杆菌

第8章肠杆菌科肠杆菌科细菌是一大群生物学性状近似的革兰氏阴性杆菌。多数是肠道的正常菌群，少数为病原菌，具有重要致病意义。肠杆菌科细菌种类繁多，如埃希菌属、沙门菌属、耶尔森菌属、克雷伯菌属、变形杆菌属等。埃希菌属的血清型、肠毒素、志贺毒素和菌毛粘附素等毒力因子及致病机理极具代表性。（Enterobacteriaceae)第一节埃希菌属（Escherichia)埃希菌属有5个种，其中最重要的是大肠埃希菌俗称大肠杆菌（E.coli)，是最常见的临床分离菌。一、形态及染色特性革兰氏阴性小杆菌，无芽孢、兼性厌氧，散在或成对，周鞭毛，有菌毛。二、培养特性1.普通培养基上生长良好，光滑、湿润、半透明、灰白色菌落；2.麦康凯琼脂上形成红色菌落，伊红美蓝琼脂上产生黑色带金属光泽菌落；3.致病菌株在绵羊血平板上呈β型溶血；4.生化特性：糖发酵试验（发酵乳糖）和IMViC（++--）试验。H2S阴性。麦康凯培养基伊红美蓝琼脂（EMB）三糖铁（TSI）琼脂试验三糖铁琼脂(TSI)成分：蛋白胨20.0g牛肉膏3.0g乳糖10.0g蔗糖10.0g葡萄糖1.0g硫酸亚铁铵(含6个结晶水)0.5g酚红0.025g或5g/L溶液5mL氯化钠5.0g硫代硫酸钠0.5g琼脂12.0g蒸馏水1000.0mL试验方法：以接种针挑取待试菌可疑菌落或纯培养物，穿刺接种并涂布于斜面，置36±1℃培养18~24h，观察结果。TSI结果表示：斜面/底层产气；H2SA=产酸（黄色），K=产碱（红色），+为阳性，-为阴性，（）表示偶尔可见反应•志贺氏菌都能分解葡萄糖，产酸不产气，大多不发酵乳糖，不产生H2S。应该产生什么现象？•大肠杆菌，能分解葡萄糖产酸产气，大多数能分解乳糖，不产生H2S。应该是什么现象？•沙门氏菌，能分解葡萄糖，不发酵乳糖，大多数产生H2S，多数产气。右图所示1、2、3、4，可能是大肠杆菌、沙门氏菌还是志贺氏菌？IMViC试验鉴别大肠杆菌与产气杆菌（水的细菌学检查）I（吲哚试验）：有些细菌含有色氨酸酶，能分解蛋白胨中的色氨酸产生吲哚。吲哚与对二甲基氨基苯甲醛结合，就会形成红色的玫瑰吲哚。M（甲基红试验）：某些细菌在糖代谢过程中，将培养基中糖先分解成丙酮酸，丙酮酸再分解成甲基、乙酸、乳酸等，因而使培养基变酸，用甲基红指示剂[pH4.2（红色）—6.3（黄色）]，可使培养基由原来的桔黄色变为红色。V.P.(伏—普试验)：某些细菌可利用葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸进行缩合，脱羧变成乙酰甲基甲醇，此物在碱性条件下能被空气中的氧气氧化成二乙酰。二乙酰与蛋白胨中的精氨酸作用，生成红色化合物。C（柠檬酸盐试验）：有些细菌能利用柠檬酸钠作为碳源，细菌在分解柠檬酸盐及培养基中的磷酸铵后，产碱性化合物，使培养基pH升高，在有１％溴麝香草酚蓝指示剂的情况下，培养基由绿色变为深蓝色。三、抗原及血清型（一）抗原1.菌体抗原（O抗原）：其成分为LPS的多糖侧链。173种，耐热，1个菌株仅含1种。2.荚膜抗原（K抗原）：其成分多数为多糖（K88、K99为蛋白质），80种，1个菌株可含1-2种甚至无。根据对热的耐受程度不同分L、A和B型。3.鞭毛抗原（H抗原）：其成分为蛋白质，不耐热，55种，1个菌株仅含1种。（二）血清型（抗原式）表示方法：O：K：H，如：O8：K23(L)：H19抗原构造复杂鞭毛抗原（H）菌体抗原（O）K或Vi抗原四、致病性根据毒力因子与发病机制不同，将病原性大肠杆菌分为5类：（1）产肠毒素大肠杆菌（ETEC）（2）肠致病性大肠杆菌（EPEC）（3）肠出血型大肠杆菌（EHEC）O157:H7（4）肠侵袭型大肠杆菌（EIEC）：导致炎症性腹泻（5）肠聚集型大肠杆菌（EAEC）两类：细菌寄生部位改变；病原性大肠杆菌。（一）产肠毒素大肠杆菌（ETEC）引起人和动物腹泻，主要毒力因子有两类：1.黏附素（定居因子）：菌毛及非菌毛类蛋白，能黏附宿主的小肠上皮细胞，虽不是直接的致病因子，却是首要的毒力因子。2.肠毒素：分泌到胞外的一种蛋白质性毒素。（1）不耐热肠毒素（heat-labileenterotoxin,LT)对热敏感，可转变成类毒素，具有A（1个）和B亚单位（5个）。A1：毒性部位，导致肠上皮细胞液体分泌亢进；B：无毒，有免疫原性，与上皮细胞GM1神经节苷酯受体结合。（2）耐热肠毒素（heat-stableenterotoxin,ST)耐热，分子量小，无免疫原性。致病机理：细菌经口腔进入易感宿主小肠，菌毛黏附素与小肠上皮细胞微绒毛和表面受体结合，从而定居肠内大量繁殖，产生并释放肠毒素，对靶细胞产生毒性作用。B亚单位与受体结合，A亚单位进入细胞内，活化腺苷酸环化酶，导致cAMP浓度升高，肠细胞分泌机能亢进。（二）产志贺毒素大肠杆菌（STEC）引起猪水肿病，有两类毒力因子：1.黏附素菌毛、外膜蛋白（OMP）、紧密素（intimin）等F18：有助于细菌在肠黏膜上皮细胞定居和繁殖。2.志贺毒素（Stx1,Stx2）有溶原性噬菌体编码，直接导致该病发生的主要毒力因子。AB模式蛋白毒素，靶细胞：肠黏膜细胞、血管上皮细胞、肾和神经组织细胞等。引起出血性结肠炎、溶血性尿毒综合征等。在EHEC和EPEC中具有一个35kb的LEE毒力岛（locusofenterocyteeffacement）,编码造成肠上皮细胞产生A/E损伤（attachingandeffacinglesion）的毒力因子。毒力岛：III型分泌系统：五、诊断标本采集：根据临床疾病类型的不同，采集适当的标本。如败血症病例采集病变的内脏组织，腹泻病例采集小肠内容物。检查方法：（一）分离培养：选择培养基（麦康凯），β溶血（二）生化试验：糖发酵、IMViC试验、H2S阴性（三糖铁培养基）。（三）血清学试验：玻片凝集试验鉴定血清型畜禽致病性大肠杆菌的分离与鉴定程序六、防治目前国内外已有多种疫苗预防大肠杆菌病，如全菌灭活苗、亚单位疫苗、类毒素苗、基因工程疫苗等，Stx2抗毒素被动免疫或类毒素作主动免疫。第二节沙门菌属（Salmonella)绝大多数沙门菌对人和动物有致病性，人类食物中毒的主要病原之一，在公共卫生上占有重要地位。分为两个种：肠道沙门菌和邦戈尔沙门菌种类繁多，迄今已发现2500个以上血清型一、形态及染色与大肠杆菌相似，除鸡白痢和鸡伤寒沙门菌无鞭毛不运动外，其余均以周鞭毛运动。二、培养及生化特性麦康凯培养基：发酵乳糖（大肠杆菌）；不发酵乳糖（沙门氏菌）在选择培养基上因不发酵乳糖而呈无色菌落。IMViC试验：-+-+；多数菌株H2S阳性。三糖铁培养基三、抗原及血清型（一）抗原1.菌体抗原（O抗原）：其成分为LPS的多糖侧链。58种，耐热，1个菌株可含多种，以阿拉伯数字表示。2.荚膜抗原（K抗原）：与毒力有关，又称Vi抗原。有的菌株有，有的菌株无。3.鞭毛抗原（H抗原）：其成分为蛋白质，不耐热，63种,分为两相：（1）第1相（特异相）：小写英文字母表示（2）第2相（非特异相）：阿拉伯数字表示表示方法：O抗原：第1相H抗原：第2相H抗原如：1，4，[5]，12：i:1,2有Vi抗原的，则表示为：（二）血清型（抗原式）O抗原：Vi抗原：第1相H抗原：第2相H抗原四、致病性多数具有致病性，是一种重要的人畜共患病原菌，很容易在动物与动物、动物与人、人与人之间间接或直接传播。根据对宿主适应性不同，可分为：1.专嗜性：如鸡白痢、鸡伤寒沙门氏菌2.偏嗜性：如猪霍乱沙门氏菌3.泛嗜性：如鼠伤寒、肠炎沙门氏菌五、致病机理：沙门菌的致病性与侵袭有关两种途径:一种侵袭动物肠系膜淋巴结集结的淋巴上皮的特殊抗原捕获细胞（M细胞）进入上皮下层组织；另一种是直接侵袭M细胞周围具有吸收能力的上皮细胞进入上皮下层组织。侵袭细胞后，通过信号传导改变细胞骨架结构使微绒毛崩解，细菌在膜小泡中存活、繁殖并释放，被巨噬细胞吞噬，由于细菌多毒力因子的作用得以在巨噬细胞中生存，随巨噬细胞侵入肝、脾、骨髓等不同器官或组织。毒力因子：黏附素：菌毛；脂多糖（LPS）：防止吞噬细胞吞噬和杀伤作用，引起宿主发热、黏膜出血、以及休克死亡等。Vi抗原：荚膜多糖异构体，可抗补体系统的溶解作用及吞噬细胞的吞噬作用。肠毒素：AB型，引起腹泻。细胞毒素：造成肠上皮细胞的损伤。（一）分离培养：鉴别培养基（二）生化试验：糖发酵、IMViC试验、H2S阳性（三糖铁培养基）（三）血清学试验：玻片凝集试验鉴定血清型六、诊断与大肠杆菌的鉴别诊断：被检材料分离培养三糖铁琼脂斜面麦康凯平板涂片镜检生化反应血清型鉴定免疫性体液免疫与细胞免疫在抗沙门菌感染中都很重要体液免疫应答主要为IgM抗体沙门菌免疫母牛的初乳和奶中含有特异性抗体防控目前疫苗多限于预防各种家畜特有的沙门菌病，如猪副伤寒、马流产等由于其血清型多样，还未研制出多种动物通用的疫苗主要采取从农场到餐桌一系列规范性综合预防措施。第3节耶尔森菌属由革兰阴性、多形性短小杆菌组成。有11个菌种，对人致病主要有鼠疫耶尔森菌-------鼠疫（plague）小肠结肠炎耶尔森菌--小肠炎、结肠炎、败血症等假结核耶尔森菌--------胃肠炎、肠系膜淋巴肉芽肿生物学特性形态与染色G-短杆菌、两端浓染、有荚膜。固体：卵圆形或短杆状，液体:短链或丝状可呈多形性培养特性兼性厌氧，28-30℃鼠疫耶尔森：液体清亮，液面有菌膜（静置4-5d呈“钟乳石”状下沉）。其余呈均匀浑浊致病机理耶尔森菌最显著特征：抵抗巨噬细胞杀伤作用，可在巨噬细胞内存活和繁殖。病原体可在宿主体外较低温度下生长，并大量表达侵袭素。侵入哺乳动物宿主体内后，黏附和侵袭功能使得细菌进入回肠和大肠的非吞噬性上皮细胞内。可诱导表达表面蛋白质使其不被吞噬细胞杀伤而得以存活。在小肠组织和淋巴结中，细菌和死亡的吞噬细胞引起脓肿，出现点状坏死。严重可发展成败血症，并在肝脾等器官诱发脓肿。所致疾病病在人群发病前，先有鼠类的发病和流行肺鼠疫败血症型鼠疫腺鼠疫引起物质荚膜、鼠毒素、内毒素等鼠疫，自然疫源性传染病传染源：鼠、病人途径：鼠蚤、人蚤、呼吸道鼠-蚤-人人-人鼠疫烈性传染病，历史上曾发生过三次世界性大流行。1989-1998年世界各地报告鼠疫病例共5440余例，死亡681人2009年7月30日，青海出现鼠疫疫情，12人确诊，2人死亡。伍连德1922年东北鼠疫流行中的疑似病院防控：重点在于切断该病的流行环节灭鼠灭蚤，消灭疫源使用疫苗，鼠疫耶尔森菌的减毒或福尔马林灭活菌苗抗生素及磺胺类药物弧菌属（Vibrio）副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)鳗弧菌（V.anguillarum）气单胞菌属（Aeromonas）代表种：嗜水气单胞菌（A.hydrophila）第9章弧菌科（Vibrionaceae）（一）霍乱弧菌（V.cholerae）形态与染色：液体中：运动非常活泼呈穿梭样涂片中：排列整齐呈鱼群状革兰染色阴性弧型或逗点状，单鞭毛培养特性：耐碱不耐酸碱性琼脂平板上生长良好在pH8.8~9.0的碱性蛋白胨水、在pH8.5-9.5的碱性蛋白胨水中生长良好：碱性蛋白胨水是用于可疑霍乱病例的粪便或直肠拭子的专用培养基。室温6h后，在气液交界面可见生长。G-、逗号状的特征性外形有助于霍乱的初步诊断。根据O抗原不同抗原构造与分型：现已有155个血清群其中O1群、O139群引起霍乱根据表型差异O1群霍乱弧菌的每一个血清型还可分为2生物型古典生物型ELTor生物型可通过羊血细胞溶血试验鉴别抵抗力不耐酸，在正常胃酸中仅能存活4分钟水中存活长，河水、井水、海水中1-3周怕热，100℃1-2分钟死亡霍乱弧菌对氯敏感，用漂白粉处理排泄物可达达消毒目的。致病性人类在自然情况下是霍乱弧菌的唯一易感者，主要通过污染的水源或饮食物经口传染。在一定条件下，霍乱弧菌进入小肠后，依靠鞭毛的运动，穿过粘膜表面的粘液层，可能藉菌毛作用粘附于肠壁上皮细胞上，在肠粘膜表面迅速繁殖，经过短暂的潜伏期后便急骤发病。该菌不侵入肠上皮细胞和肠腺，也不侵入血流，仅在局部繁殖和产生霍乱肠毒素1．霍乱肠毒素:致病因