医学微生物学教学课件：第九章 肠杆菌科

第九章肠杆菌科肠杆菌科（Enterobacteriaceae）

细菌

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。

目前有44个属，170多个种。

引起人类95％以上感染的菌种不到20个。肠杆菌科细菌与医学关系：

①致病菌：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；

②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，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；

③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。肠杆菌科细菌共同生物学特性：1.形态与结构

中等大小G－杆菌。大多有菌毛，多数有周鞭毛，少数有荚膜，不产生芽胞。

2.培养

兼性厌氧或需氧，营养要求不高（普通琼脂平板，湿润，光滑，灰白色，中等大小，部分产生溶血环，液体培养基浑浊生长）。3.生化反应

过氧化氢酶阳性，氧化酶阴性。

乳糖发酵试验：志贺菌、沙门菌等致病菌--不发酵乳糖，

与大部分非致病肠道杆菌鉴别。

4.抗原结构

菌体O抗原：属特异性，耐热(100度不被破坏)，引起IgM型抗体；

鞭毛H抗原：不耐热（60度，30min破坏），引起IgG型抗体；

荚膜抗原：型特异性，60度，30min可去除，伤寒沙门菌Vi、大肠埃希菌K5.抵抗力

无芽孢，对理化因素抵抗力不强，60度，30min即死亡，易被一般化学消毒剂杀灭。常用氯水进行饮水消毒。6.变异

易出现变异菌株（质粒、噬菌体、转座子、毒力岛介导）（密切接触的肠道微环境），其中最常见的是耐药性变异。第一节埃希菌属

埃希菌属（Escherichia）有6个种，大肠埃希菌（E.coli）是临床最常见、最重要的一个菌种。

①大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群；

②在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；

③一些血清型的大肠埃希菌具有致病性，能导致人类胃肠炎；

④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。多数菌株有周身鞭毛，有菌毛，无芽胞兼性厌氧，普通培养基，形成灰白色中等大小，S型菌落。一、生物学性状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（非致病菌），

IMViC试验结果为“＋＋－－”

有O、H和K三种抗原，血清分型的基础。能产生大肠菌素（colicin）。（一）致病物质

1.黏附素（adhesine）避免细菌在排尿和肠蠕动时被排除，

特异性高

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

二、致病性与免疫性2.外毒素

志贺毒素（Stx-1，Stx-2）、耐热肠毒素（Sta,STb）、不耐热肠毒素（LT-I,LT-II）、溶血素A；3.内毒素、荚膜、载铁蛋白(可从宿主获取铁离子)和III型分泌系统（typeIIIsecretionsystems）(输送毒性基因产物)等。

1.肠道外感染（内源性感染）

肠道外感染以化脓性感染（腹膜炎，阑尾炎等）和泌尿道感染（尿道炎，膀胱炎等）最为常见。败血症（肠穿孔）：具很高死亡率新生儿脑膜炎:小于1岁婴儿中枢神经系统感染的主要致病因子泌尿道感染（上行感染）：结肠-尿道-膀胱-肾脏/前列腺；尿路致病性大肠埃希菌。（症状：尿频，血尿，排尿困难，脓尿等）（二）所致疾病

2.肠道感染——胃肠炎（外源性感染）菌株作用部位疾病与症状致病机制ETEC（肠产毒素性）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（肠侵袭性）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（肠致病性）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（肠出血性）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（肠聚集性）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

肠外感染采取中段尿、血液、脓液、脑脊液等；胃肠炎则取粪便。（二）分离培养与鉴定

1.肠道外感染:形态，IMViC实验（++--），尿路感染时每ml尿含菌≥10万，有诊断价值

2.肠道内感染：鉴定可疑菌落，ELISA，核酸杂交，PCR等鉴定肠毒素，毒力因子和血清型等

（三）卫生细菌学检查:每1000ml水中大肠菌群数≤3个，每100ml

瓶装汽水、果汁中，大肠菌群数≤5个三、微生物学检查法

疫苗接种预防已在畜牧业领域中开展了广泛研究（菌毛疫苗）。

预防人类ETEC感染、O157感染的（LPS做抗原）疫苗正在研究中。抗生素治疗应在药物敏感试验的指导下进行。

尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作。对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）俗称痢疾杆菌，是人类细菌性痢疾的病原菌。我国传染病数和死亡数排序：痢疾发病数在前五位，死亡数在前十位。

G－短小杆菌。有菌毛，无芽胞，无鞭毛，无荚膜。一、生物学性状营养要求不高，普通琼脂平板上半透明光滑型菌落。宋内志贺菌常出现扁平的粗糙型菌落。分解葡萄糖，产酸不产气。除宋内志贺菌个别菌株迟缓发酵乳糖（一般需3～4天）外，均不分解乳糖。在SS选择鉴别培养基上，呈无色半透明菌落。硫化氢阴性，动力阴性。

志贺菌的抵抗力比其它肠道杆菌弱：60℃10mins，酸和一般消毒剂敏感。粪便标本迅速送检。志贺菌属细菌有O和K两种抗原。O抗原是分群的依据，将志贺菌属分为4群和40余血清型（包括亚型）：

A群即痢疾志贺菌（S.

dysenteriae）：唯一不能发酵甘露醇

B群即福氏志贺菌（S.flexneri）

C群即鲍氏志贺菌（S.

boydii）

D群即宋内志贺菌（S.

sonnei）：唯一具有鸟氨酸脱羧酶的群

（一）致病物质：侵袭力，内毒素，外毒素

1.侵袭力:

靶细胞为回肠末端和结肠粘膜的上皮细胞

二、致病性与免疫性志贺菌只有侵入肠粘膜后才能致病。

决定志贺菌粘附、侵袭、胞内繁殖、细胞间扩散等活性的基因均存在于一个140MD的大质粒上。这个大质粒一旦丢失，有毒株就成无毒株。蛋白的表达亦需要染色体基因的调节。

2.内毒素：所有菌株都具有，强烈，引起局部及全身症状破坏肠粘膜（通透性），促进炎症、溃疡、出血、坏死；肠壁植物神经系统，功能紊乱、蠕动失调；发热、神智障碍、中毒性休克3.外毒素：A群（Ⅰ、Ⅱ型）产生志贺毒素（STx）,类似EHEC的毒素。阻止蛋白合成。基本表现：上皮细胞的损伤细菌（菌毛）吸附肠黏膜上皮细胞穿入细胞并扩散周围及深入黏膜下层释放内毒素、外毒素肠局部黏膜炎症（变性、坏死、脱落）出血、坏死、溃疡脓血便/黏液血便刺激肠壁植物神经肠蠕动↑肠肌痉挛腺体分泌↑水分吸收↓腹痛、腹泻刺激直肠肛门括约肌里急后重便数增加吸收入血少发热、白细胞↑高热、休克中毒性脑病DIC死亡毒血症中毒性菌痢（二）所致疾病

细菌性痢疾：痢疾志贺菌：较重福氏志贺菌：易转为慢性宋内志贺菌：轻型感染传染源：病人和带菌者传播途径：粪-口途径

易感：10～150个细菌即可引起感染，常见感染剂量为1000个，明显低于沙门菌和霍乱弧菌。

感染几乎只局限于肠道，一般不侵入血液。我国常见典型的急性细菌性痢疾：潜伏期1～3天，突然发病，常有发热、腹痛、水样泻转为脓血黏液便，伴有里急后重、腹痛。急性中毒性痢疾多见于小儿，全身中毒症状。急性细菌性痢治疗不彻底，造成反复发作，迁延不愈，病程在两个月以上者则属慢性。

有10％～20％的病人可转为慢性，症状不明显，易误诊。（三）免疫性

抗感染免疫主要是消化道粘膜表面的分泌型IgA（sIgA）。

病后免疫保护短暂，不巩固，易再感染。（一）标本

取粪便脓血或黏液部分，避免与尿混合；在使用抗生素前采样；采新鲜标本，若不能及时送检，宜将标本保存于30％甘油缓冲盐水或专门送检的培养基内。中毒性痢疾者可取肛拭子。（二）分离培养与鉴定（37度18-24小时，无色半透明的可疑菌落）（三）毒力试验（Sereny）：豚鼠，角膜结膜炎（四）快速诊断法

免疫染色法；免疫荧光菌球法；协同凝集试验；胶乳凝集试验；分子生物学方法三、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；抗生素治疗感染个体，细菌易出现多重耐药菌株。

四、防治原则免疫防御现致力于活疫苗的研究。主要分为3类，即减毒突变株、用不同载体菌构建的杂交株以及营养缺陷减毒株。例如链霉素依赖株（streptomycindependentstrain,

Sd）。第三节沙门菌属

沙门菌属（Salmonella）根据DNA同源性分两个种，即肠道沙门菌（S.

enterica）和邦戈沙门菌(S.

bongori)。

血清型现已达2500多种。

沙门菌血清型的正确命名方法：肠道沙门菌肠道亚种伤寒血清型（Salmonella,enterica

subspecies,entericaserotype,Typhi）,缩写为伤寒血清型沙门菌（SalmonellaTyphi）。

沙门菌属中少数血清型是人的病原菌，引起肠热症。绝大多数血清型宿主范围广泛，家畜、家禽、野生脊椎动物及冷血动物、软体动物、环形动物、节肢动物（包括苍蝇）等均可带菌，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。对人类有致病性：肠热症（直接致病）——伤寒沙门菌，甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌食物中毒——鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、肠炎沙门菌败血症——猪霍乱沙门菌最常见一、生物学性状

1.G－杆菌，有菌毛。除个别例外，都有周身鞭毛，动力阳性。一般无荚膜。无芽孢。

一、生物学性状2.生化反应与培养特性营养要求不高，SS选择培养基上呈无色半透明菌落3.不发酵乳糖或蔗糖。发酵葡萄糖，除伤寒沙门菌产酸不产气外，其它沙门菌均产酸产气。4.沙门菌对理化因素的抵抗力较差。5.抗原结构O抗原——特异性低、稳定、分群H抗原——特异性高，不稳定，分型Vi抗原（毒力抗原）——不稳定，可阻止O抗原凝集（一）致病物质侵袭力：菌毛与M细胞结合分泌侵袭蛋白细菌内吞宿主细胞死亡耐酸应答基因（atr）：抵抗（胃和吞噬体）酸性环境Vi抗原：微荚膜（抗吞噬和杀伤）内毒素：宿主体温升高，白细胞数下降个别（鼠伤寒沙门菌）产生肠毒素，与ETEC肠毒素相似二、致病性与免疫性传染源：病人、带菌者被污染的水源或在污染水中的贝类生物带菌动物及其产品动物饲料中的抗生素－－耐药株（二）所致疾病菌毛进入淋巴液胸导管第二次菌血症超敏反应：肠壁坏死、溃疡高热、相对缓脉、肝脾肿大、玫瑰疹、白细胞↓等全身中毒症状肝脾肾淋巴结胆囊尿排菌粪便排菌发病期（1-4W）潜伏期2W1.肠热症：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（原称乙型副伤寒沙门菌）和希氏沙门菌引起的副伤寒。伤寒沙门菌等经口感染吸附小肠黏膜细胞上在肠壁、肠系膜淋巴组织中繁殖（致敏）血流（第一次菌血症）肠出血、肠穿孔2.胃肠炎（食物中毒）

最常见。潜伏期短，6-24h，起病急，病程短2-4天，发热、恶心、呕吐、腹痛、腹泻。

常见食物主要为肉类食品、蛋类、奶和奶制品，系动物生前感染或加工处理过程污染所致。3.败血症

经口感染，经肠道入血，败血症症状明显而肠道症状不明显。多见于儿童和免疫力低下者。4.无症状带菌者

健康带菌者，恢复期带菌者（三）免疫性特异性细胞免疫肠热症病后获得一定免疫保护（一）标本：

肠热症：第1周取外周血，第2周起取粪便，第3周起还可取尿液，从第1周至第3周均可取骨髓液；胃肠炎：取粪便和可疑食物。败血症：取血液。胆道带菌者：可取十二指肠引流液。（二）分离培养和鉴定

三、微生物学检查法（三）血清学诊断用于肠热症的血清学试验有肥达试验（Widaltest）、间接血凝法、EIA法等，其中肥达试验在我国仍较普及。（四）伤寒带菌者的检出

一般先用血清学方法检测可疑者Vi抗体进行筛选，若效价≥1：10时，再反复取粪便等标本进行分离培养，以确定是否为伤寒带菌者。