病原生物学(第2版)
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第九章 螺形菌

螺形菌(spiral bacterium)是菌体弯曲的细菌的总称。与人类感染关系密切的螺形菌主要包括弧菌属、螺杆菌属和弯曲菌属的细菌。

第一节 弧菌属

弧菌属(Vibrio)是一群菌体短小且弯曲成弧形的革兰氏阴性菌。它与肠杆菌科细菌的主要不同点是氧化酶试验阳性(麦契尼可夫弧菌除外)和有一根位于菌体一端的单鞭毛。弧菌属细菌广泛分布于自然界,以水中最多。目前有119个种,其中至少有12个种与人类感染有关,尤以霍乱弧菌和副溶血性弧菌最为重要。

一、霍乱弧菌

霍乱弧菌(V. cholerae)是人类霍乱(cholera)的病原体。霍乱是一种急性烈性消化道传染病,一旦出现流行,在人群中扩散极为迅速。自1817年以来,已发生过7次世界性霍乱大流行。1883年,在第五次霍乱大流行期间,科赫(Koch)从患者粪便中分离出古典生物型霍乱弧菌,古典生物型霍乱弧菌引发前六次霍乱大流行。1905年,从埃及西奈半岛El Tor检疫站分离出El Tor生物型,该型引发从1961年开始的第7次霍乱大流行。1992年,印度和孟加拉国一些城市出现霍乱流行,分离获得新的流行株O139群,这是首次由非O1群霍乱弧菌引起的流行。

(一)生物学性状

1. 形态与染色 霍乱弧菌菌体大小为(1.5~3.0)μm×(0.5~0.8)μm。从患者中新分离出的细菌形态典型,呈弧形或逗点状(彩图9-1-1)。但经人工培养后,细菌常呈杆状而不易与肠道杆菌区分。革兰氏染色阴性。在菌体一端有一根单鞭毛。若取患者米泔水样粪便或培养物直接涂片染色镜检,可见细菌相互衔接,平行排列如“鱼群”状。米泔水样粪便悬滴观察,可见细菌运动极为活泼,呈流星样穿梭。有菌毛,无芽胞,有些菌株(包括O139)有荚膜。

2. 培养特性与生化反应 兼性厌氧,营养要求不高。生长繁殖的温度范围大(18~37℃),故可在外环境中生存。耐碱不耐酸,在pH8.8~9.0的碱性蛋白胨水或碱性琼脂平板上生长良好,因其他细菌在此pH中不易生长,故初次分离霍乱弧菌常用碱性蛋白胨水增菌。在碱性琼脂平板上,菌落直径约为2mm,圆形,光滑,透明。分离霍乱弧菌常用硫代硫酸盐-柠檬酸盐-胆盐-蔗糖(thiosulfate citrate bile salts sucrose agar, TCBS)琼脂培养基,霍乱弧菌因可分解蔗糖形成黄色菌落。霍乱弧菌可在无盐环境中生长,而其他致病性弧菌则不能。

霍乱弧菌触酶和氧化酶试验阳性;能发酵葡萄糖、蔗糖和甘露醇等,产酸不产气;不分解阿拉伯糖;能还原硝酸盐,吲哚试验阳性。

3. 抗原构造与分型 霍乱弧菌有O抗原和H抗原。O抗原耐热,100℃加热2h不被破坏,特异性较高;H抗原不耐热,100℃加热2h即被破坏,特异性较低,为弧菌属所共有。根据O抗原不同,现已有200个以上血清群,其中O1群和O139群引起霍乱,其余的血清群分布于地表水中,可引起人类胃肠炎等疾病,但从未引起霍乱流行。

根据生化反应和其他生物学特性差异,O1群霍乱弧菌可分为古典生物型(classical biotype)和El Tor生物型(El Tor biotype)两个生物型。两个生物型的生物学特性差异见表9-1-1。

表9-1-1 古典生物型与El Tor生物型的区别

注:括号内为少数菌株可出现的结果。

O1群霍乱弧菌菌体抗原由3种抗原因子A、B、C组成,根据3种抗原因子的组成特点,将O1群霍乱弧菌分为小川型(Ogawa)、稻叶型(Inaba)和彦岛型(Hikojima)3个血清型(表9-1-2)。

表9-1-2 霍乱弧菌O1群血清型

注:“+”凝集;“-”不凝集。

O139群在抗原性方面与O1群之间无交叉。在遗传性方面,如核糖型、限制性酶切电泳图谱、外膜蛋白、毒性基因等则与O1群的流行株相似。序列分析发现O139群失去了O1群的O抗原基因,出现了一个约36kb的新基因,编码与O1群不同的脂多糖抗原和荚膜多糖抗原,但与O22和O155等群可产生抗原性交叉。

4. 抵抗力 El Tor生物型和其他非O1群霍乱弧菌在外环境中的生存力较古典生物型强,在河水、井水及海水中可存活1~3周,有时还可越冬。本菌不耐酸,在正常胃酸中仅能存活4min。55℃湿热15min,100℃煮沸1~2min,0.5×10-6(0.5ppm)氯15min能杀死霍乱弧菌。以1:4比例加漂白粉处理患者排泄物或呕吐物,处理1h可达到消毒目的。

(二)致病性

1. 致病物质 霍乱毒素(cholera toxin, CT)是霍乱弧菌产生的主要致病物质。产生霍乱毒素的霍乱弧菌基因组含有生物型特异性霍乱毒素噬菌体CTXΦ基因组,另外,毒素共调节菌毛A(toxin coregulated pilus A, TcpA)、HapA、趋化蛋白(chemotaxis protein)、鞭毛等因素与细菌定植于肠黏膜有关。前噬菌体同时也携带副霍乱肠毒素(accessory cholera enterotoxin, ace)、紧密连接毒素(zonula occludens toxin, zot)、趋化性蛋白(chemotaxis proteins, cep)等毒力基因。在O1群和O139群中发现了多拷贝的上述毒力基因。

(1)霍乱毒素:是目前已知的致泻毒素中最为强烈的毒素,由前噬菌体CTXΦ携带的ctxActxB编码,是肠毒素的典型代表。霍乱毒素的结构和特性与ETEC产生的不耐热肠毒素非常相似,由一个A亚单位(分子质量为28kDa)和5个相同的B亚单位(每个亚单位分子质量为11.6kDa)构成的一个不耐热多聚体蛋白。B亚单位可与小肠黏膜上皮细胞的GM1神经节苷脂受体结合,霍乱毒素被内吞并通过逆行转运途径转运至内质网,在内质网内,A亚单位裂解为A1和A2多肽链,A1从B五聚体上分离进入细胞质,迅速与细胞膜内的腺苷酸环化酶的Gsα结合。A1作为腺苷二磷酸核糖基转移酶可使NAD(辅酶I)上的腺苷二磷酸核糖转移到G蛋白上,激活腺苷酸环化酶,使细胞内ATP转变为cAMP。刺激肠黏膜隐窝细胞主动分泌Cl-和HCO3-,抑制肠绒毛细胞对Na+的摄入,导致肠腔渗透压增加,大量水分由细胞进入肠腔,引起严重的腹泻与呕吐。

(2)黏附相关因素:霍乱弧菌活泼的鞭毛运动有助于细菌穿过肠黏膜表面黏液层而接近肠壁上皮细胞。细菌的菌毛TcpA是细菌定居于小肠所必需的因子,只有黏附定居后方可致病。趋化性蛋白Cep也可介导黏附作用。

(3)其他因素:副霍乱肠毒素Ace能够增加肠黏膜细胞液体的分泌;紧密连接毒素Zot可以松弛小肠黏膜上皮的紧密连接,增加小肠的通透性。hap基因编码的血凝素-蛋白酶有助于细菌从死亡细胞上解离。

O139群除具有上述O1群的致病物质和相关基因外,还存在多糖荚膜和特殊LPS毒性决定簇,其功能是抵抗血清中杀菌物质并能黏附到小肠黏膜上。

2. 所致疾病 霍乱弧菌是我国法定的甲类传染病霍乱的病原体。人是霍乱弧菌唯一的易感者。在地方性流行区,患者和无症状感染者是重要传染源。主要通过细菌污染的水源或未煮熟的食物如海产品、蔬菜等经口摄入,公用水源污染是霍乱暴发流行的重要因素。对于胃酸水平正常的个体,霍乱弧菌感染的细菌数量大于108个,因此,人与人之间的直接传播不常见。自然因素(如地震、泥石流等)、社会的经济发展状况、教育程度和医疗卫生水平等均影响霍乱的流行。人群感染霍乱弧菌后,大多数表现为无症状或自限性腹泻,仅有少部分出现剧烈的致死性腹泻。

病菌到达小肠后,黏附于肠黏膜表面并迅速繁殖,不侵入肠上皮细胞和肠腺,细菌在繁殖过程中产生肠毒素致病。霍乱弧菌古典生物型所致疾病较El tor生物型严重。典型病例一般在食入细菌后2~3天突然出现剧烈腹泻和呕吐,最严重时每小时失水量可高达1L,腹泻物多为米泔水样。由于大量水分和电解质丢失而导致脱水,出现代谢性酸中毒、低碱血症和低容量性休克以及心律不齐和肾功能衰竭,如未经处理治疗,患者死亡率高达60%,但若及时给患者补充液体及电解质,死亡率可小于1%。O139群霍乱弧菌感染比O1群严重,表现为严重脱水和高死亡率,成人病例所占比例较高,大于70%,而O1群霍乱弧菌流行高峰期,儿童病例约占60%。病愈后一些患者可短期带菌,一般不超过2周。病菌主要存在于胆囊中。

非O1群和O139群霍乱弧菌可引起轻度水样腹泻、败血症等。败血症多见于患有肝脏疾病或造血系统恶性肿瘤的患者。

(三)免疫性

感染霍乱弧菌后机体可获得牢固的免疫力,再感染者少见。患者发病数月后,血液和肠腔中可出现保护性的抗肠毒素抗体及抗菌抗体,抗肠毒素抗体主要针对霍乱毒素B亚单位,抗菌抗体主要针对O抗原。肠腔中的SIgA可凝集黏膜表面的病菌,使其失去动力;可与菌毛等黏附因子结合,阻止霍乱弧菌黏附至肠黏膜上皮细胞;可与霍乱肠毒素B亚单位结合,阻断肠毒素与小肠上皮细胞受体作用。霍乱弧菌引起的肠道局部黏膜免疫是霍乱保护性免疫的基础。O1群和O139群两个流行株之间无交叉保护作用。

(四)微生物学检查法

霍乱是甲类传染病,对首例患者的病原学诊断应快速、准确,并及时报告疫情。

1. 标本 患者的粪便、肛拭子或呕吐物。流行病学调查还包括水样。霍乱弧菌不耐酸和干燥。为避免因粪便发酵产酸而使病菌死亡,标本应及时培养或放入Cary-Blair保存液中运输;霍乱弧菌不适宜在甘油盐水缓冲液中保存。

2. 直接镜检 革兰氏染色阴性弧菌,悬滴法观察细菌呈穿梭样运动有助于诊断。在腹泻的早期阶段,标本中的菌量大,显微镜观察可以提供快速假定诊断;病程进展后,粪便中的细菌被稀释,镜检的意义减小。

3. 分离培养和鉴定 将标本首先接种至碱性蛋白胨水增菌,37℃孵育6~8h后直接镜检并作分离培养。目前常用的选择培养基为TCBS,霍乱弧菌生长后形成黄色菌落。挑选可疑菌落进行生化反应及与O1群多价和单价血清做玻片凝集反应试验。目前还需与O139群抗血清做凝集反应试验。鉴定O1群古典生物型和El tor生物型依据表9-1-1提供的生化试验。

(五)防治原则

改善社区环境,加强水源管理;培养良好个人卫生习惯,不生食贝壳类海产品等是预防霍乱弧菌感染和流行的重要措施。一旦发现可疑患者,应及时进行隔离治疗,并对患者的排泄物和呕吐物进行消毒处理,防止污染水源及食品。

肠道局部免疫对预防霍乱起主要作用。目前霍乱疫苗的研制主要集中在口服菌苗方向上,包括减毒活疫苗CVD 103HgR、重组霍乱毒素B亚单位-全菌(O1群El Tor和古典生物型)疫苗和灭活霍乱弧菌全菌疫苗(O1群El Tor和古典生物型、O139群)等。这些疫苗有短期的保护作用。

治疗霍乱的关键是及时补充液体和电解质,预防大量失水导致的低血容量性休克和酸中毒;使用抗生素可加速细菌的清除,减少外毒素的产生。用于霍乱治疗的抗菌药物有多西环素、红霉素、阿奇霉素、环丙沙星、呋喃唑酮、氯霉素和磺胺甲唑等。因为对大环内酯类的耐药较少见,因此阿奇霉素是治疗儿童和成人霍乱时的首选抗菌药物;多西环素和环丙沙星为替代药物;对氟喹诺酮类的耐药较为普遍。

二、副溶血性弧菌

副溶血性弧菌(V. parahemolyticus)最初于1950年在日本一次暴发性食物中毒事件中分离发现。该菌为嗜盐菌,广泛分布于海水、海河交接处,可存在于海产品中。根据菌体O抗原不同,现已有13个血清群。人食用污染了副溶血性弧菌的海产品后可引起食物中毒和急性腹泻,尤以日本、东南亚、美国及我国台北地区多见,也是我国大陆沿海地区食物中毒中最常见的一种病原菌。

(一)生物学特性

呈弧形、杆状或卵圆状。可形成端鞭毛和侧鞭毛。该菌具有嗜盐性(halophilic),在含3.5%NaCl的培养基中最易生长,无盐则不能生长,但当NaCl浓度高于8%时也不能生长。在适宜条件下,繁殖一代仅需8~12min;在TCBS培养基上可形成蓝绿色的光滑型菌落。在普通血平板(含羊、兔或马等血液)上不溶血或只产生α溶血。95%以上从腹泻患者体内分离出的菌株在含高盐(7%)、人O型血或兔血及以D-甘露醇作为碳源的我妻(Wagatsuma)琼脂平板上可产生β溶血,称为神奈川现象(Kanagawa phenomenon, KP)。来自海产品及海水的菌株仅1% KP阳性。KP结果是鉴定副溶血性弧菌毒力强弱的重要依据。

副溶血性弧菌具有O抗原和K抗原,据此可进行分群和分型。当前流行的菌株以O3:K6、O4:K68和部分O1群为主。

副溶血性弧菌存活力强,在海水中可存活47天;不耐热,90℃加热1min即被杀死;不耐酸,在1%醋酸或50%食醋中1min被杀死。

(二)致病性

1. 致病物质

(1)侵袭力:包括Ⅲ型分泌系统(T3SS)、基因组岛(genomic islands, GIs)、黏附因子、细菌生物膜、鞭毛等。T3SS有助于细菌将毒性蛋白注入宿主细胞内。GIs与细菌的致病及环境适应有关。

(2)毒素:可产生耐热直接溶血素(thermostable direct hemolysin, TDH),也称为神奈川溶血素,该毒素为肠毒素,通过增加肠黏膜上皮细胞内的钙而引起氯离子的分泌,引发腹泻。动物实验表明还具有细胞毒和心脏毒两种作用。部分菌株可产生耐热相关溶血素(thermostable related hemolysin, TRH),具有与TDH类似的生物学活性,是KP阴性菌株重要的致病物质。

2. 所致疾病 人类副溶血性弧菌引发的食物中毒主要由误食被细菌污染的海产品(包括螃蟹、贝类、牡蛎、虾等)或咸菜、肉类等引起,因餐具或砧板生熟食不分污染本菌后也可引起。伤口接触到有菌的海水可形成感染。

经口感染的副溶血性弧菌主要引起食物中毒和腹泻,该病可常年发生,潜伏期5~72h,平均24h,可从自限性腹泻至中度霍乱样病症,有腹痛、腹泻、呕吐和低热,粪便多为水样,少数为血水样,患者恢复较快,病后免疫力不强,可重复感染。经伤口感染可引发蜂窝组织炎,严重感染或免疫力低下者可引发败血症。

(三)微生物学检查法

采集患者粪便、肛拭子或剩余食物,接种于3%NaCl的碱性蛋白胨水增菌后转种TCBS培养基,挑选蓝绿色光滑型菌落,进一步做嗜盐性试验与生化反应(氧化酶试验等),最后用诊断血清进行鉴定。用基因探针杂交及PCR快速诊断,可直接从原始食物标本或腹泻标本中检测tdhtrh基因。

(四)防治原则

加强海产品的管理。副溶血性弧菌引发的腹泻大多数为自限性的,一般不用抗菌药物治疗。严重病例需输液和补充电解质。严重胃肠炎、伤口感染和败血症患者需使用抗菌药物治疗,可选用强力霉素、米诺环素、第三代头孢菌素等。

第二节 螺杆菌属

澳大利亚学者马歇尔(Marshall)和沃伦(Warren)1983年在慢性B型胃窦炎患者体内分离出革兰氏阴性螺旋状杆菌。该细菌最初划归弯曲菌属,命名为幽门弯曲菌。1989年确定了螺杆菌属(Helicobacter),遂更名为幽门螺杆菌(H. pylori)。目前,与人类疾病关系密切的螺杆菌包括定植在胃黏膜的螺杆菌和定植在肠道的肠肝螺杆菌(enterohepatic helicobacter),前者包括幽门螺杆菌,后者包括cinaedi螺杆菌和fennelliae螺杆菌。

幽门螺杆菌是引起胃炎和消化性溃疡的重要致病因子,而且与胃腺癌和胃黏膜相关淋巴组织(gastric mucosa–associated lymphoid tissue, MALT)淋巴瘤的发生关系密切,已被WHO确认为Ⅰ类致癌因子。为了表彰马歇尔和沃伦发现了幽门螺杆菌在胃炎和消化性溃疡中的作用,2005年的诺贝尔生理学或医学奖授予了这两位科学家。H. cinaediH. fennelliae可引起胃肠炎和菌血症。本节仅介绍幽门螺杆菌。

一、生物学特性

1. 形态与染色 菌体细长,弯曲呈螺形、S形或海鸥状,大小为(0.3~1.0)μm×(2.0~5.0)μm。革兰氏染色阴性。在胃黏膜上皮细胞表面常呈典型的螺旋状或弧形。传代培养后可变成杆状或球形。菌体一端或两端可有多根带鞘鞭毛,运动活泼。无芽胞和荚膜。

2. 培养特性 微需氧菌,最适宜的气体环境为5%O2、10%CO2和85%N2。最适生长温度为37℃,生长时还需一定湿度(相对湿度98%)。营养要求高,常用哥伦比亚琼脂、脑心浸液琼脂、布氏琼脂等,需加入血液或血清。生长较缓慢,培养3~5天可见圆形、光滑、无色半透明、针尖大小的菌落。

3. 生化反应 不分解糖类,可产生大量的尿素酶,快速尿素酶试验强阳性,是鉴定该菌的主要依据之一。氧化酶和触酶试验均阳性。

4. 抵抗力 较弱,室温下在自来水中可存活6h左右。对酸敏感,pH降至3.5以下时活力明显减弱,但与其他细菌相比有一定的抗酸性。尿素酶对幽门螺杆菌可起到抗酸保护作用。生理浓度的胆盐可抑制其生长,对阿莫西林、克拉霉素、甲硝唑等药物敏感,但易产生耐药性。

二、致病性

(一)致病物质

幽门螺杆菌可产生多种致病物质,包括与侵袭有关的因素和毒素。

1. 与侵袭有关的因素

(1)抗酸因素:幽门螺杆菌有端鞭毛,运动活泼,进入胃内后,鞭毛的运动功能使其迅速离开酸性的胃液,侵入胃黏膜表面的黏液和腺腔,并通过黏附因素黏附在胃黏膜上皮细胞表面。幽门螺杆菌可产生大量高活性的尿素酶,分解尿素产生氨,在细菌周围形成“氨云”,保护细菌免受胃酸的杀灭。

(2)黏附因素:幽门螺杆菌可通过产生的多种黏附因素与胃黏膜上皮细胞黏附,包括血型抗原结合性黏附素(blood-group antigen-binding adhesion, BabA),介导细菌对宿主细胞表面的Lewisb血型抗原分子的黏附;唾液酸黏附素(sialic acid-binding adhesin, SabA),幽门螺杆菌的感染使得人胃黏膜上皮产生sialy-lewis X,它是SabA的受体,可以介导黏附。另外,幽门螺杆菌黏附素A(Helicobacter pylori adhesin A, HpaA)、中性粒细胞激活蛋白(neutrophil-activating protein, NAP)、黏附相关蛋白alpA、alpB等也与黏附相关。

2. 毒素

(1)空泡毒素(vacuolating cytotoxin, VacA):所有的菌株携带vacA基因。VacA可引起靶细胞空泡化,与致病有关。VacA同时可引起细胞凋亡、干扰抗原提呈、抑制T淋巴细胞增殖等。

(2)细胞毒素相关基因A(cytotoxin associated gene A, cagA)和cag致病岛(cag pathogenicity island, cag PAI):cag PAI为40kb的DNA片段,含有31个基因,其中有许多编码Ⅳ型分泌系统的成分,可将细菌产物(包括CagA和肽聚糖组分)注入真核细胞中。在西方国家分离的幽门螺杆菌菌株大约有60%携带cag PAI,而几乎所有分离的东亚菌株均为cag PAI阳性。携带cag PAI的菌株毒力强。cagA基因位于cag PAI的C端。CagA的分子质量为120~170kD,经Ⅳ型分泌系统进入胃黏膜上皮细胞后,通过磷酸化激活一系列细胞信号传导通路。诱导上皮细胞产生细胞因子IL-8、IL-1β、TNF-α等,吸引炎症细胞,导致胃黏膜造成炎症损伤。CagA还可破坏细胞间的连接,使细胞失去极性,破坏细胞骨架,影响细胞增殖,分化和凋亡等。在西方人群中分离的菌株和东亚地区流行菌株的CagA有差别,主要是CagA的谷氨酸-脯氨酸-异亮氨酸-酪氨酸-丙氨酸(Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala, EPIYA)基序有一定的差异,西方株主要由EPIYA-A、-B、-C组成,东亚株主要由EPIYA-A、-B、-D组成,东亚株的毒力往往更强。

(3)脂多糖:幽门螺杆菌的脂多糖具有黏附作用;同时具有内毒素样的活性,可以与细胞编码的TLR4结合,促进炎性因子的释放;LPS还可诱导细胞凋亡。

(二)所致疾病

幽门螺杆菌主要寄生于人类,感染后如不经过严格的根除治疗,将持续存在。幽门螺杆菌可能主要经粪-口传播,同时可发生医源性传播。人群幽门螺杆菌的感染和当地经济发展状况、医疗卫生条件相关。发展中国家的人群感染率高,严重的可达70%~90%,主要在10岁以前获得感染。发达国家如美国的感染率低于40%。在我国,不同地域人群的幽门螺杆菌感染率也存在较大差异。

幽门螺杆菌感染后,可产生VacA、CagA、LPS等,直接造成胃黏膜的损伤;也可吸引白细胞聚集,通过释放炎症介质造成炎症反应以及免疫病理反应损伤;幽门螺杆菌可刺激胃黏膜细胞释放自由基,造成细胞膜和DNA的损伤。幽门螺杆菌感染时,胃内亚硝胺、亚硝基化合物增多,一氧化氮的合成可致DNA亚硝化脱氨作用,从而有可能使细胞发生突变,诱发胃癌。

已经确认,幽门螺杆菌感染是引发胃炎、胃和十二指肠溃疡的关键致病因素,同时与胃腺癌和胃MALT淋巴瘤的发生关系密切。

三、免疫性

感染幽门螺杆菌后,可形成持续性感染。在患者血液和胃液中能检出特异性IgG、IgM和IgA抗体;亦可产生多种细胞因子,如IL-8、IL-6、IFN-γ、IL-1、TNF-α等,细胞因子参与幽门螺杆菌感染后的炎症损伤。幽门螺杆菌可形成持续性感染,表明适应性免疫清除细菌的作用有限。

四、微生物学检查法

幽门螺杆菌感染的检查包括病原学检查、依赖尿素酶的检查和免疫学检查。

1. 病原学检查 通过胃镜或手术采集胃黏膜标本。标本固定后可选用瓦辛-斯太雷(Warthin-Starry)银染色、HE染色、吉姆萨染色后观察。新鲜标本可接种含选择剂(万古霉素、多黏菌素、两性霉素、甲氧苄啶)的哥伦比亚血琼脂平板,在微需氧条件下进行培养,培养后挑选可疑菌落,通过革兰氏染色、尿素酶试验和氧化酶试验进行鉴定。

2. 依赖尿素酶的检查 胃黏膜胃镜活检组织可选用快速尿素酶试验进行鉴定。CO2呼气试验在临床广泛应用,患者通过服用13C或14C标记的尿素,一定时间后检测其呼气中的13C或14C的量判断其是否有幽门螺杆菌感染。

3. 免疫学检查 选用ELISA法检测受检者血清中的抗体,主要用于流行病学调查。抗体阳性只能确定为既往感染,现症感染必须结合其他实验结果综合判断。检测粪便中的抗原也可用于诊断幽门螺杆菌感染,判断抗菌治疗的效果。

目前,PCR扩增主要用于幽门螺杆菌的科学研究。

五、防治原则

目前,我国已自主研发成功口服重组幽门螺杆菌疫苗,已获国家一类新药证书,可望应用于幽门螺杆菌感染的预防。

幽门螺杆菌的治疗需要采用联合方案,常用方案为铋剂和(或)质子泵抑制剂(如奥美拉唑)+两种抗菌药物的三或四联方案。抗菌药物组合包括阿莫西林+克拉霉素、阿莫西林+左氧氟沙星、阿莫西林+呋喃唑酮、四环素+甲硝唑或呋喃唑酮。疗程为10至14天。目前幽门螺杆菌对克拉霉素、甲硝唑等已经出现较高的耐药性。

第三节 弯曲菌属

弯曲菌属(Campylobacter)是一类呈逗点状或S形的革兰氏阴性菌。目前已经发现33个种和14个亚种。在感染人类中较常见的包括空肠弯曲菌(C. jejuni)、大肠弯曲菌(C.coli)、胎儿弯曲菌(C. fetus)和乌普萨拉弯曲菌(C. upsaliensis)。其中大肠弯曲菌和乌普萨拉弯曲菌可引起人类的胃肠炎和肠外感染;胎儿弯曲菌可引起全身血液感染、胃肠炎、脑膜脑炎等。空肠弯曲菌的感染最为常见。

一、生物学特性

菌体细小,直径0.2~0.5μm,可通过0.45μm的滤器。呈弧形、螺旋形、S形或海鸥状。运动活泼,一端或两端有单鞭毛。无芽胞,革兰氏染色阴性。细胞壁中含有脂低聚糖(lipooligosaccharides)。

该菌为微需氧菌,需在5%O2、10%CO2和85%N2的环境中生长。可在36~37℃生长,但最适温度为42℃。营养要求高,用含血清的培养基培养后,在同一培养基上可出现两种菌落:一种为灰白、湿润、扁平边缘不整的蔓延生长的菌落;另一种为半透明、圆形、凸起、有光泽的细小菌落。不发酵糖类,触酶和氧化酶试验阳性,马尿酸盐水解试验阳性。有O抗原、热不稳定抗原和H抗原。

抵抗力较弱。培养物放置冰箱中很快死亡,56℃加热5min即被杀死。干燥环境中仅存活3h,培养物放室温可存活2~24周。

二、致病性与免疫性

空肠弯曲菌可产生黏附素、细胞毒性酶和肠毒素,但这些致病物质在疾病发生中的作用尚未确定。目前可以肯定的是感染与摄入的细菌数量相关,经口食入至少104个细菌才有可能致病。胃酸可以杀死空肠弯曲菌,各种减少胃酸的因素均可促进该菌的感染。宿主的免疫状况影响疾病的严重程度。

空肠弯曲菌为动物源性病原菌,细菌可以来自于感染的禽类、牛、羊等。误食了带有该菌的食物、饮水、牛奶,或与动物直接接触可被感染。细菌感染后可造成空肠、回肠和结肠黏膜组织的损伤,黏膜表面出现充血、水肿和溃疡,肠上皮腺窝中出现脓肿,固有层有嗜中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞浸润。临床表现为痉挛性腹痛、腹泻、血便或果酱样便,量多;伴头痛、不适、发热等症状。腹泻通常为自限性的,病程5~8天。肠外感染可引发菌血症。

空肠弯曲菌和乌普萨拉弯曲菌感染可引发自身免疫性疾病,最主要的空肠弯曲菌菌株为O19型。可引发吉兰-巴雷综合征(Guillain-Barré syndrome)或反应性关节炎(reactive arthritis),与细菌表面抗原脂低聚糖与人体组织引发的交叉反应有关。

机体感染空肠弯曲菌后可产生特异性抗体,能通过调理作用和活化补体等作用增强吞噬细胞的吞噬作用和补体的溶菌作用,从而杀灭细菌。

三、微生物学检查法

可用粪便标本涂片和镜检,查找革兰氏阴性弧形或海鸥状弯曲菌,有助于诊断,但因菌体细小不易观察。分离培养可直接用选择培养基,于42℃和37℃微需氧环境下培养,可见两种类型的菌落。鉴定需做氧化酶试验和触酶试验等生化反应试验。也可选用免疫学方法检测标本中的抗原,或通过PCR法直接检测病原菌的DNA。血清抗体的检测可用于流行病学调查。

四、防治原则

目前尚无特异性疫苗。预防主要是注意饮水和食品卫生,加强人、畜、禽类的粪便管理。空肠弯曲菌腹泻往往为自限性的,严重患者可选用抗菌药物治疗,包括红霉素、阿奇霉素、氨基糖苷类、氟喹诺酮类等。

思考题

1. 试述霍乱弧菌的生物学特征和致病性。

2. 神奈川现象可用于鉴定何种细菌?该细菌的致病特征如何?

3. 幽门螺杆菌的形态和培养特征如何?与哪些人类疾病有关?如何进行检验?

4. 试述空肠弯曲菌的形态特征和致病性。

(韩 俭)