课件：第章肠杆菌科.ppt

肠杆菌科(Enterobacteriaceae),2019,-,1,The Enterobacteriaceae are a large group of Gram negative rods. Whose natural habitat is intestinal tract of humans and animals. 是一大群生物学性状相似的革兰阴性杆菌，常寄居在人和动物的肠道内，亦存在于土壤、水和腐物中。 目前已有44个属，170多个种。但该科引起人类95以上感染的菌种却不到20个。,2019,-,2,4类引起人类腹泻和肠道感染的细菌：埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属、耶尔森菌属。 8种与医院感染有关的条件致病菌：枸橼酸杆菌属、克雷伯菌属、肠杆菌属、多源菌属、沙雷菌属、变形杆菌属、普罗威登菌属和摩根菌属。,2019,-,3,肠杆菌科的细菌与医学的关系,致病菌：有少数细菌总是引起人类疾病，如伤寒沙门菌、志贺菌、鼠疫耶尔森菌等； 机会致病菌：一部分细菌属于正常菌群，但当宿主免疫力降低或细菌移位至肠道以外部位时，即可引起机会性感染，如大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌等； 由正常菌群转变而来的致病菌：如引起胃肠炎的大肠埃希菌，即是由于获得位于质粒、噬菌体或毒力岛上的毒力因子基因后而成为致病菌。,2019,-,4,肠杆菌科细菌共同生物学特性,1.形态与结构 中等大小G-杆菌。大多有菌毛，多数有周鞭毛，少数有荚膜，不产生芽胞。 2.培养 兼性厌氧或需氧。 3.生化反应 乳糖发酵试验可初步鉴别致病菌和其他大部分非致病肠道杆菌。 4.抗原结构 主要有菌体O抗原、鞭毛H抗原和荚膜抗原。 5.抵抗力 对理化因素抵抗力不强。 6.变异 肠杆菌科细菌易出现变异菌株，其中最常见的是耐药性变异。,2019,-,5,肠杆菌科细菌革兰染色,2019,-,6,抗原结构,2019,-,7,抗原成分 抗原是细胞壁成分脂多糖。以核心多糖为中心的三层结构，内侧是脂类A, 为内毒素的毒性成分。外侧是重复的特异多糖，决定抗原的特异性。 H抗原是不耐热的蛋白质抗原，氨基酸序列和空间构型决定H抗原的特异性。,2019,-,8,抗原成分 表面抗原是包绕在抗原外侧的多糖抗原，由多糖结构决定抗原特异性。大肠埃希菌称K抗原、伤寒沙门菌称Vi抗原和志贺菌称B抗原等。 O抗原和H抗原是肠杆菌科血清学分群和分型的依据。表面抗原存在时可阻断。抗原与相应抗体之间的反应，加热处理能消除表面抗原的阻断作用。,2019,-,9,第一节 埃希菌属,埃希菌属（Escherichia）有5个种，只有大肠埃希菌（E.coli）是临床最常见、最重要的一个菌种。 大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群； 在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，能导致人类胃肠炎； 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。,2019,-,10,G杆菌。多数菌株有周身鞭毛，有菌毛，无芽胞。 兼性厌氧。 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。 能产生大肠菌素（colicine）。,一、生物学性状,2019,-,11,2019,-,12,（一）致病物质 1.黏附素（adhesine） 包括定植因子抗原（CFA）、集聚黏附菌毛（AAF）、束形成菌毛（bundle forming pili, Bfp）、紧密粘附素（intimin）、P菌毛、I型菌毛和侵袭质粒抗原（invasion plasmid antigen, Ipa）蛋白等。 2.毒素 志贺毒素（Stx）、耐热肠毒素（ST）、不耐热肠毒素（LT）；还有内毒素、荚膜、载铁蛋白和III型分泌系统（type III secretion systems）等。,二、致病性与免疫性,2019,-,13,（二）所致疾病 1.肠道外感染 肠道外感染以化脓性感染和泌尿道感染最为常见。 2.胃肠炎 某些血清型可引起人类胃肠炎，与食入污染的食品和饮水有关，为外源性感染。,2019,-,14,肠产毒型大肠埃希菌 (enterotoxigenic E. coli，ETEC); (2) 肠侵袭型大肠埃希菌 (enteroinvasive E. coli，EIEC); (3)肠致病性大肠埃希菌 (enteropathogenic E. coli， EPEC); (4) 肠出血型大肠埃希菌 (enterohemorrhagic E. coli，EHEC); (5) 肠集聚型大肠埃希菌 (enteroaggregative E. coli，EaggEC)：,引起肠道感染的大肠埃希菌,2019,-,15,1、enterotoxigenic E.Coli（ETEC),5岁以下婴幼儿和旅游者腹泻 污染的水源 临床症状：轻度腹泻至严重的霍乱样腹泻 致病物质：肠毒素和定植因子 LPS及K抗原等,2019,-,16,heat-labile enterotoxin (LT) one poly-peptide subunit A 穿越细胞膜与腺苷环化酶作用，使ATPcAMP five poly-peptide subunit B 与肠黏膜上皮细胞表面的GM1神经节苷脂结合 与霍乱弧菌产生的肠毒素密切相关 heat-stable enterotoxin (ST) 激活肠黏膜细胞上的鸟苷环化酶，使胞内cGMP,enterotoxin,2019,-,17,2、enteroinvasive E.coli (EIEC),较大儿童和成人腹泻 临床症状：类似痢疾，腹泻呈脓血便、里急后重 致病物质：不产生肠毒素。 侵袭肠黏膜上皮细胞，细菌死亡后释放出内毒素，破坏细胞形成炎症和溃疡，引起腹泻。 侵袭与一个 120-140 MD的质粒有关。,2019,-,18,3、enteropathogenic E.coli (EPEC),婴幼儿腹泻 不产生肠毒素及其它外毒素，无侵袭力 在十二指肠、空肠、回肠上段粘膜表面繁殖，粘附于微绒毛，导致微绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功能受损，引起腹泻。 局限性粘附 弥散性粘附,2019,-,19,4、enterohemorrhagic E.coli (EHEC),5岁以下儿童易感 多为食源性感染，通过粪-口途径传播 血清型是0157:H7 可引起出血性结肠炎和溶血性尿毒综合征，出现溶血性贫血，血小板减少性紫癜和急性肾衰竭 致病因子是菌毛和Vero毒素 mediated via lysogenic phage stop protein synthesize,2019,-,20,5、enteroaggregative E.coli (EaggEC),婴儿持续性腹泻、脱水、偶有血便 不产生LT或ST，不能用O:H血清分型不侵袭细胞 细菌通过菌毛粘附于肠黏膜上皮细胞，在细胞表面聚集形成砖状排列并产生毒素 致病因子是菌毛和毒素 肠集聚耐热毒素（EAST），抗原上与ST有关 溶血素,2019,-,21,引起胃肠炎的大肠埃希菌,2019,-,22,Virulence mechanisms,2019,-,23,（一）标本 肠外感染采取中段尿、血液、脓液、脑脊液等；胃肠炎则取粪便。 （二）分离培养与鉴定 1. 肠道外感染 2. 肠道内感染 （三）卫生细菌学检查,三、微生物学检查法,2019,-,24,细菌分离和鉴定,必要时应做肠毒素、VT、DNA片段及侵袭力测定。泌尿道感染患者的尿标本还应作细菌总数测定，每毫升均超过105个有诊断意义。,2019,-,25,疫苗接种预防已在畜牧业领域中开展了广泛研究。 预防人类ETEC感染、O157感染的疫苗正在研究中。抗生素治疗应在药物敏感试验的指导下进行。 尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作。对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,2019,-,26,第二节 志贺菌属 (Shigella),2019,-,27,分解葡萄糖，产酸不产气。除宋内志贺菌个别菌株外，均不发酵乳糖。动力试验阴性。,一、生物学性状,G短小杆菌。无芽胞，无鞭毛，无荚膜，有菌毛。,2019,-,28,O和K两种抗原。 K抗原：新分离的某些菌株表面带有K抗原，不耐热，无分类学意义，可阻止O抗原、抗体的结合； O抗原：耐热，是分类的依据，藉以将志贺菌属分为4群和40余血清型（包括亚型）。,一、生物学性状,抗原类型,2019,-,29,一、生物学性状,根据O抗原分类,2019,-,30,志贺菌的抵抗力比其它肠道杆菌弱。 日光：30min；湿热：60C 10 min； 酸和一般消毒剂敏感，在粪便中也很快死亡。 对多种抗生素易形成耐药性，主要由R质粒决定，并可在细菌间传递。,一、生物学性状,2019,-,31,（一）致病物质,二、致病性与免疫性,侵袭力： 内毒素 外毒素,主要有侵袭力和内毒素，有的菌株能产生外毒素。侵袭力是主要致病物质。,2019,-,32,1、侵袭力：主要致病物质，类似EIEC,主要有侵袭力和内毒素，有的菌株能产生外毒素。,所有控制志贺菌粘附、侵袭、胞内繁殖、胞间扩散的基因位于一个大质粒上。,2019,-,33,invasiveness of Shigella,A. Attachment (pili) followed by plasmid-encoded determinants induced endocytic uptaking of shigellae by M cells,Mucosal epithelial cells,B. lysis of endocytic vacuoles in epithelial cells,C. multiply within the cytoplasm of infected host cells,C. lyse the plasma membranes and passage to adjacent cells,2019,-,34,2、内毒素：各群志贺菌都能形成强烈的内毒素 *破坏肠粘膜上皮，形成炎症、溃疡，出现典型的脓血粘液便； *使肠壁通透性增高，促进毒素吸收，引起一系列毒血症的症状，如发热、神志障碍，甚至中毒性休克； *作用于肠壁植物神经，使肠蠕动失调并痉挛，尤以直肠括约肌受累明显，因而发生腹痛、腹泻、里急后重等症状。,2019,-,35,3、外毒素（类似EHEC） A群志贺菌型和型能产生志贺毒素(ST), ST能引起Vero细胞病变，故也称Vero毒素(VT) ST组成：由1个A及5个B亚单位组成。B亚单位是毒素与靶细胞表面糖脂受体结合的单位； A亚单位为毒性部分能抑制蛋白质的合成。,2019,-,36,ST的作用 肠毒素性 此毒素有类似E. coli和霍乱肠毒素的作用能引起腹泻与呕吐； 细胞毒性 它可以阻止小肠上皮细胞对糖和氨基酸的吸收； 神经毒性 在痢疾志贺菌引起的重症感染者可作用于中枢神经系统，造成昏迷或脑膜炎。,2019,-,37,（二）所致疾病 细菌性痢疾。我国主要为B群和D群。 传染源：病人和带菌者 传播途径：粪-口途径 感染几乎只局限于肠道，一般不侵入血液。 典型的急性细菌性痢疾：潜伏期13天，突然发病，常有发热、腹痛、脓血黏液便，伴有里急后重（tenesmus）。 急性中毒性痢疾多见于小儿。 急性细菌性痢疾有10-20的病人可转为慢性。,二、致病性与免疫性,2019,-,38,急性细菌性痢疾 发病急,病程短，常有发烧、腹痛、里急后重并有粘液脓血便，若经及时治疗预后良好； 急性中毒性菌痢 多见于小儿，主要为内毒素引起微循环障碍发生DIC所致死亡率高 ； 慢性细菌性痢疾 病程在两个月以上，急性细菌性痢疾治疗不当，可转为慢性。 带菌者：恢复期带菌者、慢性带菌者和健康带菌者,临床类型,2019,-,39,（三）免疫性 抗感染免疫主要是消化道粘膜表面的分泌型IgA（sIgA）， sIgA能阻止志贺菌吸附，于病后3 d左右出现，但维持时间短，病后免疫期短暂，也不巩固。,二、致病性与免疫性,2019,-,40,（一）标本 取粪便脓血或黏液部分，避免与尿混合；在使用抗生素前采样；标本应新鲜；若不能及时送检，宜将标本保存于30甘油缓冲盐水或专门送检的培养基内。中毒性痢疾者可取肛拭。 （二）分离培养与鉴定 （三）毒力试验 （四）快速诊断法 免疫染色法；免疫荧光菌球法；协同凝集试验；胶乳凝集试验；分子生物学方法,三、微生物学检查法,2019,-,41,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；抗生素治疗感染个体。 此菌很易出现多重耐药(multiple drug resistance)菌株。 免疫防御现致力于活疫苗的研究。主要分为3类，即减毒突变株、用不同载体菌构建的杂交株以及营养缺陷减毒株。 例如链霉素依赖株(streptomycin dependent strain, Sd)。,四、防治原则,2019,-,42,第三节 沙门菌属 （Salmonella）,2019,-,43,沙门菌属（Salmonella）分两个种，即肠道沙门菌（S. enterica）和邦戈沙门菌(S. bongori)。 血清型现已达2000多种。 沙门菌血清型的正确命名方法：肠道沙门菌肠道亚种伤寒血清型(Salmonella, enterica subspecies, enterica serotype, Typhi), 可缩写为伤寒血清型沙门菌(Salmonella Typhi)。,2019,-,44,人类病原菌： 伤寒沙门菌 (S. typhi ） 甲型副伤寒沙门菌（S. paratyphi A） 肖氏沙门菌（S. schottmuelleri） 希氏沙门菌（S. hirschfeldii） 人畜共患病原菌： 猪霍乱沙门菌（S. choleraesuis） 鼠伤寒沙门菌（S. typhimurium ） 肠炎沙门菌（S. enteritidis）,2019,-,45,一、生物学性状,1. G杆菌，有菌毛；除个别例外，都有周身鞭毛；一般无荚膜；均无芽孢。 2. 兼性厌氧，不发酵乳糖。对葡萄糖、除伤寒沙门菌产酸不产气外，其它沙门菌均产酸产气。 3. 主要有O和H两种抗原，少数菌中尚有Vi抗原。 4. 沙门菌对理化因素的抵抗力较差，对一般消毒剂敏感，但对胆盐、煌绿等耐受性强。,一、生物学性状,2019,-,46,一、生物学性状,一、生物学性状,抗原构造和分类,1O抗原 为细菌细胞壁LPS中多糖部分，耐热，有许多组成成分，每组细菌带有数种O抗原；不同种的细菌可有共同的O抗原。 将具有共同O抗原的沙门菌归为一组(group)，现有42个O组。引起人类沙门菌病的细菌多属A-E组。 按O抗原分组后，每一组沙门菌再根据H抗原分成不同的种或血清型。,2019,-,47,一、生物学性状,一、生物学性状,抗原构造和分类,2H抗原 存在于鞭毛蛋白，不耐热，有两种，称第1相（特异相）和第2相（非特异相）。 具有两种相抗原的细菌叫双相菌；仅有其中一相者称单相菌。,2019,-,48,一、生物学性状,一、生物学性状,抗原构造和分类,3Vi抗原 存在于菌体表面，可阻止O抗原与其相应抗体发生凝集反应，有抗吞噬作用；抗原性弱，细菌在体内不断地刺激机体才有抗体产生，刺激机体产生的抗体效价低；如果细菌消失则抗体也随之消失。,2019,-,49,（一）致病物质 1.侵袭力 有毒株能侵袭小肠粘膜。 细菌侵入小肠壁上皮细胞，并穿过上皮细胞层侵入固有层。细菌被巨噬细胞吞噬后，在巨噬细胞中繁殖，由巨噬细胞携带至机体的深层部位。,二、致病性与免疫性,2019,-,50,（一）致病物质 2. 内毒素 引起体温升高、白细胞数下降。大剂量可导致中毒症候和休克。 激活补体替代途径和刺激免疫细胞产生炎症因子 3. 肠毒素 个别沙门菌如鼠伤寒沙门菌可产生肠毒素。性质类似ETEC肠毒素。,二、致病性与免疫性,2019,-,51,（二）所致疾病 传染源为病人和带菌者，其次为带菌动物及其动物产品。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（原称乙型副伤寒沙门菌）和希氏沙门菌引起的副伤寒。 2. 胃肠炎（食物中毒）常见食物主要为肉类食品、蛋类、奶和奶制品，系动物生前感染或加工处理过程污染所致。多见于老人、婴儿和体弱者。,二、致病性与免疫性,2019,-,52,伤寒和付伤寒的致病过程,2019,-,53,（二）所致疾病 3. 败血症 多见于儿童和免疫力低下成人。经口感染后，病菌即侵入血循环。败血症症状严重，但肠道症状较少见。 4. 无症状带菌者 约1-5伤寒或副伤寒患者，在症状消失后一年仍可在其粪便中检出沙门菌，转变为无症状（健康）带菌者。,二、致病性与免疫性,2019,-,54,（三）免疫性 肠热症后，能获得牢固免疫，很少发生再感染。即使发生，症状也轻。 兼性胞内寄生菌 特异性细胞免疫是主要防御机制； 特异性抗体有辅助杀菌作用； 肠道局部生成SIgA有关。,二、致病性与免疫性,2019,-,55,（一）标本 败血症取血液。胃肠炎取粪便、呕吐物或可疑食物。胆道带菌者可取十二指肠引流液。 肠热症在病程不同阶段采取不同标本： 第1周取外周血，第2周起取粪便，第3周起还可取尿液，从第1周至第3周均可取骨髓液。,三、微生物学检查法,2019,-,56,（二）分离培养和鉴定,三、微生物学检查法,检测抗原：SPA协同凝集试验、ELISA等 分子生物学诊断：基因探针、PCR等,2019,-,57,（三）血清学诊断 用于肠热症的血清学试验有肥达试验(Widal test)、间接血凝法、EIA法等。 （四）