[医学微生物学]肠杆菌科.ppt

医学微生物学,Medical microbiology,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,致病菌： 伤寒沙门菌,志贺菌； 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； 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:6030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。 大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群； 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； 一些血清型的大肠埃希菌具有致病性,导致人类胃肠炎； 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,6530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,（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,3724hr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3724hr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;O157 LPS 。 *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,6010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（streptomycin dependent strain, Sd）肠道内不繁殖短期存活。 治疗:多重抗生素耐药（multiple drug resistance）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,6530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。,（二）所致疾病 传染源为病人和带菌者,带菌动物及其产品人类沙门菌感染有4种类型： 1.肠热症(enteric fever, typhoid fever) 包括伤寒沙门菌引起的伤寒,甲型副伤寒沙门菌,肖氏沙门菌和希氏沙门菌引起的副伤寒。全球每年发生伤寒2100万例, 20万人死亡。 细菌经M细胞被巨噬细胞吞噬,通过淋巴液到达肠系膜淋巴结大量繁殖,经胸导管入血, 随血流进入肝胆脾肾;大量繁殖后第二次入血,高热,39-40持续7-10天,肝脾肿大,玫瑰疹,白细胞减少,相对缓脉;胆囊中细菌繁殖后随胆汁再次进入肠道, 超敏溃疡坏死,穿孔； 病人3-4周后开始好转，未经治疗的病人死亡率20%。 2.胃肠炎-食物中毒 肉,蛋,奶和奶制品, 潜伏期6-24hr,发热,呕吐,腹痛,腹泻,多数2-3天自愈,严重者脱水休克,肾衰死亡,老幼体弱者。,伤寒肠道穿孔标本,3.败血症 多见于儿童和免疫力低下成人。经口感染,病菌早期即侵入血循环,败血症症状严重,高热,寒战,贫血,肠道症状少见。 4.无症状带菌者 约1-5伤寒或副伤寒患者,病后1年仍可在粪便中检出沙门菌,病菌在胆囊中繁殖,无症状带菌者。 （三）免疫性 特异性细胞免疫是主要防御机制,胃肠炎的恢复与肠道局部生成sIgA有关。,（一）标本 第1周取外周血,第2周起取粪便,第3周起取尿液,第1周-3周取骨髓;胃肠炎取粪便和可疑食物;败血症取血液;胆道带菌者取十二指肠引流液。 （二）分离培养和鉴定 选择培养基 （三）血清学诊断 肥达试验 （四）伤寒带菌者 血清学检测可疑者,Vi抗体进行筛选,若效价1:10,反复取粪便进行分离培养。,三、微生物学检查法,肥达试验（Widal test） 定义： 用已知伤寒沙门菌菌体O抗原和鞭毛H 抗原,甲型副伤寒沙门菌,肖氏沙门菌,希氏沙门菌的H鞭毛抗原,为诊断菌液；与受检血清做试管或微孔板定量凝集试验,测定受检血清中有无相应抗体及其效价的定量凝集试验。,肥达试验结果的解释： 1.正常值 伤寒沙门菌O凝集效价1:80，H凝集效价1:160，其它副伤寒沙门菌H凝集效价1:80 2.动态观察 间隔一周效价升高4倍者即有诊断意义。 3.O与H抗体的诊断意义 O、H凝集效价均超过正常值; 若只H高,预防接种或非特异性回忆反应;如只O 高,感染早期或其他沙门菌感染。 4.少数病例在整个病程中,在正常范围内。,做好水源和食品的卫生管理,防止被沙门菌感染的人和动物的粪便污染;感染动物的肉类;蛋等制品要彻底烹饪。 发现治疗带菌者;带菌期间不能从事饮食。 目前国际上公认的新一代疫苗是伤寒Vi荚膜多糖疫苗,我国也以正式批准使用。 肠热症治疗环丙沙星（Ciprofloxacin）。 氯霉素使肠热症死亡率由20%降至2%骨髓毒性。,四、防治原则,第四节 其他菌属,一、克雷伯菌属 二、变形杆菌属 三、肠杆菌属 四、沙雷菌属 五、枸橼酸杆菌属 六、摩根菌属,思考题,1.简述肠产毒型大肠埃希菌的致病机制？ 2.大肠埃希菌最常见的肠道外感染有哪些？ 3.归纳志贺菌致病的主要特点？ 4.归纳伤寒沙门菌的致病的主要特点？ 5.肥达试验结果分析应考虑哪些因素？,