医学微生物学课件：8 肠道杆菌

1、肠 杆 菌 科,概 述,肠杆菌科细菌是一大群居住在人和动物肠道中生物学性状近似的G-杆菌，多为肠道正常菌群，其中部分大肠埃希菌、志贺菌属与沙门菌属细菌对人类有致病作用。,肠杆菌科中与医学有关的常见菌属,埃希菌属 大肠埃希菌 志贺菌属 痢疾志贺菌 沙门菌属 伤寒沙门菌 耶尔森菌属 小肠结肠炎耶尔森菌 枸橼酸菌属 佛劳第枸橼酸菌 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 爱德华菌属 迟钝爱德华菌,菌属代表种,致病菌：如伤寒沙门菌、志贺菌等。 机会致病菌：一部分

2、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。,肠杆菌科的细菌与人类的关系：,肠杆菌科细菌的共同特性,1. 相似的形态染色 中等大小，G杆菌，无芽胞，多数有动力。,2. 简单的培养条件 形成中等大小、S型菌落。,普通琼脂平板：圆形、凸起、灰白色、S型菌落。,乳糖发酵试验,3. 活泼的生化反应 能分解多种糖类和蛋白质，形成不同代谢产物，常用以区分不同菌属和菌种。,初步鉴别肠道致病杆菌和肠道非致病杆菌,肠道致病杆菌,肠道非

3、致病杆菌,不发酵乳糖,发酵乳糖,4. 抗原构造复杂,菌体抗原（O）,鞭毛抗原（H）,K（荚膜-capsule）抗原-位于O抗原表面，能阻止O抗原与相应抗体结合的物质。,5. 抵抗力：不强。 胆盐、煌绿等染料对非致病肠道杆菌有选择性抑制作用，故常加入选择培养基中，分离粪便中致病菌。, SS平板：含乳糖、中性红指示剂、胆盐、煌绿、 硫代硫酸钠等。 Mac平板：含乳糖、中性红指示剂、胆盐等。 EMB平板：含乳糖、伊红和美蓝指示剂。 中国蓝平板：含乳糖、中国蓝和玫瑰红酸指示剂。,常用的肠道选择鉴别培养基,均含有乳糖和酸碱指示剂： 细菌分解乳糖产酸，使培养基pH降低，指示剂呈酸性变色，指示剂不同，菌落呈

4、现不同的颜色。分解乳糖的细菌呈有色菌落，不分解乳糖的细菌为无色菌落。 含有不同的抑制剂： 对非致病菌肠道杆菌有不同程度的抑制作用，因此可以选择性的培养肠道致病杆菌。,肠道选择鉴别培养基的特点,大肠埃希菌乳糖发酵（+），呈有色菌落。SS平板红色菌落；Mac平板红色菌落；EMB平板紫黑色有金属光泽菌落。,EMB平板,Mac平板,粪 便,增菌培养,肠道选择鉴别培养基,革兰染色,生化反应,取可疑菌落,血清学鉴定,肠道杆菌微生物学检查原则,肠外标本,肠道杆菌生化反应活泼，抗原结构复杂，是其相关检测的基本内容。,第一节 埃希菌属（Escherichia） 埃希菌属有6个种，只有大肠埃希菌（E.coli）是

5、临床最常见、最重要的一个菌种。 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。 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。,一、生物学性状,G、中等大小杆菌、周鞭毛、有菌毛。 乳糖发酵试验+ 肠道选择鉴别培养基形成有色菌落 胆盐、煌绿等对大肠杆菌有抑制作用。,抗原结构 主要有三种 菌体抗原（O-Ag）：170多种，存在于细胞壁脂多糖层。 鞭毛抗原（H-Ag）：56种以上。 荚膜抗原（K抗原）：多糖性质，有100种以上。 大肠杆菌血清型表示法：O：K：H，例如O111：K58（B4）：H2

6、。,正常菌群，一般不致病。,1. 条件致病,某些带有毒力因子基因的血清型，引起肠道感染。,两大原因可以致病,细菌居住部位改变引起的肠外感染：尿路感染最常见。,2. 致病菌株,二、致病性,（一）致病物质,其他 内毒素、荚膜等。,肠毒素,粘附素 包括：定植因子抗原、； 菌毛等。,不耐热肠毒素和 耐热肠毒素a、b 志贺毒素和,（1）不耐热肠毒素（LT），分LT-I和LT-两型。 对热不稳定。LT-与人类疾病无关；LT-I 是A-B型毒素，结构与作用与霍乱肠毒素相似。 B亚单位 与肠上皮细胞受体结合 A亚单位 毒性成分激活腺苷酸环化酶,ATP cAMP,小肠液过度分泌,肠腔积液、腹泻。,（2）耐热肠毒

7、素（ST），分STa、STb两型。 为低分子多肽，对热稳定。 STb与人类疾病无关。 机制为激活细胞鸟苷酸环化酶，使cGMP导致腹泻。 （3）志贺毒素（Vero毒素），对肠黏膜细胞有毒性，引起肠黏膜细胞变性坏死。,（二）所致疾病,肠外感染 内源性感染，多见于女性，如尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎及其他化脓性炎症。 胃肠炎 外源性感染，表现为急性腹泻。根据其致病机制不同，可分为五种类型：肠产毒性大肠杆菌（ETEC）、肠侵袭性大肠杆菌（EIEC）、肠致病性大肠杆菌（EPEC）、肠出血性大肠杆菌（EHEC）、肠集聚性大肠杆菌（EAggEC）。,菌株,作用部位,疾病症状,致病机制,引起胃肠炎的大肠埃希菌,肠

8、产毒性大肠杆菌（ETEC）,肠侵袭性大肠杆菌（EIEC）,肠致病性大肠杆菌（EPEC）,肠出血性大肠杆菌（EHEC）,肠集聚性大肠 杆菌（EAggEC）,小肠,大肠,小肠,大肠,小肠,婴幼儿、旅游者轻度或霍乱样腹泻,LT和（或）ST肠毒素导致肠分泌增加,儿童、成人痢疾样脓血便,内毒素破坏结肠上皮细胞致炎症溃疡,婴儿非血性腹泻,内毒素破坏小肠上皮细胞致功能紊乱,出血性结肠炎，血便,志贺毒素引起肠黏膜细胞变性坏死,婴儿持续性腹泻,集聚性粘附上皮细胞，阻止液体吸收,标本,选择培养基,生化反应,血平板,肠内感染：肠毒素、毒力因子和血清型。,血,增菌,可疑菌落,涂片,肠内,肠外,三、微生物学检查法（一）

9、临床标本的检查,肠外感染：尿路感染每毫升细菌数10万,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 5个大肠菌群/100ml饮料 100个细菌总数/1ml饮水,（二）卫生细菌学检查,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,预 防, 尿道插管和膀胱镜检查严格无菌操作 加强食品和水的卫生管理 人用疫苗正在研制中,治 疗, 耐药普遍，依据药敏试验选择。 针对腹泻及时纠正水和电解质平衡,四、防治原则,第二节 志贺菌属,一、生物学性状 G、中等大小杆菌、有菌毛、无鞭毛。 不分解乳糖（宋内志贺菌可分解乳糖） SS

10、平板上呈无色半透明菌落， 葡萄糖+、不产生H2S。,一、生物学性状 O抗原（分类依据）包括群和型特异性抗原 K抗原是自患者新分离的某些菌株的菌体表面抗原。无分类意义。 抵抗力弱，对热、酸敏感，粪便标本立即送检；对抗生素敏感，但易形成耐药性。,抗原结构与分类,志贺菌属细菌有O和K两种抗原，O抗原是分类的依据。 O抗原：群特异性、型特异性。,二、致病性,（一）致病物质 侵袭力 菌毛：志贺菌首先通过菌毛粘附于回、结肠交接部位的肠粘膜上皮细胞。 型分泌系统：志贺菌通过型分泌系统向M细胞输入侵袭蛋白，诱导M细胞细胞膜凹陷、内吞。,M细胞：是存在于淋巴滤泡上皮之间，与肠上皮细胞排列在一起形成上皮屏障，并与

11、其内陷成穹隆中的淋巴细胞、M和DC紧密接触，能将抗原由肠腔转运到上皮下淋巴组织的细胞。 上皮细胞、M。,结果：志贺菌进入上皮细胞使其免疫逃逸并在其间传播、上皮细胞死亡；进入M致其不完全吞噬并释放IL1、M死亡，引起局部炎症反应。脓血粘液便,志贺菌侵袭肠粘膜上皮细胞过程 1.侵入M细胞；2.诱导吞噬；34.不完全吞噬；57.从粘膜上皮细胞基底部侵入胞浆中并增殖；810.侵入邻近粘膜上皮细胞胞浆中，免疫逃逸。,回肠粘膜上皮细胞,8,IL1,内毒素：强烈内毒素，作用于局部，并可入血引起全身症状。 外毒素：由A群（、型）产生，又称志贺毒素、Vero毒素，对肠黏膜细胞有毒性，引起肠黏膜细胞变性坏死。,肠

12、粘膜,内毒素,肠壁植物神经,通透性增加,破坏,对内毒素的吸收,内毒素血症,炎症、溃疡形成。,肠粘膜,脓血粘液便,肠功能紊乱,肠蠕动失调、痉挛。,直肠扩约肌痉挛： 腹痛、里急后重。,促进,（二）所致疾病,1. 急性细菌性痢疾 （1）典型的急性菌痢：发热、腹痛、脓血粘液便、里急后重。 （2）急性中毒性菌痢：小儿为多见， 无明显消化道症状，主要表现为全身性中毒症状。 2. 慢性细菌性痢疾：病程迁移两个月以上 3. 带菌者,型别多,感染灶局限于回、结肠粘膜层，一般不入血。,三、免疫性,主要靠消化道黏膜表面的SIgA，病后免疫期短。,四、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

13、透明小菌落）,血清学反应（玻片凝集）,最后诊断,分离培养,新鲜脓血便/肛拭,双糖培养基（生化反应）,快速诊断,协同凝集试验、荧光菌球试验,荧光球大而发亮呈园球状或多形性，结构较疏松，周围近似卷发状。,（一）预防： 1. 对患者及时诊断、隔离、彻底治疗。 2. 加强卫生管理 3. 活疫苗： 减毒突变株：链霉素依赖株活疫苗 杂交株 营养缺陷减毒株,（二）治疗：易引起耐药性，联合用药。,五、防治原则,一大群人与动物肠道中的寄生菌 菌群菌型甚多，血清型在2463种以上。 仅少数对人致病，如伤寒、副伤寒。 其中部分为人畜共患病的病原菌,第三节 沙门菌属（Salmonella）,对人致病 伤寒沙门菌 副伤

14、寒沙门菌 肠热症 （甲型、肖氏、希氏） 对动物致病鼠伤寒沙门菌 食物中毒 猪霍乱沙门菌 败血症 肠炎沙门菌 （人畜共患病）,一、生物学性状 G、中等大小杆菌、周鞭毛、有菌毛。 不分解乳糖；分解葡萄糖产酸产气（除伤寒沙门菌）；多产生H2S。 SS平板上形成无色半透明的S型菌落,沙门菌抗原结构,O抗原：化学成分为脂多糖；耐热；是沙门菌分组依据；相应抗体为IgM抗体；与相应抗体结合出现颗粒状凝集。,H抗原：化学成分为蛋白质；不耐热；有双相鞭毛抗原；是沙门菌分型依据；相应抗体为IgG抗体；与相应抗体结合出现絮状凝集。,Vi抗原：能阻止O抗原与相应抗体结合，即沙门菌K抗原。,4.抗原结构： （1）O抗原

15、：即菌体抗原。沙门菌属的O抗原有58种，以阿拉伯数字标记。每型沙门菌含一种或多种O抗原，将有共同抗原的细菌归为一组，这就使沙门菌分成42个组（A、B、CZ和O16O67）。引起人类疾病的沙门菌大多在A-E组。 （2）H抗原：即鞭毛抗原，是定型的依据。 沙门菌H抗原有两相，第一相为特异性抗原，用a、b、c表示；第二相为共同抗原，用1、2、3表示。,常见沙门菌的抗原成份,沙门菌属细菌的抗原,菌体抗原O：由数个成分组成 伤寒沙门菌和副甲、肖氏沙门菌有交叉的抗原成分，如12抗原。 刺激机体产生IgM 鞭毛抗原H：分第1相和第2相 第1相特异性高 刺激机体产生IgG,具有抗吞噬作用，与毒力 （virul

16、ence）有关，故称为Vi抗原。,（3）Vi抗原，即沙门菌K抗原。,免疫原性弱，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 伤寒沙门菌、希氏沙门菌的带菌者。,因为,所以,本质,肠系膜淋巴结,M细胞,小肠粘膜上皮细胞,二、致病性与免疫 （一）致病物质,1. 侵袭力： 沙门菌的Vi抗原的具有抗吞噬作用 沙门菌通过菌毛粘附于M细胞并通过2个型分泌系统被內吞 进入M，不完全吞噬 细菌在毗邻细胞间扩散、肠系膜淋巴结增殖 血液,派伊尔淋巴结,2. 内毒素：体温、WBC下降、相对缓脉，其他中毒性症状肝脾肿大、玫瑰疹。 3. 肠毒素： 某些沙门菌，如鼠伤寒沙门菌。 类似ETEC产生的

17、肠毒素,M细胞,小肠粘膜上皮细胞,1. 伤寒与副伤寒（肠热症） 由伤寒或副伤寒沙门菌所致，表现为持续发热、相对缓脉、肝脾肿大、玫瑰疹、白细胞减少等。,（二）所致疾病,肠系膜淋巴结,派伊尔淋巴结,胆囊-肠道-粪排菌 皮肤-血栓、出血-玫瑰疹 肾-尿排菌 肝、脾-肿大 骨髓-受抑制,伤寒和副伤寒的致病过程,伤寒和副伤寒杆菌,小肠粘膜上皮细胞,肠系膜淋巴结,派伊尔淋巴结,进入血液,再次进入血液,第一次菌血症,第二次菌血症,伤寒沙门菌 副伤寒沙门菌,派伊尔淋巴结 肠系膜淋巴结,胸导管,第一次菌血症,肝、脾、肾及胆囊等 吞噬细胞内繁殖 骨髓,第二次 菌血症,持续高热、肝脾肿大、相对脉缓、玫瑰疹,胆囊,粪

18、便,进入肠壁淋巴组织 -坏死溃疡,肾脏,尿,23W,肠热症（典型病例病程为34W）,并发症： 肠出血 肠穿孔,第1周取静脉血,23周取粪、尿,第13周取骨髓,第1W,玫瑰疹,肠壁病灶,2. 食物中毒 由鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、肠炎沙门菌所致。表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻和发热等。 3. 败血症 主要由猪霍乱沙门菌、鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌和希氏沙门菌所致。 4. 无症状带菌者 症状消失后1年仍可在粪便中检出相应沙门菌，这些菌留在胆囊中，为伤寒和副伤寒病原菌储存场所。,（三）免疫性 肠热症病后有牢固的免疫力，因伤寒沙门菌是胞内寄生菌，故特异性细胞免疫是主要的防御机制。抗体对感染无明显的保护作用，但可用于感染的诊断。 胃肠炎的恢复与肠道局部产生SIgA有关。,三、微生物学检查 查病原菌,伤寒和副伤寒 食物中毒 败血症 第1周取静脉血 可疑食物 血 第1-3周取骨髓 呕吐物 第2周起取粪、尿 粪,标本,肠热症不同标本细菌培养情况,方法,标本,SS平板,生化反应,血清学鉴定,已知Ab检测未知Ag （玻片凝集试验）,双糖管等,三、微生物学检查 查抗体,血清学诊断 肥达试验（Widal） （1）概念：用已