第11章肠道感染细菌.docx

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第11章肠道感染细菌

第11章肠道感染细菌

教学目的

1．掌握肠杆菌共同生物学特征。

2．掌握埃希菌属致病物质与所致疾病，熟悉其生物学性状及微生物学检查法。

3．掌握志贺菌属致病物质与所致疾病及其耐药性问题。

4．熟悉志贺菌属抗原结构与分类、微生物学检查及菌苗预防问题。

5．掌握沙门氏菌属致病物质与所致疾病、免疫性、及标本采集原则，肠热症的细菌学检查及血清学检查（肥达氏反应的分析与判断）。

6．熟悉沙门氏菌属抗原结构与分类、伤寒的特异性预防。

7．掌握霍乱弧菌形态染色、培养特性及致病物质和所致疾病。

8．熟悉霍乱弧菌生化反应、抗原构造与分型；副溶血性弧菌致病性。

9．了解其它肠道细菌生物学性状、致病性和免疫性。

教学重点

和难点

1．肠道杆菌的共同生物学特性。

2．埃希菌属的致病物质和所致疾病，引起肠道内感染的五种大肠埃希菌。

3．志贺菌属

⑴志贺菌属的致病性和免疫性：

致病物质与所致疾病。

⑵微生物学检查

4．沙门菌属

⑴致病物质及所致疾病。

⑵免疫性

⑶微生物学检查

⑷防治原则：

特异性预防

5弧菌属

⑴霍乱弧菌

①生物学性状。

②致病性：

霍乱弧菌肠毒素的作用机制

③免疫性

④微生物学检查及防治原则。

参考教材

1.医学微生物学，周正任主编，第6版，人民卫生出版社，2003

2.医学微生物学，贾文祥主编，第1版，人民卫生出版社，2005

3.MedicalMicrobiology，KennethJ.RyanandC.GeorgeRay,4thed,Mcgraw-HillMedicalPublishingDivision,2004

学时安排

教学内容：

时间分配

一、肠道杆菌的共同特点：

（一）形态结构与染色

革兰阴性杆菌,无芽胞,多数有鞭毛,致病菌大多有菌毛。

有质粒,能携带耐药性、菌毛、肠毒素等结构基因。

（二）培养及生化反应

易培养,生化反应能力强。

可用含乳糖的培养基分离培养以识别致病菌。

致病菌-   

分解乳糖能力

 常居菌+

（三）抗原构造

复杂。

1.O（菌体）抗原:

是细菌胞壁脂多糖上的O-特异性多糖侧链,按低聚糖上各种糖及其排列次序的不同,构成了O抗原的特异性。

2.H（鞭毛）抗原:

是组成细菌鞭毛的蛋白质成分,按多肽链的氨基酸排列顺序及空间构型决定鞭毛抗原的特异性。

3.表面抗原:

荚膜或包膜抗原,多糖质,抗吞噬,毒力抗原。

在各属细菌中名称不同:

大肠杆菌属中称K抗原,沙门氏菌属中称Vi抗原,志贺氏菌属中称B抗原。

（四）致病作用

多数靠内毒素,少数能产生外毒素（肠毒素）。

综上所述,对肠道的鉴定原则可总结为三句话:

（1）形态无特殊,难区分;

（2）初步鉴定靠生化（反应）;

（3）最后鉴定靠抗原（血清学反应）。

肠道感染细菌是通过粪—口途径进行传播的。

包括肠杆菌科细菌、幽门螺杆菌、霍乱弧菌、副溶血性弧菌及弯曲菌属等。

其中的肠杆菌科细菌种类最多，对人类有致病作用的主要是志贺菌属、沙门菌属和部分大肠埃希菌，其他大多数为肠道正常菌群。

二、埃希菌

埃希菌属有5个种，其中大肠埃希菌最常见，是临床上最重要的一个菌种。

大肠埃希菌，俗称大肠杆菌。

主要表现在：

1．多数在肠道内不致病，并终生伴随，是肠道中重要的正常菌群。

2．在一定条件下可成为条件致病菌，引起肠外感染。

3．有些血清型大肠埃希菌可致人类致腹泻，称致病性大肠埃希菌。

4．在环境卫生和食品卫生学中，常用作被粪便污染的检测指标。

5．在分子生物学和基因工程研究中，是重要的实验材料。

（一）生物学性状

多数菌株有周鞭毛和菌毛。

发酵乳糖，在鉴别培养基上形成有色菌落。

依此区别于沙门菌、志贺菌。

典型的大肠埃希菌IMViC试验结果为“++----”。

抗原结构有 O>170种 是血清学分型的基础

           H>56种

K>100种 （又分为L、A、B三型，一个菌株中，只含一种。

）

大肠埃希菌血清型表示法 O111：

K58（B4）：

H2。

大肠埃希菌产生的大肠菌素可用于大肠埃希菌的分型。

（二）致病性

致病物质有粘附素和外毒素。

所致疾病

1．肠外感染（条件致病——寄居位置改变）

病变以化脓性炎症最为常见。

（1）败血症 是最常见的革兰阴性菌（占45%）。

（2）新生儿脑膜炎 是1岁以内婴幼儿中枢神经系统感染的主要致病因子。

（3）泌尿道感染 常见的有尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎、前列腺炎等。

2．胃肠炎 某些血清型可引起肠内感染，为外源性感染，根据致病机制不同，主要有五种类型。

（1）肠产毒型大肠埃希菌（ETEC）

致病物质 

1）肠毒素 耐热肠毒素（ST）和不耐热肠毒素（LT）。

 2）菌毛（定植因子）、LPS、K抗原等。

（2）肠侵袭型大肠埃希菌（EIEC）

致病物质 质粒介导侵袭和破坏肠粘膜；

内毒素破坏细胞形成炎症和溃疡，引起腹泻。

（3）肠致病型大肠埃希菌（EPEC）  

致病物质 质粒介导（粘附素）粘附和破坏肠粘膜细胞。

导致微绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功能受损，造成严重腹泻。

（4）肠出血型大肠埃希菌（EHEC） 曾在世界各地发生流行，5岁以下儿童易感染，症状轻重不一，可为轻度水泻至伴有剧烈腹痛的血便。

死亡率3-5%。

致病物质 主要有菌毛、毒素。

已分离到50多个血清型，引起人类疾病的大肠埃希菌血清型以O157：

H7为主，但不同国家的流行株不一定相同。

（5）肠集聚型大肠埃希菌（EAEC） 致病物质是粘附素和毒素。

特点是细菌在细胞表面聚集，形成砖状排列，导致微绒毛变短，单核细胞浸润和出血。

（二）微生物学检查

临床标本的检查

1．标本 肠外感染取中段尿、血液、脓液、脑脊液等；腹泻取粪便。

2．分离培养与鉴定    

（1）肠外感染：

1）除血液标本外，均需作涂片染色检查。

2）分离培养后观察菌落形态。

3）鉴定（生化反应、尿路感染需菌落计数）。

（2）肠内感染 将粪便标本接种于鉴别培养基，挑选可疑菌落并鉴定为大肠埃希菌后再分别检测不同类型致胃肠炎大肠埃希菌的肠毒素、毒力因子和血清型等特征。

卫生细菌学检查 

肠道中的大肠埃希菌不断随粪便排出，可污染环境、水源、饮料和食品，样品检出大肠埃希菌愈多，表示粪便污染愈严重，并间接表明可能有肠道致病菌污染。

因此卫生细菌学常以“大肠菌群数”作为水源、饮料、食品等被粪便污染程度的指标。

大肠菌群数是指1000ml饮水中的大肠菌群数。

我国规定的卫生标准：

每1000ml饮水中大肠菌群数不得超过3个；每100ml瓶装汽水、果汁中大肠菌群数不得超过5个。

三、志贺菌

志贺菌属的细菌，通称痢疾杆菌，是人类细菌性痢疾的病原菌。

（一）生物学性状

无鞭毛，有菌毛。

在肠道鉴别培养基上形成无色、半透明的菌落。

均能分解葡萄糖只产酸不产气，除宋内志贺菌迟缓发酵乳糖外，均不分解乳糖。

抗原构造与分类 有O和K两种抗原。

O抗原是分类的依据，将志贺菌属分为四群（种）40余血清型（包括亚型）。

（二）致病性与免疫性

1．致病物质主要是侵袭力和内毒素，有的菌株尚产生外毒素。

（1）侵袭力 借菌毛粘附、穿入回肠末端和结肠粘膜上皮细胞，在上皮细胞内繁殖，形成感染灶，引起炎症反应。

细菌一般不进入血流。

志贺菌穿透上皮细胞的能力，由基因所控制。

志贺菌只有侵入肠粘膜后才能致病。

（2）内毒素 

1）作用于肠粘膜，使通透性增高，促进对内毒素的吸收，引起发热，神志障碍等。

2）破坏肠粘膜，形成炎症、溃疡、呈现典型的脓血粘液便。

内毒素还能作用于肠壁植物神经系统，使肠功能发生紊乱，肠蠕动失调和痉挛。

尤其是直肠括约肌痉挛最明显，因而出现腹痛、里急后重等症状。

（3）外毒素 A群志贺菌I型和=2\*ROMANII型还能产生外毒素，称志贺毒素。

使蛋白质合成中断（上皮细胞损伤）。

2．所致疾病

传染源是病人和带菌者。

传播途径主要为粪一口。

人类对志贺氏菌较易感。

痢疾志贺菌引起病情较重；宋内志贺菌多引起轻型感染；福氏志贺菌感染易转变为慢性，病程迁延；福氏和宋内志贺菌是我国常见的流行型别。

临床感染类型 

（1）急性菌痢 局部症状有脓血便、腹痛、里急后重。

              急性中毒性菌痢，以小儿多见，无明显的消化道症状，主要表现全身严重的中毒症状。

各型志贺菌都有可能引起。

临床主要有高热、神志障碍、休克，病死率较高。

（2）慢性菌痢 病程>2月，迁延不愈，局部症状为主。

3．病后建立的型特异免疫（SIgA）短暂、不持久，无交叉。

（三）微生物学检查

1．粘液脓血便、肛拭标本。

2．分离培养与鉴定 

标本接种肠道鉴别或选择培养基，

↓ 37℃ 24h

取无色较透明菌落进行生化反应和血清学试验，以确定菌群和菌型。

3．毒力试验 测定志贺菌的侵袭力可用Senery试验（致豚鼠角膜结膜炎）。

4．快速诊断法

（1）免疫染色法 （镜下观察有无凝集现象）。

（2）免疫荧光菌球法 简便、快速、特异性高。

 （3）协同凝集试验 （查粪便中有无志贺菌可溶性抗原）。

 （4）乳胶凝集试验 （既可查抗原又可查抗体）。

 （5）分子生物学方法 （PCR，核酸杂交等查细菌DNA）

（四）防治原则 

特异性预防 口服依赖链霉素株（Sd）制成的多价活疫苗有一定保护作用。

药物治疗 抗生素，注意多重耐药菌株。

四、沙门菌

       沙门菌属是一大群寄生在人类和动物肠道中，生化反应和抗原结构相关的革兰阴性杆菌。

已达2463种血清型，但对人致病的仅少数，如引起肠热症的伤寒、副伤寒沙门菌。

其他沙门菌一般对动物致病，也有些沙门菌偶尔可传染给人，引起食物中毒或败血症，如猪霍乱沙门菌、鼠伤寒沙门菌和肠炎沙门菌等。

（一）生物学性状

革兰阴性，除个别外，都有周身鞭毛，有菌毛。

在鉴别培养基上因不分解乳糖，形成无色、光滑、较透明的菌落。

生化反应对沙门菌属各菌的鉴定有重要意义。

抗原构造较复杂，主要有：

1．O抗原 约58种，每个沙门菌的血清型含一种或多种O抗原。

凡含有相同抗原组分的归为一个组，可将沙门菌分成42个组，引起人类疾病的沙门菌大多数在A-E组。

2．H抗原 分第Ⅰ相和第Ⅱ相。

第Ⅰ相特异性高，第Ⅱ相特异性低。

每一组沙门菌根据H抗原不同，可进一步将组内沙门菌分成不同菌型。

3．Vi抗原 存在于新分离的伤寒沙门菌和希氏沙门菌菌体表面（60℃加温、石炭酸处理和传代培养即消失），可阻止O抗原与其相应抗体的凝集反应。

（二）致病性与免疫性

1．致病物质

（1）侵袭力 

1）沙门菌有毒株通过菌毛与小肠上皮细胞（M细胞）结合，并在其中大量繁殖。

2）沙门菌是胞内寄生菌，被巨噬细胞吞噬后，由耐酸应答基因介导使细菌能在吞噬体的酸性环境中生存和繁殖。

3）Vi抗原的保护（抗吞噬、抗杀菌物质）。

（2）内毒素 可引起发热、白细胞下降、中毒性休克等。

（3）肠毒素 某些沙门菌（如鼠伤寒杆菌等）能产生肠毒素，可导致急性胃肠炎。

2．所致疾病

（1）肠热症 伤寒（伤寒沙门菌），副伤寒（甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌）

   传染源 伤寒、副伤寒病人和带菌者。

   传播途径 消化道（粪—口途径）。

发病过程 病原菌食入后在肠及淋巴结中繁殖

↓

第一次菌血症扩散（发热、不适等）

↓

病菌侵入肝、胆、脾、肾、骨髓中繁殖

↓

第二次菌血症（高热、肝脾肿大等）

↓

粪便排菌（肠出血或穿孔）

尿液排菌

若无并发症，2-3w后病情开始好转。

（2）胃肠炎（食物中毒） 是最常见的沙门菌感染，约占70%。

由摄入大量鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、肠炎沙门菌等污染的食物引起。

起病急，有发热、恶心、呕吐、腹痛、水样腹泻。

大多在2~3d自愈。

严重者休克、肾衰死亡。

（3）败血症 多见于儿童和免疫力低下者，致病菌以猪霍乱沙门菌、希氏沙门菌、鼠伤寒沙门菌多见，有高热、寒战、厌食等症状，菌随血流扩散到组织器官，引起脑膜炎、骨髓炎，胆囊炎、心内膜炎等。

（4）无症状带菌者 约有1%-5%伤寒或副伤寒患者在症状消失后1年或更长时间内仍可在粪便中检出有相应沙门菌。

3．免疫性 引起肠热症的沙门菌侵入后，主要为细胞内寄生菌，细胞免疫是主要防御机制，体液免疫有辅助的杀菌作用。

胃肠炎的恢复与局部SIgA有关。

（三）微生物学检查

1．标本 肠热症第1w取血液；第2w取粪便、尿；第1-3w取骨髓。

胃肠炎取粪便、呕吐物、可疑食物。

败血症取血液。

2．分离培养与鉴定

标本直接接种肠道鉴别或选择培养基

                 ↓

取无色菌落接种双糖或三糖铁培养基

↓

          系列生化反应鉴定

↓

血清学反应鉴定

          （玻片凝集试验）

阳性时即可作出初步诊断

近年来，采用免疫学方法快速检测粪便、血清、尿液标本中的细菌抗原。

分子生物学技术检测细菌核酸。

3．血清学诊断 针对肠热症多用肥达（Widal）试验.

（1）概念 用已知伤寒沙门菌O和H抗原，以及甲型副伤寒、肖氏、希氏沙门菌H抗原的诊断菌液，与受检者血清作试管或微孔板凝集试验，测定有无相应抗体及其效价，辅助诊断肠热症。

（2）结果解释注意事项

1）正常值 伤寒沙门菌O凝集价低于1：

80；H凝集价低于1：

160。

副伤寒沙门菌，H凝集价低于1：

80。

才有诊断价值。

2）动态观察 病程中逐周复查，若效价升高≥4倍，有意义。

3）H与O抗体的诊断意义 

O抗体（1gM）出现较早，维持约半年。

H抗体（1gG）出现较晚，维持时间长达数年。

故：

O↑，H↑可辅助诊断；

O↓，H↓一般否定诊断；

O↓，H↑既往感染、预防接种、非特异回忆反应；

O↑，H↓感染早期。

4）其他 少数肠热症病人，肥达试验始终正常（Ab不升高）。

4．伤寒带菌者的检出

分离出病原菌是最可靠的方法。

但检出率不高，可先检测可疑者血清中Vi抗体，若效价≥1：

10，再反复取粪便分离培养沙门菌。

 （四）防治原则

1．特异性预防 

（1）死菌苗：

接种伤寒副伤寒疫苗。

有一定保护作用，但不理想。

（2）减毒口服活疫苗：

以伤寒沙门菌Ty21a活疫苗，效果仍不理想，且工艺复杂，国内已停用。

（3）伤寒vi荚膜多糖疫苗：

安全，有效期至少3年。

2．治疗 抗生素（氯霉素、氨苄青、环丙氟哌酸等）。

五、霍乱弧菌

弧菌属（Vibrio）细菌是一大群菌体短小，弧形的革兰阴性菌，与肠道杆菌主要不同是氧化酶试验阳性和有一根位于菌体一端的单鞭毛。

至少有12种与人类疾病有关，尤以霍乱弧菌和副溶血性弧菌最为重要。

一、霍乱弧菌

是烈性传染病霍乱的病原菌，曾多次引起世界大流行，因此属国际检疫的传染病。

（一）生物学性状

1．形态染色 中等大小革兰阴性弧菌，有单端鞭毛和菌毛，有些菌株有荚膜，运动活泼。

若取病人米柑水样粪便作悬滴观察，可见穿梭样或流星样运动。

2．培养特性与生化反应 

嗜碱（常用碱性蛋白胨水或碱性琼脂平板作为选择培养基，PH8．8-9．0）。

温度范围宽（生长繁殖的温度为18-37℃）。

可在无盐环境中生长，依次区别于其他致病性弧菌。

过氧化氢酶、氧化酶、硝酸盐还原及吲哚试验均阳性。

分解多种单糖，产酸不产气。

3．抗原构造与分型 

霍乱弧菌有O和H抗原，根据O抗原不同分为200多个血清群，其中01群、0139群引起霍乱，其余的血清群分布于地面水中，可引起人类胃肠炎等疾病，但从未引起霍乱的流行。

其中01群 根据菌体抗原组成分三个血清型。

4．抵抗力 ELTor生物型和其他非01群较古典生物型为强，可在河水、井水、海水中存活l~3周，有时还可越冬。

但对热、酸，消毒剂敏感。

（二）致病性

1．致病物质 

（1）霍乱肠毒素 由ctxA和ctxB基因编码，包括有：

A亚单位 为毒性亚单位，在细胞内被蛋白酶裂解为Al和A2两条多肽，Al通过活化GS（腺苷环化酶的一部分），使细胞内CAMP水平升高，使细胞分泌功能亢进，导致严重的水和电解质丧失，产生腹泻和呕吐。

B亚单位 为结合亚单位。

可与小肠粘膜上皮细胞GMl神经节苷脂受体结合，介导A亚单位进入细胞质。

（2）鞭毛的活泼运动，有助于细菌穿过肠粘膜表面粘液层而接近肠壁上皮细胞。

菌毛有粘附定植作用。

（3）0139群还具有荚膜和特殊LPS毒性决定簇，抵抗血清中杀菌物质和粘附小肠粘膜作用。

2．所致疾病 霍乱，是我国甲类法定传染病。

传染源 病人和无症状感染者。

传播途径 粪—口途径（水）。

正常胃酸条件下能引起感染的菌量为1010。

任何能降低胃酸的因素，均可使人对本菌的敏感性增加。

食入病原菌，于小肠粘膜粘附迅速繁殖产毒      

↓ 2-3d

肠液大量分泌引起剧烈呕吐、腹泻（米泔水样）                  

↓

失水、失盐、酸中毒、低容量性休克及肾衰等

                   ↓

死亡率高

（及时补液及电解质，死亡率可小于1%）

古典生物型较ELTor生物型严重，0139群比01群严重。

病愈后部分患者可短期带菌，不超过3-4w

3．免疫性

感染后可获得牢固免疫力（抗肠毒素及抗菌抗体）。

霍乱弧菌引起的肠道局部粘膜免疫是霍乱保护性免疫的基础。

01群与0139群之间无交叉免疫保护。

（三）微生物学检查

对首例病人的病原学诊断应快速、准确，并及时作出疫情报告。

1．标本 粪便、肛拭、流行病学调查还包括取水样（置于碱性保存液中）。

2．直接镜检 悬滴法观察细菌的穿梭样运动有助于诊断。

3．分离培养 

标本接种碱性蛋白胨水增菌

↓ 

TCBS培养基（分解蔗糖呈黄色菌落）

↓

生化反应及玻片凝集反应（01群多价和单价、0139群）   

（四）防治原则 

1．特异预防 

（1）01群霍乱弧菌死疫苗肌注。

（2）口服疫苗：

包括B亚单位--全菌灭活口服疫苗；基因工程减毒活菌苗；带有霍乱弧菌几个主要保护性抗原的基因工程菌苗。

（3）候选菌苗（01群和0139群二价菌苗）。

2．治疗

（1）及时补液及电解质。

（2）抗生素使用（多重耐药质粒的菌株在增加，且0139群的耐药性强于01群）。

六、副溶血性弧菌

 副溶血性弧菌存在于近海的海水、海底沉积物和鱼类、贝类等海产品中。

是我国大陆沿海地区食物中毒中最常见的一种病原菌。

（一）生物学性状 

嗜盐（3.5%NaCl的培养基中生长良好，无盐不生长）。

在盐浓度不适宜时呈多形性，菌体一端有单鞭毛。

在TCBS培养基形成绿色不分解蔗糖的菌落。

不耐热、不耐酸。

某些菌株可溶解人、兔的红细胞，产生β溶血。

（二）致病性 

引起食物中毒的确切致病机制尚待阐明。

致病物质 致病菌株分离出两种致病因子

1．耐热直接溶血素（TDH），是一种肠毒素。

2．耐热相关溶血素（TRH）

其他致病因子 粘附素、粘液素酶等。

本菌引起的食物中毒系经烹饪不当的海产品或盐腌制品传播。

因食物容器或砧板生熟不分污染本菌后，也可发生食物中毒。

有腹痛、腹泻、呕吐和低热，粪便多为水样，少数为血水样。

恢复快，病后免疫力不强，可重复感染。

此外，还可引起浅表创伤感染、败血症等。

六、幽门螺杆菌

是螺杆菌属的代表菌种。

与胃炎、十二指肠溃疡、胃腺癌等的发生密切相关。

（一）生物学性状 

革兰阴性，细长弯曲呈弧形、S形或海鸥状，传代培养后可呈杆状或球形，一端或两端有多根鞭毛，运动活泼。

微需氧，营养要求高，最适pH6.0~7.0，尚需一定湿度，培养3d后可见针尖状、无色透明菌落。

氧化酶和过氧化氢酶阳性，尿素酶丰富，快速尿素酶试验强阳性，可用于鉴定。

（二）致病性与免疫性 

本菌感染非常普遍，本菌在胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡患者的胃粘膜中，检出率可高达80%~100%。

传染源是人，主要经粪--口途径感染。

本菌为一高度适应只能生活于胃粘膜的细菌，存在于胃粘膜的粘液内层，胃窦是定植的最佳部位。

致病物质和致病机制尚未完全清楚，引起胃炎和胃溃疡可能是多种致病因子协同作用的结果（鞭毛、粘附素、尿素酶、蛋白酶、空泡毒素和内毒素等）。

临床证据表明，本菌肯定是慢性胃炎的病原因子，而且都接受本菌是大多数胃炎、十二指肠溃疡的病因。

慢性胃炎是胃腺癌的危险因素。

此外，本菌还和胃粘膜相关B细胞淋巴瘤密切关联。

感染的清除可使溃疡和淋巴瘤得到缓解。

本菌感染可刺激机体产生IgM、IgG和IgA，但作用尚不清楚。

（三）微生物学检查

1．胃粘膜活检标本（胃镜）。

2．活检标本组织染色镜检，阳性率高。

3．快速（2h内）尿素酶分解试验，特异性和敏感性均较高。

4．分离培养。

（四）防治原则

目前尚无有效的预防措施。

疫苗正在研究中。

治疗多采用以胶体次枸橼酸铋或抑酸剂为基础，再加两种抗生素的三联疗法。

板书设计

重点在板书体现。

难点针对学生在板书讲解。

课后小结

本次课从时间安排上达到了预定设计要求。

对要求学生掌握的知识点都有系统的阐述和解释，重点突出，难点基本讲透。

课堂上联系实际讨论的问题较深较多，学生学习兴趣浓厚。

课堂纪律好，达到了满意的授课效果。