总述

• 是一大群生物学性状相似的革兰阴性杆菌，常寄居在人和动物的肠道内，亦存在于土壤、水和腐物中。

• 肠杆菌科的细菌与医学的关系可分为三种情况：

  • 致病菌：有少数细菌总是引起人类疾病，如伤寒沙门菌、志贺菌、鼠疫耶尔森菌等；
  • 机会致病菌：一部分细菌属于正常菌群，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、肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌等；
  • 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。
    

    肠杆菌科细菌共同的生物学特性

• 形态与结构：中等大小G－杆菌菌体两端钝园;大多有菌毛，多数有周鞭毛，少数有荚膜，都不产生芽胞。

• 培养特性：营养要求不高，中等大小、灰白色、S型菌落；液体培养基中呈均匀混浊生长；兼性厌氧或需氧。
• 生化反应:活泼；乳糖发酵试验可初步鉴别志贺菌、沙门菌等致病菌和其他大部分非致病肠道杆菌，前二者不发酵乳糖。(乳糖发酵试验是初步鉴别致病性肠道杆菌菌和非致病肠道杆菌的生化鉴别)
• 抗原结构：主要有菌体O抗原（诱导机体产生IgM型抗体）、鞭毛H抗原（诱导机体产生IgG型抗体）和荚膜或包膜抗原。
• 抵抗力：对理化因素抵抗力不强；对一般消毒剂敏感，用氯进行饮用水消毒。
• 变异：肠杆菌科细菌易出现变异菌株，其中最常见的是耐药性变异。

• 传播方式和致病物质：

  • 传播方式：饮用污染的水源、食物经消化道传播等
  • 致病物质：内毒素、肠毒素等

    常见的致病情况

    常见的2种致病情况:

• 条件致病:细菌居住部位改变引起的肠外感染;以化脓性感染和泌尿道感染最为常见（又以尿路感染最最常见）

• 致病菌株:某些带有致病基因的血清型，引起肠道感染

——通称为致病性大肠埃希菌

传染源的来源

• 来自于动物宿主（大多数沙门氏菌感染等）；
• 来自于带菌者（志贺菌感染、伤寒沙门菌感染等）；
• 来自于细菌的内源性播散（大肠杆菌的机会性感染）；

埃希菌属(Escherichia)

概述

• 以大肠埃希氏菌(E.coli)最为重要
• 是人类和动物肠道中的正常菌群
• 可成为条件致病菌，引起肠道外感染，以化脓性感染和泌尿系统感染最为常见
• 部分血清型具有致病性，导致人类肠胃炎
• 出生后数小时就进入肠道，并终生伴随

生物学形状

形态、结构与染色

• 革兰氏阴性、中等大小的杆菌；多数有周身鞭毛、菌毛，无芽孢；部分菌株有微荚膜（常引起肠外感染）

  培养特性与生化反应

• 营养要求不高，普通琼脂平板生长良好，2~3mm大小、灰白色、圆形突起的S型菌落；SS琼脂平板上，因分解乳糖产酸而使菌落呈红色；其他条件：无特殊要求

• 生化反应活泼:能分解葡萄糖等糖类，⊕；能分解乳糖，产酸产气→初步鉴别肠道致病菌和肠道非致病菌的生化反应；大肠杆菌的IMViC试验结果为：+ + - -

  抗原构造

• 抗原构造复杂，主要抗原有O、H和K三种；大肠杆菌血清型的表示方式按O：K：H表示

• 大肠杆菌能产生大肠菌素。

  抵抗力

• 对热的抵抗力强于其他肠道杆菌，55℃加热60min或60℃加热15min；

• 对自然环境的抵抗力较强；
• 对常用化学消毒剂敏感，胆盐、煌绿等染料能明显抑制大肠杆菌的生长；

• 对磺胺类、链霉素、氯霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素等抗生素敏感，但易形成耐药

  致病性

  致病物质

• 一般毒力因子：内毒素和 III型分泌系统（是指能向真核细胞内输送毒性基因产物的细菌效应蛋白分泌系统，由20余种蛋白组成）；K抗原（抗吞噬作用）

• 黏附素：使细菌紧密黏附在尿道和肠道的细胞上；例如：定植因子抗原I，II，III等；

• 外毒素：

  • 耐热肠毒素;不耐热肠毒素 （严重，和霍乱弧菌致病因素相似）；
  • 志贺毒素I和II（SLT-1选择性破坏肾小球内皮细胞，致溶血性尿毒综合征（HUS)；
  • 溶血素A（尿路致病性大肠埃希菌(UPEC)重要的致病物质）

    所致疾病

• 肠道外感染：为条件致病性感染，以化脓性感染和泌尿道感染最为常见；

  • 败血症（常见）：败血症患者中分离到的最常见的革兰氏阴性菌；
  • 新生儿脑膜炎
  • 泌尿道感染：尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎等；

• 肠道内感染（胃肠炎）：某些血清型可引起腹泻；与食入污染的食品和饮水有关，为外源性感染

  常见类型

  肠产毒性大肠埃希菌 （enterotoxigenic E.coil,ETEC）

• 是婴幼儿和旅游者腹泻的重要病原菌。通过污染的水源和食物传播，人与人之间不传播

• 症状可为轻度腹泻，也可呈严重的霍乱样症状。

• 致病物质是不耐热肠毒素(heat labile enterotoxin,LT)

  与霍乱肠毒素具有交叉抗原性，作用机制相同（氨基酸组成同源性达75%）和/或耐热肠毒素(heat stable enterotoxin,ST)。致病菌株表面有定居因子。

  • LT（不耐热肠毒素）：对热不稳定，65℃、30′灭活，抗原性似霍乱弧菌毒素。作用于小肠部分

• ST（耐热肠毒素）：对热稳定，100℃、20′不破坏。与霍乱肠毒素无抗原联系。作用于空肠部分；有STa （具有毒性） 、STb两型。激活鸟苷环化酶，使胞内cGMP↑→腹泻。
• 定植因子(colonization factor)/粘附素：助粘附，免被肠蠕动和肠分泌液所清除，有高度的专一性。

  肠致病性大肠埃希菌（enteropathogenic,E.coil,EPEC）

• 是在流行病学研究中最早发现的引起腹泻的大肠埃希菌，是发展中国家婴幼儿腹泻的主要病原菌，成人少见；分娩室受污染时能造成新生儿重症感染，死亡率很高；

• 细菌不产生肠毒素以及其他外毒素，无侵袭力；借质粒编码的黏附素于十二指肠、空肠和回肠上段繁殖，致黏膜刷状缘破坏、微绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功能受损，造成严重腹泻。

  肠出血性大肠埃希菌（enterohemorrhagic E.coil,EHEC）/产志贺毒素性大肠杆菌（STEC）：

• 引起出血性结肠炎；其血清型为O157：H7。牛可能是O157：H7 的主要储存宿主；

• 毒力因子是质粒编码的黏附因子菌毛和噬菌体编码的志贺样毒素（SLT），亦称为Vero毒素（VT）。
• 5岁以下儿童易感。感染量可低于100个。约10%<10岁患儿可并发溶血性尿毒综合症（hemolytic uremic syndrome,HUS），死亡率达10%左右。

• 还可引起血栓性血小板紫癜。

  肠侵袭性大肠埃希菌（enteroinvasive E.coil,EIEC）/志贺样大肠杆菌

• 少见，症状似菌痢（脓血便、里急后重），该菌结构上缺乏鞭毛，即动力阴性。

• 主要侵犯较大儿童和成人；不产生肠毒素，细菌侵入结肠黏膜上皮细胞并在细胞内生长繁殖,导致粘膜细胞死亡引起组织破坏和炎症发生，导致炎症和溃疡、腹泻，症状类似于痢疾，临床上易被误诊为细菌性痢疾。

  肠集聚型大肠杆菌（enteroaggregativeE.coil,EAEC）

• 又称为肠黏附型大肠埃希菌（EAEC）；细菌黏附于HEP-2细胞表面之后，菌体聚集呈砖块状排列故名（细菌本身不侵袭细胞，主要由于细菌黏附于肠上皮细胞表面并形成砖状排列、产生毒性物质而干扰肠腔内液体吸收有关；引起婴儿和旅行者持续性水样腹泻，伴脱水、偶有血便。

  微生物学检查

• 采集标本

  • 肠道外感染采取中段尿、血液、脓液、脑脊液；肠道内感染取粪便；
• 检查方法
  • 粪便标本直接分离接种于选择鉴别培养基（SS平板）；其他标本可接种于血平板上。尿液标本还需进行计数，每毫升尿含菌量≥10万时才有诊断价值。

• 卫生细菌学检查

  志贺菌属 （shigella）

• 是人类细菌性痢疾最为常见的病原菌，通称痢疾杆菌（dyseatery bacteria）

• 立急后重感

  概述

  | 形态 | G-杆菌；无芽孢、无荚膜、无鞭毛，有菌毛 | | :—-: | :—- | | 培养特性 | 营养要求不高，普通琼脂平板上形成中等大小、无色半透明、光滑型菌落 | | 生化反应 | 分解葡萄糖产酸不产气；多数不分解乳糖（宋内志贺菌可缓慢分解乳糖） | | 对理化因素的抵抗力 | 弱于其他肠道杆菌，对酸和一般消毒剂敏感 |

• 抗原与分类：含O和K两种抗原

• 根据O抗原分类

  • 分为4群40个血清型（包括亚型） | 菌种 | 群 | 型 | 亚型 | | :—-: | :—-: | :—-: | :—-: | | 痢疾志贺菌 | A | 1-10 | | | 福氏志贺菌 | B | 1-13，X，Y变种 | | | 鲍氏志贺菌 | C | 1-18 | | | 宋内氏志贺菌 | D | 1 | |

  • 其中痢疾志贺菌致病力最强；我国以福氏志贺菌、宋内氏志贺菌感染较为多见，尤以福氏志贺菌2a型301株为优势菌株

    致病物质

• 侵袭力：菌毛；靶细胞：回肠末端和结肠部位的黏膜上皮细胞；——细菌只在粘膜固有层形成感染病灶，不侵入血流

• 志贺菌进入肠道后先粘附并侵入派尔集合淋巴结的M细胞（并不是粘附于分化的粘膜细胞）→通过III 型分泌系统向上皮细胞和巨噬细胞分泌4中蛋白（IpaA、IpaB、IpaC、IpaD）→诱导细胞膜内陷→细菌被内吞→志贺菌溶解吞噬小泡→细菌进入细胞质繁殖→通过宿主细胞内肌动纤维的重排→推动细菌进入毗邻细胞 →细菌在细胞与细胞之间传播、逃避了免疫的清除作用→ 诱导细胞凋亡、IL-1β的释放→吸引多形核白细胞到感染部位→肠壁的完整性遭到破坏
• 细菌侵入较深层的上皮细胞

• 毒素

  • 内毒素
    • 局部：作用于肠壁
      • 通透性增加→促进毒素吸收→导致发热、神智障碍、中毒性休克
      • 粘膜炎症、溃疡→脓血粘液便（由坏死的粘膜、死亡的白细胞、细胞碎片、纤维蛋白和血液构成）
      • 肠壁植物神经系统→肠功能紊乱、肠蠕动失调和痉挛→直肠括约肌痉挛
    • 全身：内毒素血症
  • 外毒素
    • 痢疾志贺菌：志贺毒素→ 1个A亚单位+5个B亚单位，B亚单位与宿主细胞糖脂受体（Gb3）结合：
    • A亚单位裂解60s核糖体亚单位的28SrRNA，阻止与氨酰tRNA的结合，使蛋白质合成中断。
    • IL-1、IL-6、TNF-α、INF-γ增多→提高内皮细胞膜上志贺毒素受体的表达→致内皮细胞损伤

      所致疾病

• 传染源：患者和带菌者；

• 传播途径：粪—口途径传播
• 发病季节：夏秋季

• 病理变化：感染灶局限于结肠粘膜层，一般不入侵血液

  免疫性

  病后免疫期短，也不巩固（抗感染免疫主要是消化道粘膜表面的分泌性IgA（sIgA））

  临床表现

• 急性细菌性痢疾：

  • 急性典型细菌性痢疾：潜伏期1~3天；发热、腹痛、脓血粘液便、里急后重感
  • 非急性典型细菌性痢疾：易误漏诊
  • 中毒型细菌性痢疾：多见于小儿；无明显的消化道症状：表现为全身中毒症状、起病急，高热、休克、中毒性脑病→可迅速发展为循环和呼吸衰竭
• 慢性细菌性痢疾：病程迁移2月以上

• 在少数人，细菌可在结肠形成无症状的定植→持续的传染源

  微生物学检查

• 新鲜脓血便/肛拭子（避免与尿混合）：及时送/暂用30%甘油缓冲水保存：

• 快速诊断——荧光菌球试验协同凝集试验

• 分离培养-SS平板（无色透明小菌落）-双糖培养基（生化反应）-血清学反应（玻片凝集）-明确诊断

  沙门菌属(Salmonella)

• 一大群寄生于人类肠道中的生化反应和抗原构造相似的革兰氏阴性杆菌。

• 是伤寒、副伤寒的病原菌,水源受污染是传播的重要途径,且常是暴发流行的主要原因。伤寒的发病以夏秋季最多,发病率以儿童和青壮年较高。

• 依据对宿主的致病性分为：⑴对人致病；⑵对人和动物致病(如猪霍乱沙门氏菌)；⑶对动物致病

  概述

• 有周身鞭毛,无荚膜、无芽胞，有菌毛;营养要求不高,在含胆汁的培养基中生长更好，形成中等大小、无色半透明的S型菌落）

• 生化反应:除伤寒沙门菌(+)外,其他沙门菌产酸产气⊕;不发酵乳糖或蔗糖;大多产生H2S;
• 抗原构造:O和H两种抗原,少数有Vi抗原;
  • O抗原：刺激机体产生IgM型抗体（急性感染）
  • H抗原：刺激机体产生IgG型抗体（慢性感染）
• 抵抗力:耐冷不耐热，湿热65℃ 15~30分钟被灭活；能耐低温，水中2~3周，粪便中1~2个月；一般消毒剂敏感；但对胆盐、煌绿等的耐受性较其他肠道杆菌强

致病性与免疫性

所致疾病

疾病类型：许多沙门菌病是人畜共患病,只有伤寒沙门菌和副伤寒沙门菌仅对人致病

• 人类沙门菌感染的4种类型:
  • 伤寒和副伤寒：
  • 急性胃肠炎 (食物中毒)
  • 败血症/菌血症
  • 无症状带菌者

传染源：⑴病人和带菌者；⑵感染的动物、被污染或消毒不当的奶和奶制品、肉和肉类制品、冷藏的蛋类和蛋粉

伤寒和副伤寒的致病过程

• 急性胃肠炎
  • 最常见的沙门菌感染(70%)：潜伏期短（6~24h）；发热、恶寒、恶心、呕吐、腹痛、水样腹泻；一般2~3天自愈
  • 鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌污染食物引起
• 败血症/菌血症
  • 多见于儿童或免疫力低下的成人；肠道症状少见，败血症状严重：高热、寒战、厌食和贫血；10%的病人由于血流播散的原因可出现局部化脓性感染：脑膜炎、骨髓炎、胆囊炎、心内膜炎、关节炎
  • 鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌、丙型副伤寒沙门菌引起

• 无症状带菌者

  • 无症状带菌者：约1-5%伤寒或副伤寒患者；储存场所：胆囊或尿道※慢性带菌者的定界:排菌期在3个月以上；排菌期在3个月以内→暂时带菌者
  • 约1%~5%的伤寒和副伤寒患者→无症状带菌者（胆囊或尿道）
  • 年龄和性别与无症状带菌关系密切：20岁以下无症状带菌率＜1%，50岁以上无症状带菌率＞10%；女性转为无症状带菌的情况是男性的2倍
  • 其他沙门菌感染：50%的病人在5周内停止排菌；90%在感染9周培养阴性，转为无症状带菌的情况＜1%

    微生物学检查

    标本采集

    
    

    分离培养和鉴定

    
    

    血清学试验

• 肥达试验(Widal test)

  • 系用已知的伤寒沙门菌O、H抗原和甲、乙、丙型副伤寒沙门菌H抗原与不同稀释度的待检血清作定量凝集试验,根据抗体的含量和动态变化以辅助临床诊断伤寒病原菌的一种血清学试验。
  • 已知的抗原检测未知的抗体，最终看是否形成抗原-抗体复合物
  • 判断Widal test时须考虑以下几点:
    • 正常抗体水平:隐性感染或预防接种;O凝集价≥1:80,H凝集价≥1:160,付伤寒H≥1:80时才有诊断价值
    • 动态观察：7-10天后取血样做肥达氏反应。
  • 结果的判断（O-IgM;H-IgG）
    • 若O与H凝集效价均超过正常值,则伤寒和副伤寒感染的可能性大;
    • 若均低,则患病可能性少(需要复检);
    • 若O不高H高,可能是预防接种或是非特异性回忆反应;
    • 若O高H不高,可能是感染早期或与伤寒沙门菌O抗原有交叉反应的其他沙门菌(如肠炎沙门菌)感染
    • 其他:整个病程始终阴性→原因:早期使用大量抗生素治疗,或免疫功能低下

      防治原则

• 做好水源和食品的卫生管理；加强粪便管理；

• 发现、确诊和治疗带菌者
• 目前使用的有效药物：主要是环丙沙星

• 疫苗：伤寒Vi荚膜多糖疫苗