第十六章 肠道杆菌

肠道杆菌(Enteric bacilli)：一大群寄居于人和动物肠道中的革兰氏阴性无芽胞内杆菌,常随人与动物粪便排出,广泛分布于水、土壤或腐物中。
大多数肠道杆菌是肠道的常居菌，当人体免疫力低下或细菌侵入肠道以外部位时，也可引起疾病，故为条件致病菌。有些细菌为致病菌，如伤寒杆菌、痢疾杆菌、致病性大肠杆菌等，引起人类肠道疾病。
肠道杆菌具有下述共同特性：
1．形态与结构：中小等大小两端钝圆的革兰氏阴性杆菌，无芽胞，多数有鞭毛，大多有菌毛，少数有荚膜或包膜。
2．培养特性：需氧或兼性厌氧菌，在普通培养基上为中等大小的光滑型菌落。有些菌在血琼平板上出现β型溶血，在液体培养中呈均匀混浊生长。
3．生化反应：生化反应活泼，乳糖发酵试验在初步鉴别肠道致病和非致病菌时有重要意义，前者一般不分解乳糖，而非致病菌多数能分解乳糖。
4．抗原构造： 菌体（O）抗原、鞭毛（H）抗原、包膜（K）抗原和共同抗原四类
5．抵抗力：不强，加热60℃经30分钟即死亡。
6．变异：易出现变异菌株。
7．致病物质：内毒素是肠道杆菌的主要致病物质。部分肠杆菌产生外毒素致病。
8．传播方式：污染的饮水及食物、经消化道传播。

第一节 大肠杆菌
一、生物学性状
1.形态与染色：大多数菌株有动力。有普通菌毛与性菌毛，有些菌株有多糖类包膜，革兰氏阴性杆菌。
2.培养特性与生化反应：在鉴别性或选择性培养基上形成有颜色光滑型菌落。大部分菌株发酵乳糖产酸产气IMViC试验为“+、+、-、-”。即为典型大肠杆菌。
3.抗原构造：较复杂，有O、K、H、F四种抗原

二、致病性
1.致病物质
（1）定居因子：也称粘附素(Adhesin)，即大肠杆菌的菌毛。致病大肠杆菌须先粘附于宿主肠壁，以免被肠蠕动和肠分泌液清除。
（2）肠毒素：肠产毒性大肠杆菌在生长繁殖过程中释放的外毒素，分为耐热和不耐热两种。
不耐热肠毒素（Heat labile enterotoxin, LT）：对热不稳定，65℃经30分钟即失活。由A、B两个亚单位组成，A又分成A1和A2，其中A1是毒素的活性部分。B亚单位与小肠粘膜上皮细胞膜表面的GM1神经节苷脂受体结合后，A亚单位穿过细胞膜与腺苷酸环化酶作用，使胞内ATP转化cAMP。当cAMP增加后，导致小肠液体过度分泌，超过肠道的吸收能力而出现腹泻。
耐热肠毒素（Heat stable enterotoxin ,ST）：对热稳定，100℃经20分钟仍不被破坏， ST可激活小肠上皮细胞的鸟苷酸环化酶，使胞内cGMP增加，在空肠部分改变液体的运转，使肠腔积液而引起腹泻。
2.所致疾病
（1）肠道外感染：多为内源性感染，以泌尿系感染为主。
（2）急性腹泻：某些血清型大肠杆菌能引起人类腹泻。根据其致病机理不同，分为四种类型。
肠产毒性大肠杆菌：引起婴幼儿和旅游者腹泻，出现轻度水泻，也可呈严重的霍乱样症状，致病因素是LT或ST，或两者同时致病。
肠致病性大肠杆菌:是婴儿腹泻的主要病原菌，有高度传染性，严重者可致死；成人少见。细菌侵入肠道后，主要在十二指肠、空肠和回肠上段大量繁殖。
肠出血性大肠杆菌:引起散发性或暴发性出血性结肠炎，可产生志贺氏毒素样细胞毒素。EHCO的主要菌型是O157：H7，还可有O26、OⅢ等。
肠侵袭性大肠杆菌：感染部位大肠，成人，儿童易感，散发或暴发，常见于年龄较大儿童，侵袭肠粘膜。
肠粘附性大肠杆菌：也可引起腹泻。
三、微生物学检查法
（1）细菌的分离鉴定
标本：肠道外感染取中段尿、血液、脓液、脑脊液等，腹泻者取粪便。
分离培养与鉴定：粪便标本直接接种肠道杆菌选择性培养基。观察菌落并涂片染色镜检。采用一系列生化反应进行鉴定。
（2）卫生细菌学检查
大肠杆菌不断随粪便排出体外，污染周围环境和水源、食品等。取样检查时，样品中大肠杆菌越多，表示样品被粪便污染越严重，也表明样品中存在肠道致病菌的可能性越大。故应对饮水、食品、饮料进行卫生细菌学检查。
四、防治原则：治疗可选用庆大霉素、丁胺卡那霉素等。

第二节 痢疾杆菌
一、生物学性状
1.形态与染色：大多数有菌毛。革兰氏阴性杆菌。

2.培养特性与生化反应：为兼性厌氧菌，能在普通培养基上生长，形成中等大小，半透明的光滑型菌落。在肠道杆菌选择性培养基上形成无色菌落。分解葡萄糖，产酸不产气。不能利用枸橼酸盐作为碳源。宋内氏志贺氏菌能迟缓发酵乳糖（37℃3～4天）。
3.抗原构造：有K和O抗原而无H抗原。K抗原在血清学分型上无意义，但可阻止O抗原与相应抗血清的凝集反应。O抗原分为群特异性抗原和型特异性抗原，可分为四群48个血清型。
A群：又称痢疾志贺氏菌：不发酵甘露醇。
B群：又称福氏志贺氏菌：发酵甘露醇。
C群：又称鲍氏志贺氏菌：发酵甘露醇。
D群：又称宋内氏志贺氏菌：迟缓发酵乳糖，
我国一些主要城市以福氏菌为主，其次为宋内氏菌；志贺氏菌与鲍氏菌则较少见。
4.变异
1．S-R型变异：宋内氏痢疾杆菌易为R型。
2．耐药性变异：由于广泛使抗生素，志贺氏菌的耐药菌株不断增加，给防治工作带来多困难。
3．营养缺陷型变异：南斯拉夫Mel（1963年）首创的依赖链霉素的志贺氏菌株（依链株，Sd），作为口服菌苗可预防志贺氏菌痢疾。
二、致病性
1.致病物质
1．侵袭力：志贺氏菌的菌毛能粘附于回肠末端和结肠粘膜的上皮细菌表面，继而在侵袭蛋白作用下穿入上皮细胞内，一般在粘膜固有层繁殖形成感染灶。
2．内毒素：各型痢疾杆菌都具有强烈的内毒素。
3．外毒素：志贺氏菌A群Ⅰ型及部分2型菌株还可产生外毒素，该毒素具有三种生物活性：①神经毒性，将毒素注射家兔或小鼠，作用于中枢神经系统，引起四肢麻痹、死亡；②细胞毒性，对人肝细胞、猴肾细胞和HeLa细胞均有毒性；③肠毒性，具有类似大肠杆菌、霍乱弧菌肠毒素的活性，可以解释疾病早期出现的水样腹泻。
2.所致疾病：细菌性痢疾，是最常见的肠道传染病,夏秋两季患者最多。传染源主要为病人和带菌者,通过污染了痢疾杆菌的食物、饮水等经口感染。
3.免疫性：病后免疫力不牢固，不能防止再感染。
三、微生物学检查法
1.标本：在用药前取粪便的脓血或粘液部分，标本不能混有尿液。如不能及时送检，应将标本保存于30%甘油缓冲盐水或增菌培养液中。
2.分离培养与鉴定
接种肠道杆菌选择性培养基，37℃孵育18～24小时，挑取无色半透明的可疑菌落，作生化反应和血清学凝集试验，确定菌群和菌型。
3.快速诊断法
（1）荧光菌球法：适于检查急性菌痢的粪便标本。将标本接种于含有荧光素标记的志贺氏菌免疫血清液体培养基中，37℃培养4～8小时。如标本中有相应型别的痢疾杆菌，繁殖后与荧光素抗体凝集成小菌球，在低倍或高倍荧光显微镜下易于检出。方法简便、快速，有一定的特异性。
（2）协同凝集试验：用志贺氏菌的lgG抗体与富含A蛋白的葡萄球菌结合，以此为试剂，测定患者粪便滤液中志贺氏菌的可溶性抗原。
四、防治原则
特异性预防主要采用口服减毒活菌苗，但免疫力弱，维持时间短，型间无保护性交叉免疫。抗生素治疗。

第三节  沙门氏杆菌
与人类关系密切的沙门氏菌有：伤寒沙门氏菌（S.typhi），甲、乙、丙型副伤寒沙门氏菌(S.paratyphiA、B、C)，鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)，猪霍乱沙门氏菌(S.choleraesuis)，肠炎沙门氏菌(S.enteritidis)等十余种。一般可简称伤寒杆菌，甲、乙、丙型副伤寒杆菌，鼠伤寒杆菌，猪霍乱杆菌，肠炎杆菌。
一、生物学性状
1.形态与染色：一般有鞭毛，多数有菌毛，革兰氏阴性杆菌。

 
2.培养特性与生化反应：在肠道杆菌选择性培养基上形成无色菌落。不发酵乳糖和蔗糖,大多产生硫化氢。
3.抗原构造：主要有O和H两种抗原, O抗原刺激机体主要产生lgM抗体； H抗原刺激机体主要产生lgG抗体。
4.抵抗力：对热抵抗力不强，60℃1小时或65℃经15～20分钟可被杀死。
5.变异
1．H-O变异：指有动力的H型菌株失去鞭毛成为无动力的O型菌体。
2．S-R变异：S型菌落在培养基上多次移种后变为R型菌落，细菌的毒力也随之消失。
3．V-W变异：指有Vi抗原的菌株（V型）失去Vi抗原（W型），即细菌与抗O血清凝集而不再与抗Vi血清凝集，称为V-W变异。
二、致病性
1.致病物质
（1）侵袭力：沙门氏杆菌侵入小肠粘膜上皮细胞，穿过上皮细胞层到达上皮下组织。细菌虽被细胞吞噬，但不被杀灭，并在其中继续生长繁殖。这可能与Vi抗原和O抗原的保护作用有关。菌毛的粘附作用也是细菌侵袭力的一个因素。
（2）内毒素：引起发热、白细胞减少。
（2）肠毒素：有些沙门氏杆菌，如鼠伤寒杆菌可产生肠毒素，性质类似肠产毒性大肠杆菌的肠毒素。
2.所致疾病：
（1）肠热症：是伤寒病和副伤寒病的总称，主要由伤寒杆菌和甲、乙、丙型副伤寒杆菌引起。
（2）急性肠炎(食物中毒):是最常见的沙门氏杆菌感染。多由鼠伤寒杆菌、猪霍乱杆菌、肠炎杆菌等引起。系因食入未煮熟的病畜病禽的肉类、蛋类而发病。潜伏期短，一般4～24小时，主要症状为发热、恶心、呕波士顿、腹痛、腹泻。细菌通常不侵入血流，病程较短，一般2～4天内可完全恢复。
（3）败血症：常由猪霍乱杆菌、丙型副伤寒杆菌、鼠伤寒杆菌、肠炎杆菌等引起。
3、免疫性：伤寒或副伤寒病后有牢固的免疫性，很少再感染。主要依靠细胞免疫。
三、微生物学检查法
1.分离与鉴定
（1）标本：根据伤寒病的病程采取不同标本，通常第1～2周取血液，第2～3周取粪便或尿液。急性肠炎取患者吐泻物和剩余食物。败血症取血液作培养。
（2）分离培养与鉴定：血液应先接种胆汗肉汤增菌；粪便和经离心的尿沉渣可直接接种肠道杆菌选择性培养基。37℃经18～24小时培养后,挑选无色半透明的不发酵乳糖的菌落涂片、染色、镜检，并接种双糖含铁或三糖含铁培养基。疑为沙门氏杆菌时，作生化反应和玻片凝集试验鉴定。
2.快速诊断法：近年来应用葡萄球菌A蛋白协同凝集试验、酶联免疫吸附试验、放射免疫测定等方法，检测患者血清或尿液中伤寒杆菌、副伤寒杆菌的可溶性抗原，协助临床早期诊断肠热症。
3.血清学试验:肥达（Widal）氏反应(定量凝集试验)。
判定结果时必须考虑下述情况。
（1）正常抗体水平：正常人因隐性感染或预防接种，一般说来，O凝集价≥1：80、H凝集价≥1：160时才有诊断价值。
2动态观察：如间隔数天重复采用，若效价随病程延长而逐渐上升4倍以上，有诊断意义。
3．O与H抗体在诊断上的意义：
①若H、O凝集效价均超过正常值，则感染伤寒、副伤寒的可能性大；
②H与O效价均低，则患肠热症的可能性甚小；
③若H效价高而O不高，可能系预防接种或非特异性回忆反应；
④如O效价高而H不高，可能是感染早期或其他沙门氏菌感染（肠炎杆菌与伤寒杆菌有共同O抗原）引起的交叉反应。
4.其他：少数病例在整个病程中，肥达氏试验始终呈阴性。可能是①发病早期曾用大量或多种抗生素治疗；②患者免疫功能低下。故本试验阴性时，不宜匆忙地否定诊断。
四、防治原则
现用Ty-21a株减毒口服活菌苗，免疫效果且较持久。
治疗可采用氯霉素、氨苄青霉素、羟氨苄青霉素等，中药白花蛇舌草，穿心莲等有效。

第五节 变形杆菌

变形杆菌呈明显的多形性，有球形和丝状形，为周鞭毛菌，运动活泼。
 
在固体培养基上呈扩散生长，形成迁徒生长现象。若在培养基中加入0.1%石碳酸或 0.4%硼酸可以抑制其扩散生长，形成一般的单个菌落。
此属细菌X19、XK、X2的O抗原与某些立克次体的部分抗原有交叉，可替代立克次体抗原与患者血清作凝集反应，此反应称为外斐试验（Weil-Felix test）,用于某些立克次体病的辅助诊断。
本菌为条件致病菌。