医学微生物学：10.肠杆菌科.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第 十 章,肠杆菌科,Enterobacteriaceae,肠杆菌科细菌,:,寄居在人和动物肠道中的一大群生物学相似的革兰染色阴性杆菌。,寄居人和动物肠道内,土壤,水和腐物中。,44,个属,170,多个种。,引起人类,95,以上感染的菌种不到20个,。,埃希菌,属,:,大,肠埃希菌,志贺菌属,:,志贺菌,-,痢疾杆菌 致病菌,沙门菌属,:,伤寒沙门菌、副伤寒沙门菌。,其他菌属,:,肠杆菌科的细菌与医学的关系,致病菌,：,伤寒沙门菌,志贺菌；,机会致病菌,：,属正常菌群,宿主免疫力降低或细菌移位至肠道以外部位时,引起机会性感染,大肠埃希菌,肺炎克雷伯菌,变形杆菌等；,由正常菌群转,为,致病菌,：,如引起胃肠炎的大肠埃希菌,因,获得质粒,噬菌体或毒力岛上的毒力因子基因成为致病菌,。,肠杆菌科细菌共同生物学特性,1,.,形态与结构,:,中等大小,1-3um,0.4-1.0um,G,杆菌,有菌毛,周鞭毛,少数有荚膜,不产生芽胞。,2,.,培养,:,兼性厌氧,营养要求不高,2-3mm,灰白色不透明菌落,液体培养均匀浑浊。,3,.,生化反应,:,触媒阳性,氧化酶阴性,还原硝酸盐。,志贺菌,沙门菌不发酵乳糖,;,非致病肠道杆菌,能发酵乳糖,重要鉴别试验,。,4,.,抗原结构,:,菌体O抗原,:,细胞壁最外层,科共同抗原,脂多糖,100,不破坏。,S-R,变异。,IgM,鞭毛H抗原,:,鞭毛蛋白,60 H-O,变异,IgG,。,荚膜抗原,:,型特异,阻止,O,凝集,ViAg,KAg,。,5,.,抵抗力,:,60,30,灭活,常用消毒剂敏感,。,饮用水消毒,-,氯。,6,.,变异,:,肠道环境易遗传物质交换,耐药性变异,产毒素变异,抗原性变异,生化反应变异。,肠杆菌科细菌革兰染色,抗原结构,第一节 埃希菌属,（,Escherichia,）,埃希菌属有,6,个种,大肠埃希菌,（,E,.,coli,）,最常见,最重要的一个菌种,最早进入人体。,大肠埃希菌是肠道中重要的,正常菌群,；,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,导致人类胃肠炎；,在环境卫生和食品卫生学中常被用作粪便污染的,卫生学检测指标,。,G,杆菌,有周鞭毛,有菌毛,无芽胞。,兼性厌氧,2-3mm,灰白色不透明,S,型菌落,。,能发酵葡萄糖等多种糖类,产酸并产气。绝大多数菌株发酵乳糖,;,IMViC,试验结果为,“,”,。,有,O,H,和,K,三种抗原,O170;H50;K100,多种,是血清学分型依据,按顺序表示,。,产生大肠菌素,（,colicine,）,。,一、生物学性状,（一）致病物质,1,.,黏附素,adhesine,粘附泌尿肠道粘膜。,定植因子抗原,集聚黏附菌毛,束形成菌毛,紧密粘附素,Dr,菌毛,P,菌毛,I,型菌毛和侵袭质粒抗原蛋白等。,2,.,外毒素,志贺毒素,耐热肠毒素,不耐肠毒素,溶血素。,内毒素,荚膜,载铁蛋白和,III,型分泌系统,。,二,、致病性与免疫性,（二）所致疾病,1,.,肠道外感染,内源性,化脓性感染。,败血症,:,45,%,死亡率高,血液中繁殖。,新生儿脑膜炎,:1,岁内中枢神经系统感染。,泌尿道感染,:,尿道感染,逆行膀胱,输尿管,肾脏,女性多见。尿频,尿急,排尿困难,血尿,脓尿。,尿路致病性大肠杆菌,致病物质菌毛,溶血素。,其它,:,腹膜炎,阑尾炎,手术创口感染。,2,.,胃肠炎,食物或饮水进入人体,外源性感染。,肠产毒型大肠埃希菌,ETEC,：,旅游者,5,岁内婴幼儿腹泻,人与人不传播；,发热,恶心,呕吐,腹痛,腹泻,轻度或霍乱样。,肠毒素,LT-1,质粒编码,6530,灭活,1,个,A,和,5,个,B,A,进入细胞,使,ATP,转化为,cAMP,分泌水,氯,碳酸氢钾,钠吸收减少,腹泻,。,耐热肠毒素,STa,鸟甘酸环化酶,cGMP,增加。,定值因子,K88,制备疫苗,预防家畜腹泻病。,肠侵袭型大肠埃希菌,EIEC,:,成年人,较大儿童,;,发热,腹痛,腹泻,脓血便,里急后重,-,痢疾症状,;,不产肠毒素,侵袭结肠粘膜上皮细胞,生长繁殖,向临近组织扩散,炎症,组织细胞坏死；,侵袭能力决定于质粒侵袭性基因。,肠致病型大肠埃希菌,EPEC,：,婴幼儿腹泻主要病原菌,粘附小肠上皮细胞,破坏刷状缘,导致微绒毛萎缩变平,-A/E,组织病理损伤。严重水样腹泻,重者可致死,A/E,损伤基因位于染色体毒力岛,-,肠细胞刷平位点内,有,40,多个基因。,肠出血型大肠埃希菌,EHEC,。,出血性结肠炎和溶血性尿毒综合症,5,岁易感,;,1982,美国首发,96,大阪流行,万人感染,11,人死,;,剧烈腹痛,腹泻,血便,10,%,发生急性肾衰竭,;PC,减少,溶血性贫血,溶血性尿毒症,死亡率,3-5%;,血清型,O157:H7;,未煮熟肉食牛排,水,牛奶,果汁,蔬菜,水果。牛可能是,O157:H7,的宿主。,50,多种。,产生志贺毒素,由溶源性噬菌体编码,A,B,亚单位,*,裂解核糖体中断蛋白质合成,;,*,破坏肾小球内皮细胞滤过减少,肾衰,;,*,肠上皮细胞刷状缘,微绒毛,A/E,损伤,腹泻。,肠集聚型大肠埃希菌,EAEC:,婴幼儿和旅游者持续性水样腹泻,脱水；,不侵袭细胞,细菌在细胞表面自动聚集,成砖状排列；,感染使微绒毛变短,单核细胞浸润出血；,使细菌在细胞表面聚集的,Bfp,和,AAF,由质粒编码,;,EAEC,刺激粘液分泌,细菌形成生物被摸覆盖在小肠上皮上。,引起胃肠炎的大肠埃希菌,菌株,作用部位,疾病与症状,致病机制,ETEC,小肠,旅行者腹泻；婴幼儿腹泻；水样便，恶心，呕吐，腹痛，低热,质粒介导,LT,和,ST,肠毒素，大量分泌液体和电解质；黏附素,EIEC,大肠,水样便，继以少量血便，腹痛，发热,质粒介导侵袭和破坏结肠粘膜上皮细胞,EPEC,小肠,婴儿腹泻；水样便，恶心，呕吐，发热,质粒介导,A/E,组织病理变化，伴上皮细胞绒毛结构破坏，导致吸收受损和腹泻,EHEC,大肠,水样便，继以大量出血，剧烈腹痛，低热或无，可并发,HUS,、血小板减少性紫癜,溶原性噬菌体编码,Stx-I,或,Stx-II,，中断蛋白质合成,;A/E,损伤，伴小肠绒毛结构破坏，导致吸收受损,EAEC,小肠,婴儿腹泻；持续性水样便，呕吐，脱水，低热,质粒介导集聚性粘附上皮细胞，伴绒毛变短，单核细胞浸润和出血，液体吸收下降,（一）,标本,肠外感染,:,中段尿,血液,脓液,脑脊液,;,粪便,。,（二）,分离培养与鉴定,1,.,肠道外感染,:,涂片染色,;,增菌或接种血琼脂,3724hr,观察,;IMViC:+-;,生化鉴定,;,尿路感染菌落计数,10,万个,/ml,。,2,.,肠道内感染,:,鉴别培养基,可疑菌落系列鉴定,核酸杂交,PCR,毒力因子,血清型鉴定。,三,、微生物学检查法,（三）,卫生细菌学检查,肠道细菌在自然界中大量分布,饮用水,饮料,食品以大肠菌群数作为重要指标，,大肠菌群,:,在,3724hr,内发酵乳糖产酸产气肠道菌,包括埃希菌属,枸橼酸杆菌属,克雷伯菌属,和肠杆菌属。,规定指标,:,大肠菌群每升饮用水,3,个,瓶装气水果汁,5,个,/100ml,。,*,孕牛产前,6,个月接种,K99,新生牛犊可获得免疫。,*,预防人类,ETEC,感染,B,亚单位,;,O157,LPS,。,*,耐药,抗生素,应根据,药物敏感试验,使用。,*,尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作。,*,腹泻病人应进行隔离治疗,。,污染的水和食品是,ETEC,最重要的传染媒介,;,EHEC,则常由污染的肉类和未消毒的牛奶引起,充分的烹饪可减少感染的危险。,四,、防治原则,第二节 志贺菌属,(Shigella),人类细菌性痢疾病原菌,肠道传染病；,广泛流行,全世界每年病例数超过,2,亿,其中,500,万人需住院治疗,65,万人死亡。,03,年以来,我国卫生部在法定传染病排序中,发病总数列前五位,死亡数列前十位。,G,短小杆菌,无芽胞,无鞭毛,无荚膜,菌毛,。,营养要求不高,2mm,半透明光滑菌落，,分解葡萄糖,产酸不产气,;,不发酵乳糖,（宋,内志贺,3-4,天）选择培养基上呈无色菌落,;,双糖培养基底层发酵葡萄糖产酸不产气,红色,穿刺线清晰,;,上层乳糖不发酵。,有,O,抗原和,K,抗原,O,抗原分类依据,分为,4,群,和,40,余种血清型和亚型。,一、生物学性状,群 菌种 型 亚型 甘露醇 鸟氨酸脱羧酶,A群,痢疾志贺菌,1-10 +,B,群,福氏志贺菌,1-6x,y,变型,+,C群,鲍氏志贺菌,1-18 +,D群,宋内志贺菌,1 +,抵抗力,不强：,热,酸,消毒剂敏感,60,10,杀死,胃酸杀菌,;,食物,水果,蔬菜上,存活,10-20,天，,在水中能繁殖,水源污染可引起暴发流行。,（一）致病物质,侵袭力,内毒素,外毒素。,侵袭力,:,靶细胞是回肠末端和结肠黏膜细胞。,先黏附派伊尔淋巴结的,M,细胞,通过,型分泌系统向上皮细胞分泌蛋白,细胞膜内陷进入细胞生长繁殖,向邻近细胞扩散,;,IL-1,释放,吸引中性粒细胞聚集,损害肠粘膜,细菌进一步向深层扩散,;,坏死粘膜,死亡的白细胞,纤维蛋白血液构成脓血便。,二,、致病性与免疫性,内毒素,:,强烈内毒素,肠粘膜通透增高,促进内毒素吸收,患者发热,神志障碍,中毒性休克；,内毒素破坏肠粘膜,促进炎症,溃疡,坏死出血；,作用于植物神经系统,肠功能紊乱蠕动失调直肠括约肌痉挛,腹痛里急后重症状。,外毒素,:,A,群产生,志贺毒素,1,个,A,亚单位和,5,个,A,亚单位组成；,B,亚单位与细胞糖脂受体结合,A,亚单位导入,裂解,60S,核糖体的,28S,亚基,rRNA,阻止与氨酰,tRNA,结合,蛋白质合成中断,;,志贺毒素可介导肾小球内皮细胞损伤,导致溶血性尿毒综合症。,（二）所致疾病,细菌性痢疾,肠道内感染,痢疾志贺菌重,;,宋内轻,;,福氏慢性病程长。,我国流行宋内和福氏志贺菌,B,群和,D,群。,传染源,:,病人带菌者,粪口途径,普遍易感。,潜伏期,1-3,天,突然发病,发热,腹痛,腹泻，,脓血粘液便,里急后重,失水酸中毒,死亡,率,20%,。病程持续,3-5,天,有,10,-,20,病人转,为,慢性,细菌在结肠无症状定值,传染源。,二,、致病性与免疫性,急性中毒性痢,疾：,病人呈全身中毒症状,高热,休克,中毒性脑病,内毒素使微血管痉挛,缺血,缺氧,导致,DIC,多,器官功能衰竭,脑水肿,可迅速发生循环,呼吸,衰竭死亡。儿童多见。与乙脑鉴别,-,肛拭。,（三）免疫性,血液,IgG,IgM;,粘膜,表面,sIgA,免疫期短暂,局,部感染型,别多。,痢疾结肠标本,中毒性痢疾,（一）标本,脓血或黏液部分,使用抗生素前采样,甘油盐水,保存,中毒性痢疾肛拭取,标本,。,（二）,选择培养基,无色半透明菌落,生化,动力,血清凝集。,（三）毒力试验,9,亿,/ml,菌悬液,豚鼠眼内，结膜炎为侵袭力阳性,;HeLa,细胞检测毒素。,（四）快速诊断法,免疫荧光菌球法,协同凝集试验,;,胶乳凝集试验,等。,三,、微生物学检查法,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,。,特异性预防,:,营养缺陷减毒株。链霉素依赖株（streptomycin dependent strain,Sd）,肠道内不繁殖短期存活。,治疗,:,多重,抗生素,耐药,（,multiple drug resistance,）,菌株,。,四,、防治原则,第三节 沙门菌属,Salmonella,伤寒沙门菌,伤寒沙门菌,*,沙门菌属,是一群寄生在人和动物肠道中,生化反应和抗原结构相关的,G,-,杆菌,血清型,有,2500多种。,*,沙门菌属中少数血清型是人的,病原菌,引起肠热症,-,伤寒,。,*,绝大多数血清型宿主范围广泛,家畜,家禽,野生动物,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。,一、生物学性状,1,.G,杆菌,有菌毛,周鞭毛,无荚膜,无芽孢,;,2,.,兼性厌氧,营养不高,无色半透明菌落,不发酵乳糖,发酵,葡萄糖,产酸,产,气,;,伤寒,。,3,.,有,O,和H两种抗原,少数有,Vi抗原,O,抗原,是细胞壁脂多糖中特异多糖,含相同抗原组分的分为一组,致病菌大多在,A-E,组,;,H抗原,进一步将组内菌分成不同菌型；,Vi抗原,表面抗原,新分离菌株,毒力抗原。,4,.,抵抗力差,消毒剂敏感,6530,杀死,粪便中存活,1-2,月,低温可长期存活。,一、生物学性状,(,一,）,致病物质,1,.,侵袭力,沙门菌进入肠道,特异性菌毛与,派伊尔淋巴结,M细胞结合,SPI-I分泌系统向M细胞输入沙门菌侵袭蛋白,细胞内肌动纤维重排,细胞膜凹陷,细菌内吞,吞噬小泡内生长繁殖,细胞死亡,细菌扩散进入毗邻细胞。,沙门菌有耐酸应答基因,避免酸性伤害,。,细胞内氧化酶,超氧化物歧化酶保护沙门菌。,Vi,抗原,抗吞噬,阻止抗体,补体破坏作用。,二,、致病性与免疫性,2,.,内毒素,沙门菌裂解释放,体温升高,白细胞下降。,大量内毒素激活补体替代途径,产生,C3aC5a;,诱发免疫细胞分泌,TNF,IFN,IL-1,中毒休克。,3,.,肠毒素,鼠伤寒沙门菌产生肠毒素,性质生物学活性与,ETEC,产生的肠毒素相似,引起腹泻。,（二）所致疾病,传染源为病人和带菌者,带菌动物及其产品人类沙门菌感染有4种类型：,1,.,肠热症,(enteric fever,typhoid fever)包括伤寒沙门菌引起的伤寒,甲型副伤寒沙门菌,肖氏沙门菌,和,希氏沙门菌引起的副伤寒。,全球每年发生伤寒,2100,万例,20,万人死亡。,细菌经,M,细胞被巨噬细胞吞噬,通过淋巴液到达肠系膜淋巴结大量繁殖,经胸导管入血,随血流进入肝胆脾肾,;,大量繁殖后第二次入血,高热,39-40,持续,7-10,天,肝脾肿大,玫瑰疹,白细胞减少,相对缓脉,;,胆囊中细菌繁殖后随胆汁再次进入肠道,超敏溃疡坏死,穿孔；,病人,3-4,周后开始好转，未经治疗的病人死亡率,20,%,。,2,.,胃肠炎,-,食物中毒,肉,蛋,奶和奶制品,潜伏期,6-24hr,发热,呕吐,腹痛,腹泻,多数,2-3,天自愈,严重者脱水休克,肾衰死亡,老幼体弱者。,伤寒肠道穿孔标本,3,.,败血症,多见于儿童和免疫力低下成人。经口感染,病菌,早期,即侵入血循环,败血症症状严重,高热,寒战,贫血,肠道症状少见。,4,.,无症状带菌者,约,1,-,5,伤寒或副伤寒患者,病后,1,年,仍,可,在粪便中检出沙门菌,病菌在胆囊中繁殖,无症状带菌者。,（三）免疫性,特异性细胞免疫是主要防御机制,胃肠炎的恢复与肠道局部生成sIgA有关。,（一）标本,第,1,周取外周血,第,2,周起取粪便,第,3,周起取尿液,第,1,周,-3,周取骨髓,;,胃肠炎取粪便和可疑食物,;,败血症取血液,;,胆道带菌者取十二指肠引流液。,（二）分离培养和鉴定,选择培养基,（三）血清学诊断,肥达试验,（四）伤寒带菌者,血清学检测可疑者,Vi,抗体进行筛选,若效价,1:10,反复取粪便进行分离培养。,三,、微生物学检查法,肥达试验,（Widal test）,定义,：,用已知伤寒沙门菌菌体O抗原和鞭毛H 抗原,甲型副伤寒沙门菌,肖氏沙门菌,希氏沙门菌的H鞭毛抗原,为,诊断菌液,；,与受检血清,做,试管或微孔板定量凝集试验,测定受检血清中有无相应抗体及其效价的,定量凝集,试验。,肥达试验结果的解释,：,1,.,正常值,伤寒沙门菌O凝集效价1:80,，,H凝集效价1,:,160，,其它,副伤寒沙门菌H凝集效价1:80,2,.,动态观察,间隔一周,效价,升高,4倍者即有诊断意义。,3,.,O与H抗体的诊断意义,O、H凝集效价均超过正常值,;,若,只,H高,预防接种或非特异性回忆反应,;,如,只,O 高,感染早期或其他沙门菌感染。,4,.,少数病例在整个病程中,在正常范围内。,做好水源和食品的卫生管理,防止被沙门菌感染的人和动物的粪便污染,;,感染动物的肉类,;,蛋等制品要彻底烹饪。,发现治疗带菌者,;,带菌期间不能从事饮食,。,目前国际上公认的新一代疫苗是伤寒Vi荚膜多糖疫苗,我国也以正式批准使用。,肠热症治疗环丙,沙星,（Cipro,f,loxacin）。,氯霉素使肠热症死亡率由,20,%,降至,2%,骨髓毒性。,四,、防治原则,第四节 其他菌属,一、克雷伯菌属,二、变形杆菌属,三、肠杆菌属,四、沙雷菌属,五、枸橼酸杆菌属,六、摩根菌属,思考题,1.,简述肠产毒型大肠埃希菌的致病机制？,2.,大肠埃希菌最常见的肠道外感染有哪些？,3.,归纳志贺菌致病的主要特点？,4.,归纳伤寒沙门菌的致病的主要特点？,5.,肥达试验结果分析应考虑哪些因素？,