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上海交通大学病原生物学(基础医学院)教学讲义 第10章 弧菌

上海交通大学 /2013-01-20

 

第10章 弧菌
弧菌属Vibrio)细菌是一大群氧化酶试验阳性,菌体短小,弯曲成弧形的革兰阴性菌。在自然界中分布广泛,以水中最多。目前已知本菌属有36个种,至少有12个种与人类疾病有关,其中以霍乱弧菌、副溶血性弧菌最为重要。
                 第一节 霍乱弧菌
霍乱弧菌(Vibrio cholerae)是烈性传染病霍乱的病原菌, 霍乱已在全球发生七次世界性大流行,死亡率甚高,为国际检疫的重要传染病之一。
                         一、生物学性状
(一)形态与染色 
革兰染色阴性,细菌弯曲呈弧型或逗点状菌,长0.8~3μm、宽0.5~1.5μm,从病人新分离的细菌形态典型(9-1),人工培养后常呈杆状而不易与其他肠道菌区别。取病人米泔水样粪便直接涂片染色镜检,可见其相互排列如“鱼群”状。无芽胞和荚膜,有菌毛和一根单鞭毛,运动非常活泼。悬滴观察,可见其呈穿梭或流星样运动。
图10-1 霍乱弧菌(扫描电镜,单位长度=1μm)
(箭头所指可见霍乱弧菌极端单鞭毛)
(二)基因组特征
霍乱弧菌基因组由2条环状染色体组成。大染色体约2.91 Mb,G+C 占46.9%;小染色体约1.072 Mb,G+C 占47.7%。总共有3 885个ORF。霍乱毒素基因位于大染色体上整合的温和丝状噬菌体CTXΦ基因组内。
(三) 培养及生化反应  
兼性厌氧,营养要求不高,在普通蛋白胨水中即可生长,于pH8.0~9.0的碱性环境中生长更佳,因其他细菌在此环境中不易生长,故常用pH8.4的碱性蛋白胨作为选择培养基。培养24小时后,形成圆形、透明或半透明S型、无色、扁平菌落。霍乱弧菌在TCBS(thiosulfate-citrate-bile-sucrose)培养基上生长良好,菌落呈黄色,培养基呈暗绿色。霍乱弧菌能发酵葡萄糖、甘露醇及蔗糖,产酸不产气;不发酵阿拉伯胶糖;形成吲哚,还原硝酸盐为亚硝酸。
(四)抗原构造
霍乱弧菌有耐热O抗原和不耐热H抗原。H抗原特异性低,为弧菌属所共有;O抗原特异性高,根据O抗原不同,将霍乱弧菌分为155个血清群。引起霍乱的是O1群和O139群,其他血清群可引起人类胃肠炎等疾病。O1血清群的霍乱弧菌包括两个生物型(biotype),即古典生物型(classical biotype)与ElTor生物型(ElTor biotype) (表9-1)。根据O抗原的成分不同,O1群霍乱弧菌又进一步分为3个血清型(表9-2)。血清分型可用于流行病学研究。1817年霍乱开始第一次大流行,起源于印度,并很快向其他国家传播。前6次大流行由霍乱弧菌古典生物型引起。1961年发生第七次霍乱流行,起源于印度尼西亚,流行株为霍乱弧菌EI Tor生物型。1992年前,引起霍乱流行的病原体均为霍乱弧菌O1血清群, 1992年一个新的流行株O139(Bengal)在沿孟加拉弯的印度和孟加拉一些城市出现,并很快传遍亚洲,提示第8次流行的开始。
9-1 霍乱弧菌两种生物型的鉴别

鉴别试验
古典生物型
EI Tor生物型
第IV组霍乱噬菌体裂解试验 
+ 
-(+)
多粘菌素B敏感试验 
  
-(+)
鸡红细胞凝集试验
-(+)
VP试验 
+(-)
溶血试验
- 
+(-) 
注:括号内为少数菌株

9-2 霍乱弧菌O-1群的分型

型别
别名
O抗原成分
原型   
稻叶型(Inaba)
AC
异型   
小川型(Ogawa)
AB
中间型
彦岛型(Hikojima)
ABC

(五) 抵抗力 
本菌对热和一般消毒剂敏感,100℃煮沸1~2分钟或55℃作用10分钟即死亡,不耐酸,在正常胃酸中仅能存活4分钟。El tor生物型于外界环境中生存能力较古典生物型强,在水中能存活1~3周,有时还可过冬。对氯敏感,用漂白粉处理患者排泄物可达到消毒目的。
二、致病性和免疫性
(一)致病物质
     1.鞭毛、菌毛 霍乱弧菌鞭毛运动有助于细菌穿过肠粘膜表面的粘液层,借菌毛粘附于肠粘膜。此外,O139群细菌还存在多糖荚膜和特殊的LPS毒性决定因子,协助细菌抵抗吞噬。
     2.肠毒素 也称霍乱毒素(Cholera toxin, CT),是目前已知的致泻毒素中毒性最强的毒素。CT为聚合蛋白,由1个A亚单位和5个B亚单位以共价键组成,A亚单位由多肽A1和A2组成,是CT的毒性活性成分。B亚单位可与小肠粘膜上皮细胞膜受体即神经节苷脂(GM1)结合,配受体结合后,引起肠毒素的变构,协助A1多肽解离、活化并穿过细胞,刺激细胞内的腺苷酸环化酶活化,使ATP转化为cAMP,致细胞内cAMP浓度升高,导致内皮细胞Na+和Cl-的吸收被抑制,并大量分泌Cl-和HCO3-,由于大量电解质分泌至肠腔,使肠腔内渗透压升高,大量水分有细胞进入肠腔,进而产生严重腹泻、呕吐、电解质大量丧失。
(二)所致疾病
人类是霍乱弧菌的唯一易感者,传染源为患者及带菌者,细菌通过污染的水或食物经口摄入,因该菌对胃酸敏感,故经水摄入的细菌量需大于108~1010个;经食物摄入的细菌需大于102~104个方可造成感染,若胃内酸度降低,机体对霍乱弧菌感染的敏感性增加,细菌的感染量可相应减少。细菌通过胃到达小肠后,利用单鞭毛的运动穿过粘液层,依靠菌毛等粘附因子粘附定植在肠粘膜表面,在此迅速繁殖并产生肠毒素。潜伏期一般为1天左右,病人突然出现严重腹泻和呕吐,严重时每小时失水量可高达1升,腹泻物如米泔水样。大量的脱水和电解质丧失将导致外周循环衰竭、电解质紊乱和代谢性酸中毒也可因肾功能衰竭、休克死亡。El tor生物型引起的霍乱一般病情轻,死亡率低。病后一些患者可带菌,带菌时间一般不超过3~4周,有的可达数月。
(三)免疫性
感染后以产生特异性体液免疫为主,机体可获得牢固性免疫,再感染者少见。已经获得的抗O1群霍乱弧菌的免疫力对O139群细菌无交叉保护作用。
三、微生物学检查法
霍乱是一种烈性传染病,快速准确作出病原学诊断,并及时上报疫情十分重要。
(一)标本 
取病人“米泔水”样粪便、肛拭或呕吐物,及时接种培养或置保存液运输,以免粪便发酵产酸而使细菌死亡。
(二) 直接镜检 
涂片染色和活菌悬滴检查,涂片染色见革兰阴性弧菌,悬滴见细菌呈“穿梭”样运动,即可作出初步诊断。
(三) 分离培养鉴定 
标本先接种于碱性蛋白胨水,增菌后再用TCBS选择培养基分离培养,对可疑菌落进行生化测定,常用O1群和O139群抗血清作玻片凝集实验进行血清学鉴定。必要时还需进行肠毒素检查以获得准确诊断。
(四)快速诊断
可用荧光菌球法或SPA协同凝集试验。
四、防治原则  
加强水源管理,注意个人卫生,加强检疫,及时发现病人,尽早隔离治疗。对患者及带菌者的粪便及呕吐物要进行彻底消毒处理,防止污染水源及食品。预防可接种O1群霍乱弧菌死疫苗,但保护力不强(50%左右),且持续时间短。目前基因工程减毒活疫苗及B亚单位-全菌灭活口服疫苗正在试用,初步观察效果良好,O139群疫苗正在研制中。治疗主要是针对大量失水及时补充液体和电解质同时使用抗生素治疗。
第二节 副溶血性弧菌
副溶血性弧菌(Vparahemolyticus)于1950年从日本一次暴发性食物中毒中分离发现。是一种嗜盐性细菌,存在于近海的海水、海底沉积物和鱼类、贝壳等海产品中。主要引起食物中毒,是我国大陆沿海地区食物中毒中最常见的病原菌。
    本菌呈弧状、杆状、丝状等多形性。有鞭毛,革兰阴性。 嗜盐,在培养基中加3.5%NaCl生长最为适宜,无盐则不能生长,但当NaCl浓度高于8%时也不能生长。不耐热,90℃ l分钟即被杀死;不耐酸,1%醋酸或50%食醋作用l 分钟死亡。
副溶血性弧菌引起食物中毒的确切致病机制尚不清楚。绝大多数致病性副溶血性弧菌能产溶血素,该毒素具有肠道毒性,细菌的致病力与其溶血能力呈平行关系。 其它致病物质可能还包括粘附素和粘液素酶。该菌引起的食物中毒多发生于夏秋季节,系经烹饪不当的海产品或盐腌制品所传播。常见的为海蛰、蟹类、鱼、海虾及各种贝类。因食物容器或砧板生熟不分污染本菌后,也可发生食物中毒。潜伏期5~72小时,平均24小时,可从自限性腹泻至中度霍乱样病症,腹痛、腹泻、呕吐和低热,粪便多为水样,少数为血水样。病程较短,恢复较快,病后免疫力不强,可重复感染。治疗可用抗菌药物,如庆大霉素或复方SMZ-TMP。
 

 

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