第二节 沙门氏菌属（Salmonella）
沙门氏菌属是一群寄生于人和动物肠道内的无芽胞直杆菌，革兰氏阴性，生化特性和抗原结构相似，兼性厌氧。除极少数外，通常都以周生鞭毛运动。绝大多数发酵葡萄糖产酸产气，也偶尔有不产气的。在三糖铁琼脂上常产生H2S一般利用枸橼酸盐。能使赖氨酸和鸟氨酸脱羧基，但对苯丙氨酸和色氨酸均不脱氨基。除亚利桑那沙门氏菌外，大部分沙门氏菌都不发酵乳糖。通常不利用杨苷、肌醇、蔗糖、侧金盏花醇和棉子糖，也不产生。甲基葡萄糖苷。不产吲哚，不分解尿素，甲基红试验阳性，但Ⅶ试验阴性。DNA中G十Cmo1%为50-53。
绝大多数沙门氏菌对人和动物有致病性，能引起人和动物的多种不同临床表现的沙门氏菌病，并为人类食物中毒的主要病原之一，在医学、兽医和公共卫生上均十分重要。
根据新近的沙门氏菌的分类方案，本属菌现可分为：肠道沙门氏菌（S. enterica）和邦戈尔沙门氏菌（S. bongori）两个种，肠道沙门氏菌又分为6个亚种：肠道亚种（enterica）、萨拉姆亚种（salamae）、亚利桑那亚种（arizonae）、双相亚利桑那沙门氏菌（arizonae）、豪顿沙门氏菌（houtenae）以及因迪卡沙门氏菌（indica）。这些种和亚种均属于对应的DNA同源群长期以来沙门氏菌根据其血清型分类，目前已有2 500种以上，其中只有10个以内的罕见血清型属于邦戈尔沙门氏菌，其余均属于肠道沙门氏菌，几乎包括了所有对人和温血动物致病的各种血清型菌株，并具有属的典型生化特性。
虽然对沙门氏菌已规定新的命名法，但通常仍惯用简单的通用命名，即以该菌所致疾病、或最初分离地名、或抗原式三种方式来命名。目前，对沙门氏菌或各亚种成员的鉴定主要根据生长试验，而血清型分型可作为一项亚种水平以上的鉴定内容。
形态及染色特性 沙门氏菌的形态和染色特性与同科的大多数其他菌属相似，呈直杆状0.7-1.5μm×2.0-5.0μm，革兰氏阴性。除雏沙门氏菌和鸡沙门氏菌无鞭毛不运动外，其余各菌均以周生鞭毛运动，且绝大多数具有Ⅰ型菌毛。
培养及生化特性 本属大多数细菌的培养特性与埃希氏菌属相似。只有鸡白痢、鸡伤寒羊流产和甲型副伤寒等沙门氏菌在肉汤琼脂上生长贫瘠，形成较小的菌落。在肠道杆菌鉴别或选择性培养基上，大多数菌株因不发酵乳糖而形成五色菌落。本菌属在培养基上也有S-R变异。
培养基中加入硫代硫酸钠、胱氨酸、血清、葡萄糖、脑心浸液和甘油等均有助于本菌生长。与肠道亚种相比，其余各亚种的生化反应虽然不太典型，但同一亚种各菌间的生化特性相当一致。有时极个别分离菌株在某一特性上可能有所不同，如发酵蔗糖或产生吲哚等，只要它们仍具有本菌属典型的O和H抗原，就不应将其排除在本菌属外。
绝大多数沙门氏菌发酵糖类时均产气，但伤寒和鸡伤寒沙门氏菌从不产气。正常产气的血清型也可能有不产气的变型，尤其在都柏林和鸡白痢沙门氏菌中更多见。本菌属通常不发酵阿拉伯糖、卫矛醇、鼠李糖、蕈糖和木糖。不发酵肌醇的有甲型副伤寒、乙型副伤寒、猪霍乱、仙台、伤寒、肠炎、纽波特、山夫顿堡、斯坦利和迈阿密等沙门氏菌。多数鸡白痢沙门氏菌菌株不发酵麦芽糖。猪伤寒沙门氏菌不发酵甘露糖。大部分沙门氏菌产生硫化氢，但甲型副伤寒、猪伤寒、仙台和巴布亚等菌型不产生，猪霍乱、伤寒和鸡伤寒沙门氏菌的反应则不定。本属菌通常能在西蒙氏枸橼酸盐琼脂上生长，但甲型副伤寒、猪伤寒、伤寒、都柏林、仙台、鸡伤寒、鸡白痢以及猪霍乱孔成道夫变种等沙门氏菌不利用。除甲型副伤寒血清型外，其余各菌均有赖氨酸脱羧酶。大部沙门氏菌的鸟氨酸脱羧酶呈阳性，但伤寒血清型为阴性。
抗原及变异 沙门氏菌具有O、H、K和菌毛四种抗原。O和H抗原是其主要抗原，构成绝大部分沙门氏菌血清型鉴定的物质基础，其中O抗原又是每个菌株必有的成分。
O抗原是沙门氏菌细胞壁表面的耐热多糖抗原，100℃2.5h不被破坏，它的特异性依赖于LPS多糖侧链的组成，而其决定簇又由该侧链上末端单糖及多糖链上单糖的排列顺序所决定。一个菌体可有几种O抗原成分，以小写阿拉伯数字表示。将具有共同O抗原（群因子）的各个血清型菌归入一群，以大写英文字母表示。因此目前已发现的全部沙门氏菌可分为A、B、C1-C4、D1-D3、E1-E4、F、G1-G2、H……2和O5l-O63，以及O65-O67，计51个O群，包括58种O抗原。
H抗原是本属菌的蛋白质性鞭毛抗原，计有63种，60℃30-60min及酒精作用均破坏其抗原性，但甲醛不能。H抗原可分为第1相和第2相两种。第1相H抗原以小写英文字母表示，其特异性高，常为一部分血清型菌株所具有，故曾称为特异相。第2相抗原用阿拉伯数字表示但少数是用小写英文字母表示的，其特异性低，常为许多沙门氏菌所共有，曾称为非特异相。多数沙门氏菌具有第1和第2两相H抗原，称作双相菌，常发生位相变异。少数沙门氏菌只有其中一相H抗原，称为单相菌。同一O群的沙门氏菌又根据它们的H抗原的不同再细分成许多不同的血清型菌。
K抗原是伤寒、丙型副伤寒和部分都柏林沙门氏菌表面包膜抗原，功能上相当于大肠杆菌：抗原，但一般认为其与毒力有关，故称为Vi抗原。Vi抗原系一种N-乙酰-D-半乳糖胺糖醛酸聚合物，60℃1h即破坏其凝集性和免疫原性。有Vi抗原的菌株不被相应的抗O血清凝集，将Vi抗原加热破坏后则能。在普通培养基上多次传代后易丢失此抗原。
沙门氏菌的抗原有时可发生变异，除H-O和S-R变异外，在菌型鉴定中最多见的是H抗原的位相变异。将一个双相沙门氏菌菌株在琼脂平板上划线分离，在所得的菌落中，有的有第1相H抗原，有的则有第2相H抗原。若任意挑取一个菌落在培养基上多次传代，其后代又可出现部分是第1相而另一部分是第2相的菌落。这种两个相的H抗原可以交相产生的现象称为位相变异。所以两相菌初次分离时，单个菌落的纯培养物往往只有一个相H抗原，鉴别时常只能检出一个相，而测不出另一相。此时，可用已知相血清诱导的位相变异试验来获得未知的另一个相H抗原。
用已知的沙门氏菌O和H单因子血清作玻板凝集试验，可确定一个沙门氏菌分离物的血清型或抗原式，对可能有Vi抗原的菌株还须用Vi抗血清鉴定之。本属菌的血清型表示方法是O抗原：第1相H抗原：第2相H抗原。例如鼠伤寒沙门氏菌血清型为1，4， [5]，12∶i∶1，2，即表示该菌具有O抗原1，4，[5]，12，第1相H抗原为i，第2相H抗原1，2，括号中抗原表示该抗原可能无。如有Vi抗原可写在O抗原之后，如伤寒沙门氏菌血清型为9，12，Vi∶d∶-。迄今，本菌属至少已有2 500个血清型。对人和温血动物致病的血清型绝大多数分属于A-F群，在疾病中经常出现的却不足50种。
致病性 本属菌成为人类沙门氏菌病的传染源之一。因此，沙门氏菌病是一种重要的人畜共患病。本菌最常侵害幼、青年动物，使之发生败血症、胃肠炎及其他组织局部炎症。对成年动物则往往引起散发性或局限性沙门氏菌病，发生败血症的怀孕母畜可表现流产，在一定条件下亦偶尔引起急性流行性暴发。在一个发病的畜禽群中，具有一定比例的个体是隐性感染或康复带菌者，并间歇地排菌，成为主要传染来源。许多带菌的野鸟和啮齿动物以及蜱和一些昆虫也能成为畜禽的一种传染来源。沙门氏菌很容易在动物与动物、动物与人、人与人之间通过直接或间接的途径传播，没有中间宿主。主要传染途径是消化道。许多环境条件，如卫生不良、过度拥挤、气候恶劣、内服皮质类激素、分娩、长途运输以及发生其他病毒或寄生虫感染，均可增加易感动物发生沙门氏菌病。
致病性类型 根据对宿主适应性或嗜性不同，可将沙门氏菌分成三群。第一群具有高度适应性或专嗜性，它们只对人或某种动物产生特定的疾病。属于这群的不多。例如鸡白痢和鸡伤寒沙门菌仅使鸡和火鸡发病，马流产、牛流产和羊流产等沙门氏菌分别致马、牛、羊的流产等；猪伤寒沙门氏菌仅侵害猪；伤寒与甲、乙、丙三型副伤寒以及仙台等血清型是高度适应于人类的沙门氏对动物不引起自然感染。第二群是在一定程度适应于特定动物的偏嗜性沙门氏菌，仅个别清型，如猪霍乱和都柏林沙门氏菌，分别是猪和牛羊的强适应性菌型，多在各自宿主中致病但也能感染其他动物。现在常可从羔羊腹泻中分离到亚利桑那沙门氏菌，并认为这型菌正在适应于羊。第三群是非适应性或泛嗜性沙门氏菌，它们具有广泛感染的宿主谱，能引起人和各种动物的沙门氏菌病，具有重要的公共卫生意义。这群血清型占本属的大多数，鼠伤寒和肠炎沙门氏菌是其中的突出代表。常见的危害人和动物的泛嗜性沙门氏菌约20余种，加上专嗜性和偏嗜氏菌型不过仅30余种。
除鸡和雏沙门氏菌外，绝大部分沙门氏菌培养物经口或腹腔或静脉接种小鼠，能使其发病死亡。但致死剂量随接种途径和菌种毒力不同而异。豚鼠和家兔对本菌易感性不及小鼠。
毒力因子 沙门氏菌的毒力因子有多种，其中主要的有脂多糖、肠毒素、细胞毒素及毒力基因等。脂多糖（LPS） 是沙门氏菌外胞壁的基本成分，构成细菌的O抗原和内毒素。它是本菌的一个重要的毒力因子。在防止宿主吞噬细胞的吞噬和杀伤作用上起着重要作用。可引起宿主发热、粘膜出血、白细胞减少、弥散性皿管内凝血、循环衰竭等中毒症状以及休克死亡。
肠毒素 已知有些沙门氏菌血清型可产生肠毒素。在鼠伤寒沙门氏菌中发现一种 热敏的、细胞结合型的霍乱毒素（CT）样肠毒素。它在结构、功能和抗原性上与CT和ETEC的LT1相似，即可引起CHO细胞伸长，在兔结扎肠中诱导液体分泌，与GMl神经节苷脂结合，可提高兔肠细胞内cAMP和前列腺素E2水平。其生物学活性可被抗CT抗体所中和。有A和B两种亚单位，分子量可能分别为25 000和12 000。在本菌还发现另一种肠毒素，可引起CHO细胞伸长，并致兔肠积液，但其活性不被CT抗血清中和。
细胞毒素 自然的和试验性沙门氏菌病肠炎的一个重要特征是肠上皮细胞的损伤，而造成这种损伤的因素可能是3种细胞毒素。其一对热和胰酶敏感，在许多血清型中均已发现。它可阻止Vero细胞的蛋白质合成，却不能被对Sht和SLT有中和作用的抗体所中和，其活性与一个56-78000的分子有关。其二是本菌外膜的：一种低分子量成分，已证明该毒素基因序列与其他一些沙门氏菌以及各种志贺氏菌和ETEC之间存在高度相关性第三种是26000的细胞结合型接触性的溶血素，对Vero等细胞系均有致死作用，可引起细胞的快速崩解。分子大小和活性不同于已知的其他溶血素。
侵袭力与毒力基因 有毒力的沙门氏菌菌株能侵入小肠粘膜上皮细胞，并穿越该细胞层到达下层组织。菌细胞虽然可在此部位被吞噬细胞吞噬，但不被杀灭并可在细胞内继续生长繁殖。这种抗吞噬作用除与O抗原以及Vi抗原有关外，现在认为，沙门氏菌具有质粒和染色体的毒力基因。它编码的产物有助于病原体在宿主体内定居和（或）造成机体损伤。自1982年起，已先后在鼠伤寒、猪霍乱、都柏林、肠炎、羊流产、鸡伤寒、鸡白痢等沙门氏菌中鉴定不同分子量的毒力质粒，含毒力质粒的血清型菌株对小鼠的毒力要比其相应的无质粒菌株强数百至数万倍不等。沙门氏菌染色体基因对加强与质粒相关的毒力表达是必需的，在染色体上至少有9个侵袭位点（inv）和其他许多基因均与本菌的侵袭力有关。
在不同血清型沙门氏菌的毒力质粒（spv）中存在一个含毒力基因的高度保守的10kb左右区域，而毒力区1位于一个8.2kbDNA片段中，该片段具有一个操纵子和5个编码基因（spvR、spvA、spvB、spvC、spvD）。该毒力区域内的基因功能包括抵抗血清补体介导的杀菌作用、免疫抑制、细胞内生存和生长以及刺激脾脏肿大。
染色体毒力基因的invE基因似乎与沙门氏菌对上皮细胞的内化作用有关，invA基因编码的蛋白质与毒力和蛋白转移有关。invE或invA的突变体可吸附于上皮细胞但不能损伤细胞。在紧连invA基因处有一个超侵袭位点 （hil）码一个侵袭蛋白或者编码侵袭蛋白表达的激活子。在染色体上还存在由两种组分调控的phoP/phoQ系统控制基因。此外染色体上还有与本菌毒力有关的许多基因，如CT样肠毒素的染色体基因、细胞毒素基因LPS基因、鞭毛基因以及转铁蛋白基因和热休克蛋白（HSPs）基因等。
免疫性 体液抗体与细胞免疫在抗沙门氏菌感染中都很重要。动物接触环境中沙门氏菌或在注射疫苗后，其体液免疫应答主要是IgM抗体。在疾病康复或口服弱毒苗感染的动物肠道中可出现特异性分泌型IRA。沙门氏菌免疫母牛的初乳和奶中含有特异性抗体，阻断了细菌对肠道上皮细胞的吸附和穿入，可为其后代提供肠道中抗沙门氏菌的能力。用无毒性的沙门氏菌突变株或热灭活的菌体免疫动物后，其血清抗体水平与动物抗人工感染的保护力之间并无相关性。如用灭活菌苗免疫犊牛，尽管其有高滴度的特异抗体，但仍可免疫失败。最近认为，血清中抗O抗原的IgG抗体能够为动物提供抗沙门氏菌病的保护力。已经肯定，细胞免疫在抗沙门氏菌感染中具有重要作用。致敏T细胞的转移可提供保护力，在缺少免疫T细胞的情况下，巨噬细胞、细胞以及高免血清的转移却没有保护性。细胞免疫反应性与大剂量沙门氏菌攻击动物的保护性通常呈现很好的相关性。目前已将巨噬细胞移走抑制因子（MIF）试验作为判断动物是否具有细免疫应答的一个很好的体外指标。
微生物学诊断 对未污染的被检组织可接在普通琼脂、血琼脂或鉴别培养基平板上划线分离，但已污染的被检材料如饮水、粪便、饲料、肠内容物和已败坏组织等，因含杂菌数远超过沙门氏菌，故常需要增菌培养基增菌后再行分离。
挑取鉴别培养基上的可疑菌落几个分别纯培养，并同时分别接种三糖铁（TSI）琼脂和尿素琼脂，37℃培养24h。若有二者反应结果均符合沙门氏菌者，则取其TSI琼脂的培养物或与其相应菌落的纯培养物做沙门氏菌O抗原群和生化特性的进一步鉴定试验。必要时可做血清型分型。
如需进一步鉴定分离菌株的血清型则可应用分群抗O血清（A-F群）作凝集试验，以判定其群别。然后使O抗原单因子血清来测定待检菌的O抗原组成，再查沙门氏菌抗原表，取可能的第一或第二抗H血清以测定其单相原。再用含该相H抗血清的半固体培养基做成U形管培养基，在一端接种被检菌，经37℃培养后，于另一端挑取培养物做成纯培养，就能获得有另一相鞭毛的菌种，用抗H血清测出另一相H抗原。至此，以鉴定的血清型。如只作一般性鉴定，则只需用可疑菌落的纯培养或TSI琼脂培养物与A-F群多价抗O血清作玻板凝集，即可判明该菌是否属于A-F群中的沙门氏菌。
除上述常规的沙门氏菌分离鉴定方法外，刘秀梵等先后研制出沙门氏菌A-F群主要O抗原的单克隆抗体，以及抗沙门氏菌共同鞭毛蛋白的属特异性单克隆抗体。利用A-F群单克隆抗体通过直接凝集、免疫荧光和ELISA等方法可检出多种样品中的A-F群沙门氏菌。近来又用酶标记的属特异性单抗和OQ单抗建立了单抗竞争ELISA，几乎能检出现有已知的各种血清型沙门氏菌。这为沙门氏菌的检验提供了一种简单、快速的血清学诊断方法。近十多年来，国外不少学者还研究了多种快速鉴定本属菌的方法，如抗体包被的有色乳胶颗粒凝集试验、C8脂酶快速法、PG琼脂推断性鉴定法、免疫磁力分离法以及核酸探针、PCR和磁性PCR等方法。
防制 目前应用的兽用疫苗多限于预防各种家畜特有的沙门氏菌病，例如猪副伤寒、马流产以及牛、羊的都柏林等沙门氏菌的灭活菌苗，在国内外均已应用，两次接种即可预防孕畜流产或幼畜感染。据报道，用减毒或无毒活菌注射或口服免疫动物，效果优于灭活菌苗，但有些国家禁用。
用S型弱毒鸡伤寒沙门氏菌苗取代灭活菌苗免疫家禽，收到较好的免疫效果，免疫期约达8个月。国外有用鸡伤寒沙门氏菌外膜蛋白制成的高浓度水剂或油佐剂免疫8-12周龄鸡，免疫后3周即能抵抗强毒菌攻击。据Puka报道，用吖啶黄培养基连续230次传代，致弱的火鸡源鸡伤寒沙门氏菌株免疫接种5-10日龄雏鸡，既无不良反应又能抵抗强毒菌攻击，还不影响其以后的产蛋量。迄今，对多种畜禽致病的其他沙门氏菌仍无法制出普遍有效的菌苗。
防治禽沙门氏菌病主要应严格执行卫生检验和检疫，并采取防止饲料和环境污染等一系列规程性措施，净化鸡群并颁发证书。一些国家自实行规程以来，已消灭或控制了鸡白痢和鸡伤寒。
现阶段有效的治疗抗生素主要有庆大霉素、卡那霉素、呋喃唑酮、氯霉素、TMP-SMZ以及诺氟沙星或环丙沙星等。但因本属菌的耐药菌株不断在增加，故最好使用之前应作药敏试验。
畜禽常见的沙门氏菌
鼠伤寒沙门氏菌（1，4，[5]，12：i：1，2） 本菌第一相H抗原“i”是由转导噬菌体Iota或PIT22溶原化后所形成的。它有极广泛的致病性，是当前世界各国分离率最高的菌型之一，能致各种畜禽、犬、猫及试验动物的副伤寒，表现胃肠炎或败血症，也可引起人类的食物中毒。在牛、羊和马中所致的流产及急性胃肠炎的频率已超过都柏林和马流产沙门氏菌。在鸡白痢已控制的地区，本菌是鸡群中最多见的一种沙门氏菌感染菌型，并经卵巢传染。有一株缺少05抗原的哥本哈根变种，主要对家鸽致病，常造成很大损失。根据糖发酵和酒石酸盐利用试验，可将本菌分成38个生物型。利用噬菌体可将其分为207个噬菌体型。本菌的Lr2株染色体图谱是沙门氏菌中了解最清楚的。
猪霍乱沙门氏菌（6，7：c：1，5） 抗原式中的6，7可经溶原化后转为6，7或6∶，7，14。本菌主要引起幼猪和架子猪的败血症以及肠炎，对成年猪多呈隐性带菌或为猪瘟的继发感染菌，间或引起人类的食物中毒以及侵害其他动物。本菌不发酵阿拉伯糖和海藻糖（蕈糖）。也不利用卫矛醇和肌醇。具有第一相H抗原“C”的菌株不产生H2S，而缺少“C”抗原的菌株产生H2S，称其为猪霍乱沙门氏菌孔成道夫变种。
猪伤寒沙门氏菌（6，7：c：1，5） 本菌抗原式与猪霍乱血清型一致，但只侵害猪。已发现的Voldagsen变种缺少“c”抗原。本菌与猪霍乱沙门氏菌的主要区别在于它生长贫瘠，能发酵阿拉伯糖和海藻糖，产少量气，不产生H2S，也不利用酒石酸盐。
都柏林沙门氏菌（1，9，12[V1]：g，p：-） 近年来本菌在许多地区具有较高的分离率，主要致怀孕牛流产及犊牛肠炎或败血症，还能引起绵羊、山羊的流产或羔羊腹泻，且对羊的适应性有增强趋势，曾有过致人食物中毒及马驹感染的报道。根据其对阿拉伯糖和鼠李糖发酵反应，可分成3个生化变异型。
肠炎沙门氏菌（1，9，12：g：m：[1，7]） 本菌有广泛寄主谱，对家畜的感染率不高，而对人和禽的分离率较高，主要引起畜禽的胃肠炎及人类肠炎和食物中毒。根据卫矛醇发酵、甘油品红试验和各种酒石酸盐反应，已将本菌分为4个生化变异型。
马流产沙门氏菌（4，12：-：e，n，x） 本菌不感染其他动物，只侵害怀孕马属动物使之发生流产间或继发子宫炎，对公马致髯甲瘘或睾丸炎。本菌存在于流产的胎盘、胎儿和流产马阴道分泌物及局部炎性灶。感染母马血清中的凝集抗体效价在1：500以上，流产1周后可高达1：5000，一般可维持1个月左右，有的能达2个月，以后逐渐下降。
牛病沙门氏菌（6，8：r：1，5） 本菌最初自一头病牛分得，后知其能致多种哺乳动物疾病，也引起人类食物中毒，在婴儿腹泻中曾有发现。在一些地区，本菌对牛的感染偶呈地方流行性。
鸭沙门氏菌（3，10：e，h：1，6） 本菌最初分离于雏鸭急性病例，但它具有广泛寄主种类，能致多种畜禽和人发病。分布较广，在一些国家其分离率仅次于鼠伤寒、都柏林、猪霍乱等沙门氏菌。初次分离的菌株多数不发酵木胶糖。
雏沙门氏菌（1，9，12：-：-） 又称鸡白痢沙门氏菌，引起雏鸡急性败血症，多侵害20日龄以内幼雏， 日龄较大的雏鸡可表现白痢，发病率和致死率相当高。对成年鸡主要感染生殖器官，呈慢性局部炎症，常导致母鸡产蛋量明显下降，并经卵传染，所产蛋的孵化率和出雏率也明显降低。还可感染火鸡，对其他禽和鸟类偶能感染。
鸡沙门氏菌（1，9，12：-：-） 又称鸡伤寒沙门氏菌，血清型与雏沙门氏菌一致均无鞭毛，但在培养基上生长较雏沙门氏菌略丰。在鸡群中出现率不及雏沙门氏菌。二者在生化上的区别主要是本菌能发酵卫矛醇与麦芽糖，但不对鸟氨酸脱羧基，而雏沙门氏菌在这些项目上恰好相反。鸡与火鸡都感染，可致产蛋前各种日龄鸡的败血性伤寒症，也致成年母鸡卵巢炎症。
