2013执业兽医资格考试微生物学-肠杆菌科ppt课件

1、1,第八章 肠杆菌科(Enterobacteriaceae,2,第八章 肠杆菌科(Enterobacteriaceae,是一大群生物学性状相似的革兰氏阴性杆菌，常寄居在人和动物的肠道内，亦存在于土壤、水和腐物中,大多数是肠道的正常菌群，但当宿主免疫力降低或细菌移位至肠外部位时可成为条件致病菌而引起疾病,3,肠杆菌科细菌共同生物学特性,形态与结构： 培养： 生化反应： 抗原结构： 抵抗力： 变异,4,肠杆菌科概述,肠杆菌科是由一大群生化和遗传上相关的中等大小杆菌所组成。 其共同特性为： G；非抗酸性； 中等大小：0.3-1.01.0-6.0m； 无 芽 胞；有或无荚膜；有鞭毛； 除塔特姆氏菌属为

2、一端鞭毛或侧生外，其余周生鞭毛。 兼性厌氧； 绝大多数在普通培养基上生长良好，一般都能在麦康凯培养基上生长,5,有机化能营养，呼吸型和发酵型代谢，不嗜盐。发酵D-葡萄糖、其它碳水化合物及多羟基醇时产酸或兼产气。 除志贺氏菌属的1个血清型及从昆虫分得的一种致病杆菌外，都产生过氧化氢酶，但氧化酶均为阴性。 除某些欧文氏菌及少数耶尔森氏菌的菌株外，均能还原硝酸盐。 DNA中G+Cmol%为3860。 代表菌属为埃希氏菌属（Escherichia,6,第一节 埃希菌属(Escherichia,人和动物肠道内正常菌群成员之一。大量定居，终生伴随,经粪便散播于周围环境，所以在环境卫生和食品卫生学上，常用作

3、粪便污染的检测指标,当宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组织或器官，可引起肠外感染，有些特殊菌能导致腹泻,7,一、生物学性状,形态与染色 培养特性 生化反应 抗原性及血清型,8,一）形态与染色,形状 大小 群体形态,光镜下的大肠杆菌,9,一）形态与染色,形状 大小 群体形态,电镜下的E.coli,特殊结构 染色,10,G直杆菌，大小0.4-0.72-3m，无芽胞，两端钝圆，散在或成对,11,12,13,14,15,16,17,18,Enterohemorrhagic E. coli (EHEC,These are usually serotype O157:H7,Transmission elect

4、ron micrograph of Escherichia coli O157:H7 CDC/Peggy S. Hayes,19,二）培养特性,1. 营养要求,2. 兼性厌氧,3. 最适生长温度,4. 最适pH值,5. 生长状态,肉汤 普通琼脂平板 血琼脂,20,21,三）生化特性,发酵多种碳水化合物，产酸产气； 多数发酵乳糖，可与沙门氏菌、志贺氏菌等区别； 不产生H2S； 不分解尿素； 吲哚和甲基红试验为阳性； V-P试验和枸橼酸盐试验均为阴性； 三糖铁试验,22,吲哚试验阳性,23,24,四）抗原及血清型,抗原主要有O、K、H三种,O抗原170种，血清学分型的基础； H抗原56种； K抗原

5、80种,25,S型菌的一种耐热菌体抗原； 抗原特性决定于LPS特异的多糖侧链结构； 每个菌株只含有一种O抗原，其种类以阿拉伯数字表示； O抗原可用单因子抗O血清做玻板或试管凝集试验鉴定,1. O抗原,26,菌体表面一种热不稳定抗原，多存在于被膜或微荚膜中。 具有K抗原的菌株不会被其相应的抗O血清凝集，称为O不凝集性。 化学成分：K88、K99为蛋白质抗原，其余为多糖抗原。 分类：L型、A型、B型,2. K抗原,27,一种不耐热的鞭毛蛋白抗原 加热至80 或经乙醇处理后可破坏其抗原性。 每一有动力的菌株仅含有一种H抗原，且无两相变异,3. H抗原,28,血清型,可用O:K:H排列表示其血清型 如

6、：O8:K23(L):H19，表示该菌具有O抗原8，L型K抗原23，H抗原为19。 致人、畜腹泻的产肠毒素大肠杆菌（ETEC），除含多糖K抗原外，还可含有蛋白质性粘附素抗原。对粘附素抗原应并列写于多糖K抗原之后。 如：O8:K87,K88:H19 中 K88即为粘附素抗原,29,二、致病性及分类,医学微生物分型： 肠产毒型大肠杆菌（enterotoxigenic E. coli, ETEC) 肠侵袭型大肠杆菌（enteroinvasive E. coli, EIEC) 肠致病型大肠杆菌（enteropathogenic E. coli, EPEC) 肠出血型大肠杆菌（enterohemorrh

7、agic E. coli, EHEC) 肠集聚型大肠杆菌（enteroaggregative E. coli, EaggEC,30,产肠毒素大肠杆菌（Enterotoxigenic E. coli, ETEC) 产类志贺毒素大肠杆菌（Shiga-like toxigenic E. coli, SLTEC) 肠致病性大肠杆菌（Enteropathogenic E. coli,EPEC) 败血性大肠杆菌（Septicaemic E. coli, SEPEC) 尿道致病性大肠杆菌（Uropathogenic E. coli, UPEC,兽医微生物分类,31,产肠毒素大肠杆菌 （Enterotoxig

8、enic E. coli, ETEC,32,ETEC是致人和幼畜腹泻最常见的病原性大肠杆菌； 与致病力相关的毒力因子有粘附素性菌毛和肠毒素， 二者密切相关且缺一不可，否则不引起腹泻或只致轻度腹泻,初生幼畜被ETEC感染后常因剧烈水样腹泻和迅速脱水死亡，发病率和死亡率均很高,33,主要毒力因子,肠毒素（Enterotoxin） 黏附素性菌毛,34,1、粘附素性菌毛,是一类特有菌毛，能粘附于宿主小肠上皮细胞; 又称为粘附素和定居因子。对其抗原亦相应称作粘附素抗原或定居因子抗原（CFA）。 动物ETEC的粘附素主要有K88、K99、987P和F41，其次为F42和F17。 粘附素不是腹泻的直接致病因

9、子，但它是感染的首要毒力因子。 ETEC必须首先粘附于宿主的小肠上皮细胞，才能避免肠蠕动和肠液分泌的清除作用，并得以在肠内定居和繁殖，从而增强了细菌的致病性,35,2、肠毒素（enterotoxin,什么是肠毒素：ETEC分泌到胞外的一种蛋白质性毒素。 分类：对热的耐受性 不耐热肠毒素（heat-labile enterotoxin，LT）； 耐热肠毒素（heat-stable enterotoxin，ST）。 动物ETEC中，只有猪源K88+菌株能同时产生LT和ST，其它菌株仅产ST,36,ETEC的致病机制,37,LT的作用机理,LTB亚单位,小肠上皮细胞表面GM1-神经节苷脂受体,结合,

10、A亚单位进入细胞内,腺苷酸环化酶活化,cAMP浓度,肠细胞分泌机能 大量液体溢出,肠绒毛细胞吸收功能,水样腹泻,38,LT-与LT-作用方式相似； 但结合的受体不同： LT-aGD1b神经节苷脂 LT-bGD1a神经节苷脂,LT-的作用机理,39,ST的作用机理,ST的毒性作用,ST的作用机制尚不清楚,40,产类志贺毒素大肠杆菌 （Shiga-like toxigenic E. coli, SLTEC,产Vero细胞毒素大肠杆菌（VTEC,41,VTEC产生Vero细胞毒素的病原性大肠杆菌,VTEC,头部、肠系膜和胃壁浆液性水肿，常伴有共济失调、麻痹或惊厥等神经症状； 发病率较低但致死率很高,

11、猪的水肿病 犊牛出血性结肠炎 幼兔腹泻,42,VTEC有两类毒力因子,致水肿病2型产类志贺毒素（SLT-2v） 黏附性菌毛：F107/F18,43,1、粘附性菌毛,VTEC 的粘附性菌毛是F107菌毛。 大多数猪水肿病菌株（主要为O139、O141、O138）都有F107菌毛。 F107菌毛是一个重要的毒力因子，有助于VTEC在猪肠粘膜上皮细胞上定居和繁殖,44,2、志贺氏菌样毒素型变异体（shiga-like toxin variant，SLT-v或SLT-e,SLT-e是VTEC产生的一种蛋白质性细胞毒素，引起猪水肿病的直接毒力因子。 仔猪水肿病是一种肠毒血症，其发病机制为： 大肠杆菌以其

12、菌毛（如F107）粘附于小肠上皮细胞； 细菌定居和大量繁殖； 在肠内产生SLT-v并被吸收,45,SLT- e的作用,毒素SLT-的吸收：肠道； B亚单位与上皮细胞的Gb4受体特异性结合； A亚单位进入细胞内并造成细胞死亡和组织病变。 由于SLT-e也是一种血管毒素，可引起血管内皮细胞损伤，血管通透性改变，导致病猪出现水肿和典型的神经症状。神经症状是由脑水肿所致，并非是毒素对神经细胞的直接作用,46,大肠杆菌致病性有关的其他毒力因子,内毒素（LPS）、具有抗吞噬作用的K抗原、溶血素、大肠菌素V、血清抵抗因子、铁离子清除因子等； 在不同动物大肠杆菌病的发生中可能起到不同的致病作用,47,三、微生

13、物学诊断,1. 标本：不同病型采集不同标本,败血症病例： 内脏组织、血液、淋巴结等 幼畜腹泻及猪水肿病： 粪便或肠内容物或黏膜刮取物,48,2. 接种选择性培养基,3. 接种三糖铁琼脂,4. 生化试验、血清型鉴定、毒力因子鉴定,49,畜禽致病性大肠杆菌的分离与鉴定程序,50,血清型鉴定,K抗原的鉴定； O抗原的鉴定； 菌毛抗原的鉴定； H抗原一般不作鉴定,51,常用的LT检测方法有： Y1小鼠肾上腺细胞或中国地鼠卵巢细胞（CHO）培养法； 平板免疫溶血试验； 夹心红细胞免疫试验； 夹心ELISA； 兔回肠结扎肠试验； 兔皮肤蓝斑试验法等。 检测ST常用方法有： 乳鼠胃内投服试验； GM1-EL

14、ISA等,ETEC肠毒素检测,52,SLT-e的检测,对SLT-e的检测目前主要用： 粗提或纯化毒素的Vero细胞毒性试验和小鼠神经毒性试验，并以抗SLT-e血清或单克隆抗体做中和试验鉴定之； PCR方法对SLT-e基因的扩增,53,四、防治,环境改善 菌苗 药物,54,大肠杆菌人工感染鸡的症状： 精神沉郁，被毛松乱，缩颈，呼吸困难,55,30日龄肉用雏鸡感染大肠杆菌后形成的气囊病，由于大肠杆菌的扩散可导致多种浆膜炎,56,禽大肠杆菌感染的雏鸡卵黄囊肿胀，有异常内容物，脐带发炎,57,禽大肠杆菌感染鸡表现的肿头综合征,58,产蛋鸡急性腹膜炎， 腹腔内有多量的卵黄液,59,大肠杆菌感染鸡肝脏表面

15、很厚的一层黄色的纤维素性渗出物,60,61,第二节 沙门氏菌属(Salmonella,该属细菌寄生于人和动物肠道,绝大多数成员对人和动物有病原性，能引起人和动物的败血症、胃肠炎，流产，并为人类食物中毒的主要病原之一。沙门氏菌是最常见的人和动物的重要病原菌，呈全球性分布，在医学、兽医和公共卫生上均十分重要,62,沙门氏菌的分类,根据新近的沙门氏菌的分类方案，本属菌现可分为两个种： 肠炎沙门氏菌（S.enterica） 邦戈尔沙门氏菌（S.bongori） 肠炎沙门氏菌又分为6个亚种： 肠炎亚种（enterica） 萨拉姆亚种（salamae） 亚利桑那亚种（arizonae） 双相亚利桑那沙门氏

16、菌（diarizonae） 豪顿沙门氏菌（houtenae） 因迪卡沙门氏菌（indica,63,沙门氏菌属6个亚种和邦戈尔沙门氏菌种的生化特性,：表示90%以上阳性；-：表示9%以下阳性；d：表示不同血清型有不同反应,64,一、 生物学性状,形态与染色 培养特性 生化反应 抗原性及血清型 致病性 免疫性,65,一）形态与染色,形状 大小,肠炎沙门氏菌,66,沙门氏菌呈直杆状，0.71.52.05.0m， G 。 除鸡白痢和鸡伤寒沙门氏菌外，其余各菌均以周生鞭毛运动；且绝大多数具有型菌毛,67,一）形态与染色,形状 大小,特殊结构 染色,68,沙门氏菌的革兰氏染色及鞭毛染色,禽沙门氏菌,猪副伤

17、寒沙门氏菌,69,70,二）培养特性,1. 营养要求,2. 兼性厌氧,3. 最适生长温度,4. 最适pH值,5. 生长状态,肉汤 普通琼脂平板 麦康凯琼脂平板,71,1)本属大多数细菌的培养特性与埃希氏菌属相似,2)鸡白痢、鸡伤寒、羊流产和甲型副伤寒等沙门氏菌在肉汤琼脂上生长贫瘠，形成较小的菌落。 (3)麦康凯上，大多数菌株因不发酵乳糖而形成无色菌落。 (4)本菌属有SR变异。 (5)培养基中加入硫代硫酸钠、胱氨酸、血清、葡萄糖、脑心浸液和甘油等均有助于本菌生长,72,73,三）生化特性,对葡萄糖、甘露糖、麦芽糖等发酵，产酸产气； 不发酵乳糖、蔗糖； 产生H2S； 不分解尿素； 不产吲哚(-)

18、但甲基红试验为阳性； 能利用枸橼酸盐但V-P试验为阴性； 三糖铁试验,74,Urea Test,75,76,鸡白痢、鸡伤寒、鼠伤寒沙门氏菌的生化试验,77,四）抗原及血清型,抗原主要有O、 H 、K、菌毛四种，其中O、 H 为主要抗原，构成绝大部分沙门氏菌血清型鉴定的物质基础,78,是沙门氏菌细胞壁表面的耐热多糖抗原； 特异性决定于LPS特异的多糖侧链的组成，决定簇由侧链上末端单糖及多糖链上单糖排列顺序所决定； 沙门氏菌O抗原至少有58种，以阿拉伯数字顺序排列，每个菌株可含有一种或多种O抗原； 将具有共同O抗原的各个血清型归入一个群，以大写英文字母表示，共计51个群； 引起 人类疾病的大多数在

19、A-E群,1. O抗原,79,是本属细菌的蛋白质性鞭毛抗原，有63种之多； 不耐热，加热至60 30-60min或经乙醇处理后可破坏其抗原性，但甲醛不能； 分为第I相和第II相：第I相特异性高，称特异相，用小写英文字母表示；第II相特异性低，可为多种沙门氏菌所共有，称非特异相，以阿拉伯数字表示 (p226-227)。 一个菌株同时有第I相和第II相抗原的称为双相菌；仅有一种者称为单相菌。 位相变异 同一群的沙门氏菌根据H抗原不同，可进一步分为不同菌型,2. H抗原,80,是一种表面抗原，仅有伤寒沙门氏菌、丙型副伤寒沙门氏菌等少数菌种有。 功能上相当于大肠杆菌K抗原，一般认为与其毒力（virul

20、ence）有关，故称为Vi抗原。 化学成分：N-乙酰-D-半乳糖胺糖醛酸聚合物。 不耐热， 60 1hr可被破坏。 位于表面，阻止O抗原与其相应抗体的凝集反应。 新分离的菌株多有Vi抗原，在普通培养基上多次传代后易丢失此抗原，这种变异称为“V-W变异,3. K抗原,81,血清型表示方法： 以O：H：Vi形式表示 玻板凝集试验：用已知的O和H的单因子血清，确定一个沙门氏菌分离物的血清型或抗原式。对可能有Vi抗原的菌株还须用Vi 抗血清鉴定之。 本属细菌至少已有2500个血清型,82,血清型分型可作为一项亚种水平以上的鉴定内容。 除此以外，还可用噬菌体分类、生物学分类、耐药性分类以及质粒图谱分类等

21、作为分离菌株在血清型水平上的鉴定,83,五）致病性,沙门氏菌是一种重要的人畜共患病： 本属细菌都有致病性，具有极其广泛的动物宿主； 感染动物后常导致严重的疾病，成为人类沙门氏菌病的传染源之一,84,沙门氏菌传染条件： 侵害最多的是幼、青年动物使之发生败血症、胃肠炎等； 对成年动物往往引起散发性或局限性的沙门氏菌病； 隐性感染和康复带菌者成为主要传染源； 易通过直接或间接的途径传播，无中间宿主，主要传染途径是消化道； 环境条件应激，易诱发沙门氏菌病,85,第一群：具有高度适应性或专嗜性； 鸡白痢和鸡伤寒沙门氏菌仅使鸡和火鸡发病， 马流产、牛流产和羊流产等沙门氏菌分别致马、牛、羊的流产并在各自宿主

22、中引起疾病； 猪伤寒沙门氏菌仅侵害猪； 伤寒与甲、乙、丙三型副伤寒以及仙台等血清型是高度适应于人类的沙门氏菌，对动物不引起自然感染,致病性分类,86,第二群：在一定程度适应于特定动物的偏嗜沙门氏菌； 仅个别血清型如猪霍乱和都柏林沙门氏菌，分别是猪和牛羊的强适应性菌型，多在各自宿主中致病，但也能感染其它动物。 现在常可从羔羊腹泻中分离到亚利桑那沙门氏菌，并认为这型菌正在适应于羊,87,第三群：非适应性或泛嗜性沙门氏菌，具有广泛的宿主谱。能引起人和各种动物的沙门氏菌病，具有重要的公共卫生意义。 这群血清型占本属的大多数，鼠伤寒和肠炎沙门氏菌是其中二个突出代表。 常见的危害人和动物的泛嗜性沙门氏菌约

23、20余种，加上专嗜性和偏嗜性菌型不过仅30余种,88,沙门氏菌的致病（毒力）因子,许多研究资料表明，沙门氏菌具有多种可能的毒力因素，其中主要的有： 1、脂 多 糖 2、肠 毒 素 3、细胞毒素 4、侵袭力与毒力基因,89,1、脂多糖（LPS,LPS是本菌的一个重要的毒力因子 防止吞噬和杀伤。 引起发热、粘膜出血、白细胞减少、弥散性血管内凝血、循环衰竭等中毒症状以及休克死亡,90,2、肠毒素,有些沙门氏菌血清型可产生肠毒素。 CT样毒素：霍乱毒素样肠毒素。 它在结构、功能和抗原性上与CT和ETEC的LT1相似。 在本菌还发现另一种肠毒素 可致兔肠积液，但活性不被CT抗血清中和。尽管对沙门氏菌肠毒

24、素在疾病发生中所起的作用还知之甚少,91,3、细胞毒素,细胞毒素可能是肠上皮细胞损伤的因素； 目前本菌有三种细胞毒素。 对热和胰酶敏感 外膜低分子量成分 细胞结合型接触性的溶血素,92,4、侵袭力与毒力基因,侵袭力：有毒力的沙门氏菌能侵入小肠粘膜上皮细胞，并穿越该细胞层到达下层组织。菌细胞可被吞噬细胞吞噬，但不被杀灭并可在细胞内继续生长繁殖。这与本菌的一些相关毒力基因有密切联系。 毒力基因：指非持家功能所必需的基因，它编码的产物有助于病原体在宿主体内定居和（或）造成机体损伤。 这些毒力基因的菌株的毒力要比无质粒菌株强数百至数万倍,93,六）免疫性,特异性的细胞免疫是主要机制； 特异性的体液免疫

25、（抗体）也有辅助作用； 胃肠炎的恢复与肠道局部产生SIgA有关,94,二、微生物学诊断,1. 采集病料划线分离,已污染的材料或败坏组织： 先用增菌培养基增菌后再分离； 未污染的被检组织： 可直接分离,95,常用增菌培养基：亮绿-胆盐-四硫磺酸钠肉汤、四硫磺酸盐增菌液、亚硒酸盐增菌液以及亮绿-胱氨酸-亚硒酸氢钠增菌液等。 常用鉴别培养基：常用麦康凯、伊红美兰、SS、去氧胆盐钠-枸橼酸盐、HE、三糖铁和尿素等琼脂,96,2. 纯培养,3. 接种三糖铁琼脂、尿素琼脂等,4. 生化试验、血清型鉴定,97,TSI,呈,K(A)/A,反应和尿素分解阴性的,TSI,培养物,病,料,未污染者,取几个疑似菌落分

26、别接种,TSI,和尿素琼脂,报告最后鉴定结果,污染者,在肠道杆菌鉴别培养基上划线分离,用肠道杆菌增菌培养基增菌,普通斜面纯培养,报告初步鉴定结果,必要时进一步鉴定,系统生化试验,血清型鉴定,菌株鉴定,沙门氏菌属常规生化,项目鉴定（表,1,沙门氏菌,A,F,群多价,O,血清玻板凝集,沙门氏杆菌属的分离鉴定程序,98,三、防治,环境改善 菌苗 药物,99,乙型副伤寒沙门氏菌 鼠伤寒沙门氏菌 丙型副伤寒沙门氏菌 猪霍乱沙门氏菌 猪伤寒沙门氏菌 伤寒沙门氏菌 肠炎沙门氏菌 鸡白痢沙门氏菌 鸭沙门氏菌 火鸡沙门氏菌 牛沙门氏菌 马流产沙门氏菌,四、 常见致病菌,100,病原性沙门氏菌电镜照片,101,病

27、原性沙门氏菌革兰氏染色结果,102,病原性沙门氏菌O抗原单抗免疫荧光染色照片,103,禽伤寒患鸡精神委顿，缩颈闭眼昏睡,禽伤寒患鸡衰竭而不能站立,104,鸡白痢、鸡伤寒：肝脏有大量坏死灶或结节，并有心包炎,105,鸡白痢、鸡伤寒：胆囊肿大,106,鸡伤寒：肝脏青铜色病变,107,沙门氏菌的玻板凝集反应,108,第三节 耶尔森菌属（Yersinia,本属细菌包括11个菌种，其中鼠疫耶尔森菌、小肠结肠炎耶尔森菌与假结核耶尔森菌是人类致病菌。小肠结肠炎耶尔森菌是导致胃肠炎的主要原因,耶尔森菌在世界上分布很广，包括美国在内的许多国家都有,本属细菌通常先引起啮齿动物、家畜和鸟类等动物感染，人类通过接触动

28、物、被节肢动物叮咬或食入污染食物等途径感染,109,于1980年被正式归入肠杆菌科。 本菌属现有11个种，对人和动物有致病性的主要是： 鼠疫耶尔森氏菌（Y.pestis） （简称鼠疫杆菌） ； 假结核耶尔森氏菌（Y.pseudotuberculosis）； 小肠结肠炎耶尔森氏菌（Y.enterocolitica）。 另外，鲁氏耶尔森氏菌是蛙科鱼类尤为硬头鳟的肠型红口病（enteric red mouth disease）的病原菌，对特定地区红蛙鱼养殖业可造成严重损失,110,一、鼠疫耶尔森菌（Y. pestis,俗称鼠疫杆菌，是鼠疫的病原菌。 鼠疫是自然源性的烈性传染病，历史上曾发生过三次世界

29、大流行。人类鼠疫是被疫鼠的鼠蚤叮咬而感染。 1989-1998年，世界各地报告鼠疫共5440余例，死亡681人，病死率11%。由此可见，鼠疫依然威胁着人类,111,1630年伦敦爆发鼠疫,1665年伦敦鼠疫黑夜埋人,112,形态特性,鼠疫耶尔森菌,染色特性,培养特性,生化特性,113,114,G，运动或不运动、多形性短小杆菌。 鞭毛：除鼠疫耶尔森氏菌外， 2228 （ ） ，37 （ ） 氧化酶（ ），H2O2酶（ ），葡萄糖（）。 尿素酶（ ）（除鼠疫和鲁氏二种耶尔森氏菌） 鸟氨酸脱羧酶（ ） （除鼠疫和假结核二种菌） V-P：2225 （ ） ，37 （ ） ，鼠疫和假结核耶尔森氏菌总是,115,抗原结构与致病物质,F1抗原 V和W抗原 外膜蛋白 鼠毒素 内毒素,116,抵抗力,对理化因素抵抗力较弱。 湿热70-80 10min或100 1min死亡； 5%来苏儿或5%石炭酸20min内可将痰液中病菌杀死,117,典型症状,1. d