[医学微生物学]肠杆菌科.

医学微生物学Medicalmicrobiology第十章肠杆菌科Enterobacteriaceae肠杆菌科细菌:寄居在人和动物肠道中的一大群生物学相似的革兰染色阴性杆菌。寄居人和动物肠道内,土壤,水和腐物中。44个属,170多个种。引起人类95％以上感染的菌种不到20个。埃希菌属:大肠埃希菌志贺菌属:志贺菌-痢疾杆菌致病菌沙门菌属:伤寒沙门菌、副伤寒沙门菌。其他菌属:肠杆菌科的细菌与医学的关系①致病菌：伤寒沙门菌,志贺菌；②机会致病菌：属正常菌群,宿主免疫力降低或细菌移位至肠道以外部位时,引起机会性感染,大肠埃希菌,肺炎克雷伯菌,变形杆菌等；③由正常菌群转为致病菌：如引起胃肠炎的大肠埃希菌,因获得质粒,噬菌体或毒力岛上的毒力因子基因成为致病菌。肠杆菌科细菌共同生物学特性1.形态与结构:中等大小,1-3um×0.4-1.0um,G－杆菌,有菌毛,周鞭毛,少数有荚膜,不产生芽胞。2.培养:兼性厌氧,营养要求不高,2-3mm灰白色不透明菌落,液体培养均匀浑浊。3.生化反应:触媒阳性,氧化酶阴性,还原硝酸盐。志贺菌,沙门菌不发酵乳糖;非致病肠道杆菌能发酵乳糖,重要鉴别试验。4.抗原结构:菌体O抗原:细胞壁最外层,科共同抗原,脂多糖,100℃不破坏。S-R变异。IgM鞭毛H抗原:鞭毛蛋白,60℃H-O变异,IgG。荚膜抗原:型特异,阻止O凝集,ViAg,KAg。5.抵抗力:60℃30’灭活,常用消毒剂敏感。饮用水消毒-氯。6.变异:肠道环境易遗传物质交换,耐药性变异,产毒素变异,抗原性变异,生化反应变异。肠杆菌科细菌革兰染色抗原结构第一节埃希菌属（Escherichia）埃希菌属有6个种,大肠埃希菌（E.coli）最常见,最重要的一个菌种,最早进入人体。①大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群；②宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组织器官后即可成为机会致病菌,引起肠道外感染；③一些血清型的大肠埃希菌具有致病性,导致人类胃肠炎；④在环境卫生和食品卫生学中常被用作粪便污染的卫生学检测指标。G－杆菌,有周鞭毛,有菌毛,无芽胞。兼性厌氧,2-3mm灰白色不透明S型菌落。能发酵葡萄糖等多种糖类,产酸并产气。绝大多数菌株发酵乳糖;IMViC试验结果为“＋＋－－”。有O,H和K三种抗原,O170;H50;K100多种,是血清学分型依据,按顺序表示。产生大肠菌素（colicine）。一、生物学性状（一）致病物质1.黏附素adhesine粘附泌尿肠道粘膜。定植因子抗原,集聚黏附菌毛,束形成菌毛,紧密粘附素,Dr菌毛,P菌毛,I型菌毛和侵袭质粒抗原蛋白等。2.外毒素志贺毒素,耐热肠毒素,不耐肠毒素,溶血素。内毒素,荚膜,载铁蛋白和III型分泌系统。二、致病性与免疫性（二）所致疾病1.肠道外感染内源性,化脓性感染。败血症:45%,死亡率高,血液中繁殖。新生儿脑膜炎:1岁内中枢神经系统感染。泌尿道感染:尿道感染,逆行膀胱,输尿管,肾脏,女性多见。尿频,尿急,排尿困难,血尿,脓尿。尿路致病性大肠杆菌,致病物质菌毛,溶血素。其它:腹膜炎,阑尾炎,手术创口感染。2.胃肠炎食物或饮水进入人体,外源性感染。肠产毒型大肠埃希菌ETEC：旅游者,5岁内婴幼儿腹泻,人与人不传播；发热,恶心,呕吐,腹痛,腹泻,轻度或霍乱样。肠毒素LT-1质粒编码,65℃30’灭活,1个A和5个B,A进入细胞,使ATP转化为cAMP,分泌水,氯,碳酸氢钾,钠吸收减少,腹泻。耐热肠毒素STa,鸟甘酸环化酶,cGMP增加。定值因子,K88制备疫苗,预防家畜腹泻病。肠侵袭型大肠埃希菌EIEC:成年人,较大儿童;发热,腹痛,腹泻,脓血便,里急后重-痢疾症状;不产肠毒素,侵袭结肠粘膜上皮细胞,生长繁殖,向临近组织扩散,炎症,组织细胞坏死；侵袭能力决定于质粒侵袭性基因。肠致病型大肠埃希菌EPEC：婴幼儿腹泻主要病原菌,粘附小肠上皮细胞,破坏刷状缘,导致微绒毛萎缩变平-A/E组织病理损伤。严重水样腹泻,重者可致死,A/E损伤基因位于染色体毒力岛-肠细胞刷平位点内,有40多个基因。肠出血型大肠埃希菌EHEC。出血性结肠炎和溶血性尿毒综合症,5岁易感;1982美国首发,96大阪流行,万人感染,11人死;剧烈腹痛,腹泻,血便,10%发生急性肾衰竭;PC减少,溶血性贫血,溶血性尿毒症,死亡率3-5%;血清型O157:H7;未煮熟肉食牛排,水,牛奶,果汁,蔬菜,水果。牛可能是O157:H7的宿主。50多种。产生志贺毒素,由溶源性噬菌体编码,A,B亚单位,*裂解核糖体中断蛋白质合成;*破坏肾小球内皮细胞滤过减少,肾衰;*肠上皮细胞刷状缘,微绒毛A/E损伤,腹泻。肠集聚型大肠埃希菌EAEC:婴幼儿和旅游者持续性水样腹泻,脱水；不侵袭细胞,细菌在细胞表面自动聚集,成砖状排列；感染使微绒毛变短,单核细胞浸润出血；使细菌在细胞表面聚集的Bfp和AAF由质粒编码;EAEC刺激粘液分泌,细菌形成生物被摸覆盖在小肠上皮上。引起胃肠炎的大肠埃希菌菌株作用部位疾病与症状致病机制ETEC小肠旅行者腹泻；婴幼儿腹泻；水样便，恶心，呕吐，腹痛，低热质粒介导LT和ST肠毒素，大量分泌液体和电解质；黏附素EIEC大肠水样便，继以少量血便，腹痛，发热质粒介导侵袭和破坏结肠粘膜上皮细胞EPEC小肠婴儿腹泻；水样便，恶心，呕吐，发热质粒介导A/E组织病理变化，伴上皮细胞绒毛结构破坏，导致吸收受损和腹泻EHEC大肠水样便，继以大量出血，剧烈腹痛，低热或无，可并发HUS、血小板减少性紫癜溶原性噬菌体编码Stx-I或Stx-II，中断蛋白质合成;A/E损伤，伴小肠绒毛结构破坏，导致吸收受损EAEC小肠婴儿腹泻；持续性水样便，呕吐，脱水，低热质粒介导集聚性粘附上皮细胞，伴绒毛变短，单核细胞浸润和出血，液体吸收下降（一）标本肠外感染:中段尿,血液,脓液,脑脊液;粪便。（二）分离培养与鉴定1.肠道外感染:涂片染色;增菌或接种血琼脂,37℃24hr观察;IMViC:++--;生化鉴定;尿路感染菌落计数,＞10万个/ml。2.肠道内感染:鉴别培养基,可疑菌落系列鉴定,核酸杂交,PCR,毒力因子,血清型鉴定。三、微生物学检查法（三）卫生细菌学检查肠道细菌在自然界中大量分布,饮用水,饮料,食品以大肠菌群数作为重要指标，大肠菌群:在37℃24hr内发酵乳糖产酸产气肠道菌,包括埃希菌属,枸橼酸杆菌属,克雷伯菌属,和肠杆菌属。规定指标:大肠菌群每升饮用水3个,瓶装气水果汁5个/100ml。*孕牛产前6个月接种K99,新生牛犊可获得免疫。*预防人类ETEC感染,B亚单位;O157LPS。*耐药,抗生素应根据药物敏感试验使用。*尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作。*腹泻病人应进行隔离治疗。污染的水和食品是ETEC最重要的传染媒介;EHEC则常由污染的肉类和未消毒的牛奶引起,充分的烹饪可减少感染的危险。四、防治原则第二节志贺菌属(Shigella)人类细菌性痢疾病原菌,肠道传染病；广泛流行,全世界每年病例数超过2亿,其中500万人需住院治疗,65万人死亡。03年以来,我国卫生部在法定传染病排序中,发病总数列前五位,死亡数列前十位。G－短小杆菌,无芽胞,无鞭毛,无荚膜,菌毛。营养要求不高,2mm半透明光滑菌落，分解葡萄糖,产酸不产气;不发酵乳糖,（宋内志贺3-4天）选择培养基上呈无色菌落;双糖培养基底层发酵葡萄糖产酸不产气–红色,穿刺线清晰;上层乳糖不发酵。有O抗原和K抗原,O抗原分类依据,分为4群和40余种血清型和亚型。一、生物学性状群菌种型亚型甘露醇鸟氨酸脱羧酶A群痢疾志贺菌1-10—+B群福氏志贺菌1-6x,y变型+—C群鲍氏志贺菌1-18+—D群宋内志贺菌1+—抵抗力不强：热,酸,消毒剂敏感,60℃10’杀死,胃酸杀菌;食物,水果,蔬菜上,存活10-20天，在水中能繁殖,水源污染可引起暴发流行。（一）致病物质侵袭力,内毒素,外毒素。侵袭力:靶细胞是回肠末端和结肠黏膜细胞。先黏附派伊尔淋巴结的M细胞,通过Ⅲ型分泌系统向上皮细胞分泌蛋白,细胞膜内陷进入细胞生长繁殖,向邻近细胞扩散;IL-1释放,吸引中性粒细胞聚集,损害肠粘膜,细菌进一步向深层扩散;坏死粘膜,死亡的白细胞,纤维蛋白血液构成脓血便。二、致病性与免疫性内毒素:强烈内毒素肠粘膜通透增高,促进内毒素吸收,患者发热,神志障碍,中毒性休克；内毒素破坏肠粘膜,促进炎症,溃疡,坏死出血；作用于植物神经系统,肠功能紊乱蠕动失调直肠括约肌痉挛,腹痛里急后重症状。外毒素:A群产生,志贺毒素1个A亚单位和5个A亚单位组成；B亚单位与细胞糖脂受体结合,A亚单位导入,裂解60S核糖体的28S亚基rRNA,阻止与氨酰tRNA结合,蛋白质合成中断;志贺毒素可介导肾小球内皮细胞损伤,导致溶血性尿毒综合症。（二）所致疾病细菌性痢疾,肠道内感染痢疾志贺菌重;宋内轻;福氏慢性病程长。我国流行宋内和福氏志贺菌,B群和D群。传染源:病人带菌者,粪口途径,普遍易感。潜伏期1-3天,突然发病,发热,腹痛,腹泻，脓血粘液便,里急后重,失水酸中毒,死亡率20%。病程持续3-5天,有10％-20％病人转为慢性,细菌在结肠无症状定值,传染源。二、致病性与免疫性急性中毒性痢疾：病人呈全身中毒症状,高热,休克,中毒性脑病,内毒素使微血管痉挛,缺血,缺氧,导致DIC,多器官功能衰竭,脑水肿,可迅速发生循环,呼吸衰竭死亡。儿童多见。与乙脑鉴别-肛拭。（三）免疫性血液IgG,IgM;粘膜表面sIgA,免疫期短暂,局部感染型,别多。痢疾结肠标本中毒性痢疾（一）标本脓血或黏液部分,使用抗生素前采样,甘油盐水保存,中毒性痢疾肛拭取标本。（二）选择培养基无色半透明菌落,生化,动力,血清凝集。（三）毒力试验9亿/ml菌悬液,豚鼠眼内，结膜炎为侵袭力阳性;HeLa细胞检测毒素。（四）快速诊断法免疫荧光菌球法,协同凝集试验;胶乳凝集试验等。三、微生物学检查法非特异性预防:水,食物和牛奶的卫生学监测;垃圾处理和灭蝇;隔离病人和消毒排泄物;发现亚临床病例和带菌者。特异性预防:营养缺陷减毒株。链霉素依赖株（streptomycindependentstrain,Sd）肠道内不繁殖短期存活。治疗:多重抗生素耐药（multipledrugresistance）菌株。四、防治原则第三节沙门菌属Salmonella伤寒沙门菌伤寒沙门菌*沙门菌属是一群寄生在人和动物肠道中,生化反应和抗原结构相关的G-杆菌,血清型有2500多种。*沙门菌属中少数血清型是人的病原菌,引起肠热症-伤寒。*绝大多数血清型宿主范围广泛,家畜,家禽,野生动物均可带菌，*其中部分沙门菌是人畜共患病的病原菌,可引起人类食物中毒或败血症。一、生物学性状1.G－杆菌,有菌毛,周鞭毛,无荚膜,无芽孢;2.兼性厌氧,营养不高,无色半透明菌落,不发酵乳糖,发酵葡萄糖,产酸产气;伤寒。3.有O和H两种抗原,少数有Vi抗原,O抗原是细胞壁脂多糖中特异多糖,含相同抗原组分的分为一组,致病菌大多在A-E组;H抗原进一步将组内菌分成不同菌型；Vi抗原表面抗原,新分离菌株,毒力抗原。4.抵抗力差,消毒剂敏感,65℃30’杀死,粪便中存活1-2月,低温可长期存活。一、生物学性状(一）致病物质1.侵袭力沙门菌进入肠道,特异性菌毛与派伊尔淋巴结M细胞结合,SPI-I分泌系统向M细胞输入沙门菌侵袭蛋白,细胞内肌动纤维重排,细胞膜凹陷,细菌内吞,吞噬小泡内生长繁殖,细胞死亡,细菌扩散进入毗邻细胞。沙门菌有耐酸应答基因,避免酸性伤害。细胞内氧化酶,超氧化物歧化酶保护沙门菌。Vi抗原,抗吞噬,阻止抗体,补体破坏作用。二、致病性与免疫性2.内毒素沙门菌裂解释放,体温升高,白细胞下降。大量内毒素激活补体替代途径,产生C3aC5a;诱发免疫细胞分泌TNF,IFN,IL-1,中毒休克。3.肠毒素鼠伤寒沙门菌产生肠毒素,性质生物学活性与ETEC产生的肠毒素相似,引起腹泻。