肠道杆菌.ppt

医学微生物学,肠道杆菌,长治医学院微生物教研室,肠杆菌科（Enterobacteriaceae）细菌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。,肠杆菌科的细菌与医学的关系可分为三种情况：,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。,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志贺菌、沙门菌等致病菌和其他大部分非致病肠道杆菌，前二者不发酵乳糖。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。,抗原结构1.O抗原为细胞壁的LPS由。O抗原耐热，与相应的抗体(IgM)呈颗粒状凝集，凝块形成慢，不易摇散。2.H抗原与相应的抗体(IgG)呈现疏松絮状凝集，凝块形成迅速，但易摇散。3.荚膜抗原成分以多糖类为主，包绕于O抗原的周围，能阻断O抗原与相应抗体的结合，但加热后可消除K抗原的阻断作用。重要的K抗原和细菌的侵力有关。4.菌毛抗原由多种，菌毛使细菌的粘副结构，并能阻断O抗原与相应抗体结合。,第一节埃希菌属,埃希菌属（Escherichia）,有6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，表现在：肠道中正常菌群可成为条件致病菌，致肠道外感染某些血清型有致病性，导致感染性腹泻环境卫生和食品卫生中，常用作粪便污染的检测指标。分子生物学和基因工程研究中重要的实验材料,生物学性状,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。O抗原（O1-O173）H抗原（H1-H56）K抗原（K1-K100）血清型表示法：O：K：H能产生大肠菌素（colicine）。,（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（bundleformingpili,Bfp）、紧密粘附素（intimin）、P菌毛、I型菌毛和侵袭质粒抗原（invasionplasmidantigen,Ipa）蛋白等。2.外毒素志贺毒素（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（typeIIIsecretionsystems）等。,外毒素（由ETEC产生的肠毒素）（1）不耐热肠毒素（LT），分LT-I和LT-两型蛋白质对热不稳定，与霍乱肠毒素相似A亚单位毒素活性成分机制B亚单位与肠上皮细胞GM1神经节苷脂结合B单位与受体结合导致A进入细胞内激活腺苷酸环化酶,ATPCAMP,小肠液过度分泌,肠腔积液、腹泻,E.coli的不耐热肠毒素,（2）耐热肠毒素（ST），分STa、STb两型为低分子多肽，对热稳定机制为激活细胞鸟苷酸环化酶，使cGMP导致腹泻LT和ST同时存在，致病性要强（3）志贺毒素I和，还有内毒素、荚膜、载铁蛋白和III型分泌系统（typeIIIsecretionsystems）等。,所致疾病,1.肠道外感染化脓性感染定位转移腹膜炎、阑尾炎、创伤感染、手术刀口感染、肺炎、败血症、新生儿脑膜炎等泌尿道感染病原菌来自病人肠道（上行性）占泌尿道感染首位、女性多见（尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎等）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。,引起胃肠炎的大肠埃希菌,肠产毒型大肠埃希菌(enterotoxigenicE.coli,ETEC),婴幼儿和旅游者腹泻致病物质肠毒素enterotoxinheatlabileenterotoxin(LT)heatstableenterotoxin(ST)定植因子(菌毛）,肠侵袭型大肠埃希菌(enteroinvasiveE.coli,EIEC),似菌痢样，有脓血便，有里急后重致病机理侵袭结肠粘膜上皮并繁殖细菌死亡后释放内毒素，引起炎症,肠致病型大肠埃希菌(enteropathogenicE.coli,EPEC),婴幼儿腹泻致病机理粘附和破坏肠粘膜微绒毛上皮细胞排列紊乱，功能受损，导致腹泻,肠出血型大肠埃希菌(enterohemorrhagicE.coli,EHEC),亦称为Vero毒素大肠埃希菌血清型为O157:H7临床表现轻重不一10%小于十岁患儿，有严重并发症，死亡率高致病因子菌毛毒素Vero毒素内毒素与溶血素,肠集聚型大肠埃希菌(enteroaggregativeE.coli,EAEC),婴儿持续性腹泻致病因子肠集聚耐热毒素（EAST）菌毛溶血素,（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,微生物学检查法,在环境和食品卫生学上，常被用作粪便污染的检测指标,3个大肠菌群/1L饮水100个细菌总数/1ml饮水,卫生学指标,大肠菌群指数,每1000ml水中大肠菌群数,我国的卫生标准：,细菌总数,每1ml或1g样品中细菌总数,防治原则,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大肠埃希菌很多菌株都已获得耐一种或几种抗生素的质粒，耐药性非常普遍。进行药敏试验。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,第二节志贺菌属,生物学性状,G短小杆菌。无芽胞，无鞭毛，无荚膜，有菌毛。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。H2S-、尿素（-）、动力阴性。志贺菌属细菌有O和K两种抗原。O抗原是分类的依据，借以将志贺菌属分为4群和40余血清型（包括亚型）：A群即痢疾志贺菌（S.dysenteriae）B群即福氏志贺菌（S.flexneri）C群即鲍氏志贺菌（S.boydii）D群即宋内志贺菌（S.sonnei）志贺菌的抵抗力比其它肠道杆菌弱。尤其对酸敏感,抗原与分类,根据O抗原分类,致病性与免疫性,致病物质侵袭力菌毛：黏附肠黏膜上皮细胞型分泌系统穿透上皮细胞并扩散、传播内毒素强烈内毒素，作用于局部并可吸附入血引起全身症状外毒素A群（、型）产生志贺毒素（ST）,侵袭力,细菌主要的侵袭过程是由吞噬作用接到侵入粘膜上皮细胞（M细胞）从吞噬小泡逃离细胞浆内生长繁殖和扩散扩散到邻近组织,传染源:患者和带菌者传播途径:粪-口传播易感者：人类普遍易感,且敏感性较高，少量菌体即可致病,所致疾病,感染类型：急性细菌性痢疾几乎只局限于肠道，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）。有1020的病人可转为慢性急性中毒性痢疾多见于小儿慢性细菌性痢疾病程2个月以上带菌者,免疫性,抗感染免疫主要是消化道粘膜表面的分泌型IgA（sIgA）。病后免疫期短暂，也不巩固。除因细菌感染只局限于肠壁局部外，型别多且各型间无交叉免疫也是原因之一。,微生物学检查,及时送检/暂用30%甘油缓冲盐水保存,SS平板（无色透明小菌落）,血清学反应（玻片凝集）,毒力试验,分离培养,新鲜脓血便/肛拭,双糖培养基（生化反应）,快速诊断,荧光菌球试验,协同凝集试验,防治原则,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（multipledrugresistance）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（streptomycindependentstrain,Sd）。,第三节沙门菌属,是一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。菌种繁多，血清型超过2500多种。多数对动物致病，对人类致病的占少数伤寒沙门菌-伤寒甲型副伤寒沙门菌肖氏伤寒沙门菌希氏伤寒沙门菌绝大多数血清型宿主范围广泛，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。,副伤寒,生物学性状,形态染色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。,伤寒杆菌的周身鞭毛,培养特性SS上呈无色透明乳糖不发酵菌落,麦康凯培养基上的伤寒杆菌菌落,生化反应乳糖（-），多数H2S+，动力+，尿素（-），分解葡萄糖产酸产气(伤寒沙门菌产酸不产气)抗原结构O抗原特异性低、稳定、分组依据；IgM抗体H抗原特异性高，不稳定，分型依据；IgG抗体Vi抗原（毒力抗原）不稳定，可阻止“O”凝集新分离的伤寒沙门菌、希氏沙门菌有此抗原；抗原性弱，测定Vi抗体有助于诊断伤寒、副伤寒带菌者。抵抗力不强；对一般消毒剂较敏感，但对某些物质如胆盐、煌绿等耐受性较其它肠道菌强。,致病性与免疫性,致病物质侵袭力有毒株能侵袭小肠粘膜。通过种特异性菌毛先与M细胞结合，接着型分泌系统向M细胞中输入沙门菌分泌侵袭蛋白，引发宿主细胞内肌动纤维重排，诱导细胞膜凹陷，导致细菌内吞。沙门菌在吞噬小泡内生长繁殖，使宿主细胞死亡，细菌扩散并进入毗邻细胞淋巴组织。Vi抗原微荚膜（抗吞噬）耐酸应答基因内毒素体温、WBC，中毒性症状、休克外毒素个别（鼠伤寒沙门菌）产生，与ETEC肠毒素相似,所致疾病,粪-口途径（因食用患病或带菌动物的肉、乳、蛋或被鼠尿污染的食物等患病）,胃肠炎（食物中毒）鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、肠炎沙门菌污染食物引起。多见于老人、婴儿和体弱者。特点:起病急，6-24h，恢复快症状:发热,恶心,呕吐,腹痛,水样便（偶有脓性便）败血症猪霍乱沙门菌、希氏沙门菌、鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌引起，败血症症状严重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。带菌者约15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。,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,胆囊-肠道-粪排菌皮肤-血栓出血-玫瑰疹肾-尿肝脾-肿大骨髓,伤寒和副伤寒的致病过程,伤寒沙门和甲型副伤寒杆菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌,小肠上部粘膜,肠系膜淋巴结,固有层淋巴结,进入血液,再次进入血液,第一次菌血症,第二次菌血症,微生物学检查,（一）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；胃肠炎取粪便和可疑食物。败血症取血液。胆道带菌者可取十二指肠引流液。（二）分离培养和鉴定（三）血清学诊断用于肠热症的血清学试验有肥达试验（Widaltest）、间接血凝法、EIA法等，其中肥达试验在我国仍较普及。（四）伤寒带菌者的检出一般先用血清学方法检测可疑者Vi抗体进行筛选，若效价1：10时，再反复取粪便等标本进行分离培养，以确定是否为伤寒带菌者。,微生物学检查,查病原,标本,SS平板,生化反应,血清学鉴定,肥达试验（Widaltest）定义：用已知伤寒沙门菌菌体O抗原和H鞭毛抗原、副伤寒的甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌和希氏沙门菌H鞭毛抗原的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试验。,GeorgesWidalin1896,肥达试验结果的解释：1.正常值:一般是伤寒沙门菌O凝集效价1:80，H凝集效价1:160，引起副伤寒沙门菌H凝集效价1:80。2.动态观察:若效价逐次递增或恢复期效价比初次效价4倍者即有诊断意义。3.O与H抗体的诊断意义:OIgM,出现早，维持时间短，特异性差HIgG,出现迟，维持时间长，特异性强O高H高肠热症可能性大O低H低排除O高H低早期或有交叉反应的其它沙门菌感染O低H高预防接种或曾患过伤寒4.少数病例在整个病程中，肥达试验始终在正常范围内。,防治原则,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、确诊和治疗带菌者。带菌期间不能从事饮食行业的工作。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。肠热症的治疗目前使用的有效药物主要是环丙氟哌酸（Ciprogloxacin）。,第四节其他菌属,一、克雷伯菌属二、变形杆菌属,迁徙性生长现象(Swarminggrowth)：变形杆菌在湿润的固体培