消化道感染细菌.ppt

1,肠道感染细菌,以消化道黏膜作为侵入门户 粪-口途径传播,江苏大学 医学院 申红星,2,弧菌属,螺杆菌属,弯曲菌属,3,肠杆菌科,分布：是一大群寄居在人类和动物肠道中，可随人和动物排泄物广泛分布于土壤、水和腐物中。 种类：肠杆菌科、种类众多，30个菌属、120多个菌种。 与人类关系： 正常菌群 机会致病菌 致病菌,4,共同特性,一、形态与结构: G-杆菌、中等大小、无芽胞，形态相似 大多有菌毛（粘附于肠道粘膜上皮细胞表面） 多数有鞭毛（志贺菌无鞭毛） 二、培养特性: 兼性厌氧菌或需氧菌;营养要求不高。,三、生化反应: 分解多种糖类和蛋白质，产生各不相同的代谢产物。可用各种生化反应检测其产物，以鉴别不同的细菌,5,6,乳糖分解试验可初步鉴别 肠道致病菌（志贺菌、沙门菌）：- 非致病菌（大肠杆菌）：+ 其它重要的试验 分离肠杆菌科的选择鉴别培养基： EMB-伊红美兰平板、MAC-麦康凯平板、SS琼脂平板 定科试验：革兰氏染色阴性、触酶阳性、氧化酶阴性、硝酸盐还原试验阳性。 定属和定种试验：KIA、MIU、IMViC等，再结合血清学试验。,生化反应,7,EMB平板：弱选择性培养基，有利肠杆菌科生长， 肠道致病菌无色菌落、非致病菌紫黑色等有色菌落。 MAC平板：中选择性培养基，有利肠杆菌科生长， 肠道致病菌无色菌落、非致病菌红色菌落。 SS琼脂平板：强选择性培养基，有利志贺菌属、沙门菌属生长， 致病菌无色菌落、非致病菌红色菌落。,选择鉴别培养基,8,四、抗原构造复杂,O抗原 细胞壁结构的脂多糖。 耐热，100 不被破坏。 是肠道杆菌血清学分型和分群的主要抗原、如大肠杆菌O157，霍乱弧菌O139。 IgM型抗体，凝集反应,9,K抗原：即荚膜抗原 包绕O抗原外，如K抗原、Vi抗原等 不耐热，60 30分钟即被破坏 可阻断O抗原与相应抗体的结合 3. H抗原：即细菌的鞭毛蛋白 不耐热，60 30分钟即被破坏； 其特异性取决于多肽链氨基酸的组成、排列顺序和空间构型。 IgG型抗体,10,肠道杆菌抗原构造示意图,鞭毛抗原（H）,菌体抗原（O）,荚膜抗原：K或Vi抗原,11,五、抵抗力,不强,六、易变异,溶源性转换,生化反应性变异,耐药性变异,毒力性变异,转导,接合,转化,抗原性变异,12,第一节 埃希菌属 (Escherichia),大肠埃希菌（E.coli)是典型代表。 分布：婴儿出生后数小时即进入肠道，并终生伴随，是人体肠道正常菌群的重要构成菌。 A：抑制致病菌的生长 B：合成 ViB、ViK等，供人体吸收利用。 C：天然抗原，驱动免疫应答。 致病：肠道外感染，多见于正常菌群 肠道内感染，多属于致病菌株,13,G 小杆菌，有鞭毛、菌毛、多数菌株有多糖微荚膜。 发酵多种糖类，产酸并产气，大部分菌株迅速发酵乳糖，致病性大肠杆菌不发酵或缓慢发酵乳糖 三种抗原，O：K：H：。血清型表示式，如 O111：K58：H2,生物学性状,14,致病物质,1.粘附素： 定居因子 菌毛 2.外毒素： 志贺样毒素（SLT）：血性腹泻 耐热肠毒素（ST）：肠腔积液 不耐热肠毒素（LT）：霍乱样腹泻 溶血素A III型分泌系统： 分子注射器，细菌接触宿主细胞后，向宿主细胞输送毒性基因产物 内毒素、荚膜、载铁蛋白,15,二、致病性 肠道外感染，机会性感染以化脓感染最为常见：泌尿系统感染、伤口感染、腹膜炎、阑尾炎、胆囊炎。在婴儿、老年人：败血症、脑膜炎。 肠道内感染，腹泻 肠产毒性大肠杆菌（ETEC) 肠侵袭性大肠杆菌（EIEC) 肠致病性大肠杆菌（EPEC) 肠出血性大肠杆菌（EHEC) 肠集聚性大肠杆菌（EAEC/EaggEC),16,致病性大肠埃希菌,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,LT,和（或）,ST,肠毒素，大,量分泌液体和电解质,EIEC,大肠,水样便，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,粘附和破坏上皮细胞,EHEC,大肠,水样便，大量出血，剧烈,腹痛，低热或无，可并发,HUS,、血小板减少性紫癜,SLT,-,I,或,SLT,-,II,，中断蛋白质,合成,EAEC,小肠,婴儿,持续性,腹泻,，呕吐，,脱水，低热,集聚性粘附上皮细胞，阻止,液体吸收,17,“毒菠菜”事件,2006年9月，一场来势汹汹的大肠杆菌感染事件席卷了半个美国，导致数人死亡，数百人入院接受治疗，31人出现溶血性尿毒综合征.。从9月6 日开始，美国卫生部门开始追查这次大规模感染事件的原因。9月17日，菠菜终于被正式确定为此次大肠杆菌感染事件的元凶。据统计，“毒菠菜”事件给加州菠菜种植业造成的经济损失高达5000万至1亿美元。 问题： 从此次事件描述、总结该大肠杆菌的感染后的典型症状。 此次感染事件的真正元凶是何种大肠杆菌？致病机制有哪些？ 搜集资料总结确定该病原体的方法有哪些？（临床及实验室）,18,1. 肠产毒性大肠杆菌 （ETEC) ETEC 粘 定居因子（colonization factor） 附 又称粘附素（adhesin） 是细菌的特殊菌毛 CFA/CFA （ colonization factor antigen，） 小肠粘膜以免被肠蠕动、肠分泌液所清除 释 放 肠毒素 由细菌的质粒DNA编码 不耐热肠毒素（heat labile enterotoxin，LT） 6530分钟失去活性 耐热肠毒素（heat stable enterotoxin，ST） 100加热20分钟仍不被破坏,19,临床症状：轻度腹泻/严重的霍乱样症状，是婴幼儿和旅游者腹泻的重要病原菌,20,2.肠侵袭性大肠杆菌（EIEC) 无外毒素，但有强的侵袭力（类似痢疾杆菌） 定位于结肠 侵入肠粘膜上皮细胞，生长繁殖，产生内毒素。 破坏细胞形成炎症和溃疡 引起腹泻，呈脓血便，里急后重 临床症状酷似志贺菌感染，主要侵犯较大儿童及成人。,21,3.肠致病性大肠杆菌（EPEC) 是婴儿腹泻的主要病原菌； 不产生肠毒素； 也无侵袭力； 但能粘附小肠粘膜上皮细胞,在小肠黏膜表面大量繁殖， 破坏微绒毛, 导致绒毛萎缩， 上皮细胞结构、功能受损， 干扰细胞的再吸收, 造成严重腹泻，严重者可致死,22,4.肠出血性大肠杆菌（EHEC）,主要血清型：O157：H7 主要毒力因子： 菌毛, 质粒编码,介导细菌与肠粘膜细胞结合。 志贺样毒素（Shiga-like toxin，SLT）：血性腹泻 主要临床症状： 出血性结肠炎、溶血性尿毒综合征（hemolytic uremic syndrome，HUS),伴以剧烈腹痛、血便。轻重不一。10%小于十岁患儿有严重并发症，死亡率3%-5%,23,E. coli O157:H7 induced hemorrhagic colitis in a three-year-old girl,24,5.肠集聚性大肠埃希菌EAEC/EaggEC,质粒编码粘附素(Bfp、AAF/、AAF/) 使细菌吸附在肠粘膜细胞表面。 细菌在肠粘膜细胞表面自动聚集，形成砖状排列。刺激粘液大量分泌。 婴儿持续性腹泻。,25,三、微生物学检查法 1、临床细菌学检查 标本 肠外感染：尿液；脓液；血液 肠道感染：粪便 分离培养 计数培养 纯培养 形态学检查 生化反应 毒素检测 血清,报告结果,26,卫生学指标,大肠菌群指37度24小时能发酵乳糖产酸产气的肠道杆菌（埃希菌属、枸橼酸杆菌属、克雷伯菌属、肠杆菌属等） 我国卫生标准： 0个大肠菌群/100ml饮水 6个大肠菌群/100ml瓶装汽水 2010. 王家岭煤矿3.28透水事故中，4.10检测水样已发生一定变化，相关区域已发现大肠杆菌，意味着存在遗体，并变质腐烂。,27,志贺菌属 shigella,人类细菌性痢疾最为常见的病原菌，也称痢疾杆菌dysentery bacteria 无鞭毛，有菌毛 能分解葡萄糖，产酸不产气，不分解乳糖（除宋内志贺菌） 抵抗力低于其他肠道杆菌，对酸敏感，常多重耐药,28,抗原构造及分类 志贺菌O抗原分类、4群44个血清型 菌种 群 型 亚型 痢疾志贺菌 A 12 8a，8b，8c 福氏志贺菌 B 15 1a，1b，2a，2b X，Y变种 3a，3b，4a，4b 鲍氏志贺菌 C 18 宋内志贺菌 D 1 K抗原与分类无关。 中国福氏志贺菌、宋内志贺菌多见。,29,致病性,传染源:患者和带菌者 传播途径：粪口传播 感染灶局限于结肠粘膜层，一般不入血 病后免疫期短，免疫力不巩固,致病物质,1.侵袭力：粘附至肠粘膜M细胞，炎症反应，破坏肠壁完整性，加速细菌扩散 2.内毒素：强烈 局部：破坏肠粘膜炎症、溃疡、脓血粘液便 肠粘膜通透性升高毒素吸收发热、神志障碍、休克肠壁植物神经肠蠕动失调、痉挛腹痛、里急后重。严重感染时出现内毒素血症 3.志贺外毒素（A群、型） 志贺毒素 (STx) 与内毒素协同作用，加重局部和全身症状,30,31,致病过程：志贺菌痢疾 粪口传播（传染源：病人/ 带菌者） 潜伏期 200个细菌即使人感染 1-3天 突破人体防御能力 胃酸 正常菌群拮抗作用 局部免疫作用（SIgA） 大肠部位 侵入 侵袭力（菌毛） 粘膜上皮细胞（生长繁殖，形成感染灶）,32,所致疾病,急性细菌性痢疾 急性典型：发热、腹痛、水样腹泻、1天左右后脓血粘液便、里急后重 急性非典型：易误诊，导致带菌和慢性 急性中毒性痢疾：小儿，毒素进入血流，脱水、酸中毒、微循环衰竭、中毒性脑炎、DIC 慢性细菌性痢疾：病程迁移两个月以上,微生物学检查,采集标本： 服药前采集 粪便脓血、粘液部分 及时送检/暂用30%甘油缓冲盐水保存 培养后生化、血清学鉴定 快速诊断 免疫学 分子生物学 毒力试验 豚鼠角膜结膜炎（Senery） 产毒基因,33,34,预防：控制传染源，切断传播途径 链霉素依赖株活疫苗（Sd）,治疗：易引起耐药性，联合用药,35,其中许多为人畜共患病,第三节 沙门菌属（Salmonella）,一大群人与动物肠道中的寄生菌,菌群菌型甚多，仅少数对人致病,生物学性状,生化反应：不发酵乳糖 发酵葡萄糖产酸产气 （伤寒沙门菌不产气）,36,37,伤寒杆菌的抗原构造 O-Ag： LPS成分、耐热；共同抗原； 0.1%石碳酸不破坏；TI-Ag、产生IgM。 H-Ag： 蛋白质、不耐热；特异抗原； 0.1%石碳酸破坏；TD-Ag、产生IgG。 Vi-Ag： 少是菌株有 多糖成分，性质不稳定；位于菌体表面； 抵抗吞噬，毒力抗原（Virulence）； 阻止O-Ag与相应Ab的体内外结合； 检测抗Vi-Ag的抗体，筛选带菌者。,38,致病物质：,致病性与免疫性,侵袭力：侵袭素、 Vi抗原、III型分泌系统,毒 素：,内毒素 外毒素，肠毒素（鼠伤寒沙门菌）,所致疾病：,伤寒副伤寒-肠热症：20万人/年死亡 败血症 胃肠炎（食物中毒） 无症状带菌者,39,疾病进程：肠热症:enteric fever, typhoid fever,40,41,出现典型肠热症状：体温上升一周后出现39-40度持续7-10天，肝脾肿大，皮肤玫瑰疹，外周白细胞明显下降。,恢复期（第3-4W以后） 特异性抗体升高，作用于细胞外细菌 特异性细胞免疫加强，TD细胞释放淋巴因子，激活M，使活性增强，有效杀灭M内的伤寒杆菌。 抗伤寒杆菌O-Ag的抗体（IgM）： 抗伤寒杆菌H-Ag的抗体（IgG）： 带菌者 恢复期带菌者：恢复后3周至3月 长期带菌者：3月 伤寒的痊愈指标：胆囊、胆汁细菌培养阴性。 未经治疗死亡率为20%,43,3、免疫性,细胞免疫为主，体液免疫的sIgA 免疫力牢固,44,微生物学检查,病原菌：金标准，耗时长、难度相对较大 抗体：血清学,微生物学检查法：伤寒杆菌,45,微生物学检查,发病后周数,46,1,2,3,4,5,6,7,8,血清学诊断,辅助诊断伤寒，副伤寒,47,原理：定量凝集反应 已知伤寒杆菌O-Ag 伤 寒 杆 菌H-Ag + 病人血清 甲型副伤寒杆菌H-Ag 乙型副伤寒杆菌H-Ag 相应Ab的有无、含量。,48,结果判定： 诊断价值:O凝集价=180；H凝集价=1160 诊断意义 H、O凝集价均高，伤寒可能性大 H、O凝集价均低，伤寒可能性小 若H高，O不高，可能为预防接种或非特异性回忆反应 若O高，H不高，感染早期，或交叉反应 若2次检测凝集效价递增 4倍或以上，有诊断意义 少数病例，肥达试验始终阴性：早期使用抗生素或免疫功能低下,49,带菌者检查：,筛选：Vi-Ab的效价 110 确定：反复粪便培养。,50,Typhoid Marry -维基百科,伤寒玛丽本名玛丽马伦（Mary Mallon，18691938），爱尔兰人，1883年独自移民至美国，是美国第一位被发现的伤寒健康带菌者，她身为厨师的时间内总计（直接）造成47人感染、3人死亡，但她坚决否认这项事实，并且一再拒绝停止担任厨师一职，因此在当时一度由公共卫生主管机关进行隔离，并且最后于隔离期间去世。,伤寒玛丽-维基百科,1909年伤寒玛丽在报纸上的插图,51,疫情发展 调查过程 隔离 逝世 后世评论 参考文献 延伸阅读,防治原则,水源、食品的卫生管理 带菌者 新一代疫苗：伤寒Vi荚膜多糖疫苗,52,本章要点,肠杆菌科细菌共同特征 大肠杆菌致病性 志贺菌致病机制、所致疾病特点 沙门菌致病物质、所致疾病特点 沙门菌微生物学检查（血清学诊断及分析）,53,弧菌属(Vibrio),1.概念：是一群菌体短小，弯曲成弧形的 革兰氏阴性菌。 2.形态：菌体弯曲，属于螺形菌，但人工培养后呈现杆状，类似肠道杆菌。 3.与肠杆菌科细菌的区别： 氧化酶试验 + 一端单一鞭毛，运动活泼、呈穿梭状 嗜碱生长 4.分布：广泛存在于自然界，其中以水体环境最为多见。 5.致病：重要的致病性弧菌为霍乱弧菌和副溶血性弧菌。,55,56,第一节 霍乱弧菌,霍乱弧菌(V.cholerae)是引起霍乱的病原体，霍乱是一种起源于东南亚的烈性传染病。 自从1817年以来，发生过数次世界性的霍乱大流行。 在我国霍乱排行甲类传染病第二位，俗称二号病。,57,霍乱流行,1817年首次从东南亚开始，随后蔓延到世界其它地区。 1829年1851年，在1832年年蔓延至欧洲、伦敦，同年又蔓延至安大略和纽约，在1834年又发展到北美的太平洋海岸。 1852年1860年，主要影响了俄罗斯，造成了超过百万人的死亡。并且造成柴可夫斯基和他母亲的死亡。 1863年1875年 传播到了大部分欧洲及非洲区域。 1866年在北美爆发。 1892年，霍乱污染德国汉堡自来水，以致8606人死亡。 第七次爆发被称作El Tor ，发生于 1961年发生在印尼，1963年传染到孟加拉，1964年传染到印度，并于1966年传播到苏联。 香港曾经在七十年代爆发霍乱。 1994年卢旺达危机后，霍乱暴发在一个月内至少在刚果戈马的难民营造成48 000病例和23 800人死亡 津巴布韦于2008年8月份起爆发霍乱，并在全国蔓延。,58,一、生物学性状,形态和染色 1.大小：0.50.81.53m。 2.形态：弯曲成弧形或逗点状。 3.结构：有菌毛，特别是菌体一端有单鞭毛，使细菌运动活泼(病人粪便作悬滴标本,可见鱼群样穿梭 )，部分菌株(例如O139群)有荚膜。 4.染色：革兰氏阴性菌。,59,霍乱弧菌革兰氏染色,60,抗原结构与分型 1.抗原组成： O抗原为特异性抗原 H抗原是弧菌的共同抗原。 2.分型：根据O抗原不同，把霍乱弧菌分为155个血清群，O1群霍乱弧菌又分为3个血清型和2个生物型。,61,O1群霍乱弧菌,血清型 O1多克隆抗体 O1单克隆抗体 流行 (抗原成分) A B C 小川型（AB） - 是 稻叶型（AC） - 是 彦岛型（ABC） 未知 “”凝集，“-”不凝集,每个血清型可分为古典生物型和EI-Tor生物型,62,血清群及其流行,O-1群古典生物型 ，前六次大流行的流行菌株 O-1群ElTor生物型，第七次大流行的流行菌株（1905年在埃及西奈半岛的ElTor 检疫站首次分离） O139群，1992年10月开始在印度半岛引起霍乱样病流行，流行菌株不能被O-1群抗血清凝集，命名霍乱弧菌O139群,63,抵抗力,1.对理化因素抵抗力弱：以1份漂白粉和4份水比例处理患者排泄物或呕吐物1小时，可杀死霍乱弧菌。 2.水环境：存活2周左右，与疾病传播有关。自来水加0.5ppm氯, 15分钟能杀死霍乱弧菌。 3.抗生素敏感性：对氯霉素、强力霉素等敏感，注意耐药性。,64,二、致病性,致病物质 霍乱肠毒素、鞭毛、菌毛。,65,霍乱肠毒素,1.性质：外毒素，蛋白质，是最为强烈的致泻毒素。 2.组成：1个A亚单位和5个B亚单位。B亚单位是结合成分，与小肠粘膜上皮细胞结合； A亚单位是毒性成分。 3.机制： A亚单位的A1成分激活腺苷酸环化酶，细胞内cAMP升高，小肠粘膜上皮细胞分泌亢进(分泌电解质和水)，导致腹泻和呕吐。,66,霍乱肠毒素 B 亚单位 结合部分 受体：小肠上皮细胞GM1神经节苷脂 A2亚单位 与B亚单位结合 A1亚单位 毒性部分 活化的A1 胞内 腺苷环化酶活化 ATP cAMP 分泌：Na+、K+、H2O 导致：严重腹泻、呕吐、脱水。,67,菌毛：粘附肠上皮细胞刷状缘的微绒毛； 鞭毛：活泼的鞭毛运动，使细菌穿过粘膜表面 并在此生长繁殖。并分泌霍乱肠毒素。,68,二、致病性,1.传染源：霍乱病人、无症状感染者、带菌者。 2.传播途径：肠道传染病，污染的水或食物经口摄入。 3.致病过程：稀释胃酸，霍乱弧菌鞭毛、菌毛、霍乱肠毒素。 4.症状：剧烈吐泻，吐泻物呈“米泔水”样。导致水和电解质丢失，循环衰竭及肾功能衰竭。,69,所致疾病 人类是霍乱弧菌的唯一易感者 污染水源、食品 正常胃酸：1081010 胃 引起感染 胃酸减少：103105 小肠 粘附 迅速繁殖 定居 1、霍乱弧菌不侵入上皮细 胞及血液。 肠毒素 2、肠毒素进入肠上皮细胞 发挥作用，但不进入血液。 3、局部一般无炎症细胞 上吐下泻、严重脱水、血容量减少,70,微循环衰竭、酸中毒 肾功能衰竭、休克 死 亡,未经治疗： 死亡率可达50%75% 及时治疗：补充液体、电解质，死亡率仅为1%,71,三、免疫性,患病后具有较牢固的免疫力，很少再次感染。 IgG型抗肠毒素抗体：中和抗体，阻断B亚单位与受体的结合 IgM型抗菌体抗体：激活补体 SIgA抗体：与菌毛等粘附因子结合，阻碍细菌粘附于肠粘膜上皮细胞凝聚细菌，使其失去动力，阻止其侵袭力和产生毒素,72,四、微生物学检查法,快速、准确、及时报告疫情！流行病学调查 直接镜检： 悬滴法 分离培养： 标本 碱性蛋白胨水运送、保存、增菌 TCBS琼脂平板分离培养 黄色菌落 生化反应 血清学试验 鉴定与分型 快速诊断 荧光球试验；PCR法,73,五、防治原则,1.一般预防：控制传染源(很难消灭传染源)，切断传染途径。 2.免疫预防：应用菌苗类毒素 减毒重组活菌苗,减毒株（CVD103） 菌苗加类毒素混合苗,纯化B亚单位 +灭活细菌 3.治疗措施： 及时补充水份、电解质(对症处理)是抢救霍乱病人的关键！ 敏感抗生素治疗(注意耐药性) 及时隔离病人。,74,要点,霍乱弧菌 形态、培养特性 流行血清群 致病物质及疾病特点、治疗原则 微生物学