棒状杆菌属(Corynebacterium)是一群革兰染色阳性杆菌。本属细菌的特点是菌体一端或两端膨大呈棒状，菌体染色不均匀，可出现异染颗粒。该菌属无荚膜、无鞭毛，不产生芽胞。种类较多，广泛分布于动、植物。可在人体皮肤、上呼吸道和泌尿生殖道粘膜等处定居。大多为非致病菌或条件致病菌，其中白喉棒状杆菌是唯一能引起人类致病且具较强传染性的菌种。

第一节 白喉棒状杆菌

白喉棒状杆菌(C.diphtheriae)，俗称白喉杆菌，是白喉的病原菌。白喉是一种急性呼吸道传染病，患者咽喉部粘膜可出现灰白色的假膜。该菌能产生强烈外毒素，进入血液可引起全身中毒症状。

一、生物学性状

（一） 形态与染色  

菌体细长微弯，一端或两端膨大呈棒状。细菌排列不规则，常排列呈V、L等形状。革兰染色阳性。用美蓝短时间染色菌体着色不均匀，出现有深染的颗粒。用Neisser或Albert 等法染色，这些颗粒与菌体着染颜色不同，称为异染颗粒14-1）。颗粒的主要成分是核糖核酸和多偏磷酸盐，在鉴定时有重要意义。但当细菌衰老时异染颗粒被消耗而不明显，且细胞壁变薄易被脱色，常造成革兰染色不定，有时可表现为在革兰阴性的菌体中见有阳性颗粒或节段。（图

图14-1 白喉棒状杆菌的异染颗粒（Albert染色）

（二） 培养特性  

需氧或兼性厌氧。在血平板上可生长，菌落大小1~3mm。在含有凝固血清的吕氏血清斜面上生长迅速，涂片染色异染颗粒明显。分离培养时常用亚碲酸钾血平板作为鉴别选择培养基。因亚碲酸钾能抑制杂菌，而白喉棒状杆菌不受影响，并能吸收亚碲酸盐使其还原为黑色的金属碲，菌落呈黑色。白喉棒状杆菌在亚碲酸钾血平板上可形成三种不同形态特征的菌落，分别称为重型、轻型和中间型。三型的产毒株与疾病的轻重程度无明显的对应关系，但对流行病学分析具有一定意义。在我国以轻型多见。

（三） 抵抗力  

白喉棒状杆菌对湿热抵抗力不强，58°C 10分钟或煮沸1分钟死亡。但对寒冷、干燥和日光的抵抗力较其他无芽胞菌强。在衣服、床单、玩具上可存活数天至数周。对常用消毒剂抵抗力较弱，5%石碳酸1分钟、3%来苏尔10分钟处理可杀灭。对青霉素、氯霉素、红霉素等敏感。

二、致病性

（一） 致病物质  

白喉棒状杆菌的主要致病物质是白喉毒素。该毒素由b-噬菌体的毒素(tox)基因编码，因此只有携带这种噬菌体DNA的白喉棒状杆菌才能产生。当b-噬菌体侵入白喉棒状杆菌，在溶原阶段tox基因即可整合到宿主染色体上，使之产生毒素，原来无毒的菌株则可转换为产毒的菌株。白喉毒素是一种外毒素，毒性强，其化学本质是一条分子量为62kD的多肽链，由有A和B 两个亚单位经二硫键连接组成。A亚单位分子量为24kD，具有抑制易感细胞蛋白质合成的活性，是白喉毒素的毒性功能区。B亚单位分子量为38kD，有两个功能区，位于C端的是细胞受体结合区，位于N端的是嵌入细胞膜、促使A亚单位进入细胞质的转位区。许多真核细胞，特别是心肌和神经细胞上都有这种毒素的受体，因此严重的白喉患者可伴有中毒性心肌炎和神经系统症状。白喉毒素是通过B亚单位与宿主细胞结合，并经B亚单位转位区的介导，使A亚单位释放到宿主胞质内。细胞内蛋白质合成过程中，需要延伸因子1(elongation factor-1, EF-1)和延伸因子2(EF-2)。白喉毒素A亚单位进入细胞后可使细胞内的辅酶Ⅰ(NAD)上的腺苷二磷酸核糖(ADPR)与EF-2结合，结果EF-2失活，影响氨基酸转移至肽链，阻断了宿主细胞蛋白质的合成，导致组织细胞病变和坏死。

（二） 所致疾病   

白喉棒状杆菌存在于患者及带菌者的鼻咽腔中，因此白喉患者和带菌者是主要的传染源。主要经呼吸道飞沫传播，也可经污染的物品接触传播。白喉棒状杆菌的易感人群包括各年龄组，但儿童更为易感。白喉棒状杆菌最常见的感染部位是咽、喉、气管和鼻腔粘膜，因此临床上有咽白喉、喉白喉、鼻白喉和气管白喉之分。感染后细菌在鼻咽喉部粘膜上繁殖并分泌外毒素，引起局部炎症及全身中毒症状。在细菌和外毒素的作用下，局部粘膜上皮细胞产生炎性渗出与坏死。渗出物中含有纤维蛋白，能将白细胞、粘膜坏死组织等凝聚在一起，形成灰白色点状或片状假膜。此假膜在咽部与粘膜下组织紧密粘连不易拭去。若假膜扩展至气管、支气管粘膜，由于其上具有纤毛，假膜容易脱落而引起呼吸道阻塞，甚至窒息死亡。白喉棒状杆菌一般不侵入血流，但被吸收的外毒素则可通过血液与易感的组织如心肌、外周神经及肾上腺组织细胞结合，引起各种临床表现，如心肌炎、软腭麻痹、声嘶、肾上腺功能障碍等症状。约2/3患者的心肌受损，多发生在病后2~3周，成为白喉晚期致死的主要原因。此外，该菌偶可侵害眼结膜、外耳道、阴道和皮肤创口等处，亦能形成假膜。

三、免疫性

白喉的免疫主要靠抗毒素的中和作用。抗毒素可阻止毒素B亚单位与易感细胞结合，使A亚单位不能进入细胞。白喉病后、隐性感染和预防接种后均可获得特异免疫力。新生儿从母体被动获得抗毒素而有免疫力，出生后免疫逐渐消失。3个月时仅60%有免疫力，1岁时几乎全部易感。以往白喉患者约50%在5岁以内。近年来由于婴幼儿及学龄前儿童普遍进行预防接种，儿童与少年发病率有所降低，白喉在人群中的传播日益减少，隐性感染的机会也随之减少，故发病年龄出现推迟现象。

调查人群对白喉的免疫力可用白喉毒素作皮内试验，称为锡克试验(Schick test)。该试验是根据毒素抗毒素中和原理，以少量毒素测定机体内有无抗毒素免疫的一种方法。在一侧前臂皮内注射少量白喉毒素后，如体内有白喉抗毒素，则可将毒素中和，注射局部无任何反应，表明机体对白喉有免疫力；如体内无白喉抗毒素，则毒素在注射局部引起红肿等阳性反应，表明机体对白喉无免疫力。由于锡克试验观察时间较长，现已很少使用。目前有人采用间接血凝试验来检测血清中和抗毒素，该方法比较简便。

四、微生物学检查法

（一） 标本  

用无菌棉拭子从患者咽喉病变部位刮拭取材检查。

（二） 直接涂片镜检  

将棉拭子标本直接作涂片，用美蓝或Albert法染色后镜检。若找到典型形态的白喉棒状杆菌，结合临床即可作初步诊断。若将棉拭子取材标本接种于吕氏血清斜面培养基，经37°C 6~12小时增菌培养后作涂片镜检，检出率要比直接涂片高。白喉的治疗是否及时与死亡率密切相关，故早期快速诊断至关重要。

（三） 分离培养  

将标本接种于吕氏血清斜面培养基作常规培养24~48小时，可长出灰白色小菌落。由于吕氏血清斜面常有其他杂菌生长以致白喉棒状杆菌不易察看，因此，可接种亚碲酸钾血平板作分离培养。选择可疑白喉棒状杆菌菌落作进一步的生化鉴定和毒力试验。

（四） 毒力鉴定  

毒力鉴定是鉴别产毒白喉棒状杆菌的重要试验，可分体外与体内两种检测法。

体外法可用Elek琼脂平板毒力试验。该法是将一张浸有白喉抗毒素的滤纸条贴在Elek琼脂平板（含蛋白胨肉汤或牛肉消化液）中央，然后沿滤纸条垂直方向接种待检菌株和阳性对照的产毒菌株。经常规培养24~48小时，若待检菌株产生白喉外毒素，则类同阳性对照的产毒菌株，在滤纸条与菌苔交界处观察到毒素和抗毒素相结合而产生的白色沉淀线。无毒株不产生沉淀线。此外，还可用对流免疫电泳和SPA协同凝集试验。

体内法可用豚鼠作体内中和试验。选体重250g的豚鼠2 只，其中1 只于试验前12小时由腹腔注射白喉抗毒素250~500单位作为对照。然后2只豚鼠均于皮下注射待检菌的培养液2ml。若于2~4天内试验豚鼠死亡而对照活存，表明待检菌能产生白喉毒素。

五、防治原则

对白喉的特异性预防可用人工主动免疫和人工被动免疫。人工主动免疫制剂是白喉类毒素。目前我国应用白喉类毒素、百日咳疫苗和破伤风类毒素混合制剂（简称白百破三联疫苗）进行人工主动免疫，效果良好。初次接种一般在出生3个月后的婴儿进行，3~4岁和6~7岁时各加强注射一次。对密切接触过白喉病人的易感儿童，应肌肉注射白喉抗毒素1 000~3 000单位作紧急预防。为避免用马血清制备的白喉抗毒素引起速发型超敏反应，在注射前应做皮肤试验。自从应用白喉类毒素后，我国白喉的发病率显著降低，白喉在人群中的流行传播已较为罕见。

对白喉患者的治疗，除选用青霉素、红霉素等抗生素外，还应注射白喉抗毒素。由于白喉毒素一旦与宿主易感细胞结合，就不能被抗毒素中和，因此抗毒素的治疗应当尽早、足量。根据病情通常用2万~10万单位肌肉或静脉注射。对白喉抗毒素皮肤试验阳性者可采取少量多次脱敏注射法。

除白喉棒状杆菌外，其他棒状杆菌种类较多。这类细菌菌体一般较白喉棒状杆菌粗短，用美蓝或Albert 等法染色菌体着色较均匀，异染颗粒不典型。大多寄生在人或动物的鼻腔、咽喉、外耳道、外阴、泌尿道粘膜和皮肤等处。不产生外毒素。其中包括溃疡棒状杆菌(C. ulcerans)，可从类似白喉的溃疡性咽喉病灶中分离出；痤疮棒状杆菌(C. acnes)，可引起痤疮或粉剌；阴道棒状杆菌(C. vaginale)，可引起非特异性阴道炎或尿道炎；溶脲棒状杆菌(C. urelyticum)，可引起泌尿道感染，此菌还能产生大量尿素酶使尿液变碱，易导致结石形成。此外，假白喉棒状杆菌(C. pseudodiphtheriticum)，常存在于正常人鼻咽腔、咽喉部；结膜干燥棒状杆菌(C. xerosis)，常寄居于眼结膜；另有一种短小棒状杆菌(C. pavum)具有佐剂作用，可作为免疫增强剂。