消化道感染细菌

消化道感染细菌
在胃肠道中增殖引起以胃肠道症状、食物中毒为主的病原菌,以及一些正常定居于肠道,引起肠道外感染的病原菌。
肠道杆菌生化反应

肠道杆菌生化反应

肠杆菌科

  • 至少有 30 个菌属,120 个以上的菌种
  • 多数是肠道的正常菌群;少数为致病菌,且是人类肠传染病的最重要病原菌

生物学特性

  • 形态与染色G- 杆菌,均有菌毛,多数有鞭毛,无芽孢
  • 抗原构造复杂
  • 抵抗力:不强,60℃ 30min 即可灭活
  • 培养特性
    • 需氧或兼性厌氧
    • 营养要求不高,普通培养基上可以生长,形成中等大小 S(光滑)型菌落
  • 生化反应活跃,可用于鉴别肠道杆菌(如 IMViC 试验
  • 易变异:见 细菌遗传变异的机制
    • 接合、转导、溶源性转换
    • 耐药型变异、毒力性变异、生化反应性变异

乳糖发酵试验:初步鉴别肠道致病菌和肠道非致病菌

  • 阳性:非致病菌(正常菌群可帮助人体分解糖类物质)
  • 阴性:致病菌

EMB 培养基伊红-美兰培养基):含乳糖、伊红、美兰

  • 鉴别作用(弱选)
    • 大肠埃希菌(非致病菌):发酵乳糖 → 产酸 → 伊红、美兰结合形成紫黑色金属光泽化合物
    • 伤寒沙门菌(致病菌):不发酵乳糖 → 无色
  • 选择作用:所含色素有轻微的抑制杂菌的作用

SS 培养基沙门志贺培养基):乳糖、中性红指示剂、胆盐、煌绿等抑制剂

  • 选择抑制作用(强选)
    • 大肠埃希菌:发酵乳糖 → 产酸 → 中性红呈桃红色
    • 伤寒沙门菌:不发酵乳糖 → 无色
  • 胆盐、煌绿等抑制剂:抑制大肠埃希菌及 G+ 菌,提高肠道细菌检出率

致病性

  • 胃肠道疾病
    • 大肠杆菌:机会致病菌,属于正常菌群,乳糖发酵阳性
    • 伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、鼠疫耶尔菌:致病菌,乳糖发酵阴性
  • 机会性感染:败血症、肺炎、脑膜炎、泌尿系统疾病

埃希氏菌属

埃希氏菌属
属于肠杆菌科,是人类和动物肠道的正常菌群,出生后数小时就进入肠道,并终生伴随。
  • 多数感染来自自身
  • 医源性感染的主要原因

大肠埃希菌/大肠杆菌是埃希菌属的一种,为最常见的临床分离菌,常被用作粪便污染的检测指标。

生物学特性

  • 形态与染色:G- 杆菌,有周身鞭毛,有菌毛
  • 抗原结构和分类
    • 菌体抗原(O 抗原)、鞭毛抗原(H 抗原)、荚膜抗原(K 抗原)
    • 血清学分型以 O:K:H 排列,如 O157:H7
  • 抵抗力:见 肠杆菌科
  • 培养特性和生化反应:符合 肠杆菌科 特点,多数能发酵乳糖,IMViC 试验 结果为 ++--

致病性与免疫性

致病物质

  1. 菌毛:黏附
  2. 外毒素:引起腹泻
    • 肠毒素:不耐热肠毒素(LT)、耐热肠毒素(ST)
    • 志贺毒素(过去将大肠杆菌产生的志贺毒素称为类志贺毒素/志贺样毒素(SLT))
    • 溶血素

所致疾病

  • 肠外感染——正常菌群
    • 泌尿系统感染
    • 化脓性感染:新生儿脑膜炎、败血症
  • 肠道感染——致病性大肠杆菌,带有致病基因的血清型

致病性大肠杆菌

致病性大肠杆菌类型所致疾病致病机制
ETEC(肠产毒性大肠埃希菌)类似霍乱,婴幼儿和旅游者腹泻,水样腹泻肠毒素、定植因子(菌毛)
EIEC(肠侵袭性大肠埃希菌)类似菌痢(细菌性痢疾),脓血便里急后重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
EPEC(肠致病性大肠埃希菌)婴幼儿腹泻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
EHEC(肠出血性大肠埃希菌)/
VTEC(Vero 毒素大肠埃希菌)(O157:H7
出血性结肠炎,轻重不一
急性肾衰竭:10% 的十岁以下患出现的严重并发症
溶血性尿毒综合征(HUS),死亡率高
菌毛(黏附)
毒素(Vero 毒素、内毒素、溶血素)
EAEC 或 EAggEC(肠集聚性大肠埃希菌)婴儿持续性腹泻(14 天以上)菌毛(黏附)
外毒素[肠集聚耐热毒素(EAST):抗原上和 ETEC 的 ST 有关,可导致大量液体分泌;α 溶血素

微生物学检查

  • 肠道外感染
    • 标本 → 涂片、染色 → 分离培养 → 鉴定
    • 尿路感染是每 ml 尿含菌 ≥10 万 , 有诊断价值
  • 肠道内感染
    • 鉴别培养基 → 大肠埃希菌 → 肠毒素、毒力因子、血清型鉴定

卫生学指标

  • 环境和食品卫生学上,常被用作粪便污染的检测指标
  • 100ml 水样中,大肠杆菌不得被检出

志贺菌属

志贺菌属(shigella)
又称痢疾杆菌,是人类细菌性痢疾(菌痢)最为常见的病原菌。

生物学特性

  • 形态与染色:符合肠杆菌特征,无鞭毛(利用此特性可借助半固体培养基鉴定)
  • 抗原结构和分类:根据 O 抗原(菌体抗原),分群和型
    1. A 群:痢疾志贺菌
    2. B 群:福氏志贺菌
    3. C 群:鲍氏志贺菌
    4. D 群:宋内志贺菌
  • 抵抗力:于其他肠道杆菌,对酸敏感
  • 培养特性:肠道鉴别培养基(EMB、SS)上,呈现为无色半透明的不发酵乳糖菌落
  • 生化反应:葡萄糖(+),乳糖(-)宋内志贺菌除外)

致病性与免疫性

主要传染源为患者,经粪-口途径传播。

致病物质

  • 侵袭力:菌毛——有利于细胞黏附至肠黏膜
  • 毒素:
    • 内毒素:肠黏膜通透性升高;发热、神智不清甚至中毒性休克,脓血黏液便、腹痛、里急后重
    • 外毒素(A 群 1 型和 2 型):志贺毒素
志贺毒素(Stx)| Vero 细胞毒素(Vt)
可导致肠上皮细胞死亡脱落、肠道出血、肾远曲小管和集合管变性、血小板凝聚、内皮细胞损伤、Vero 细胞病变。

志贺毒素毒性:

  • 肠毒素毒性:腹泻
  • 细胞毒素毒性:影响小肠上皮细胞对糖和氨基酸的吸收
  • 神经毒素毒性:昏迷、脑膜炎

所致疾病

细菌型痢疾(菌痢),感染灶局限于结肠粘膜层,一般不入血

  • 急性痢疾:发热、腹痛、脓血黏液便、里急后重
  • 中毒性痢疾:以小儿多见,主要表现为全身中毒症状
  • 慢性痢疾:病程迁移 2 个月以上

防治

  • 治疗:一般使用抗生素

沙门菌属

沙门菌属(Salmonella
一群寄生在人类和动物肠道中的 G- 菌,许多为人畜共患病的病原菌。
伤寒杆菌是沙门菌属的一个血清型。

生物学特性

  • 形态与染色:符合肠杆菌特点,均有周身鞭毛,有菌毛
  • 抗原结构和分类:O 抗原(分组),H 抗原,少数有 Vi 抗原(荚膜抗原,抗原性弱,起保护作用,Vi 抗体可用于带菌者的检出)
  • 培养特性和生化反应:不发酵乳糖,发酵葡萄糖,产生H2S(与 志贺菌属 区分)

致病性与免疫性

致病物质

  • 侵袭力:侵袭素(侵袭素基因 inv)、Vi 抗原
  • 毒素:
    • 内毒素:主要致病物质
    • 外毒素(鼠伤寒沙门菌):肠毒素,引起腹泻(食物中毒)

所致疾病

  • 肠热症
    • 伤寒:伤寒沙门菌
    • 副伤寒:甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌(原称乙型副伤寒沙门菌)、希氏沙门菌
  • 胃肠炎(食物中毒):多可自愈,体弱者可能死亡
  • 败血症:多见于儿童和免疫力低下的成人
  • 无症状带菌者(“伤寒玛丽”)
肠热症

肠热症

免疫性

伤寒和副伤寒主要靠细胞免疫,病后可获得牢固的免疫力。

微生物学检查

  • 标本采集:
    • 第一周:外周血
    • 第二周:粪便
    • 第三周:尿液
    • 全程可采骨髓液
  • 检测 Vi 抗体效价(带菌者检出)、肥达实验
肥达(Widal)试验
用已知伤寒沙门菌 O、H 抗原,以及引起副伤寒的甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌和希氏沙门菌 H 抗原的诊断菌液与受检血清作定量凝集试验,测定受检血清中有无相应抗体及其效价的试验。
用于辅助诊断伤寒、副伤寒
O 抗体H 抗体诊断
肠热症可能性大
排除
早期或有交叉反应的其他沙门菌感染
预防接种或曾患过伤寒
  • O 抗体:IgM,出现早,维持时间短,特异性差
  • H 抗体:IgG,出现晚,维持时间长,特异性强

防治

  • 预防:伤寒 Vi 荚膜多糖菌苗
  • 治疗:环丙沙星

幽门螺杆菌

幽门螺杆菌
螺杆菌属的代表菌种,与胃炎、胃溃疡、胃癌等疾病的发生密切相关。

生物学特性

  • 形态与染色:G-,细长弯曲,有鞭毛
  • 培养特性
    • 微需氧,在高氧或厌氧条件下均不长
    • 湿度要求高
    • 营养成分要求高
    • 生长缓慢
  • 生化反应:合成大量尿素酶(主要致病因子),快速尿素酶试验 阳性

致病性与免疫性

所致疾病:

  • 引起胃炎、消化性溃疡(胃溃疡、十二指肠溃疡)
  • 与胃淋巴瘤、胃癌发生有关

微生物学检查

  • 创伤性:如快速脲酶试验
  • 非创伤性:如尿素呼气试验

防治

  • 预防:无
  • 治疗:三联疗法
    • 胶体铋剂或质子抑酸素
    • 两种抗生素:四环素、阿莫西林、甲硝唑、替硝唑、克拉霉素……

霍乱弧菌

生物学特性

  • 形态与染色:G- 弧菌,弧型或逗点状,排列规则(“鱼群样排布”),单鞭毛,运动活泼,呈穿梭样或流星样
  • 抗原结构和分类:O 抗原分群,O1O139 引起霍乱;O1 可根据表型差异分为古典生物型和 El Tor 生物型
  • 抵抗力
  • 培养特性和生化反应
    • 耐碱不耐酸,在 pH8.8~9.2 的碱性蛋白胨水或碱性琼脂平板中生长良好
    • 可分解蔗糖,在 TCBS 平板(硫代硫酸盐-枸橼酸盐-胆盐-蔗糖琼脂)上菌落呈黄色,培养基呈暗绿色

致病性与免疫性

致病物质

  • 鞭毛:运动,有助于细菌穿过肠黏膜表面黏液层
  • 菌毛:黏附作用,有利于细菌定居与小肠
  • 外毒素:霍乱肠毒素
霍乱肠毒素(cholera toxin,Ctx)
目前已知的致泻毒素中最为强烈的毒素,是肠毒素的典型代表。
  • A 亚单位:一个,活性亚单位,发挥毒性作用
  • B 亚单位:五个,结合小肠上皮细胞上的受体

所致疾病

霍乱(cholerae)是一种烈性肠道传染病,在我国为法定甲类传染病。

  • 传染源:患者及无症状感染者
  • 传播途径:主要是通过污染的水源或食物经口摄入
  • 临床表现:严重的呕吐、腹泻,水和电解质大量流失,低容量性休克、肾衰竭,轻型表现为致死性腹泻、米泔水样便;致死率高达 60%;O139 引起的较 O1 严重

致病机制

  1. 霍乱肠毒素与小肠黏膜上皮细胞 GM1 神经节苷脂受体结合,激活 G 蛋白(的 Gs 亚单位),进而使腺苷酸环化酶(AC)活化,
  2. 腺苷酸环化酶活化导致细胞内 cAMP 水平升高,
  3. 进而导致大量水和电解质进入肠腔,引起严重的腹泻和呕吐。

免疫性

  • 感染霍乱弧菌后,机体可获得牢固免疫力
  • SIgA 起主要作用
  • O1 群引起的免疫不能交叉保护 O139 的感染

防治

  • 预防:口服灭活全体菌苗、重组菌苗、减毒活疫苗
  • 治疗:霍乱为自限性疾病,治疗的关键是及时补充液体和电解质
自限性疾病指在发生发展到一定程度后能自动停止并逐渐恢复,只需对症治疗或不治疗,靠自身免疫就可痊愈的疾病。

其他

副溶血性弧菌

生物学特性:

  • G-
  • 嗜盐,3.5% NaCl 最为适宜
  • 不耐热、不耐酸
  • 神奈川现象
神奈川现象(Kanagnwa phenomenon)
副溶血性弧菌的某些菌株在 D-甘露醇作为碳源的高盐(7%)人 O 型血或兔血的我萋琼脂(Kanagnwa agar)平板上可产生 β 溶血的现象。
  • 致病性:食物中毒,表现为从自限性腹泻至中度霍乱样病症
  • 免疫性:病后免疫性不强,可重复感染
  • 传播:该菌经烹饪不当的海产品或盐腌制品(该菌嗜盐)所传播

弯曲菌属

生物学特性:

  • G-,形态细长,呈弧形、螺旋形、S 型或海鸥形,单鞭毛、运动活泼
  • 氧化酶、过氧化氢酶阳性
  • 微需氧,42℃ 能生长,营养要求高
  • 抵抗力弱,对冷、热、干燥敏感

致病性:

  • 产生细胞毒素和一种不耐热肠毒素 → 散发性细菌性肠炎
  • 症状:腹痛、腹泻、黏液脓血便(“果酱样便”)甚至黑便、头痛,病程 5~8 天,可自愈

变形杆菌

生物学特性:

  • 在湿润的固体培养基上呈扩散生长,形成一层波纹状薄膜,称迁徙生长现象
  • 迅速分解尿素
  • 外斐试验
Advanced options: