第二节 肠道杆菌
肠道杆菌是寄居于人或动物肠道内的一大群生物学性状相似的革兰阴性杆菌，多数是肠道正常菌群，在宿主抵抗力下降或寄生部位发生改变时，成为条件致病菌引起疾病，如大肠埃希菌、变形杆菌等；少数如伤寒沙门菌、志贺菌、致病性大肠埃希菌等有致病作用。
肠杆菌种类繁多，根据生化反应、抗原构造、DNA同源性、种和型特异性噬菌体裂解性研究，目前有30个菌属，120个以上的菌种。
一、埃希菌属
埃希菌属（Escherichia）有五个种，一般不致病，其中大肠埃希菌(Escherichia .coli)是常见的临床分离菌，新生儿出生后数小时即可进入肠道，并伴随人体一生，是人类重要的条件致病菌，引起各种肠内、肠外感染。
（一）生物学性状
1．形态与染色：革兰阴性杆菌，中等大小，宽0.5～0.7μm，长1～3μm，多数菌株有周鞭毛，能运动。有菌毛，包括普通菌毛和性菌毛。
2.培养特性与生化反应：营养要求不高，在普通培养基上生长良好。能发酵乳糖等多种糖类，产酸产气。典型大肠埃希菌的吲哚、甲基红试验阳性，VP和枸橼酸盐利用试验阴性，即IMViC结果为“＋＋――”。
3.抗原结构：主要有O、H、K三种抗原。目前已知O抗原有171种，H抗原56种，K抗原有100余种。根据其耐热性不同，又可将K抗原分为L、A、B三种主要型别。大肠埃希菌的血清型按O:K:H排列，例如O111∶K58∶H2。
4、抵抗力：在自然界生存能力较强，在土壤和水中可存活数周至数月。对热的抵抗力也强，加热60℃15分钟仍有部分细菌存活。对胆盐、煌绿敏感，对磺胺、氯霉素、链毒素亦敏感但容易产生耐药性。
（二）致病性与免疫性
1．致病物质：大肠埃希菌的致病物质包括侵袭力与肠毒素
（1）侵袭力：大肠埃希菌有K抗原和菌毛，K抗原具有抗吞噬和抵抗抗体、补体对菌体的破坏作用。菌毛具有较强的粘附能力，有助于细菌粘附于肠道和泌尿道黏膜细胞表面。
（2）肠毒素：大肠埃希菌可产生多种类型的外毒素：①志贺毒素，引起肠黏膜上皮细胞损伤；②不耐热肠毒素，化学成分为蛋白质，能激活肠黏膜细胞的腺苷酸环化酶,使细胞内cAMP含量增加，从而导致肠黏膜细胞内水、钠、钾和氯分泌过度，肠腔积液，引起霍乱样腹泻；③耐热肠毒素，能激活肠黏膜细胞膜上的鸟苷酸环化酶，使cGMP升高，导致肠黏膜细胞分泌亢进，肠腔积液而发生腹泻；④溶血素A，与尿路感染有关。
2．所致疾病：
（1）肠外感染：主要是细菌寄居位置改变引起以化脓性感染为主，泌尿系统感染最常见，如尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎。亦可引起腹膜炎、阑尾炎、胆囊炎、术后创口感染等。在免疫力低下者、婴幼儿、老年人还可引起败血症，新生儿脑膜炎。
（2）肠内感染：某些血清型大肠埃希菌（称致病性大肠杆菌）引起人类腹泻，为外源性感染。主要有五种血清型：①肠产毒型大肠埃希菌；②肠致病型大肠埃希菌；③肠袭击性大肠埃希菌；④肠出血型大肠埃希菌；⑤肠集聚型大肠埃希菌。
（三）微生物学检查
1．临床细菌学检查：肠外感染取血液、脓汁、中段尿、脑脊液等；肠内感染取粪便作为标本进行分离培养与鉴定。
2．卫生细菌学检查：大肠埃希菌寄居于肠道，不断随便粪排出体外，污染周围环境、水源和食品等。环境中检测出大肠埃希菌含量越多，表示环境受粪便污染越严重，间接提示可能有肠道致病菌污染。食品、水、饮料等卫生细菌学检查中常以大肠埃希菌作为检测指标。细菌总数是指每毫升或每克样品中所含的细菌数。我国卫生标准规定，每毫升饮用水中细菌总数不得超过100个。大肠菌群数是指每升样品中的大肠菌群数。大肠菌群系指37℃，24小时内发酵乳糖产酸产气的需氧和兼性厌氧的肠道杆菌。我国卫生标准是每升饮水中大肠菌群数不超过3个，瓶装汽水、果汁等每100ml大肠菌群数不超过5个。
（四）防治原则
加强饮食卫生检查，防止致病性大肠杆菌污染食品和饮用水。治疗可用磺胺、链霉素、卡那霉素、诺氟沙星等，但易产生耐药，可根据药物敏感性试验的基础上选用有效药物进行治疗。
二、沙 门 菌 属
沙门菌属(Salmonella) 寄生在动物和人类肠道中，是一群形态结构、生化反应和抗原构造相似的革兰阴性杆菌。沙门菌属细菌种类多，有2200多种血清型，主要引起动物疾病，仅少数能引起人类疾病，如引起肠热症的伤寒沙门菌和甲、乙、丙型副伤寒沙门菌。部分沙门菌对人和动物均能致病，如猪霍乱沙门菌、鼠伤寒沙门菌和肠炎沙门菌等，可引起食物中毒、败血症。
（一） 生物学性状
1. 形态与染色：中等大小的革兰阴性杆菌，无芽胞，无荚膜，大多数有周身鞭毛及菌毛。
2. 培养与生化反应 ：营养要求不高，在普通琼脂平板上形成中等大小，无色半透明表面光滑的S型菌落。兼性厌氧，不分解乳糖，在肠道杆菌鉴别培养基上形成无色菌落。沙门菌属的生化反应，对细菌的鉴定有重要参考价值。
3. 抗原结构：沙门菌主要有菌体抗原（O抗原），鞭毛抗原（H抗原），少数菌有毒力抗原（Vi抗原）。
（1） O抗原：存在于菌体表面的脂多糖，对热的抵抗能力较强，能耐受100℃数小时。O抗原种类多，有67种，可刺激机体产生IgM抗体，有抗吞噬的作用。
（2） H抗原：为细菌的鞭毛蛋白，不耐热，加热60℃ 15分钟即被破坏。H抗原刺激机体产生IgG抗体。
（3）Vi抗原：与毒力有关，故又称毒力抗原，有抗吞噬作用，可抑制O抗原的凝集。是新分离的伤寒沙门菌，丙型副伤寒沙门等少数菌体表面的一种荚膜多糖抗原，可阻止O抗原与O抗体发生凝集反应。
4. 抵抗力：沙门菌对理化因素抵抗力不强。但在水中能存活2～3周，粪便中存活2～3个月，冰冻土壤中可过冬。对常用清毒剂敏感，对氯霉素极其敏感。近年来耐药性变异在增加，可形成带有耐药质粒的菌株。
（二） 致病性与免疫性
1. 致病物质 ：沙门菌致病物质主要有侵袭力和较强的内毒素，部分菌株还可产生肠毒素。
（1）侵袭力：沙门菌有毒株可侵袭小肠黏膜上皮细胞，并穿过上皮细胞层到达上皮下组织。菌体表面具有Vi抗原的沙门菌有抗吞噬和抗胞内消化作用；沙门菌被吞噬细胞吞噬后，形成不完全吞噬，可导致宿主细胞的死亡和有利于细菌的扩散。
（2）内毒素：为沙门菌重要的毒力因子，可引起机体发热、白细胞减少、中毒性休克等全身症状，内毒素还可激活补体系统、吸引白细胞、引起肠道局部出现炎症。
（3）肠毒素：某些沙门菌如鼠伤寒沙门菌能产生肠毒素，引起水样腹泻。
2. 所致疾病：人类因食用患病或带菌动物的肉、乳、蛋后或被病鼠尿污染的食物等而致病，主要有3种类型：
（1） 伤寒与副伤寒：也称肠热症，分别由伤寒沙门菌和副伤寒沙门菌(甲、乙、丙三型)引起，临床表现相似，副伤寒症状较轻。伤寒沙门菌通过粪－口途径传播，病原菌穿过黏膜上皮细胞，到达肠壁固有层集合淋巴结内，被吞噬细胞吞噬后不能被杀死，仍在细胞内生长繁殖，部分细菌经淋巴液到达肠系膜淋巴结大量繁殖后，经胸导管入血，引起第一次菌血症，患者出现发热、不适、全身疼痛症状。病原菌随血流进入肝、脾、骨髓、胆囊、肾脏等器官，并在其中大量繁殖，再次入血形成第二次菌血症，患者皮肤出现玫瑰疹，肝、脾肿大，相对缓脉，外周血白细胞减少。胆囊中的细菌随胆汁排入肠道，再次侵入肠壁淋巴组织，刺激肠壁已致敏的淋巴组织发生Ⅳ型超敏反应，导致局部出现坏死和溃疡，严重者可发生肠出血、肠穿孔等并发症。
（2）胃肠炎（食物中毒）：由于摄入由大量鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌、丙型副伤寒沙门菌等污染的食物后8～48小时，出现发热、恶心、呕吐、腹痛、水样便，偶有粘液或脓性腹泻。一般多在2～3天自愈。
（3） 败血症：多见于儿童和免疫力低下的成人。沙门菌从肠道入血，症状严重，有高热、寒战、厌食和贫血等，可导致脑膜炎、骨髓炎、胆囊炎、心内膜炎等。
3. 免疫性：沙门菌为胞内寄生菌，以细胞免疫为主，病后可获得牢固免疫力，很少出现再次感染。特异性抗体对血流中和细胞外存在的沙门菌有辅助杀伤作用。
（三） 微生物学检查
1、细菌的分离鉴定：肠热症患者可于病程不同时期采取不同标本。病程第1周取血液；第2周取粪便或尿液；病变全程均可取骨髓。急性胃炎者可取排泄物或可疑食物，败血症患者取血液，慢性带菌者可取胆汁。血液和骨髓需先进行增菌培养，接种于血琼脂培养基；粪便和尿沉淀可直接用鉴别培养基分离培养细菌，结合生化及血清学试验鉴定。
2．快速诊断： 应用SPA协同凝集试验、ELISA、对流免疫电泳等检测血清、粪便和尿液标本中沙门菌可溶性抗原。可用核酸探针、PCR法用检测伤寒沙门菌DNA。
3. 肥达试验：用已知的伤寒沙门菌O抗原和H抗原以及副伤寒沙门菌(甲、乙、丙型)H抗原与病人血清做试管定量凝集实验，检测病人血清中的相应抗体及其效价，作为伤寒与副伤寒的辅助诊断。
（四） 防治原则
加强饮水和食品卫生的监督管理,切断传播途径。早发现病人、 早隔离、早治疗。口服用伤寒沙门菌Ty21 a减毒活疫苗有一定效果，新一代疫苗是伤寒Vi荚膜多糖疫苗，安全、副作用小。
治疗伤寒与副伤寒目前使用的有效药物主要是沙星类，疗程要足够长。
三、志贺菌属
志贺菌属(Shigella) 是引起人类细菌性痢疾的病原菌，于1898年由shiga首先发现，由此得名志贺菌，俗称痢疾杆菌。
（一） 生物学性状
1．形态与染色： 革兰阴性短小杆菌，大小为宽0.5～0.7μm，长2～3μm，有菌毛，无芽胞，无荚膜，无鞭毛。
2. 培养与生化反应 ：需氧或兼性厌氧，营养要求低，普通培养基上生长良好，形成中等大小、半透明的光滑型菌落。在肠道鉴别培养基上形成无色半透明菌落。分解葡萄糖，产酸不产气, H2S试验阴性，可与沙门菌区别。
3. 抗原结构和分类：志贺菌有O抗原和K抗原，O抗原具有群和型的特异性，可藉此将志贺菌分为4群40多个血清型（包括亚型）：A群为痢疾志贺菌，有12个血清型；B群为福氏志贺菌，有6个血清型和13个亚型；C群为鲍氏志贺菌，有18个血清型；D群为宋内志贺菌，只有一个血清型。在我国细菌性痢疾常见的病原菌为福氏志贺菌和宋内志贺菌。
4. 抵抗力：志贺菌属对理化因素的抵抗力较弱，60℃ 15分钟即可被杀死。对酸敏感，粪便中数小时死亡。在污染物品及水果、蔬菜上志贺菌可存活10～12天；在适宜温度下可在食品及水中繁殖，引起暴发流行。对各种消毒剂、抗生素敏感，但易产生耐药性，对链霉素、氯霉素、磺胺的耐药率高达80%～100%。
（二） 致病性与免疫性
1. 致病物质：主要为侵袭力和内毒素，部分志贺菌可产生外毒素。
（1）侵袭力：志贺菌的脂多糖对胃酸和胆汁具有一定的抵抗力，其外膜蛋白具有较强的侵袭力。菌毛能粘附于回肠末端和结肠粘膜的上皮细胞，在黏膜固有层内生长繁殖，形成固有层局部炎性病灶，使肠壁受损，加速了细菌在肠壁细胞中的扩散。
（2）内毒素 ：志贺菌各菌株都有强烈的内毒素，作用于肠粘膜，使其通透性增高，从而进一步促进机体对内毒素的吸收，引起发热、神智障碍，甚至中毒性休克等症状。内毒素破坏肠粘膜上皮细胞，形成炎症、溃疡、出血，呈现典型的脓血粘液便。内毒素还可作用于肠壁植物神经，导致肠功能紊乱，肠蠕动失调出现肠痉挛。直肠括约肌受内毒素刺激出现痉挛，表现为腹痛、腹泻、里急后重等临床表现。
（3）外毒素 ：痢疾志贺菌A群I型、II型能产生志贺毒素引起上皮细胞损伤。志贺毒素有三种生物学活性：①神经毒性：破坏中枢神经系统，引起麻痹；②细胞毒性：能损伤肝细胞和肠粘膜细胞，使其变性坏死；③肠毒素性：类似霍乱肠毒素，在疾病早期导致水样腹泻。
2. 所致疾病 ：志贺菌引起的疾病为细菌性痢疾，简称菌痢。临床常见细菌性痢疾有三种类型：
（1）急性菌痢：有发热、腹痛、腹泻、里急后重、脓血粘液便等典型症状。起病急，若及时治疗，预后良好。
（2）中毒性痢疾： 常见于小儿。肠道症状不典型，以全身中毒症状为主。由于内毒素迅速吸收入血，出现高热，并造成机体微循环障碍，导致DIC、多器官功能衰竭等，死亡率高。
（3） 慢性菌痢： 若急性菌痢治疗不彻底或机体抵抗力低而转为慢性，多由福氏志贺菌引起，病程迁延不愈超过2个月，时愈时发。部分患者可成为带菌者.
志贺菌感染后，部分患者成为恢复期带菌者、慢性带菌者或无症状带菌者，成为菌痢的主要传染源。
3. 免疫性：志贺菌感染主要局限于肠黏膜层，细菌很少入血，免疫主要是依赖肠道黏膜SIgA和局部吞噬细胞的吞噬能力增强而发挥作用。由于志贺菌型别多，并且型间缺少交叉免疫，病后不能获得牢固的免疫力。
（三） 微生物学检查
1. 标本 ：取脓血便或粘液便立即送检。若不能及时送检，则保存于30%的甘油缓冲盐水中。中毒性菌痢可取肛门拭子检查。
2. 分离鉴定： 标本接种于鉴别培养基，采用生化反应和血清凝集试验确定菌群和菌型。
3. 快速诊断：可采用免疫荧光菌球法、协同凝集试验等快速，特异性高的方法进行快速诊断。
（四） 防治原则
及时隔离治疗病人和带菌者，控制传染源。注意饮食和饮水卫生。特异性预防主要采取口服减毒活疫苗如链霉素依赖株（Sd）活疫苗和亚单位疫苗。
治疗可用磺胺类药或黄连素等，也可用吡派酸、诺氟沙星、氧氟沙星等。志贺菌属多重耐药菌株较多，因此用药前应做药敏试验，选择敏感药物进行治疗。中药马齿苋、黄连、黄柏有一定抗志贺菌的作用。
