医学微生物学课件：肠道感染细菌

1、第8章、胃肠道感染细菌,文金生 微生物学与免疫学教研室，温州医学院,目标与要求,（一） 掌握肠杆菌科细菌的共同生物学性状。 （二） 掌握埃希菌属、志贺菌属、沙门氏菌属的致病物质及所致疾病。 （三）熟悉埃希菌属、志贺菌属、沙门氏菌属的的基本生物学性状。 （四）熟悉肠热症微生物学检查的标本采集原则、分离鉴定方法、肥达试验原理及意义 （五）掌握霍乱弧菌的生物学性状，致病性。 （六）熟悉霍乱弧菌的微生物学检查法，防治原则。 （七）了解副溶血弧菌生物学特性及致病性。 （八）了解弯曲菌、其他肠道杆菌的致病性（所致疾病）。,肠杆菌科（Enterobacteriaceae）细菌,一大群生物学性状相似的G杆菌，

2、常寄居在人和动物的肠道内，亦存在于土壤、水和腐物中，引起胃肠道症状或肠外感染的细菌。 目前已有44个属，170多个种。但引起人类感染的菌种不到20个。,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 鼠疫耶尔森菌 欧文菌族本 欧文

3、菌属 草原居民欧文菌,菌族 菌属（菌种数） 代表种,肠杆菌科细菌可分为三种情况,致病菌：总引起人类疾病，如伤寒沙门菌、志贺菌、鼠疫耶尔森菌等； 机会致病菌：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； 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

4、其他大部分非致病肠道杆菌，前二者不发酵乳糖。EMB（伊红美兰培养基），SS培养板。 4.抗原结构：菌体O、鞭毛H 、 荚膜抗原（K或Vi） 、 菌毛抗原、 共同抗原。 5.抵抗力：对理化因素抵抗力不强。 6.变异：易出现变异菌株，耐药性变异最常见。,肠道杆菌生化反应,乳糖 葡萄糖 动力 硫化氢 尿素酶 大肠杆菌 + - - 痢疾杆菌 - + - - - 伤寒杆菌 - + + +/- - 副伤寒杆菌 - + + - 变形杆菌 - + + +,EMB（伊红美兰培养基）,EMB平板上的大肠杆菌,SS培养板,SS培养板,抗原结构,菌体抗原（抗原）：位于层，属、种特异性，失去后产生变异。 鞭毛抗原（抗原

5、）：位于鞭毛蛋白，失去后运动消失，外露（变异）。 荚膜抗原（抗原）：位于抗原外围，阻止凝集。,第一节、埃希菌属 Escherichia,有6个种，E.coli最常见 大多是正常菌群 条件致病菌 肠外感染 某些血清型可导致腹泻 基因工程中主要工程菌 常作为环境卫生、食品卫生学中粪便污染的指标,一、生物学性状,形态与结构 G菌(0.4-0.71-3m)，周鞭毛，普通菌毛、性菌毛、偶有荚膜、无芽胞,生化反应： 分解葡萄糖产酸产气 分解乳糖产酸产气（ EMB和SS） IMViC（） 抗原： (1-173)、(1-56)、(1-100),EMB平板上的大肠杆菌,IMViC试验,I（吲哚试验）M（甲基红试

6、验）Vi（VP试验） C（枸橼酸盐利用实验） 大肠埃希菌+ + - -，产气杆菌- - + +。,二、致病性,（一）致病物质 1.黏附素 定植因子抗原（CFA）、集聚黏附菌毛（AAF）、束形成菌毛（Bfp）、紧密粘附素（Intimin）、P菌毛和侵袭质粒抗原（Invasion plasmid antigen, Ipa）蛋白等。 2.外毒素 耐热肠毒素（heat stable enterotoxin, STa和STb）、不耐热肠毒素（heat labile enterotoxin, LT-和）、Vero毒素(VT/ST -和) 、 溶血素A。 3.内毒素、荚膜。,（二）所致疾病 1.肠道外感染

7、肠道外感染以化脓性感染常见(败血症、新生儿脑膜炎、和泌尿道感染)。 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。 ETEC，EIEC，EPEC，EHEC和EAEC,引起胃肠炎的大肠埃希菌,肠产毒性大肠埃希菌Enterotoxigenic E.coli，ETEC,婴幼儿和旅游者腹泻 症状从轻度腹泻到严重霍乱样腹泻 致病物质：定植因子、肠毒素（LT和ST）,肠毒素（、）,：亚单位与GM1神经节苷脂受体结合 亚单位穿膜作用于AC腺苷酸环化酶 ATP转化成cAMP， cAMP 水、电解质过度分泌，腹泻 与霍乱肠毒素氨基酸同源性达75 的中间产物为cGMP,1个A亚

8、单位和5个B亚单位,肠侵袭性大肠埃希菌Enteroinvasive E.coli, EIEC,年龄较大的儿童或成人 菌痢样：脓血便，里急后重（志贺样大肠埃希菌） 致病物质：A. 侵袭力 B.内毒素,肠致病性大肠埃希菌Enteropathogenic E.coli, EPEC,婴幼儿腹泻的主要病原菌 不产生毒素，无侵袭力，通过黏附微绒毛，破坏刷状缘，微绒毛萎缩而导致水样腹泻 Bfp介导的疏松黏附 信号传导 紧密黏附素介导的紧密结合 肌动蛋白重排，微绒毛破坏,肠出血性大肠埃希菌Enterohemorragic E.coli，EHEC,血性腹泻，O157:H7。 污染食品是EHEC感染的重要传染源，

9、如牛肉 致病物质是菌毛和VT毒素： 菌毛介导细菌与宿主细胞结合 释放毒素VT B亚单位与宿主细胞特异糖脂受体结合 A亚单位使核糖体灭活，终止蛋白质合成,肠集聚性大肠埃希菌Enteroaggregative E.coli， EAEC,引起婴儿持续性腹泻、脱水、偶有血便 致病物质：毒素：肠集聚耐热毒素 黏附素：凝聚性黏附菌毛 使菌体砖状排列,三、微生物学检查,1.肠外感染: 中段尿、脓液、脑脊液、血等 标本涂片、染色分离培养鉴定 尿路感染时每ml尿含菌10万，有诊断价值 2.肠道内感染 用弱选择性培养基 分离培养+生化反应+血清分型+毒素测定+核酸检测等,3.卫生细菌学检查 大肠菌群数量越多，表示

10、粪便污染越严重 每ml饮水中细菌总数100个，每1000ml水中大肠菌群3个，每100 ml 瓶装汽水、果汁中，大肠杆菌5个,四、防治原则,治疗：早期纠正体液平衡，抗生素治疗 预防：避免传染源 尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作，充分烹饪。 疫苗：ETEC（肠产毒型E.coli)的菌毛抗原是关键抗原，研究已进入动物领域。 另：合成与非毒性亚单位， 口服后抗毒素水平增加,第二节、志贺菌属(Shigella),又称痢疾杆菌。 人类细菌性痢疾最为常见的病原菌。,G菌(0.5-0.72-3m)，无芽胞、无鞭毛，有菌毛，球杆状。 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（-

11、）、尿素（-）。 O抗原和K抗原 分为四群(O抗原)： A.痢疾志贺菌（10个型） B.福氏志贺菌（13个型） C.鲍氏志贺菌（18个型） D.宋内志贺菌（1个型） 抵抗力弱，对酸敏感,一、生物学性状,SS培养板,侵袭力：菌毛介导黏附、侵袭、扩散 内毒素：发热、腹痛、黏液脓血便 、里急后重 外毒素：A群、型可产生志贺毒素(ST/VT) 三种毒性(阻止蛋白合成)： 肠毒性：类似ETEC毒素、霍乱肠毒素作用水样泻 细胞毒性：引起人肝细胞、肠黏膜细胞变性坏死 神经毒性：损伤动物神经系统（麻痹、死亡）,二、致病性与免疫性,（一）致病物质：,（二）所致疾病： 细菌性痢疾（我国主要为B群和D群） ： 发热

12、、腹痛、里急后痛、脓血便。 慢性细菌性痢疾：病程迁移两个月以上 中毒性痢疾（多见于小儿）：DIC, 多器官衰竭 慢性细菌性痢疾: （三）免疫性： 不牢固，易再感染,二、致病性与免疫性,三、微生物检查,1、标本 新鲜粪便，立即送检 2、分离培养和鉴定 SS平板分离，生化反应，血清学鉴定 3、快速诊断法 免疫荧光法、协同凝集实验、分子生物学方法等,SS培养基和动力实验,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

13、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,第三节、沙门菌属 Salmonella,分为肠道沙门菌和邦戈沙门菌两个种，2500多个血清型。 少数血清型是人的病原菌，引起肠热症。绝大多数血清型宿主范围广泛，家畜、家禽、野生脊椎动物及冷血动物、软体动物、环形动物、节肢动物（包括苍蝇）等均可带菌，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。 对人致病的有：引起肠热症的伤寒、副伤寒沙门菌；引起食物中毒的鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌。,一、生物学性状,1.G杆菌(0.6-12-4m)，有菌毛

14、, 大部分有周身鞭毛,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，其它均产酸产气。多数H2S(+)，尿素(-)。 3.主要有O和H两种抗原，少数菌中尚有Vi抗原。 4. 抵抗力较差。,EMB培养基，上为E.coli，下为伤寒杆菌,常见沙门菌的主要生化特性,侵袭力： . 侵袭素inv基因编码，侵入细胞： 种特异性菌毛先与M细胞结合，接着SPI-I分泌系统向M细胞中输入沙门菌侵袭蛋白，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。 . i抗原：抗吞噬（胞内感染） 内毒

15、素：内毒素效应 肠毒素：鼠伤寒沙门菌，与ETEC肠毒素相似,二、致病性与免疫力,(一) 致病物质：,1. 肠热症：包括伤寒沙门菌引起的伤寒，甲型副伤寒沙门菌、乙型副伤寒沙门菌和丙型副伤寒沙门菌引起的副伤寒。,(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：,肠热症,菌毛,穿入淋巴液,胸导管,第二次菌血症,迟发型变态反应 肠壁坏死、溃疡,高热、肝脾肿大、玫瑰疹、白细胞、相对缓脉等全身中毒症状,肠热症,伤寒沙门菌等经口,吸附小肠黏膜细胞上,在肠壁、肠系膜淋巴组织中繁殖（致敏）,血流（第一次菌血症）,肠出血、肠穿孔,2.胃肠炎（食物中毒）：主要为肉类食

16、品、蛋类、奶和奶制品，系动物生前感染或加工处理过程污染鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、肠炎沙门菌所致。多见于老人、婴儿和体弱者。潜伏期短，6-24h，病程短2-4天。引起发热、恶心、呕吐、腹痛、水样泻。 3.败血症：鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、丙型副伤寒沙门菌或肠炎沙门菌引起高热、寒战、厌食、贫血，菌可随血流导致脑膜炎、骨髓炎、胆囊炎、心内膜炎 4.无症状带菌者：的患者症状消失后年仍可在粪便中检出沙门菌,(三) 免疫性,细胞免疫: 增强了巨噬细胞杀灭细菌的功能；恢复靠细胞免疫 体液免疫（抗O、抗Vi）： 对胞外细菌有杀死或溶菌作用 可获牢固免疫: 黏膜抗体sIgA形成,三、微生物学检查,1、沙门菌

17、的分离鉴定 （1）标本 肠热症：依病程不同采取不同标本， 第1周取外周血， 第2周起取粪便（胆囊）、尿液（肾），全程取骨髓液 胃肠炎：粪便、呕吐物、可疑物 败血症：血液,血液、骨髓穿刺液 肉汤培养基 （增菌） 粪便、肛拭、呕吐物 伊红美兰琼脂平板 铁质双糖琼脂 SS琼脂平板 （纯分离及 （分离） 初步鉴定） 血清学鉴定 系列生化反应 动力试验,（2）分离培养和鉴定,肠道杆菌生化反应,乳糖 葡萄糖 动力 硫化氢 尿素酶 大肠杆菌 + - - 痢疾杆菌 - + - - - 伤寒杆菌 - + + +/- - 副伤寒杆菌 - + + - 变形杆菌 - + + +,2、血清学诊断【Widal（肥达）试验

18、】,用已知伤寒沙门菌抗原和抗原以及副伤寒的甲型副伤寒沙门菌、乙型副伤寒沙门菌、丙型副伤寒沙门菌抗原的诊断菌液与受检血清做凝集试验，测定受检血清中有无相应抗体及其效价的试验。 O抗体（IgM）， H抗体（IgG）。 正常值：伤寒 1/80 1/160 副伤寒 1/80,肥达试验结果分析 结果解释必须结合临床表现、病程、病史、地区流行病学等。 O、均升高：肠热症可能性大 、均低：可能性小 不高高：预防接种或非特异性回忆反应 高不高：感染早期或交叉反应 使用抗生素 整个病程中肥达试验结果无变化 免疫功能低下,3、伤寒带菌者的检出 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。 一般先

19、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。,四、防治原则,加强卫生管理 早发现，及时治疗 药物治疗：有效药物主要是环丙氟哌酸 口服减毒活疫苗（Ty21a株）， 伤寒Vi荚膜多糖疫苗。,第四节、弧菌属 Vibrio,弧菌属,弧菌属细菌分布广泛，尤以水中最多，致病菌主要有霍乱弧菌、副溶血性弧菌； 1883年KOCH在埃及霍乱病人粪便、尸检肠道病变组织中首次发现并分离成功， 短小，弧形G单毛菌，,霍乱弧菌 Vibrio cholerae,霍乱弧菌的疫源地,霍乱是一种烈性肠道传染病，有3个疫源地 印度恒河三角洲（O1群，古典生物型

20、）： 六次世界性大流行，1817-1923， 亚、非、欧、美、澳等 印尼苏拉威西岛（O1群，埃托生物型）： 第七次世界大流行，始于1961年至今未停止，累及140多个国家， 病例数在400万以上 孟加拉湾（O139，Beolgal）： 始于1992年，危害相同，东南亚各国流行 WHO规定：疑为霍乱病例，三种同时检测,1992年10月印度和孟加拉相继发生一种新型霍乱暴发和较大流行，这型霍乱随后在亚洲传播，至今已有印度、巴基斯坦、孟加拉、中国、泰国、马来西亚、缅甸、尼泊尔、新加坡、斯里兰卡、香港等国家和地区报告发生O139霍乱病例。2003年，WHO报告45个国家111575例病例O139群霍乱弧

21、菌引起。,O139 流行概况,（一）形态与染色,G (0.6-12-4m) ，弧型或逗点状，单鞭毛；液体中运动非常活泼，呈穿梭样；涂片中，排列整齐，呈鱼群状。,扫描电镜,一、生物学性状,光学显微镜,（二）培养特性,耐碱不耐酸: 在pH 8.89.0的碱性蛋白胨水、碱性琼脂平板上生长良好。形成光滑透明湿润的“水滴样”菌落，分离（选择）能在无盐培养基中生长（区别其它弧菌）。TCBS培养基上形成黄色菌落。,一、生物学性状,（三）生化反应,触酶、氧化酶（+），硝酸盐还原（+），靛基质（+）,根据O抗原不同，现已有155个血清群，其中O1群、O139群引起霍乱。,（四）抗原构造与分型,根据表型差异，O1

22、群霍乱弧菌可分为两个生物型：古典生物型和El Tor生物型。,一、生物学性状,（五）抵抗力,较弱， 怕干干燥易死亡，水环境中可存活两周（水源传播） 怕酸正常胃酸4min 不耐热100，1-2min 对消毒剂抗生素敏感 ElTor生物型和其它非O1群霍乱弧菌，在外环境中的生存力较古典生物型为强。,一、生物学性状,1.霍乱肠毒素：最强烈的致泻毒素,（一）致病物质,腺苷酸环化酶活性增高，使细胞内cAMP水平升高，主动分泌Na+、K+、HCO3和水，导致严重的腹泻与呕吐。,B亚单位,A亚单位,与小肠粘膜上皮细胞GM1神经节苷脂受体结合，介导A亚单位进入细胞。,二、致病性与免疫性,霍乱肠毒素,霍乱肠毒素

23、的作用机理,1,2,3,4,2. 鞭毛、菌毛,（一）致病物质,鞭毛运动有助于细菌穿过肠粘膜表面粘液层而接近肠壁上皮细胞。,普通菌毛是细菌定居于小肠所必须的因子。,二、致病性与免疫性,（二）所致疾病,霍乱：烈性传染病，我国甲类法定传染病（2号病）。 传染源：患者及无症状感染者 传播途径：粪-口途径，通过污染的水源或食物 潜伏期：2-3d 临床表现：剧烈腹泻和呕吐（米泔水样腹泻），每日数十次，持续2-3天，失水12000ml 。神志不安、淡漠“霍乱面容”呈脱水貌，眼窝下陷，舟状腹，肌痉挛等。水电解质紊乱、酸中毒，引起低容量性休克、循环衰竭、肾衰竭（死亡率高达60）。,二、致病性与免疫性,中国疾病预

24、防控制中心统计数据,发病数居前五位的病种依次为手足口病, 病毒性肝炎, 肺结核, 梅毒,流行性感冒.,可获牢固免疫力 抗毒素主要针对B亚单位 主要依靠sIgA,（三）免疫性,二、致病性与免疫性,三、微生物学检查法,1.标本 污染的水样、食物和粪便，病人肛试子 2.直接镜检 悬滴法观察细菌呈穿梭样运动；涂片可见G弧菌，鱼群状排列。 3.分离培养 碱性蛋白胨水增菌。 4.血清学鉴定 玻片凝集反应。,四、防治原则,控制传染源： 切断传播途径： 改善社区环境，加强水源管理 提高易感者免疫力： 疫苗预防接种 治疗关键： 及时补充液体和电解质，预防大量失水导致的低血容量性休克和酸中毒。,副溶血性弧菌,嗜盐

25、性弧菌，引起食物中毒，1950年首发于日本大阪。 广泛存在于沿海海水、海泥和鱼贝等海产品中，温、热地带较多。我国华东沿海该菌检出率为57.4-66.5，尤以夏秋季较高。海产鱼虾的带菌率平均为4548，夏季可高达90。腌制的鱼贝类带菌率也可达42.4。,嘉兴市秀城区某餐厅因承办婚宴发生一起食物中毒事件。 2004年4月28日，婚宴10桌，100人就餐。从当日17时起，就餐人群开始出现病人，至次日11时，中毒病人31人，罹患率为31。症状主要为腹痛、腹泻、恶心、呕吐等胃肠道症状。,G弧菌（多形性），单鞭毛 嗜盐：在含3.5NaCl的培养基中生长最佳（与霍乱弧菌的显著差别）。 不耐热，不耐酸。海水中

26、可生存 47天以上。 神奈川试验（KP）：在高盐培养基上中使人或兔红细胞发生溶血（溶血）耐热性溶血毒素与致病性平行（KP+，KP-）。有神奈川现象往往是致病菌。,一、生物学性状,食物中毒 该菌经烹饪不当的海产品或盐腌制品传播。 潜伏期572小时，急性胃肠炎症状，水样便，可从自限性腹泻至中度霍乱样病症。病程短，个别死亡。 病后免疫力不牢固，可重复感染,二、致病性与免疫性,标本：采患者粪便、肛拭或剩余食物。 分离培养：SS琼脂平板或嗜盐菌选择平板。 血清学鉴定：,三、微生物学检查法,四、防治原则,治疗可用抗生素。,第五节、螺杆菌属,螺杆菌是一个新的菌属，主要引起消化道病变。 1989年根据此菌的RNA序列、细胞脂肪酸谱、生长特征及其他分类上的特征，认为此菌不属于现有的任何菌属，而正式划分出一个新的菌属螺杆菌属（Helicobacter）。,幽门螺杆菌,幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, Hp ）与胃窦炎、十二指肠溃疡、胃溃疡，胃腺癌的发生关系密切。 *1979-1981年，澳大利亚珀斯皇家医院的Warren和Marshall首次在胃活检组织中发现并分离培养出Hp。,2005年诺贝尔生理学或医学奖授予Hp发现者、澳大利亚临床微生物学家：巴里马歇尔（Barry Marshall） 罗宾沃伦（Robin Warren）,一、生物学性状,1.形态：革兰阴性螺旋