微生物學第10章-腸桿菌屬

第10章腸桿菌科潘建平教授浙江大學醫(yī)學院腸桿菌科（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。

目前已有44個屬，170多個種。但該科引起人類95％以上感染的菌種卻不到20個。

腸桿菌科的細菌與醫(yī)學的關(guān)系可分為三種情況：

①致病菌：有少數(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時，即可引起機會性感染，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。3.生化反應(yīng)

乳糖發(fā)酵試驗可初步鑒別志賀菌、沙門菌等致病菌和其他大部分非致病腸道桿菌，前二者不發(fā)酵乳糖。4.抗原結(jié)構(gòu)

主要有菌體O抗原、鞭毛H抗原和莢膜抗原。5.抵抗力

對理化因素抵抗力不強。6.變異

腸桿菌科細菌易出現(xiàn)變異菌株，其中最常見的是耐藥性變異。腸桿菌科細菌革蘭染色抗原結(jié)構(gòu)

G－桿菌。多數(shù)菌株有周身鞭毛，有菌毛，無芽胞。

兼性厭氧。

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。IMViC試驗結(jié)果為“＋＋－－”。

有O、H和K三種抗原。

能產(chǎn)生大腸菌素（colicin）。一、生物學性狀（一）致病物質(zhì)

1.黏附素（adhesine）

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

2.外毒素

志賀毒素（Stx）、耐熱腸毒素（ST）、不耐熱腸毒素（LT）。

3.其他內(nèi)毒素、莢膜、載鐵蛋白和III型分泌系統(tǒng)。

二、致病性與免疫性（二）所致疾病

1.腸道外感染

腸道外感染以化膿性感染(如新生兒腦膜炎、敗血癥)和泌尿道感染最為常見。

2.胃腸炎

某些血清型可引起人類胃腸炎，與食入污染的食品和飲水有關(guān)，為外源性感染。

引起胃腸炎的大腸埃希菌菌株作用部位疾病與癥狀致病機制ETEC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LT和ST腸毒素，大量分泌液體和電解質(zhì)；黏附素EIEC大腸水樣便，繼以少量血便，腹痛，發(fā)熱質(zhì)粒介導侵襲和破壞結(jié)腸粘膜上皮細胞EPEC小腸嬰兒腹瀉；水樣便，惡心，嘔吐，發(fā)熱質(zhì)粒介導A/E組織病理變化，伴上皮細胞絨毛結(jié)構(gòu)破壞，導致吸收受損和腹瀉EHEC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，導致吸收受損EAEC小腸嬰兒腹瀉；持續(xù)性水樣便，嘔吐，脫水，低熱質(zhì)粒介導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、膿、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

2.腸道內(nèi)感染（三）衛(wèi)生細菌學檢查三、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。

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

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則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

G－短小桿菌。無芽胞，無鞭毛，無莢膜，有菌毛。一、生物學性狀

分解葡萄糖，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。除宋內(nèi)志賀菌個別菌株外，均不發(fā)酵乳糖。動力陰性。

志賀菌屬細菌有O和K兩種抗原。O抗原是分類的依據(jù)，藉以將志賀菌屬分為4群和40余血清型（包括亞型）：

A群即痢疾志賀菌（S.

dysenteriae）

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）

志賀菌的抵抗力比其它腸道桿菌弱。（一）致病物質(zhì)

侵襲力和內(nèi)毒素，有的菌株能產(chǎn)生外毒素。（二）所致疾病

細菌性痢疾。我國主要為B群和D群。

傳染源：病人和帶菌者

傳播途徑：糞-口途徑

感染幾乎只局限于腸道，一般不侵入血液。

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、膿血黏液便，伴有里急后重（tenesmus）。二、致病性與免疫性

急性中毒性痢疾多見于小兒。

急性細菌性痢疾有10％～20％的病人可轉(zhuǎn)為慢性。

（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）。病后免疫期短暫，也不鞏固。（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；標本應(yīng)新鮮；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。（二）分離培養(yǎng)與鑒定（三）毒力試驗（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。

此菌很易出現(xiàn)多重耐藥菌株。

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）。四、防治原則第三節(jié)沙門菌屬

沙門菌屬（Salmonella）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）,可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。G－桿菌，有菌毛。除個別例外，都有周身鞭毛。一般無莢膜。均無芽孢。兼性厭氧，不發(fā)酵乳糖。對葡萄糖、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。主要有O和H兩種抗原，少數(shù)菌中尚有Vi抗原沙門菌對理化因素的抵抗力較差。一、生物學性狀（一）致病物質(zhì)

1.侵襲力

有毒株能侵襲小腸粘膜。通過種特異性菌毛先與M細胞結(jié)合，接著SPI-I分泌系統(tǒng)向M細胞中輸入沙門菌分泌侵襲蛋白，引發(fā)宿主細胞內(nèi)肌動纖維重排，誘導細胞膜凹陷，導致細菌內(nèi)吞。沙門菌在吞噬小泡內(nèi)生長繁殖，使宿主細胞死亡，細菌擴散并進入毗鄰細胞淋巴組織。

2.內(nèi)毒素

3.腸毒素

個別沙門菌如鼠傷寒沙門菌可產(chǎn)生腸毒素。二、致病性與免疫性（二）所致疾病

傳染源為病人和帶菌者，其次為帶菌動物及其動物產(chǎn)品。人類沙門菌感染有4種類型：

1.腸熱癥(entericfever,

typhoidfever)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。

2.胃腸炎（食物中毒）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。多見于老人、嬰兒和體弱者。二、致病性與免疫性（二）所致疾病（續(xù)）

3.敗血癥

多見于兒童和免疫力低下成人。經(jīng)口感染后，病菌即侵入血循環(huán)。敗血癥癥狀嚴重，但腸道癥狀較少見。

4.無癥狀帶菌者

約1％～5％傷寒或副傷寒患者，在癥狀消失后一年仍可在其糞便中檢出沙門菌，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o癥狀（健康）帶菌者。（三）免疫性

特異性細胞免疫是主要防御機制。胃腸炎的恢復(fù)與腸道局部生成sIgA有關(guān)。二、致病性與免疫性（一）標本

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）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。三、微生物學檢查法

肥達試驗（Widaltest）

定義：

用已知傷寒沙門菌菌體O抗原和H鞭毛抗原、甲型副傷寒沙門菌、肖氏沙門菌和希氏沙門菌H鞭毛抗原的診斷菌液與受檢血清做試管或微孔板定量凝集試驗，測定受檢血清中有無相應(yīng)抗體及其效價的凝集試驗。肥達試驗結(jié)果的解釋：

1.正常值

一般是傷寒沙門菌O凝集效價<1:80，H凝集效價<1:160，引起副傷寒沙門菌H凝集效價<1:80。

2.動態(tài)觀察

若效價逐次遞增或恢復(fù)期效價比初次效價≥4倍者即有診斷意義。

3.O與H抗體的診斷意義

O、H凝集效價均超過正常值，則腸熱癥的可能性大；如兩者均低，患病可能性??；若O不高H高，有可能是預(yù)防接種或非特異性回憶反應(yīng)；如O高H不高，則可能是感染早期或與傷寒沙門菌O抗原有交叉反應(yīng)的其他沙門菌感染。

4.少數(shù)病例在整個病程中，肥達試驗始終在正常范圍內(nèi)。

做好水源和食品的衛(wèi)生管理，防止被沙門菌感染的人和動物的糞便污染。感染動物的肉類、蛋等制品要徹底烹飪。

發(fā)現(xiàn)、確診和治療帶菌者。帶菌期間不能從事飲食行業(yè)的工作。

目前國際上公認的新一代疫苗是傷寒Vi莢