起局部及全身癥狀破壞腸粘膜（通透性），促進炎癥、潰瘍、出血、壞死；腸壁植物神經(jīng)系統(tǒng)，功能紊亂、蠕動失調(diào)；發(fā)熱、神智障礙、中毒性休克3.外毒素：A群（Ⅰ、Ⅱ型）產(chǎn)生志賀毒素（STx）,類似EHEC的毒素。阻止蛋白合成?；颈憩F(xiàn)：上皮細胞的損傷細菌（菌毛）吸附腸黏膜上皮細胞穿入細胞并擴散周圍及深入黏膜下層釋放內(nèi)毒素、外毒素腸局部黏膜炎癥（變性、壞死、脫落）出血、壞死、潰瘍膿血便/黏液血便刺激腸壁植物神經(jīng)腸蠕動↑腸肌痙攣腺體分泌↑水分吸收↓腹痛、腹瀉刺激直腸肛門括約肌里急后重便數(shù)增加吸收入血少發(fā)熱、白細胞↑高熱、休克中毒性腦病DIC死亡毒血癥中毒性菌?。ǘ┧录膊?/p>

細菌性痢疾：痢疾志賀菌：較重福氏志賀菌：易轉(zhuǎn)為慢性宋內(nèi)志賀菌：輕型感染傳染源：病人和帶菌者傳播途徑：糞-口途徑

易感：10～150個細菌即可引起感染，常見感染劑量為1000個，明顯低于沙門菌和霍亂弧菌。

感染幾乎只局限于腸道，一般不侵入血液。我國常見典型的急性細菌性痢疾：潛伏期1～3天，突然發(fā)病，常有發(fā)熱、腹痛、水樣瀉轉(zhuǎn)為膿血黏液便，伴有里急后重、腹痛。急性中毒性痢疾多見于小兒，全身中毒癥狀。急性細菌性痢治療不徹底，造成反復(fù)發(fā)作，遷延不愈，病程在兩個月以上者則屬慢性。

有10％～20％的病人可轉(zhuǎn)為慢性，癥狀不明顯，易誤診。（三）免疫性

抗感染免疫主要是消化道粘膜表面的分泌型IgA（sIgA）。

病后免疫保護短暫，不鞏固，易再感染。（一）標本

取糞便膿血或黏液部分，避免與尿混合；在使用抗生素前采樣；采新鮮標本，若不能及時送檢，宜將標本保存于30％甘油緩沖鹽水或?qū)ｉT送檢的培養(yǎng)基內(nèi)。中毒性痢疾者可取肛拭子。（二）分離培養(yǎng)與鑒定（37度18-24小時，無色半透明的可疑菌落）（三）毒力試驗（Sereny）：豚鼠，角膜結(jié)膜炎（四）快速診斷法

免疫染色法；免疫熒光菌球法；協(xié)同凝集試驗；膠乳凝集試驗；分子生物學方法三、微生物學檢查法

非特異性預(yù)防：水、食物和牛奶的衛(wèi)生學監(jiān)測，垃圾處理和滅蠅；

隔離病人和消毒排泄物；

發(fā)現(xiàn)亞臨床病例和帶菌者；抗生素治療感染個體，細菌易出現(xiàn)多重耐藥菌株。

四、防治原則免疫防御現(xiàn)致力于活疫苗的研究。主要分為3類，即減毒突變株、用不同載體菌構(gòu)建的雜交株以及營養(yǎng)缺陷減毒株。例如鏈霉素依賴株（streptomycindependentstrain,

Sd）。第三節(jié)沙門菌屬

沙門菌屬（Salmonella）根據(jù)DNA同源性分兩個種，即腸道沙門菌（S.

enterica）和邦戈沙門菌(S.

bongori)。

血清型現(xiàn)已達2500多種。

沙門菌血清型的正確命名方法：腸道沙門菌腸道亞種傷寒血清型（Salmonella,enterica

subspecies,entericaserotype,Typhi）,縮寫為傷寒血清型沙門菌（SalmonellaTyphi）。

沙門菌屬中少數(shù)血清型是人的病原菌，引起腸熱癥。絕大多數(shù)血清型宿主范圍廣泛，家畜、家禽、野生脊椎動物及冷血動物、軟體動物、環(huán)形動物、節(jié)肢動物（包括蒼蠅）等均可帶菌，其中部分沙門菌是人畜共患病的病原菌，可引起人類食物中毒或敗血癥。對人類有致病性：腸熱癥（直接致?。獋抽T菌，甲型副傷寒沙門菌、肖氏沙門菌、希氏沙門菌食物中毒——鼠傷寒沙門菌、豬霍亂沙門菌、腸炎沙門菌敗血癥——豬霍亂沙門菌最常見一、生物學性狀

1.G－桿菌，有菌毛。除個別例外，都有周身鞭毛，動力陽性。一般無莢膜。無芽孢。

一、生物學性狀2.生化反應(yīng)與培養(yǎng)特性營養(yǎng)要求不高，SS選擇培養(yǎng)基上呈無色半透明菌落3.不發(fā)酵乳糖或蔗糖。發(fā)酵葡萄糖，除傷寒沙門菌產(chǎn)酸不產(chǎn)氣外，其它沙門菌均產(chǎn)酸產(chǎn)氣。4.沙門菌對理化因素的抵抗力較差。5.抗原結(jié)構(gòu)O抗原——特異性低、穩(wěn)定、分群H抗原——特異性高，不穩(wěn)定，分型Vi抗原（毒力抗原）——不穩(wěn)定，可阻止O抗原凝集（一）致病物質(zhì)侵襲力：菌毛與M細胞結(jié)合分泌侵襲蛋白細菌內(nèi)吞宿主細胞死亡耐酸應(yīng)答基因（atr）：抵抗（胃和吞噬體）酸性環(huán)境Vi抗原：微莢膜（抗吞噬和殺傷）內(nèi)毒素：宿主體溫升高，白細胞數(shù)下降個別（鼠傷寒沙門菌）產(chǎn)生腸毒素，與ETEC腸毒素相似二、致病性與免疫性傳染源：病人、帶菌者被污染的水源或在污染水中的貝類生物帶菌動物及其產(chǎn)品動物飼料中的抗生素－－耐藥株（二）所致疾病菌毛進入淋巴液胸導(dǎo)管第二次菌血癥超敏反應(yīng)：腸壁壞死、潰瘍高熱、相對緩脈、肝脾腫大、玫瑰疹、白細胞↓等全身中毒癥狀肝脾腎淋巴結(jié)膽囊尿排菌糞便排菌發(fā)病期（1-4W）潛伏期2W1.腸熱癥：包括傷寒沙門菌引起的傷寒，甲型副傷寒沙門菌、肖氏沙門菌（原稱乙型副傷寒沙門菌）和希氏沙門菌引起的副傷寒。傷寒沙門菌等經(jīng)口感染吸附小腸黏膜細胞上在腸壁、腸系膜淋巴組織中繁殖（致敏）血流（第一次菌血癥）腸出血、腸穿孔2.胃腸炎（食物中毒）

最常見。潛伏期短，6-24h，起病急，病程短2-4天，發(fā)熱、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉。

常見食物主要為肉類食品、蛋類、奶和奶制品，系動物生前感染或加工處理過程污染所致。3.敗血癥

經(jīng)口感染，經(jīng)腸道入血，敗血癥癥狀明顯而腸道癥狀不明顯。多見于兒童和免疫力低下者。4.無癥狀帶菌者

健康帶菌者，恢復(fù)期帶菌者（三）免疫性特異性細胞免疫腸熱癥病后獲得一定免疫保護（一）標本：

腸熱癥：第1周取外周血，第2周起取糞便，第3周起還可取尿液，從第1周至第3周均可取骨髓液；胃腸炎：取糞便和可疑食物。敗血癥：取血液。膽道帶菌者：可取十二指腸引流液。（二）分離培養(yǎng)和鑒定

三、微生物學檢查法（三）血清學診斷用于腸熱癥的血清學試驗有肥達試驗（Widaltest）、間接血凝法、EIA法等，其中肥達試驗在我國仍較普及。（四）傷寒帶菌者的檢出

一般先用血清學方法檢測可疑者Vi抗體進行篩選，若效價≥1：10時，再反復(fù)取糞便等標本進行分離培養(yǎng)，以確定是否為傷寒帶菌者。