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第十二章 常见革兰氏阳性致病菌,基本内容,:,葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)、单核细胞增生李斯特氏菌和蜡样芽孢杆菌的基本生物学特性,来源、分布及传播途径,导致的常见疾病(症状和致病机理),常用检测方法,预防和控制方法。,重点和难点,:,金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏菌和蜡样芽孢杆菌的生物学特性,常见病症状和致病机理,检测方法。,第一节 葡萄球菌和金黄色葡萄球菌病,一、概述,1880,年,巴斯德首次从一患者瘀肿的脓汁中发现葡萄状排列的细菌,将其注射给家兔后可致脓疮;,1883,年,,Becker,获得了纯培养,证实该菌为葡萄球菌属;,1881,年,,Ogsten,确证化脓过程是,“,某,”,菌所致;,一、概述,葡萄球菌(,Staphylococcus),因堆聚成葡萄串状而得名,为最常见的化脓性球菌;,葡萄球菌属在分类地位上属于微球菌科的一个属(目前有,32,种,寄生人体的有,16,种),大部分为非致病菌,少数可导致疾病。葡萄球菌是医院交叉感染的重要来源。,金黄色葡萄球菌(,S.aureus),表皮葡萄球菌(,S.epedermidis),葡萄球菌属,腐生葡萄球菌(,S.saprophyticus),根据生理生化特性及细胞结构成分,金黄色葡萄球菌为最常见致病菌,一、概述,美国,CDC,报道:美国由金黄色葡萄球菌肠毒素引起的食物中毒占整个细菌性食物中毒的,33%,,加拿大为,45%,;我国和其它国家也有类似的情况。,金黄色葡萄球菌(,Staphylococcus aureus),在自然界中无处不在,空气、土壤、水、饲料、食品、灰尘及人和动物的排泄物中均可找到;,一、概述,二、葡萄球菌的基本特性,2.1,形态结构,葡萄球菌呈球形或稍呈椭圆形,直径,0.4,1.2m,,分裂后许多菌体无规则的堆积在一起,成葡萄串状。,葡萄球菌无鞭毛,不能运动。无芽胞,除少数菌株外一般不形成荚膜。易被常用的碱性染料着色,革兰氏染色为阳性。,二、葡萄球菌的基本特性,(2.1,形态结构),其衰老、死亡或被白细胞吞噬后,以及耐药的某些菌株可被染成革兰氏阴性。,二、葡萄球菌的基本特性,2.2,培养特征,营养要求不高,普通琼脂培养基上生长良好,形成圆形凸起,边缘整齐,表面光滑,湿润,不透明的菌落。,在含有血液和葡萄糖的培养基中生长更佳。,在肉汤培养基中,24h,后呈均匀混浊生长。,需氧或兼性厌氧,少数专性厌氧。,不同种的菌株产生不同的色素,色素为脂溶性,如金黄色、白色、柠檬色。,血琼脂平板上形成的菌落较大,有的菌株菌落周围形成明显的全透明溶血环(,溶血),也有不发生溶血者。,凡溶血性菌株大多具有致病性。,二、葡萄球菌的基本特性(,2.2,培养特征),金黄色葡萄球菌(,溶血),表皮葡萄球菌,28-38,均能生长,致病菌最适温度为,37,,,pH,为,4.5-9.8,,最适为,7.4,;,二、葡萄球菌的基本特性(,2.2,培养特征),在含有,20,30%CO,2,的环境中培养,可产生大量毒素。,耐盐性强,在含有,10,15%,的,NaCl,培养基中能生长;,二、葡萄球菌的基本特性,2.3,生理生化特性,主要性状,金黄色葡萄球菌,表皮葡萄球菌,腐生葡萄球菌,葡萄糖分解,麦芽糖分解,蔗糖分解,分解甘露醇,(极少),(极少),溶血素,、,、,、,、,(极少),耐热核酸酶活性,细胞壁中蛋白,A,各种葡萄球菌的主要生理生化特性,主要性状,金黄色葡萄球菌,表皮葡萄球菌,腐生葡萄球菌,色素颜色,主要为金黄色,主要为白色,主要为柠檬色,产血浆凝固酶,磷壁酸类型,核糖型醇,甘油型,甘油型,杀白细胞素,噬菌体分型,多数能分型,不能分型,不能分型,致病性,强,弱或无,无,各种葡萄球菌的主要生理生化性状(续表),二、葡萄球菌的基本特性(,2.3,生理生化特性),二、葡萄球菌的基本特性(,2.3,生理生化特性),注:,“,”,为阳性,,“,”,为阴性。,主要性状,金黄色葡萄球菌,表皮葡萄球菌,腐生葡萄球菌,MR,试验,V-P,试验,弱阳性,弱阳性,弱阳性,分解精氨酸产氨,多数分解,多数分解,多数分解,水解尿素,多数分解,多数分解,分解或不分解,还原硝酸盐,多数还原,多数还原,多数还原,吲哚试验,明胶液化,各种葡萄球菌的主要生理生化性状(续表),二、葡萄球菌的基本特性,2.4,抗原结构,葡萄球菌抗原结构复杂,已发现的有,30,种以上,对其活性及组成比较了解的有以下几种:,2.4.1,葡萄球菌,A,蛋白(,Staphylococcal protein A,,,SPA),SPA,是存在于,90%,以上的金黄色葡萄球菌细胞壁表面的一种蛋白质,是一种单链多肽,与细胞壁肽聚糖共价连接,但有,1/3,分泌于胞外。,SPA,为完全抗原,具有特异性,它可与人,IgG1,、,IgG2,和,IgG4,的,Fc,段发生非特异性结合。具有与吞噬细胞竞争,Fc,段复合物、促细胞分裂、引起超敏反应、损伤血小板等多种生物活性。,二、葡萄球菌的基本特性(,2.4,抗原结构),所有来自人类的菌株均有此抗原,动物源株则少见。,二、葡萄球菌的基本特性(,2.4,抗原结构),2.4.2,多糖抗原,多糖抗原为半抗原,有两种,具群特异性,可用以分群。,A,群多糖抗原多存在于金黄色葡萄球菌,其化学组成为,N-,乙酰葡萄糖胺核糖醇磷壁酸(多糖,A,)。,B,群多糖抗原多存在于表皮葡萄球菌,化学组成是,N-,乙酰葡萄糖甘油型磷壁酸(多糖,B,)。,二、葡萄球菌的基本特性(,2.4,抗原结构),2.4.3,荚膜抗原,主要为金黄色葡萄球菌菌株的表面抗原。,几乎所有金黄色葡萄球菌菌株表面都有荚膜抗原的存在,个别表皮葡萄球菌菌株有此抗原。,二、葡萄球菌的基本特性,2.5,抵抗力,葡萄球菌抵抗力较强,为不形成芽孢的细菌中最强者。,在干燥的脓汁或血液中可存活数月;,80,加热,30 min,才能将其杀死,煮沸可迅速使其死亡;在,5%,石炭酸或,0.1%,汞中,10,15min,死亡。,对某些染料较敏感,,1100 000,1200 000,稀释的龙胆紫溶液能抑制其生长;对磺胺类药物的敏感较低,对青霉素、红霉素和庆大霉素高度敏感。,葡萄球菌肠毒素是一种外毒素,具耐热性,经,100,加热,30min,而不被破坏,要使其完全破坏需煮沸,2h,(葡萄球菌肠毒素的特点);,二、葡萄球菌的基本特性(,2.5,抵抗力),其他如溶血素、杀白血球素等经,100,加热,10min,或,80,加热,20min,就可丧失毒性。,二、葡萄球菌的基本特性,2.6,金黄色葡萄球菌噬菌体型,依据:绝大多数金黄色葡萄球菌可被相应的噬菌体裂解。,根据噬菌体对金黄色葡萄球菌菌株的裂解反应,可将金黄色葡萄球菌分为,5,群,26,型(见下表):,二、葡萄球菌的基本特性(,2.6,金黄色葡萄球菌噬菌体分型),群,噬 菌 体 型,29,、,52,、,52A,、,79,、,80,3A,、,3B,、,3C,、,55,、,71,6,、,7,、,42E,、,47,、,53,、,54,、,70,、,73,、,75,、,77,、,83A,、,84,、,85,42D,混合,81,、,187,金黄色葡萄球菌噬菌体分型,二、葡萄球菌的基本特性(,2.6,金黄色葡萄球菌噬菌体分型),肠毒素型食物中毒主要是由,、,群的金黄色葡萄球菌引起;,造成医院感染严重流行的多为,群中的,52,、,52A,、,80,型引起。,噬菌体分型在金黄色葡萄球菌流行病学调查、追踪传染源及研究菌型与疾病的关系等方面均有重要意义。,三、致病性葡萄球菌的分布及污染途径,3.1,分布,流行呈季节性分布,多见于夏、秋两季。,引起中毒食品种类:奶、肉、蛋、鱼及其制品等动物性产品;此外,剩饭、油煎蛋、糯米糕、凉粉等也经常被其污染而导致中毒。,三、致病性葡萄球菌的分布及污染途径,3.2,污染途径,途径一:人体或动物体,食品,人(动物)群种类,带菌率(,%,),鼻腔,感染患者,83.5,接触冷饮、乳制品生产人员,16,20,炊事员、熟食加工、糖果面包生产工人,3.2,8.6,患乳房炎的奶牛,带致病葡萄球菌,有化脓症状的宰畜肉尸,带致病葡萄球菌,不同人群或动物金黄色葡萄球菌带菌率,三、致病性葡萄球菌的分布及污染途径,途径二:食品二次污染,熟肉类食品如在熟后污染了致病性葡萄球菌,又在,20,30,的环境下放置较长时间,极易引起中毒;,奶和奶制品,用奶制作的冷饮(冰激凌、冰棍)和奶油糕点常是引起中毒的食品;,三、致病性葡萄球菌的分布及污染途径(,3.2,污染途径),油煎鸡蛋、熏鱼、油浸鱼罐头等含油脂较多的食品,在污染上致病性葡萄球菌以后也能产生毒素。,四、金黄色葡萄球菌的致病性,4.1,致病类型及症状,有侵袭性疾病和毒素性疾病两种类型。,4.1.1,侵袭性疾病,症状:主要引起化脓性感染。,金黄色葡萄球菌可通过多种途径侵入肌体,引起,局部组织、内脏器官或全身性化脓感染,。,局部感染主要表现为:甲沟炎、麦粒肿、蜂窝织炎、伤口化脓等;,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.1,致病类型及症状),甲沟炎,麦粒肿,蜂窝织炎,内脏器官感染如,:肺炎、脓胸、中耳炎、脑膜炎、心包炎、心内膜炎等;,全身感染如,:败血症、脓毒血症等。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.1,致病类型及症状),心包炎,心内膜炎,4.1.2,毒素性疾病,主要由金黄色葡萄球菌毒素所致。毒素性疾病有两种:,A.,食物中毒:人摄入含毒素污染的食物后,1,6h,即可出现头晕、恶心、腹泻、呕吐等急性胃肠炎症状。发病,1,2d,可自行恢复,愈后良好。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.1,致病类型及症状),四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.1,致病类型及症状),B.,毒性休克综合症,由毒性休克综合症毒素,1,(,TSST-1,)引起。,主要表现:高热、低血压、呕吐、腹泻、猩红样皮疹、严重者出现休克。,注意:,TSST-1,并非是引起该综合症的唯一病因,细菌内毒素、葡萄球菌肠毒素也与毒性休克综合症发病有关。,四、金黄色葡萄球菌的致病性,4.2,致病因子及相应致病机理,金黄色葡萄球菌的致病性取决于其产生的毒素的致病能力。,4.2.1,血浆凝固酶(,Coagulase),是一种能使含有柠檬酸钠或肝素抗凝剂的兔或人血浆发生凝固的酶。,大多数致病性葡萄球菌可产生此酶,非致病菌则不产生。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),血浆凝固酶有,2,种:,A,:游离凝固酶(,free coagulase),分泌至胞外,被血浆中凝固酶反应因子激活,形成葡萄球菌凝血酶(,staphylothrombin),,能使纤维蛋白原变为纤维蛋白,导致血浆凝固。,纤维蛋白沉积于菌体表面,阻碍体内吞噬细胞的吞噬,即使被吞噬后,也不易被杀死。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),凝固酶集聚在菌体四周,可能保护病菌不受血清中杀菌物质的作用。,B,:结合凝固酶(,bound coagulase),也叫凝聚因子(,clumping factor),,在菌体表面并不释放,为纤维蛋白原特异性受体,能与人或兔血浆中纤维蛋白原交联而引起细菌凝聚。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),凝固酶试验是鉴定金黄色葡萄球菌的重要标志。,凝固酶较耐热,,100,加热,30min,或高压灭菌后仍保存部分活性,但易被蛋白分解酶破坏。,凝固酶具有免疫原性,刺激机体产生的抗体对凝固酶阳性的细菌感染有一定的保护作用。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),凝固酶具抗原性,可用于金黄色葡萄球菌的分型研究及流行病学研究。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),4.2.2,溶细胞毒素,该毒素为膜损伤毒素,主要有葡萄球菌溶素(,staphylolysin),和杀白细胞素(,leukocidin),。,A,:葡萄球菌溶素,外毒素,多数致病菌株能产生,可使动物红细胞溶解,使血琼脂平板菌落周围出现溶血环,在试管中出现溶血反应。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),根据其对动物细胞的溶血范围、抗原性、溶血时所需温度不同等可将金黄色葡萄球菌产生的葡萄球菌溶素分为,、,、,、,、,五种。,五种溶素都是蛋白质,具抗原性。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),对人体有致病作用的主要是,溶素和,溶素。,溶素:由质粒或染色体编码,分子量为,30kD,,不耐热,,60,加热,3min,即可被破坏。除对多种哺乳动物红细胞有溶血作用外,对白细胞、血小板、肝细胞、成纤维细胞膜、血管平滑肌等均有毒性作用,可引起组织坏死。,作用机理:毒素分子插入细胞膜疏水区,从而破坏膜完整性造成细胞溶解。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),溶素:为神经鞘磷脂酶,C,(,sphingomyelinase C),,,能水解细胞膜磷脂,损伤红细胞、白细胞、巨噬细胞和纤维细胞,,与组织坏死和脓肿形成有关。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),B,:杀白细胞素,又称为,Panton-Valentine(PV),杀白细胞素,由大多数致病性葡萄球菌产生,不耐热,有,F,和,S,两个组分。细胞膜上,,S,组分的受体主要是神经节苷脂,GM1,;,F,组分受体则为卵磷脂。,致病原理:杀白细胞素与受体结合,改变细胞膜的结构,使细胞对阳离子(,K,离子)的通透性增加,引起人和动物中性粒细胞和巨噬细胞的损伤,最终导致细胞死亡。,死亡细胞可形成脓栓,加重组织感染;大量吞噬细胞的损伤可影响肌体的免疫防御能力。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),4.2.3,葡萄球菌肠毒素,(staphylococcus enterotoxin,SE),葡萄球菌肠毒素:为血浆凝固酶或耐热核酸酶阳性菌株产生的一类结构相似、毒力相似、抗原不同的胞外蛋白质。,金黄色葡萄球菌是引起食品污染的常见细菌,被其污染的食品中,在,20,37C,下经,4,8h,即可产生大量的毒素。约有,30,50%,的菌株可以产生肠毒素。,基本特性:蛋白质,分子量为,26KD,30KD,,热稳定,,10030min,不被破坏,不受胰蛋白酶影响,能抵抗胃液中蛋白酶的水解作用。,资料报道,在每,100g,食物中含有不足,18g,的葡萄球菌肠毒素便能引起金黄色葡萄球菌食物中毒症状。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),迄今从血清型上已被鉴定的,SE,有,11,种,分别为:,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,、,H,、,I,、,J,、,K,型,其中,C,型又根据等电点的不同分为,3,个亚型(,C1,、,C2,、,C3,)。,各型肠毒素均可引起食物中毒,其中以,A,型引起的食物中毒最多,,B,型和,C,型次之,,F,型肠毒素是引起毒性休克症的毒素。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),致病机理:葡萄球菌肠毒素是一种超抗原,和普通抗原相比,可激活更多的,T,细胞,释放过量的细胞因子(如,INF,,,IL-1,,,IFN-,)而致病。,另外,该毒素在肠道作用于内脂神经受体,传入中枢,刺激呕吐中枢,引起呕吐,并产生急性胃肠炎症状。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),葡萄球菌肠毒素导致的急性肠胃炎病一般潜伏期为,1,6,小时,最短者,0.5,小时即发病,出现头晕、呕吐、腹泻等症状,发病,1,2,日可自行恢复,预后良好。,1-6,小时,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),4.2.4,剥脱毒素(,exfoliatin),该毒素由蛋白质组成。,剥脱毒素,A,型:由位于金黄色葡萄球菌染色体上的噬菌体基因组编码。,B,型:由质粒编码。,按血清学特性,致病机理:具丝氨酸蛋白酶功能,可裂解细胞间桥小体,破坏细胞间的连接,引起葡萄球菌烫伤样皮肤综合症(,staphylococcal scalded skin syndrome,SSSS),。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),4.2.5,毒性休克综合症毒素,1,(,toxin shock syndrome toxin-1,TSST-1),该毒素也称致热外毒素,C,和肠毒素,F,,是某些金黄色葡萄球菌在生长过程中分泌的一种外毒素。该毒性蛋白由细菌染色体编码,含有,194,个氨基酸,分子量为,2.049KD,。,毒素结构类似于葡萄球菌肠毒素,B,,引起发热、休克及脱屑性皮疹,称为毒性休克综合症(,toxic shock syndrome,,,TSS,)。,致病机理:,抑制内毒素脱毒或直接损伤肝脏细胞,使内毒素在体内蓄积;刺激单核吞噬细胞系统释放血管活性物质,干扰心血管系统及血液动力学;增加毛细血管通透性,造成心血管功能损伤而导致休克。,四、金黄色葡萄球菌的致病性(,4.2,致病因子及相应致病机理),五、金黄色葡萄球菌的检测,5.1,常用检测方法:,GB/T4789.10,2008,流程:,检样,25g(ml)+225ml,灭菌生理盐水,增菌培养法,7.5%,氯化钠肉汤或胰酪胨大豆肉汤,血平板,,Baird-Parker,平板,36,1,24h,血浆凝固酶试验,直接记数法,Baird-Parker,平板,0.3ml,、,0.3ml,、,0.4ml,36,1,24h,血平板,36,1,24h,36,1,24h,观察溶血,涂片染色,报告,五、金黄色葡萄球菌的检测(,5.1,常用检测方法),S.aureus on Baird-Parker Agar,五、金黄色葡萄球菌的检测,5.2,金黄色葡萄球菌快速检测方法,5.2.1,金黄色葡萄球菌鉴别培养基,Baird-Parker-f-RPF,培养基,由法国生物梅里埃公司研制,该培养基是在,BP,琼脂的基础上加入,RPF,(兔血浆纤维蛋白原)。,该培养基营养丰富,以氯化锂代替亚碲酸钾,血浆凝固酶阳性的金黄色葡萄球菌,将在培养基中呈现有晕环的黑色菌落。,五、金黄色葡萄球菌的检测(,5.2,金黄色葡萄球菌快速检测方法),五、金黄色葡萄球菌的检测(,5.2,金黄色葡萄球菌快速检测方法),5.2.2 3M,金黄色葡萄球菌快速测试法,原理:,Petrifilm.RSA Count Plate,由美国,3M,公司研制生产,是一种薄膜型快速检测金黄色葡萄球菌的记数平板。,3M,Petrifilm,Staph aureus Count,测试薄膜是由二部分组成。,第一部分是黄金色葡萄球菌培养基片。此培养基中含有经修正的,Barid-Parker,营养成分及冷水可溶解的胶质。,第二部分是一种耐热核酸酶(,TNase,)反应片。含有,DNA,、甲苯胺蓝,(,Toluidine,Blue-O,),及四唑指示剂,(Tetraeolium),,此指示剂有助于菌落的计数及确定葡萄球菌耐热核酸酶的存在。,五、金黄色葡萄球菌的检测(,5.2,金黄色葡萄球菌快速检测方法),耐热脱氧核糖核酸酶为产毒金黄色葡萄球菌的典型特征酶,是鉴定金黄色葡萄球菌的标志酶之一。,在,Petrifilm.,RSA,检测片上,耐热,DNA,酶反应呈粉红色环带,包围着一个红色或蓝色的菌落。,五、金黄色葡萄球菌的检测(,5.2,金黄色葡萄球菌快速检测方法),五、金黄色葡萄球菌的检测,5.3,金黄色葡萄球菌肠毒素的检测方法,5.3.1,动物学试验法,可疑菌株,肠毒素产生培养基,可疑菌株,110,或,1100,稀释,肠毒素,上清液或滤液,腹腔注射或饲喂实验动物,观察结果,五、金黄色葡萄球菌的检测(,5.2,金黄色葡萄球菌快速检测方法),5.3.2,血清学试验法,金黄色葡萄球菌肠毒素为胞外蛋白,为超抗原,可用,ELISA,法进行检测。,5.3.3,分子生物学方法,如:核酸分子杂交法和,PCR,法。可用来检测编码肠毒素的特异性基因(,entA,、,entB,、,entC,、,entD,、,entE,等)。,六、金黄色葡萄球菌的预防与控制措施,6.1,防止金黄色葡萄球菌污染食品,(,1,)防止带菌人群对各种食物的污染:定期对生产加工人员进行健康检查,患局部化脓性感染(如疥疮、手指化脓等)、上呼吸道感染(如鼻窦炎、化脓性肺炎、口腔疾病等)的人员要暂时停止其工作或调换岗位。,(,2,)防止金黄色葡萄球菌对奶及其制品的污染:,如牛奶厂要定期检查奶牛的乳房,不能挤用患化脓性乳腺炎的牛奶;奶挤出后,要迅速冷至,-10,以下,以防毒素生成、细菌繁殖。奶制品要以消毒牛奶为原料,注意低温保存。,六、金黄色葡萄球菌的预防与控制措施(,6.1,防止金黄色葡萄球菌污染食品),(,3,)防止金黄色葡萄球菌对肉及其制品的污染:对肉制品加工厂,患局部化脓感染的禽、畜尸体应除去病变部位,经高温或其他适当方式处理后进行加工生产。,6.2,防止金黄色葡萄球菌肠毒素的生成,应在低温和通风良好的条件下贮藏食物,以防肠毒素形成;在气温高的春夏季,食物置冷藏或通风阴凉地方也不应超过,6,小时,并且食用前要彻底加热。,六、金黄色葡萄球菌的预防与控制措施,第二节 单核细胞增生李斯特氏菌及其食物中毒,一、概论,单核细胞增生李斯特氏菌(,Listeria.monocytohenes,)是一种能在冷藏温度存活的致病菌。,其细胞的苯酚,-,水浸出物可以诱导单核细胞的生成。,一、概论,1891,年和,1911,年:有文献记载和描述过该细菌;,1926,年:,Murray,等首次在患病兔和豚鼠肝脏中分离到单核细胞增生李斯特氏菌;,1929,年:最先记录人类感染单核细胞增生李斯特氏菌,之后它被确诊为引起孕妇产期感染脑膜炎的元凶。,1999,年底,美国发生了历史上因食用带有李斯特菌的食品而引发的最严重的食物中毒事件。,据美国,CDC,资料显示,在美国密歇根州有,14,人因食用被该菌污染的,“,热狗,”,和熟肉而死亡,在另外,22,个州,97,人患此病,,6,名妇女流产。,一、概论,2001,年,11,月以来,我国质检部门多次在从美国、加拿大、法国、爱尔兰、比利时、丹麦等二十多家肉类加工厂进口的猪腰、猪肚、猪耳、小排等三十多批近千吨猪副产品中检出单增李斯特菌、沙门氏菌等致病菌。,一、概论,一、概论,李斯特氏菌属有七个菌种:,(,1,)单核细胞增生李斯特菌,(L.monocytohenes),(,2,)绵羊李斯特菌,(L.ivanovii),(,3,)英诺克李斯特菌,(L.innocua),(,4,)威尔斯李斯特菌,(L.welshimeri),(,5,)西尔李斯特菌,(L.seeliger),(,6,)格氏李斯特菌,(L.grayi),(,7,)默氏李斯特菌,(L.murrayi),二、生物学特性,2.1,形态特征,G+,,类球形杆菌,大小为(,0.4,0.5,),um,(,0.5,2.0,),um,,直或弯曲,两端钝圆,单个、呈,V,字型排列或成队排列,兼性厌氧,无芽孢,一般不形成荚膜(营养丰富环境可形成),陈旧培养物中菌体可呈丝状、革兰氏染色阴性,有,4,根周毛和,1,根鞭毛,周毛易脱落。,二、生物学特性,2.2,培养特征,通常在大多数细菌培养基上生长良好。,(,1,)胰蛋白胨琼脂,单核细胞增生李斯特菌最佳培养保存用培养基。形成圆形、光滑、稍扁平的透明菌落。,二、生物学特性,(2.2,培养特征,),(2),在含,2.5g/L,琼脂、,80g/L,明胶和,10g/L,葡萄糖的半固体培养基中,:,37,培养,24h,,生长物沿穿刺线以不规则云雾状延伸到培养基内,进而扩散到整个培养基。生长达最高量时在培养基表面下,3,5mm,处形成一似伞状界面。,二、生物学特性,(2.2,培养特征,),(3),羊肝浸出液琼脂,透射光观察为圆形、光滑、奶油状、稍扁平菌落;反射光观察为乳白色菌落。,菌落有光滑型、中间型和粗糙型三种。,(,4,)血琼脂平板,菌落周围有溶血带或溶血圈。少数菌株强烈溶血,其余菌株溶血较弱。,A,B,C,二、生物学特性,(2.2,培养特征,),该菌生长需要,B,族维生素(生长素、核黄素、硫胺素和硫辛酸)和氨基酸(半胱氨酸、谷氨酰胺、异亮氨酸、亮氨酸等)。,适宜在中性或偏碱性的介质中生长,,pH,范围为,5.2,9.6,,在低于,5.2,条件下仍可存活数周到数月。,抗盐能力强,在,0,4,条件下,该菌在,25.5%NaCl,水溶液中可存活数月。,二、生物学特性,(2.2,培养特征,),单核细胞增生李斯特菌是嗜冷菌,在,0,50,及冰箱温度下均能生长。最适生长温度为,37,。,Growth and Survival of Listeria at Low Temperatures,二、生物学特性,2.3,生化特性,特性,单核细胞增生李斯特氏菌,英诺克李斯特氏菌,绵羊李斯特氏菌,西尔李斯特氏菌,威尔斯李斯特氏菌,格氏李斯特氏菌,运动性,+,+,+,+,+,+,MR,+,+,+,+,+,+,VP,+,+,+,+,+,+,触酶,+,+,+,+,+,+,氧化酶,尿素,硝酸盐还原,-,溶血,+,+,+,李斯特氏菌属不同种间生化特性,二、生物学特性(,2.3,生化特性),特性,单核细胞增生李斯特氏菌,英诺克李斯特氏菌,绵羊李斯特氏菌,西尔李斯特氏菌,威尔斯李斯特氏菌,格氏李斯特氏菌,鼠李糖,+,d,d,木糖,+,+,+,甲,-D-,甘露糖苷,+,+,+,+,甘露醇,+,马尿酸水解,+,+,+,+,+,七叶苷水解,+,+,+,+,+,+,小鼠致病性,+,+,李斯特氏菌属不同种间生化特性(续表),注:,+,,,90%,菌株呈阳性反应;,,90%,菌株呈阴性反应;,d,,,11,89%,菌株呈阳性反应。,二、生物学特性,2.4,血清型分类,单核细胞增生李斯特氏菌具有菌体抗原(,O,)和鞭毛抗原(,H,),有,13,个血清型,见下表(含其他李斯特菌):,李斯特氏菌属菌种,血清型,单核细胞增生李斯特氏菌,1/2a,、,1/2b,、,1/2c,、,3a,、,3b,、,3c,、,4a,、,4b,、,4c,、,4d,、,4e,、,7,英诺克李斯特氏菌,3,、,6a,、,6b,、,4ab,绵羊李斯特氏菌,5,西尔李斯特氏菌,1/2a,、,1/2b,、,1/2c,、,4b,、,4c,、,4d,、,6b,威尔斯李斯特氏菌,1/2a,、,4c,、,6a,、,6b,李斯特氏菌属不同菌种间血清型分布,二、生物学特性(,2.4,血清型分类),单增李斯特菌,13,个血清型中,其中:,3,种(,1/2a,、,1/2b,和,4b,)占临床感染的,90%,;,最常见的为,1/2b,;,通常引起食源性感染的是,4b,。,1966,年以来,有记载爆发的,24,起单核细胞增生李斯特氏菌疾病中,14,起属于,4b,,占,58%,;,8,起属于,1/2a,,占,11%,。,二、生物学特性,2.5,抵抗力,对理化因素抵抗力较强:在土壤、粪便、青储饲料和干草内能长期存活;,对碱和盐抵抗力强:,25g/L NaOH,中经,20min,才杀死,在,200g/L NaCl,中,4,可存活,8,周;,60,70,加热,5,20min,可杀死;,70%,酒精、,25g/L,石炭酸、,25g/L,福尔马林,20min,可杀死;,对氯霉素、青霉素、氨苄青霉素、四环素、红霉素、新霉素和磺胺药物敏感,抗多粘菌素。,二、生物学特性(,2.5,抵抗力),三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现,在自然界广泛分布,能耐受较高的渗透压。,易从健康的人和动物体、腐烂的果品蔬菜、土壤、动物产品、粪便、青储饲料、水及水产品等载体中分离。,3.1,分布,带菌载体名称,含菌量或检出率,健康人群粪便,1,(丹麦研究),健康人群粪便,2,1%,(,3/348,),0.6,16%,李斯特氏菌病患者粪便(丹麦研究),21.6%,(,16/74,),与患者接触人群粪便(丹麦研究),18%,健康牛群(荷兰),10%,牛奶生产商(苏格兰),15%,(,25/160,),奶酪制品,0.5,5%,(,1 000cfu/g),不同载体中单核细胞增生李斯特氏菌的含菌量或检出率,三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现(,3.1,分布),三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现(,3.1,分布),带菌载体名称,含菌量或检出率,生虾,11%,海产品,26%,烟熏三文鱼,10 000 cfu/g,畜禽肉和即食食品,10,100cfu/g,乳及其制品,5,15%,肉及肉制品,30%,不同载体中单核细胞增生李斯特氏菌的含菌量或检出率(续表),3.2,单核细胞增生李斯特氏菌污染食品造成的感染,带菌食品类型:,软奶酪、未充分加热的鸡肉、未再次加热的热狗、鲜牛奶、巴氏消毒奶、冰淇淋、生牛排、羊排、卷心菜沙拉、芹菜、番茄、法式馅饼和冻猪舌等。,三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现,三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现(,3.1,分布),途径一:通过粪,口途径进行传播(主要途径);,传播途径:,途径二:该菌还可通过眼睛及损伤皮肤、黏膜进入人体内而造成感染;孕妇感染后通过胎盘或产道感染胎儿或新生儿;性接触也是本病传播的可能途径,且呈上升趋势。,传播途径及感染类型:,三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现(,3.2,传播和感染),3.3,流行病学,人类感染单核细胞增生李斯特氏菌发病率为:,2,15,人,/100 0000,人,死亡率约为,30%,左右;通常免疫力低下、老人和感染菌血症的婴儿死亡率较高,有报道可高达,75%,。,三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现,单核细胞增生李斯特氏菌引起的部分食源性疾病爆发,Location,Date,Vehicle,No.Cases,No.Deaths(%),Boston,1979,Vegetables,23,5(21),New Zealand,1980,Seafood,29,9(31),Canada,1981,Coleslaw,41,18(44),Massachusetts,1983,Milk,49,14(28),California,1985,Cheese,142,48(34),Switzerland,1983-87,Cheese,122,31(25),Philadelphia,1986,Ice cream,36,16(44),Connecticut,1989,Shrimp,9,1(11),UK,1987-89,Pate,300,63(21),France,1992,Pork tongue,279,85(30),22 States,1999,Hot dogs(Sara Lee),100,21(21),10 States,2002,Deli turkey meat,46,7(15),三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现(,3.3,流行病学),三、单核细胞增生李斯特氏菌的流行病学与临床表现,3.4,临床症状,典型症状一,:,个体免疫机能受损引起的感染,如:,似流感样症(畏寒、发热、头痛和血尿等),死亡率较高,甚至达,30%,;,流产;死胎;脓血症;脑膜炎,症状二:温和性胃肠炎症状,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,4.1,细菌的毒力岛,单核细胞增生李斯特氏菌毒力岛:又称致病岛,是指编码该菌毒力基因簇的相对分子量比较大的染色体,DNA,片段。,特点:两侧一般具有重复序列和插入元件,通常位于细菌染色体,tRNA,基因位点内或附近,不稳定,含有潜在的可移动元件。,基因产物:分泌性蛋白或细菌表面蛋白。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,(4.1,细菌的毒力岛),编码,LM,相关致病性的毒力基因有两簇,称单核细胞增生李斯特氏菌毒力岛,LIPI-1,和单核细胞增生李斯特氏菌毒力岛,LIPI-2,。,4.1.1,毒力岛,LIPI-1,及相关基因功能,位于,9kb,大小的染色体上,其两侧分别为,prs,和,ldh,位点,有,6,个基因,从,prs,下游开始,依次为,prfA,、,plcA,、,hly,、,mpl,、,actA,和,plcB,。,mpl-actA-plcB,:,位于,hly,下游。,Mpl,基因产物,mpl,蛋白加工酶,为锌依赖蛋白酶,能起到外毒素作用;,actA,基因编码表面蛋白,ActA,,与细菌肌动蛋白聚合性运动有关,也与细菌被宿主细胞内化有关。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,(4.1,细菌的毒力岛),3,种基因产物可使李斯特菌在宿主细胞与细胞之间互相传递,可有效避免宿主免疫系统体液效应蛋白损伤。,plcB,基因编码磷酸酯酶,C,,能水解宿主细胞上大多数的磷脂。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,(4.1,细菌的毒力岛),Hly,基因:,编码,Hly,蛋白,大小,60kD,,称为单核细胞增生李斯特氏菌溶解素(,listeriolysin O),是一种孔形成毒素(,pore-forming-toxin,),能破坏吞噬体,促使菌体进入胞液,是细菌在胞液内增殖的先决条件,是主要的毒力因子,其缺失将使细菌毒力因子全部丧失。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,(4.1,细菌的毒力岛),plcA-prfA,基因:,位于,hly,基因上游,,plcA,编码,plcA,磷脂酰肌醇,-,特异性磷脂酶,C,;,prfA,编码,prfA,蛋白,是李斯特菌所有基因簇包括,prfA,本身转录激活所必须,是李斯特菌唯一的毒力因子调节蛋白。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,(4.1,细菌的毒力岛),4.1.2,毒力岛,LIPI-2,及相关基因功能,LIPI-2,又称内化素小岛(,internalin islets),,它是一个富含亮氨酸重复序列的蛋白质家族。,LM,的内化素分两个型:,其一为相对分子量大的蛋白质组成,通过其,C-,末端区黏附于细菌细胞壁上。此亚族代表是,inlAB,编码的,InlA,和,InlB,多肽。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,(4.1,细菌的毒力岛),另一亚族由相对分子量较小的蛋白质组成,他们缺乏,C-,末端细胞壁锚定区而释放于胞外环境。,LIPI-2,在,LM,侵入宿主细胞的过程中起关键性作用,但目前仍不清楚其对,LM,致病的确切机理。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,(4.1,细菌的毒力岛),4.2,低温生长和耐酸特性,LM,在食源性疾病传播中的显著特点之一是可在低温条件下生长繁殖。,分子生物学研究表明:该菌能表达四种不同的应激蛋白,即,HrcA,、,sigmaB,、,Clp,家族和所谓的第四类基因编码的三个冷休克蛋白。,近年来细菌的抗酸基因,gad,也被发现,其表达的蛋白能分解胆盐,从而有利于细菌在哺乳动物肠道存活。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,4.3,黏附与侵袭,LM,能黏附和进入哺乳动物细胞。,LM,通过表面的,D-,半乳糖残基与宿主细胞的,D-,半乳糖受体接合,可使细菌吸附在消化道的上皮细胞上。其侵入可能是从肠道黏膜到达下层组织。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,4.4,破坏宿主免疫,LM,在宿主体内感染途径:,口(食物),胃肠道感染,侵入上皮细胞后被单核巨噬细胞吞噬,随巨噬细胞扩散到局部淋巴结,到达内脏器官,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理,LM,侵入肌体后可在单核巨噬细胞、肝细胞、内皮细胞及成纤维细胞等多种细胞内存活,生长和繁殖,诱导以,CD8+H,和,CD4+T,细胞介导的特异性免疫应答。如,CD4+,诱导生成淋巴因子(特别是干扰素),,CD8+,直接裂解感染细胞。,但由于,LM,能在宿主细胞间生长繁殖,因而在很大程度上防止了宿主体液免疫的裂解反应。,四、单核细胞增生李斯特氏菌的致病因子及致病机理(,4.4,破坏宿主免疫),五、单核细胞增生李斯特氏菌的检
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