醫學微生物學腸道桿菌1

腸桿菌科（Enterobacteriaceae）細菌是一大群生物學性狀相似的革蘭陰性桿菌，常寄居在人和動物的腸道內，亦存在于土壤、水和腐物中。目前已有44個屬，170多個種。但該科引起人類95％以上感染的菌種卻不到20個。2

腸桿菌科的細菌與醫學的關系可分為三種情況：

①致病菌：有少數細菌總是引起人類疾病，如傷寒沙門菌、志賀菌、鼠疫耶爾森菌等；②機會致病菌：一部分細菌屬于正常菌群，但當宿主免疫力降低或細菌移位至腸道以外部位時，即可引起機會性感染，如大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、奇異變形桿菌等；③由正常菌群轉變而來的致病菌：如引起胃腸炎的大腸埃希菌，即是由于獲得位于質粒、噬菌體或毒力島上的毒力因子基因后而成為致病菌。3腸桿菌科細菌共同生物學特性：1.形態與結構中等大小G－桿菌。大多有菌毛，多數有周鞭毛，少數有莢膜，不產生芽胞。2.培養兼性厭氧或需氧。

3.生化反應乳糖發酵試驗可初步鑒別志賀菌、沙門菌等致病菌和其他大部分非致病腸道桿菌，前二者不發酵乳糖。4.抗原結構

主要有菌體O抗原、鞭毛H抗原和莢膜抗原。5.抵抗力

對理化因素抵抗力不強。6.變異腸桿菌科細菌易出現變異菌株，其中最常見的是耐藥性變異。4抗原結構

1.O抗原為細胞壁的LPS由。O抗原耐熱，與相應的抗體(IgM)呈顆粒狀凝集，凝塊形成慢，不易搖散。2.H抗原與相應的抗體(IgG)呈現疏松絮狀凝集，凝塊形成迅速，但易搖散。3.莢膜抗原成分以多糖類為主，包繞于O抗原的周圍，能阻斷O抗原與相應抗體的結合，但加熱后可消除K抗原的阻斷作用。重要的K抗原和細菌的侵力有關。4.菌毛抗原由多種，菌毛使細菌的粘副結構，并能阻斷O抗原與相應抗體結合。56第一節埃希菌屬

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埃希菌屬（Escherichia）有6個種，只有大腸埃希菌（E.coli）是臨床最常見、最重要的一個菌種，表現在：腸道中正常菌群可成為條件致病菌，致腸道外感染某些血清型有致病性，導致感染性腹瀉環境衛生和食品衛生中，常用作糞便污染的檢測指標。分子生物學和基因工程研究中重要的實驗材料

8生物學性狀

G－桿菌。多數菌株有周身鞭毛，有菌毛，無芽胞。兼性厭氧。能發酵葡萄糖等多種糖類，產酸并產氣。絕大多數菌株發酵乳糖。IMViC試驗結果為“＋＋－－”有O、H和K三種抗原。O抗原（O1---O173）H抗原（H1---H56）K抗原（K1---K100）血清型表示法：O：K：H能產生大腸菌素（colicine）。9（一）致病物質

1.黏附素（adhesine）

包括定植因子抗原（CFA）、集聚黏附菌毛（AAF）、束形成菌毛（bundleformingpili,Bfp）、緊密粘附素（intimin）、P菌毛、I型菌毛和侵襲質粒抗原（invasionplasmidantigen,Ipa）蛋白等。

2.外毒素

志賀毒素（Stx）、耐熱腸毒素（ST）、不耐熱腸毒素（LT）；還有內毒素、莢膜、載鐵蛋白和III型分泌系統（typeIIIsecretionsystems）等。

10外毒素（由ETEC產生的腸毒素）（1）不耐熱腸毒素（LT），分LT-I和LT-Ⅱ兩型蛋白質對熱不穩定，與霍亂腸毒素相似

A亞單位——毒素活性成分機制

B亞單位——與腸上皮細胞GM1神經節苷脂結合 B單位與受體結合→導致A進入細胞內→激活腺苷酸環化酶ATPCAMP↑小腸液過度分泌腸腔積液、腹瀉11E.coli的不耐熱腸毒素12（2）耐熱腸毒素（ST），分STa、STb兩型為低分子多肽，對熱穩定機制為激活細胞鳥苷酸環化酶，使cGMP↑導致腹瀉LT和ST同時存在，致病性要強

（3）志賀毒素I和Ⅱ，還有內毒素、莢膜、載鐵蛋白和III型分泌系統（typeIIIsecretionsystems）等。

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所致疾病1.腸道外感染化膿性感染——定位轉移腹膜炎、闌尾炎、創傷感染、手術刀口感染、肺炎、敗血癥、新生兒腦膜炎等泌尿道感染——病原菌來自病人腸道（上行性）占泌尿道感染首位、女性多見（尿道炎、膀胱炎、腎盂腎炎等）2.胃腸炎某些血清型可引起人類胃腸炎，與食入污染的食品和飲水有關，為外源性感染。14引起胃腸炎的大腸埃希菌菌株作用部位疾病與癥狀致病機制ETEC小腸旅行者腹瀉；嬰幼兒腹瀉；水樣便，惡心，嘔吐，腹痛，低熱質粒介導LT和ST腸毒素，大量分泌液體和電解質；黏附素EIEC大腸水樣便，繼以少量血便，腹痛，發熱質粒介導侵襲和破壞結腸粘膜上皮細胞EPEC小腸嬰兒腹瀉；水樣便，惡心，嘔吐，發熱質粒介導A/E組織病理變化，伴上皮細胞絨毛結構破壞，導致吸收受損和腹瀉EHEC大腸水樣便，繼以大量出血，劇烈腹痛，低熱或無，可并發HUS、血小板減少性紫癜溶原性噬菌體編碼Stx-I或Stx-II，中斷蛋白質合成;A/E損傷，伴小腸絨毛結構破壞，導致吸收受損EAEC小腸嬰兒腹瀉；持續性水樣便，嘔吐，脫水，低熱質粒介導集聚性粘附上皮細胞，伴絨毛變短，單核細胞浸潤和出血，液體吸收下降15腸產毒型大腸埃希菌

(enterotoxigenicE.coli,ETEC)

嬰幼兒和旅游者腹瀉致病物質腸毒素enterotoxinheatlabileenterotoxin(LT)heatstableenterotoxin(ST)定植因子(菌毛）16腸侵襲型大腸埃希菌

(enteroinvasiveE.coli,EIEC)似菌痢樣，有膿血便，有里急后重致病機理侵襲結腸粘膜上皮并繁殖細菌死亡后釋放內毒素，引起炎癥17腸致病型大腸埃希菌

(enteropathogenicE.coli,EPEC)

嬰幼兒腹瀉致病機理粘附和破壞腸粘膜微絨毛上皮細胞排列紊亂，功能受損，導致腹瀉18腸出血型大腸埃希菌

(enterohemorrhagicE.coli,EHEC)亦稱為Vero毒素大腸埃希菌血清型為O157:H7臨床表現輕重不一10%小于十歲患兒，有嚴重并發癥，死亡率高致病因子菌毛毒素Vero毒素內毒素與溶血素19腸集聚型大腸埃希菌(enteroaggregativeE.coli,EAEC)嬰兒持續性腹瀉致病因子腸集聚耐熱毒素（EAST）菌毛α溶血素20（一）標本

腸外感染采取中段尿、血液、膿液、腦脊液等；胃腸炎則取糞便。（二）分離培養與鑒定1.腸道外感染:2.腸道內感染:（三）衛生細菌學檢查微生物學檢查法21在環境和食品衛生學上，常被用作糞便污染的檢測指標≤3個大腸菌群/1L飲水≤100個細菌總數/1ml飲水衛生學指標大腸菌群指數每1000ml水中大腸菌群數我國的衛生標準：細菌總數每1ml或1g樣品中細菌總數22防治原則疫苗接種預防已在畜牧業領域中開展了廣泛研究。預防人類ETEC感染、O157感染的疫苗正在研究中。抗生素治療應在藥物敏感試驗的指導下進行大腸埃希菌很多菌株都已獲得耐一種或幾種抗生素的質粒，耐藥性非常普遍。進行藥敏試驗。尿道插管和膀胱鏡檢查應嚴格無菌操作。對腹瀉病人應進行隔離治療。污染的水和食品是ETEC最重要的傳染媒介，EHEC則常由污染的肉類和未消毒的牛奶引起，充分的烹飪可減少感染的危險23第二節志賀菌屬24生物學性狀G－短小桿菌。無芽胞，無鞭毛，無莢膜，有菌毛。分解葡萄糖，產酸不產氣。除宋內志賀菌個別菌株外，均不發酵乳糖。H2S-、尿素（-）、動力陰性。志賀菌屬細菌有O和K兩種抗原。O抗原是分類的依據，借以將志賀菌屬分為4群和40余血清型（包括亞型）：A群即痢疾志賀菌（S.

dysenteriae）B群即福氏志賀菌（S.flexneri）C群即鮑氏志賀菌（S.

boydii）D群即宋內志賀菌（S.

sonnei）志賀菌的抵抗力比其它腸道桿菌弱。尤其對酸敏感25抗原與分類根據O抗原分類菌種群型亞型痢疾志賀菌A1~10福氏志賀菌B1~6，X，Y變種鮑氏志賀菌C1~15宋內志賀菌D12627致病性與免疫性致病物質侵襲力

——菌毛：黏附腸黏膜上皮細胞

——Ⅲ型分泌系統—穿透上皮細胞并擴散、傳播內毒素——強烈內毒素，作用于局部并可吸附入血引起全 身癥狀外毒素——A群（Ⅰ、Ⅱ型）產生志賀毒素（ST）28侵襲力細菌主要的侵襲過程是由吞噬作用接到侵入粘膜上皮細胞（M細胞）從吞噬小泡逃離細胞漿內生長繁殖和擴散擴散到鄰近組織29細菌（菌毛）吸附腸黏膜上皮細胞穿入細胞并擴散周圍及深入黏膜下層釋放內毒素、外毒素腸局部黏膜炎癥（變性、壞死、脫落）出血、壞死、潰瘍膿血便/黏液血便刺激腸壁植物神經腸蠕動↑腸肌痙攣腺體分泌↑水分吸收↓腹痛、腹瀉刺激直腸肛門括約肌里急后重便數增加吸收入血發熱、白細胞↑高熱、休克中毒性腦病DIC死亡毒血癥中毒性菌痢30

傳染源:患者和帶菌者傳播途徑:糞---口傳播易感者：人類普遍易感,且敏感性較高，少量菌體即可致病

所致疾病感染類型：急性細菌性痢疾

幾乎只局限于腸道，一般不侵入血液。典型的急性細菌性痢疾：潛伏期1～3天，突然發病，常有發熱、腹痛、膿血黏液便，伴有里急后重（tenesmus）。有10％～20％的病人可轉為慢性急性中毒性痢疾多見于小兒慢性細菌性痢疾病程2個月以上帶菌者31免疫性

抗感染免疫主要是消化道粘膜表面的分泌型IgA（sIgA）。病后免疫期短暫，也不鞏固。除因細菌感染只局限于腸壁局部外，型別多且各型間無交叉免疫也是原因之一。32微生物學檢查及時送檢/暫用30%甘油緩沖鹽水保存SS平板（無色透明小菌落）血清學反應（玻片凝集）毒力試驗分離培養新鮮膿血便/肛拭雙糖培養基（生化反應）快速診斷熒光菌球試驗協同凝集試驗33防治原則

非特異性預防：水、食物和牛奶的衛生學監測，垃圾處理和滅蠅；隔離病人和消毒排泄物；發現亞臨床病例和帶菌者；抗生素治療感染個體。

此菌很易出現多重耐藥（multipledrugresistance）菌株。

免疫防御現致力于活疫苗的研究。主要分為3類，即減毒突變株、用不同載體菌構建的雜交株以及營養缺陷減毒株。例如鏈霉素依賴株（streptomycindependentstrain,

Sd）。34第三節沙門菌屬

是一群寄生在人類和動物腸道中，生化反應和抗原結構相關的革蘭陰性桿菌。菌種繁多，血清型超過2500多種。多數對動物致病，對人類致病的占少數傷寒沙門菌--------傷寒甲型副傷寒沙門菌肖氏傷寒沙門菌希氏傷寒沙門菌絕大多數血清型宿主范圍廣泛，其中部分沙門菌是人畜共患病的病原菌，可引起人類食物中毒或敗血癥。副傷寒35生物學性狀形態染色G－桿菌，有菌毛。除個別例外，都有周身鞭毛。一般無莢膜。均無芽孢。傷寒桿菌的周身鞭毛36培養特性SS上呈無色透明乳糖不發酵菌落麥康凱培養基上的傷寒桿菌菌落37生化反應乳糖（-），多數H2S+，動力+，尿素（-），分解葡萄糖產酸產氣(傷寒沙門菌產酸不產氣)抗原結構O抗原——特異性低、穩定、分組依據；IgM抗體H抗原——特異性高，不穩定，分型依據；IgG抗體Vi抗原（毒力抗原）——不穩定，可阻止“O”凝集

新分離的傷寒沙門菌、希氏沙門菌有此抗原；抗原性弱，測定Vi抗體有助于診斷傷寒、副傷寒帶菌者。

抵抗力不強；對一般消毒劑較敏感，但對某些物質如膽鹽、煌綠等耐受性較其它腸道菌強。38致病性與免疫性致病物質侵襲力有毒株能侵襲小腸粘膜。通過種特異性菌毛先與M細胞結合，接著Ⅲ型分泌系統向M細胞中輸入沙門菌分泌侵襲蛋白，引發宿主細胞內肌動纖維重排，誘導細胞膜凹陷，導致細菌內吞。沙門菌在吞噬小泡內生長繁殖，使宿主細胞死亡，細菌擴散并進入毗鄰細胞淋巴組織。

Vi抗原——微莢膜（抗吞噬）耐酸應答基因內毒素體溫、WBC，中毒性癥狀、休克外毒素——個別（鼠傷寒沙門菌）產生，與ETEC腸毒素相似39所致疾病糞-口途徑（因食用患病或帶菌動物的肉、乳、蛋或被鼠尿污染的食物等患病）40胃腸炎（食物中毒）鼠傷寒沙門菌、豬霍亂沙門菌、腸炎沙門菌污染食物引起。多見于老人、嬰兒和體弱者。特點:起病急，6-24h，恢復快癥狀:發熱,惡心,嘔吐,腹痛,水樣便（偶有膿性便）敗血癥豬霍亂沙門菌、希氏沙門菌、鼠傷寒沙門菌、腸炎沙門菌引起，敗血癥癥狀嚴重多見于兒童和免疫力低下成人。經口感染后，病菌即侵入血循環。敗血癥癥狀嚴重，但腸道癥狀較少見。帶菌者約1％～5％傷寒或副傷寒患者，在癥狀消失后一年仍可在其糞便中檢出沙門菌，轉變為無癥狀（健康）帶菌者。免疫性

特異性細胞免疫是主要防御機制;胃腸炎的恢復與腸道局部生成sIgA有關41膽囊-----腸道-------糞排菌皮膚----血栓出血--玫瑰疹腎-----尿肝脾-----腫大骨髓傷寒和副傷寒的致病過程傷寒沙門和甲型副傷寒桿菌、肖氏沙門菌、希氏沙門菌小腸上部粘膜腸系膜淋巴結固有層淋巴結進入血液再次進入血液第一次菌血癥第二次菌血癥42微生物學檢查（一）標本

第1周取外周血，第2周起取糞便，第3周起還可取尿液，從第1周至第3周均可取骨髓液；胃腸炎取糞便和可疑食物。敗血癥取血液。膽道帶菌者可取十二指腸引流液。（二）分離培養和鑒定（三）血清學診斷

用于腸熱癥的血清學試驗有肥達試驗（Widaltest）、間接血凝法、EIA法等，其中肥達試驗在我國仍較普及。（四）傷寒帶菌者的檢出

一般先用血清學方法檢測可疑者Vi抗體進行篩選，若效價≥1：10時，再反復取糞便等標本進行分離培養，以確定是否為傷寒帶菌者。43微生物學檢查查病原標本傷寒和付傷寒 食物中毒 敗血癥第1周取靜脈血 可疑食物 血第1-3周取骨髓嘔吐物 第2周起取糞、尿 糞 SS平板生化反應血清學鑒定雙糖發酵等玻片凝集試驗4445

肥達試驗（Widaltest）

定義：用已知傷寒沙門菌菌體O抗原和H鞭毛抗原、副傷寒的甲型副傷寒沙門菌、肖氏沙門菌和希氏沙門菌H鞭毛抗原的診斷菌液與受檢血清做試管或微孔板定量凝集試驗，測定受檢血清中有無相應抗體及其效價的試驗。GeorgesWidalin189646肥達試驗結果的解釋：1.正常值:一般是傷寒沙門菌O凝集效價<1:80，H凝集效價<1:160，引起副傷寒沙門菌H凝集效價<1:80。2.動態觀察:若效價逐次遞增或恢復期效價比初次效價≥4倍者即有診斷意義。3.O與H抗體的診斷意義:OIgM,出現早，維