肠杆菌科知识导图

肠杆菌科细菌分布广，寄主范围大，人、动物、植物都有寄生或共生、附生、腐生，也可在土壤或水中生存，与人类关系密切，肠杆菌科细菌易于培养，有需要的收藏下图了解吧！

肠杆菌科

• 是一大群生物学性状相似的革兰阴性杆菌，常积聚在人和动物的肠道内，亦存在于土壤、水和腐物中。 致病菌：有少数新菌总是引起人类疾病，如伤寒沙门菌、志贺菌、鼠疫叶尔森菌等； 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。 肠杆菌科细菌共同生物学特性： 相似的形状和染色：中等大小G-杆菌。大多有菌毛，少数有周鞭毛，少数有荚膜，不产生芽胞； 简单地培养条件：兼性厌氧或需氧，营养要求不高； 活泼的生化反应：过氧化氢酶实验（+）、氧化酶实验（-）、乳糖发酵实验可初步鉴别志贺菌、沙门菌和其他大部分非致病肠道肝菌，前二者不发酵乳糖； 抗原结构：主要有菌体O抗原、鞭毛H抗原和荚膜抗原； 抵抗力：对理化因素抵抗力不强； 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。 抗原结构： 菌体抗原（O）：细胞壁LPS最外层的特异性多糖，耐热，产生IgM类抗体。可产生“S-R”变异，毒力减弱； 鞭毛抗原（H）：鞭毛蛋白，不耐热，产生IgG类抗体。可发生“H-O”变异，失去动力； 荚膜抗原：荚膜多糖，不耐热，在O抗原外，组织O抗原凝集。如Vi抗原（伤寒沙门菌）、K抗原（大肠埃希菌）。
• 埃希菌属
  • 有6个种，大肠埃希菌是临床最常见、最重要的一个菌种。 1、大肠埃希菌是肠道中最重要的正常菌群； 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； 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。
  • 生物学性状
    • 形态与染色
      • G-杆菌，中等大小，多数菌株有周身鞭毛，有菌毛，包括普通菌毛和性菌毛，无芽胞。
    • 培养特性
      • 兼性厌氧，营养要求不高； 液体培养基中呈混浊生长； 普通培养基上生长良好，形成直径2-3mm圆形、凸起、灰白色S型菌落。
    • 生化反应
      • 能发酵葡萄糖等多种糖类，产酸并产气。发酵乳糖，产酸产气。 克氏双糖管中，斜面和底层均产酸产气； 硫化氢（-）、动力（+）（与沙门菌属、志贺菌属鉴别）； IMViC实验结果为“++--” 克氏双糖管——双糖含铁培养基鉴定 葡萄糖和乳糖比例为1：10。含有指示剂，遇酸变黄。 分解葡萄糖和乳糖，产生大量的酸，底层和斜面均呈黄色，例如大肠埃希菌； 即不分解葡萄糖，也不分解乳糖则底层不变色，例如铜绿假单胞菌； 只分解葡萄糖，不分解乳糖，则斜面不发酵为红色，底层变酸呈黄色，例如志贺菌。 代谢糖产气则培养基中出现气泡或断裂。 含有二价铁离子，与H2S变黑。
    • 抗原结构
      • 有O、K、H三种抗原，是血清学分型的基础。
    • 抵抗力
      • 对热抵抗力较强，55℃经60分钟或60℃加热15分钟仍有部分细菌可存活； 在自然界的水中可存活更久； 在温度较低的粪便中可存活更久； 对化学消毒剂敏感，胆盐、煌绿等对其有抑制作用； 对磺胺类、链霉素、氯霉素等药物敏感，但易产生耐药。
  • 致病性和免疫性
    • 致病物质
      • 菌体成分
        • 粘附素、荚膜、内毒素、载铁蛋白、Ⅲ型分泌系统。
      • 外毒素
        • 不耐热肠毒素（LT）、耐热肠毒素（ST）、志贺毒素（Stx）、溶血素A（在尿路致病性大肠埃希菌致病中有重要作用）。 不耐热肠毒素（LT）： LT-Ⅰ、LT-Ⅱ； LT-Ⅰ是引起人类胃肠炎的致病物质； 不耐热，65℃30分钟破坏； 致病机制与霍乱肠毒素相似，通过提高腺苷酸环化酶活性促进肠液分泌。 耐热肠毒素（ST）： STa、STb； 耐热，100℃20分钟不被灭活； STa作用于鸟苷酸环化酶，使细胞内cGMP升高，肠液分泌增加，引起腹泻。 志贺毒素（Stx）： Stx-Ⅰ、Stx-Ⅱ； 肠出血性大肠杆菌（EHEC）表达，可引起上皮细胞微绒毛A/E损伤，导致吸收受损引起血性腹泻； Stx由1个A单位和5个B单位组成。A单位活化后可裂解60S核糖体亚单位的28sRNA，组织其与氨酰tRNA的结合，终止蛋白质合成，肠绒毛结构的破坏可引起吸收减低和液体分泌的相对增加。
    • 所致疾病
      • 肠道外感染
        • 肠道外感染主要由正常菌群条件致病，多为内源性感染；肠道感染则多为外源性感染。
        • 泌尿道感染
          • 尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎。
        • 化脓性感染
          • 腹膜炎、阑尾炎、手术创口感染、败血症、脑膜炎。
      • 胃肠炎
        • 肠产毒素型大肠埃希菌（ETEC）记
          • ETEC的肠毒素有不耐热（LT）和耐热（ST）两种，均由质粒编码。不耐热肠毒素Ⅰ（LT-Ⅰ）是引起人类肠胃炎的致病物质。LT-Ⅰ由1个A亚单位和5个B亚单位组成。A亚单位是毒素的活性部位。B亚单位与肠粘膜上皮细胞表面的GM1神经节苷脂结合后，使A亚单位穿越细胞膜与腺苷环化酶作用，令胞内ATP转化为cAMP。胞质内cAMP水平升高后，导致肠黏膜细胞内水、氯和碳酸氢钾等过度分泌至肠腔，同时钠的再吸收减少，导致可持续几天的腹泻。 ETEC的耐热肠毒素可分STa和STb两型，STa的作用机制与LT-Ⅰ不同，其引起腹泻是通过激活肠黏膜细胞上的鸟苷环化酶，使胞内cGMP量增多而导致腹泻。 感染旅游者、婴幼儿。
        • 肠侵袭性大肠埃希菌（EIEC）
          • 作用部位：大肠； 疾病与症状：侵犯较大儿童和成人；水样便，继以少量血便，腹痛，发热； 致病机制：质粒介导侵袭和结肠粘膜上皮细胞；
        • 肠致病性大肠埃希菌（EPEC）
          • 作用部位：小肠； 疾病与症状：婴儿腹泻；水样便，恶心、呕吐，发热； 致病机制：质粒介导A/E组织病理变化，伴上皮细胞绒毛结构破坏，导致呼吸受损和腹泻。
        • 肠出血性大肠埃希菌（EHEC）记
          • 为出血性结肠炎和溶血性尿毒综合征（HUS）的病原体。 作用部位：大肠； 疾病与症状：婴儿易感染；水样便，继以大量出血，剧烈腹痛，低热或无，可并发溶血性尿毒综合征（HUS）、急性肾衰竭。 致病机制：溶原性噬菌体编码志贺毒素，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。
        • 肠聚集性大肠埃希菌（EAEC）
          • 作用部位：小肠； 疾病与症状：旅行者、婴幼儿腹泻；持续性水样便，呕吐，脱水，低热； 质粒介导凝集性粘附上皮细胞，伴绒毛变短，单核细胞亲润和出血，液体吸收下降。
  • 微生物学检查法
    • 临床标本的检查
      • 标本
        • 肠外感染采取中段尿、血液、脑脊液等；肠道感染则取粪便。
      • 分离培养与鉴定
        • 直接涂片染色镜检； 分离培养与鉴定：IMViC实验、生化反应、鉴别培养基（肠内感染）； 血清学方法、特异性核酸检测。
        • 肠道外感染
        • 肠道内感染
    • 卫生细菌学检查
      • 指标——大肠菌群数。 发酵乳糖产酸产气的肠道杆菌，包括埃希菌属、枸橼酸杆菌属、克雷伯菌属、鸡肠杆菌属等。
  • 防治原则
    • 疫苗（针对ETEC、EHEC); 根据药敏试验结果选择抗生素； 尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作； 饮食卫生 污染的水和食品是ETEC最重要的传染媒介，EHEC则常有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。
• 志贺菌属
  • 人类细菌性痢疾的病原菌，俗称痢疾杆菌； 主要流行于发展中国家； 我国传染病发病数和死亡数排序中，痢疾发病数在前五位，死亡数在前十位。
  • 生物学性状
    • 形态与染色
      • G-短小杆菌，有菌毛，无鞭毛，无芽胞，无荚膜。
    • 培养特性
      • 兼性厌氧，营养要求不高； 液体培养基中呈混浊生长； 普通培养基和SS培养基上生长良好，形成中等大小，直径2mm，半透明的光滑型菌落，宋内志贺菌可形成扁平、粗糙的菌落。
    • 生化反应
      • 可分解葡萄糖，产酸不产气，不发酵乳糖，不分解尿素，不形成硫化氢； 克氏双糖管中，斜面不发酵，底层产酸不产气，硫化氢阴性、动力阴性（可同沙门菌、大肠埃希菌鉴别）； IMViC实验结果为“-+--”。
    • 抗原结构
      • 有O和K两种抗原。O抗原是分类的依据，籍以志贺菌属分为4种和40余血清型： A群即痢疾志贺菌 B群即福氏志贺菌 C群即鮑氏志贺菌 D群即宋内志贺菌。 K抗原：少数型和分离菌株表面存在，不耐热，可阻止O抗原和相应抗体结合。
    • 抵抗力
      • 抵抗力比其他肠道杆菌弱； 对热、酸和一般消毒剂敏感，加热60分钟或阳光照射30分钟或1%式碳酸15-30分钟可被杀死； 37℃水中存活20天，污染食物里10-20天，蝇肠内可存活90天； 在粪便中数小时内死亡，故粪便标本应迅速送检。
  • 致病性和免疫性
    • 致病物质
      • 侵袭力
        • 靶细胞
          • 回肠末端和结肠部位的黏膜上皮细胞。
        • 致病主要决定因素
          • 菌毛——黏附作用（质粒编码）。
        • 通过Ⅲ型分泌系统上皮细胞和巨噬细胞分泌4种蛋白——导致内吞
        • 溶解吞噬小泡——侵入细胞内生长繁殖
      • 内毒素
      • 外毒素
        • 志贺毒素（ST） 阻止蛋白质合成，细胞损伤。
    • 所致疾病
      • 细菌性痢疾
        • 痢疾志贺菌感染病情重且易流行、宋内志贺菌多引起轻型感染、福氏志贺菌感染易转变为慢性。 症状：发热、水样腹泻、腹痛、里急后重、脓血粘液便。
      • 传染源
        • 病人和携带者。
      • 传播途径
        • 粪-口途径。
      • 致病特点
        • 人类是唯一的宿主，感染灶局限于肠道，病菌一般不入血。
    • 免疫性
      • 感染后产生无保护的的循环抗体； 不长久，不牢固（型别多、局部感染）； 抗感染免疫主要是消化道黏膜表面的分泌型IgA（sIgA）。
  • 微生物学检查法
    • 标本
      • 及时送检、30%甘油缓冲盐水或专门送检的培养基内保存、抗生素前。
    • 分离培养与鉴定
      • 标本-SS平板-选取无色菌落-进行染色、含糖含铁（克氏双糖）培养和鉴定、生化鉴定（IMViC）、血清学鉴定、毒力实验等。 SS平板上无色半透明。
    • 毒力实验
      • Sereny实验、志贺毒素（ST）测定。
    • 快速诊断法
      • 免疫染色法
      • 免疫荧光菌球法
      • 协同凝集实验
      • 乳胶凝集实验
      • 分子生物学方法
  • 防治原则
    • 及时诊断隔离治疗病人和带菌着； 饮食和饮水卫生，粪便无害化处理、垃圾处理和灭蝇； 口服减毒活疫苗如链霉素以来株（Sd）活疫苗。治疗一般首选氟喹诺酮类抗生素。此菌很易出现多重耐药菌株。
• 沙门菌属
  • 一群寄生于动物和人类肠道中的革兰阴性菌，有几千个血清型，可分三类： 对人致病：伤寒沙门菌、副伤寒沙门菌等； 对人与动物致病：猪霍乱沙门菌、鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌等； 对动物致病：其他沙门菌。
  • 生物学性状
    • 形态与染色
      • G-短杆菌，中等大小，多数有菌毛和周鞭毛，无荚膜，无芽胞。
    • 培养特性
      • 兼性厌氧，营养要求不高； 普通培养基上形成大小、圆形、无色透明的光滑型菌落； SS培养基上为无色透明小菌落。
    • 基因组特征
    • 生化反应
      • 不分解蔗糖、不发酵乳糖； 发酵葡萄糖、麦芽糖和甘露醇，产酸产气，但伤寒沙门菌产酸不产气； IMViC实验结果为“-+-+”； 克氏双糖管中，斜面不发酵和底层产酸产气（伤寒沙门菌产酸不产气），硫化氢（+/-），动力（+）； 尿素酶（-）（与变形杆菌鉴别）。
    • 抗原构造
      • 菌体抗原（O）：脂多糖，耐热，产生IgM类抗体。分组依据； 表面抗原（Vi抗原）：与毒力有关，不耐热，抗吞噬作用，抵抗抗体、补体等破坏菌体作用。用于诊断伤寒带菌着指标； 鞭毛抗原（H）：鞭毛蛋白，不耐热，产生IgG类抗体。分型依据。
    • 抵抗力
      • 对理化因素的抵抗力较差； 在水中可存活2-3周，在粪便中可存活1-2个月； 60℃加热15-30分钟可被杀死； 对化学消毒剂敏感，但对胆盐、煌绿等耐受，可用作选择培养基成分。
  • 致病性和免疫性
    • 致病物质
      • 侵袭力
        • Vi抗原、菌毛。有保护作用和介导侵入宿主细胞。
      • 内毒素
        • 可引起体温↑，WBC↓，血压↓——中毒症状和休克。
      • 肠毒素
        • 类似肠毒素性大肠埃希菌的肠毒素。
    • 所致疾病
      • 肠热症
        • （伤寒和副伤寒）：我国法定传染病，病菌经消化道侵入，沙门菌是胞内寄生菌。肝、脾肿大，皮肤淡红色皮疹数个。
      • 胃肠炎
        • （食物中毒）：常见食物主要为肉类食品、蛋类、奶和奶制品。
      • 败血症
        • 多见于儿童和免疫力低下成人。经口感染后，病菌即侵入血循环。败血症症状严重，但肠道病状较少见。
      • 无症状带菌着
        • 细菌留着胆囊或尿道中，成为重要的传染源。
    • 免疫性
      • 肠热症后可获得一定程度的免疫性； 胞内寄生菌，特异性细胞免疫室重要防御机制； 特异性体液抗体也有辅助杀菌作用； 胃肠炎的恢复与sIgA产生有关。
  • 微生物学检查法
    • 标本
      • 胃肠炎：取可疑食物、粪便、呕吐物； 败血症：取血液； 肠热症：根据病程不同采集不同标本——第1周取外周血，第2周起取粪便，第3周起取还可去尿液，从第1至3周均可取骨髓液。副伤寒病程短相对提前。
    • 分离培养和鉴定
      • 标本-增菌培养-分离培养（SS平板）-结合生化实验及血清学实验鉴定。 SS平板上无色半透明。
    • 血清学检查（肥达实验）
      • 肥达实验 原理：已知抗原+病人血清查抗→定量凝集实验； 已知抗原——伤寒沙门菌O抗原、H抗原和三种引起肠热症沙门菌的H抗原（A、B、C）。 注意事项：1诊断标准：伤寒沙门菌O抗体效价≥1：80，H抗体效价≥1：160，其他致肠热症沙门菌H抗体效价≥1：80。
      • 正常值
      • 动态观察
        • 抗体效价逐次递增或恢复期效价比初次效价≥4倍者时才有诊断意义。
      • O与H抗体的诊断意义
        • 若O和H效价均超过正常值，则肠热症可能性大；若两者均低，患者可能性小；若O高H低，可能是感染早期或其他沙门菌交叉感染；若O低H高，可能是曾经感染或预防接种或非特异回忆反应。
      • 其他
        • 早期使用抗生素或患者免疫功能低下可使肥大反应（-）。
    • 伤寒带菌着的检出
      • 检测可疑者血清Vi抗体效价。
  • 防治原则
    • 查找、消除传染源； 饮水、食品等的卫生； 特异性预防：接种伤寒Vi荚膜多糖疫苗； 治疗选择氯霉素、氨苄西林和环丙沙星等抗生素。
• 克雷伯菌属（了解）
  • 广泛分布于自然界，在人和动物的呼吸道及肠道内常见； 机会致病菌； 有7种，其中肺炎克雷伯菌肺炎亚种最常见，所致疾病占克雷病菌属感染的95%以上。
  • 生物学性状
    • G-，无芽胞、鞭毛，有较厚荚膜的一群杆菌； 营养要求不高，在普通琼脂培养基上形成较大的灰白色黏液菌落，呈黏液型菌落（M型），以接种环挑之易拉成丝； 通常存在于自然界和人体咽、鼻咽腔、肠道中； 易产生耐药性——医院获得性感染最常见的病原菌之一。
  • 致病性与免疫性
    • 致病物质
      • 荚膜
      • 荚膜合成相关基因
      • 气杆菌属（铁载体）
    • 所致疾病
      • 重症肺炎、支气管炎、肠炎、婴幼儿脑膜炎、泌尿系统感染、创伤感染和败血症等；鼻炎；鼻咽部慢性肉芽肿。
    • 免疫性
      • 可获得较牢固的特异性免疫力； 免疫机制主要是产生荚膜多糖型特异性抗体。
  • 微生物学检查法
    • 标本
      • 痰液、脓液、粪便脓血或黏液、尿液、血液等； 直接涂片检查：G-杆菌，负染法可见荚膜。
    • 分离培养与鉴定
      • 血平板（菌落黏稠，接种环挑之易拉成丝）、SS培养基（红色菌落）。
    • 血清学鉴定
      • 荚膜肿胀实验。
  • 防治原则
    • 合理使用抗生素；减少临床交叉感染。
• 其他菌属
  • 变形杆菌属
    • 条件致病菌，可引起泌尿道感染，食物中毒； G-杆菌，多形性，无荚膜，有周身鞭毛，有菌毛，营养要求不高； 迁徙生长现象：变性杆菌在固体培养基上呈扩散性生长，形成以菌接种部位为中心的厚薄交替，同心圆型的层层波状菌苔，这种现象称为迁徙生长现象； 不发酵乳糖，具有尿素酶能迅速分解尿素； 与立克次体有共同抗原：外斐试验。
  • 肠杆菌属
  • 沙雷菌属
  • 枸橼酸杆菌属
  • 摩根菌属