肠道杆菌

肠道致病性杆菌,思 考 题： 1、肠道致病性杆菌感染的途径和典型症状 是什么？ 2、肠道致病性杆菌的需氧类型是什么？ 3、肠道致病性杆菌感染的非抗生素预防是 什么？,第一节 概 述,一大群居住在人和动物肠道中 生物学性状近似的革兰阴性杆菌,属于肠杆菌科,多数是肠道的正常菌群,至少有30个菌属，120个以上的菌种,少数为致病菌，是胃肠传染病的最重要病原菌,肠杆菌科中与医学有关的常见菌族和菌属,埃希菌族 埃希菌属 大肠杆菌 志贺菌属 痢疾志贺菌爱德华菌族 爱德华菌属 迟钝爱德华菌沙门菌族 沙门菌属 伤寒沙门菌 枸橼酸菌属 佛劳第枸橼酸菌克雷伯菌族 克雷伯菌属 肺炎克氏菌 肠杆菌属 产气肠杆菌 哈夫尼亚菌属 蜂窝哈夫尼亚菌 沙雷菌属 粘质沙雷菌变形杆菌族 变形杆菌属 普通变形杆菌 摩根菌属 摩氏摩根菌属 普罗威登斯菌属 雷氏普罗威登斯菌耶尔森菌族 耶尔森菌属 鼠疫耶尔菌欧文菌族本 欧文菌属 草原居民欧文菌,菌族 菌属（菌种数） 代表种,肠杆菌科中与医学有关的菌属（G+Cmol39-59 ）。1、四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。2. 八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,3、其中鼠疫耶尔森菌、伤寒沙门菌对 人致病性较强。4、许多细菌既是正常菌群，也是条件 致病菌；其在机体抵抗力下降， 寄居部位的改变或菌群失调时能 引起机会感染。,临床意义 占临床分离菌总数的50和总数的80, 将近50的败血症、70以上的泌尿道感染和大量的肠道感染是由肠杆菌科细菌引起的。人类肠道外感染 ： 除志贺菌较少引起肠外感染，大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、产酸克雷伯菌、奇异变形杆菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、粘质沙雷菌等均可引起泌尿道、呼吸道、伤口和中枢神经系统的感染，且往往为医源感染。 鼠疫耶尔森菌可引起烈性传染病鼠疫。,2. 人类肠道内感染 埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属和耶尔 森菌属。主要引起各种急、慢性肠道感 染、食物中毒、旅行者腹泻及肠热症等。,乳糖发酵试验,1、相似的形态染色,2、简单的培养条件,3、活泼的生化反应,重要试验,初步鉴别肠道致病菌和肠道非致病菌,肠道致病菌,肠道非致病菌,多数不发酵乳糖,多数发酵乳糖,1. 形态结构 -杆状或球杆状、无芽孢、多数有鞭 毛，能运动。致病性菌株有菌毛。2. 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。外侧是由重复 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。 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 间的反应，加热处理能消除表面抗原的阻断作用。,抗原构造模式图,3. 变异性 S-R变异是初次分离的细菌，菌体抗原 上都有特异性多糖链，菌落为光滑型。 在人工培养基中反复传代时，细胞壁上 特异性多糖链消失而核心多糖仍保留， 菌落变为粗糙型。 H-O变异是有鞭毛的细菌, 失去鞭毛，动 力也随之消失，称H-O变异, 有时见于新 分离的菌株中。,其易变异的原因,4. 培养和生化特性 营养要求不高，在普通培养基上生长良好；兼性厌氧，主要生化特性包括发酵葡萄糖(产酸或产酸产气)，触酶阳性，氧化酶阴性，可将硝酸盐还原至亚硝酸盐。 其中，乳糖发酵试验可初步鉴别肠道致病菌和肠道非致病菌:肠道致病菌多数不发酵乳糖；肠道非致病菌多数发酵乳糖。,5. 抵抗力 抵抗力不强，加热6030min即被杀死，不耐干燥，对一般化学消毒剂均敏感。对低温有耐受力。能耐胆盐，能抵抗染料的抑菌作用。,微生物检验标本采集 肠外标本: 采自不同的感染部位如血液、体液、 呼吸道、伤口、尿液及其他各种标本。 肠道标本: 疾病早期留取新鲜粪便，挑取粘液脓 血部分进行培养；应在2h内进行，以利志贺菌 等检出；如不能及时培养应冷藏待检。2. 直接镜检 ：-杆菌，形态及染色性无鉴别意义。,3分离培养鉴定 (1) 肠外标本: 采自无菌部位的标本用血 琼脂，血培养时可用肉汤增菌。其他 标本中含有杂菌，需用选择性培养基 以增加分离率，常用伊红美蓝(EMB) 琼脂，因为EMB能促进肠杆菌科细 菌生长并抑制其他菌。,(2) 肠道标本 常用的选择鉴别培养基(如EMB) 和针对沙门菌和志贺菌的强选择鉴别培养基，如SS琼脂。如疑耶尔森菌感染可用耶尔森菌选择琼脂(CIN)。,肠杆菌科细菌鉴定1）常规生化鉴定 2）鉴定试剂盒,3) 血清学鉴定：用特异性抗血清进行血 清学分型鉴定后才能作出最终报告。4) 分子生物学鉴定：可鉴定至科、属 、 种、血清型和肠毒素基因等。甚至 可区分致病菌株和非致病菌株。,耐药性问题日趋严重！ 粘质沙雷菌对青霉素G等抗生素天然耐药，而大多数是形成的获得性耐药。 由染色体或质粒介导的超广谱-内酰胺酶或AmpC酶而产生的耐药性，且已出现了耐多种抗菌药物的多重耐药菌株。 因此必须根据抗菌药物敏感试验选用抗生素，并作好耐药性监控工作。 同时细菌的耐药谱还可成为医院感染流行病学调查中的标志。,抗菌药物敏感试验,I 埃希菌属 （Escherichia）,共同特征是人类和动物肠道中的正常菌群，出生后数小时就进入肠道，并终生伴随；代表菌：大肠埃希菌（大肠杆菌，E.coli）可成为条件致病菌，亦可致肠道外感染 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,1、条件致病,某些带有致病基因的血清型，引起肠道感染,其致病的原因可以是：,异位寄生细菌居住部位改变引起的肠外感染：,泌尿道感染，化脓性感染最常见,2、致病菌株,形态染色0.4-0.7 m 1-3m 短杆菌革兰染色阴性有鞭毛有菌毛,一、生物学特性,培养特性与生化反应兼性厌氧营养要求不高生化反应活泼，发酵多种糖类，产酸产气绝大多数发酵乳糖克氏双糖产酸产气。（区于志贺、沙门） ，硫化氢实验阴性，动力实验阳性吲哚、甲基红、VP、枸橼酸盐（IMViC）试验结果为+ + - -,抗原结构复杂，血清型众多O抗原：菌体抗原，170多种H抗原：鞭毛抗原，56种以上K抗原：荚膜抗原，100种以上O111：K58：H2,致病物质 菌毛、定居因子抗原等黏附素粘附在肠道及尿道粘膜上皮细胞K抗原 ：是 ？结构 与侵袭力有关抗吞噬与抗补体的溶菌作用 外毒素 志贺毒素I 和 II（Stx-1, Stx-2）耐热肠毒素ST和不耐热肠毒素LT溶血素A 尿路致病性大肠埃希菌内毒素与感染特征和严重程度有关；,所 致 疾 病,肠道内感染：腹泻肠道外感染 泌尿道感染最多见 ，泌尿系统致病性大肠杆菌来源于结肠，污染尿道，尿频、排尿困难、血尿、脓尿等症状上行感染化脓性感染机体抵抗力降低、外伤如烧伤感染、胆囊炎、腹膜炎、脑膜炎及败血症等,引起腹泻的大肠埃希菌,肠产毒型大肠埃希菌 enterotoxigenic E.coli ETEC肠侵袭型大肠埃希菌 enteroinvasive E.coli EIEC肠致病型大肠埃希菌 enteropathogenic E.coli EPEC肠出血型大肠埃希菌 enterohemorrhagic E.coli EHEC肠集聚型大肠埃希菌 enteroaggregative E.coli EAggEC,肠产毒素型大肠埃希菌（ETEC）致病物质肠毒素：不耐热肠毒素LT（ LT-、 LT- ）、耐热肠毒素ST（ STa、 STb ） 菌毛粘附素内毒素K抗原所致疾病5岁以下婴幼儿腹泻旅游者腹泻水样便，恶心、呕吐，腹痛，低热主要在被污染的水源和食物在传播中起作用,LT-作用机理,肠侵袭型大肠埃希菌（EIEC）致病物质不产生肠毒素侵袭结肠粘膜上皮细胞并在其中生长繁殖，并经细胞内吞，杀死感染细胞，导致组织破坏和炎症发生。所致疾病主要侵犯较大儿童和成人腹泻呈脓血便，有里急后重致病类似菌痢，但较少见诊断据EIEC无动力及生化反应、抗原结构,肠致病型大肠埃希菌（EPEC）致病物质不产生肠毒素及其他外毒素侵袭力不强所致疾病婴幼儿腹泻：水样腹泻，常为自限性，可转成慢性,肠出血型大肠埃希菌（EHEC），亦称为 vero毒素大肠埃希菌致病物质菌毛：粘附作用毒素： 志贺毒素(vero毒素) Stx-、Stx-所致疾病易发于5岁以下儿童污染的食品是EHEC的传染源出血性结肠炎溶血性尿毒综合征,菠菜疑成大肠杆菌感染源 2009年2月15日美国FDA警告喜爱吃色拉的人，即使清洗菠菜，仍然有可能得病。联邦卫生官员把菠菜染上大肠杆菌(E. coli)的根源指向加州一家公司近百人生病，疫情扩张到至少19州。 FDA说，这种经过三次洗涤、玻璃纸包的袋装菠菜分离出O157：H7大肠杆菌。 FDA警告全国民众不要吃菠菜，清洗无法除掉致命的病菌，除非彻底烹调，才会把病菌杀死。全国各地的超市已从架上撤掉菠菜，餐厅也把菠菜从菜单撤下，消费者则纷纷把这种绿色蔬菜丢掉。 联邦疾病防治中心（CDC）说，这种病菌使得全国各地至少94人生病，有29人住院，其中14人肾脏衰竭。,肠集聚型大肠埃希菌（EAggEC） 致病物质毒素：肠集聚耐热毒素（EAST）粘附素所致疾病引起婴儿持续性腹泻，脱水，偶有血便,微生物学检查法,1、卫生细菌学检查大肠菌群指数每1000毫升液体样品中的大肠菌群近似数饮水 3个/L，瓶装汽水、果汁等每100ml 5 个/L细菌总数：每 ml （或g）样品中所含细菌数，应少于 100 个,大肠菌群：指在37、24小时内发酵乳糖产酸产气需氧 和兼性厌氧的肠道杆菌，包括埃希菌属、枸 橼酸杆菌属、克雷伯菌属及肠杆菌属等。,2、临床标本的检查,标本 分离培养与鉴定肠道外感染：感染泌尿道：取中段尿、血液、脓液等，且应计数中段尿细菌总数，每 ml 尿含菌超过 10 万时，才有诊断价值。涂片染色检查 分离培养: 筛选鉴定培养基 鉴定：IMViC、PCR、噬菌体、ELISA等 肠道内感染 :胃肠中的粪便 ETEC EIEC EPEC EHEC EAggEC,防加强粪便管理，加强饮水饮料和食物管理7 亿人口饮用大肠杆菌超标水全国城市粪便无害化处理率少于 5%97% 城市污水流入江河湖海 或用于农田灌溉蔬菜病原体检出率大于 40%疫苗免疫预防已在畜牧业领域中开展了广泛研究,防 治 原 则,治磺胺、庆大、氟哌酸、新霉素、左克等化学药物药敏试验，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，其耐药性变异已非常普遍,II 志贺菌属（ Shigella ）,人类细菌性痢疾最为常见的病原菌，通称痢疾杆菌（dyseatery bacterium）,一、生 物 学 性 状,形态与染色：G杆菌 有菌毛；无荚膜、无鞭毛、无芽胞,抗原构造有群和型特异性两种O抗原，是分类依据；根据生化反应和O抗原的不同，分为A 、 B、C、D 4个血清群和40余个血清型； O抗原耐热，加热10060min不被破坏，K抗原能阻断O凝集。,培养特性 兼性厌氧生长温度37pH7.27.4 营养要求不高，能在普通培养基上生长在鉴别培养基SS上形成无色半透明的菌落克氏双糖管产酸不产气多数不分解乳糖,抗原构造及分类O抗原，K抗原，O抗原分类依据分类：根据O抗原分类分为4群40个血清型（包括亚型）最近将生化性状相近的A、B，C群归为一群，统称志贺菌A、B、 C血清群；而将生化特征与之相异，鸟氨酸脱羧酶和-半乳糖苷酶均阳性的宋内志贺菌单列出来，其DNA G+Cmol为4953。,变异性 有S-R变异耐药性变异，多重耐药性问题己成为严重的医学问题。,抵抗力较其他肠道杆菌的抵抗力为弱尤其对酸敏感对一般消毒剂敏感，在1石炭酸中15-30min和加热6010min即被杀死水中繁殖新鲜蔬菜水果等活2周左右抗药性强,二、致病性与免疫性,致病物质,侵袭力菌毛粘附于回肠末端和结肠上皮细胞，继而诱导细胞内吞而穿入，罕见入血。,毒 素,内毒素：强烈局部肠壁:通透性、毒素吸收粘膜:溃疡、炎症植物神经:直肠括约肌痉挛，腹痛，里急后重造成粘膜细胞死亡发炎，并形成毛细 血管血栓，导致坏死脱落和溃疡，临床出现脓血便；并引起全身中毒症状，导致发热、意识障碍，甚至中毒性休克；,外毒素A群志贺菌和型产生志贺毒素，又称肠毒素，致水样泻细胞毒素：肝、肾细胞神经毒素：中枢神经系统,致病类型,细菌性痢疾（免疫力不长久）传染源：恢复期带菌、慢性带菌、健康带菌传播途径：消化道（粪口途径）,临床特征急性菌痢潜伏期1-3天，发热、腹痛、里急后重、脓血便等急性典型：发热、腹痛、脓血粘液便急性非典型：成人易误漏诊；及时治疗，预后良好 慢性菌痢菌痢治疗不彻底，造成反复发作迁延不愈病程迁移超过2个月视为慢性菌痢急性中毒性菌痢儿童多见，无明显消化道症状而表现为全身中毒症状、神经症状，对内毒素尤为敏感，往往造成死亡。,免 疫 性,病后免疫周期短，也不牢固局部免疫菌型多各型之间无交叉免疫性,微生物学检查,标本采集 在治疗前采集粘液脓血便作床边接种，不能及时接种可置甘油保存液送检;直接镜检 G-杆菌；胶乳凝集试验和免疫荧光技术检测抗原。分离培养 用鉴别培养基和选择培养基,取可疑菌落鉴定。,核酸检测 志贺菌携带一个非结合型大质粒, 能编码与侵袭性相关的外膜蛋白, 是产生痢疾综合征的重要致病因子, 从此2.5kb侵袭相关区段中设计出ipaH引物, 可用于检测志贺菌序列。,志 贺 菌 鉴 定1、生化试验 鉴定到属和种的基本生化反应特征: TSIA(双糖铁)产碱产酸、不产气, CIT(枸橼酸盐)阴性, URE(脲酶)阴性, MOT(动力) 阴性, VP阴性。,2、血清学鉴定 先用志贺菌属4种多价 (A群1，2型、B群16 型、 C群 l6型及D群)抗血清作玻片凝集试 验，凝集者再进一步作定型。 A群：即痢疾志贺菌，为一群甘露醇阴性的 菌株，共有10个血清型(1)0)，其O抗 原从1 X共10种均为独立的血清型,群：即福氏志贺菌；有6个血清型和X、Y 2个 变型； 6型菌株缺少共同的群抗原，故多价血 清中应包含6型因子血清，否则将会造成漏检。 C群：即鲍特志贺菌；本菌共有15个血清群D群：即宋内志贺菌：仅有一个血清型，但有光滑 型(S)和粗糙型(R)两种茵落; R型菌不被S型血 清所凝集；因此诊断血清应含有 S及R两种因 子血清。,防 治,早期诊治切断传播途径隔离患者、彻底治疗预防试用的口服减毒活菌苗：链霉素依赖株重组活菌苗；双价疫苗，具有广谱保护作用。治疗很易引起耐药性：药敏试验多种抗菌素可选择黄连、氟哌酸、吡派酸等磺胺药，氯霉素、青霉素、痢特灵等亦均有效，还亦可选用环丙沙星、菌必治等,是一大群在人与动物肠道中寄生的革兰阴性杆菌菌种繁多，血清型超过2400个多为人畜共患病对人类致病的占少数伤寒沙门菌甲型副伤寒沙门菌肖氏伤寒沙门菌希氏伤寒沙门菌动物沙门菌也可对人致病 肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌,III 沙门菌属,形态染色G-杆菌 0.6-1.0m 2-4m周身鞭毛，有菌毛,培养和生化反应,兼性厌氧不分解乳糖营养要求不高SS培养基：无色半透明的S型菌落。发酵葡萄糖、麦芽糖和甘露醇，伤寒沙门菌不产气，其它沙门菌产气。克氏双糖铁斜面不发酵，底层产酸产气但伤寒沙门菌产酸不产气。,常见沙门菌的主要生化特性,抗原构造与分类,伤寒杆菌的表面抗原,3、Vi抗原,抗原性弱，刺激机体产生短暂低效价抗体伴随活菌一起存在。,测定Vi抗体有助于检出带菌者,因为,所以,本质,抵抗力较差 水中能存活2-3W粪便中可活1-2个月 冰冻土壤中可过冬耐受胆盐、煌绿及其他染料对热耐力差 5石炭酸5min杀死,致病物质侵袭力 菌毛、O和Vi抗原抗吞噬，基因耐酸应答内毒素；活性较强，激活补体释放趋化因子（白介素等），引起体温升高、白细胞数减少。大剂量可导致中毒和休克 炎症外毒素：即肠毒素某些沙门菌如鼠伤寒沙门菌,所致疾病人类沙门菌病,肠热症伤寒、副伤寒伤寒、甲型副伤寒，由肖氏、希氏沙门菌引起胃肠炎（食物中毒）鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌急性胃肠炎（摄入大量菌108 ）发热、恶心、恶寒、呕吐、水样腹泻、腹痛。,败血症鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌、 希氏沙门菌高热，寒战，厌食，贫血等。心内膜炎、胆 囊炎、骨髓炎、脑膜炎。多见于儿童或伴有 慢性疾患的成人。无症状带菌者：胆囊和尿道储存场所，经消 化道侵入,肠热症,伤寒沙门菌 副伤寒沙门菌,肠系膜淋巴结,（潜伏期）,胸导管,菌血症,全身疼痛、不适、发热（前驱期）,肝、脾、肾及胆囊等,吞噬细胞吞噬,菌血症,持续高热、肝脾肿大、全身中毒、玫瑰疹