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常见致病厌氧芽孢梭菌属的说明与研究!
作者:aoa体育app下载 2021-07-25 21:06:12 5606
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常见致病厌氧芽孢梭菌属的说明与研究! 梭菌属是一群革兰阳性菌,能产生芽孢,对外界抵抗力强。因芽孢直径大于菌体宽度,使菌体膨大呈梭形,因而得名。其广泛分布于自然界中,存在于土壤、人和动物肠道中。多数为非致病菌,少数为致病菌。常见致病厌氧芽孢梭菌主要有破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、肉毒梭菌和艰难梭菌等。形态描述:细胞杆状,0.3~2.0μm×1.5~2.0μm,常排列成对或短链,圆的或渐尖的末端。通常多形态,幼龄时革兰氏常呈阳性,以周生鞭毛运动。芽孢椭圆或球形孢囊膨大。大多数种为化能异养菌;有的化能自养菌或无机化能营养。可以水解糖、蛋白质,或两者都无或两者皆有。它们通常从糖或蛋白胨产生混合的有机酸和醇类。不还原硫酸盐。接触酶通常阴性,专性厌氧,如在空气中生长也是极弱,生孢被抑制。它们的代谢极富多样性,最适温度10~65℃。广泛分布在环境中,许多种可产生外毒素,有的对动物有毒,由于伤口感染或吸收毒素。下面我们主要来了解一下常见致病厌氧芽孢梭菌中的破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、肉毒梭菌。 破伤风梭菌 破伤风梭菌是破伤风的病原菌。寄生在人和动物肠道中,其芽孢可在土壤中存活数年,常发生于创口感染或产科感染,病死率高。在发展中国家,新生儿破伤风死亡率可高达90%,多由脐带感染引起)。一、生物学性状 1、形态与染色菌体细长,大小为(0.5~1.7)μm×(2~18)μm,革兰阳性杆菌。有周鞭毛,无荚膜。芽孢在菌体顶端膨大形成圆形,形似“鼓槌状”,是该菌的典型特征。2、培养特性专性厌氧,营养要求不高。常用庖肉培养基培养,生长后肉汤均匀混浊,庖肉变色,有腐败臭味。在血琼脂平板上37℃培养48小时后,形成薄膜状爬行生长物,可见病原生物与免疫学菌落呈薄膜状生长,伴β溶血。在普通琼脂平板上厌氧培养后,形成中心紧密,周边疏松不整齐呈锯齿状的菌落。3、抵抗力芽孢抵抗力强,在干燥土壤中可存活数十年,高压蒸气灭菌121℃15~30分钟即可将其杀死。二、致病性与免疫性 1、致病条件 经伤口感染人体引起。破伤风梭菌由伤口侵入人体,潜伏期可从几天至几周。其感染的重要条件是伤口局部形成厌氧微环境:即①伤口窄而深,有泥土或异物污染;②大面积创伤,坏死组织多,局部组织缺血;③同时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口,均易造成厌氧微环境,有利于破伤风梭菌在局部生长繁殖。2、致病物质及致病机制 该菌无侵袭力,只在感染局部繁殖,不向周围及血流扩散,其致病作用主要有赖于所产生的两种外毒素:①破伤风痉挛毒素,被吸收入血,形成毒血症而致病。破伤风痉挛毒素由质粒编码,属神经毒素,是引起破伤风的主要致病物质。对脊髓前角细胞和脑干神经细胞有高度的亲和力,毒素经运动神经终板吸收,沿神经纤维间隙逆行至脊髓前角细胞,上行至脑干。也可经淋巴液和血流到达中枢神经系统。毒素能与脊髓及脑干抑制性神经细胞突触末端的神经节苷脂结合,封闭脊髓的抑制性突触,阻止神经细胞抑制性介质的释放,破坏正常的抑制性调节功能,使脊髓前角细胞的兴奋冲动可下达,但抑制性反馈信息不能上传,从而使受刺激时伸肌与屈肌同时强烈收缩,使肌肉发生强直性痉挛。毒素毒性极强,仅次于肉毒毒素,对人的致死量小于1 μg,化学成分为蛋白质,不耐热,65℃30分钟即被破坏;也可被肠道中蛋白酶所破坏。此毒素免疫原性强,可制成类毒素,可刺激机体产生抗毒素,是预防破伤风的有效生物制剂。②破伤风溶血毒素对氧敏感,可溶解红细胞、粒细胞、巨噬细胞等,但在致破伤风中的作用仍不清楚。3、所致疾病 破伤风潜伏期不定,可从几天到几周,平均7~14天,原发感染部位距离中枢神经系统的越近,潜伏期越短,病情越重,病死率越高。发病早期有发热、头痛、全身不适、肌肉酸痛、流口水、出汗、激动等前驱症状,继而出现局部肌肉抽搐,咀嚼肌痉挛,出现张口困难,牙关紧闭,苦笑面容;颈部、躯干、四肢肌肉发生强直性痉挛,身体出现典型角弓反张。因中枢神经系统功能紊乱,产生心律失常、血压波动、面部发绀和呼吸困难,最后窒息而死亡。4、免疫性破伤风 免疫是体液免疫,主要是抗毒素的中和作用。由于破伤风痉挛毒素毒性很强,极少量即可致病,但少量的毒素尚不足以使机体产生保护性免疫,且毒素与组织结合后也不能有效刺激免疫系统产生抗毒素,故一般病后不会获得牢固免疫力。因此,病愈后的患者,仍需注射类毒素,使其获得免疫力。三、微生物学检查 根据典型的症状和病史即可作出临床诊断。由于伤口直接涂片镜检和病菌的分离培养阳性率很低,故一般不采集标本培养。 四、防治原则 1、正确处理伤口防止厌氧微环境形成是重要的预防措施,应尽早清创扩创, 清除异物,切除坏死组织,用3%过氧化氢或1:400高锰酸钾冲洗伤口。2、特异性预防①人工主动免疫:对儿童、军人等注射破伤风类毒素。目前我国采用含有白喉类毒素、百日咳死菌苗、破伤风类毒素的白百破三联疫苗,对3~6个月的儿童进行免疫,可同时获得对这三种常见病的免疫力。具体程序为出生后第3、4、5个月连续免疫3次,2岁、7岁时各加强一次,建立基础免疫。②人工被动免疫:对伤口严重又未经过基础免疫者,应立即注射破伤风抗毒素(TAT)进行紧急预防,剂量为1500~3000单位,同时注射类毒素作主动免疫。3、特异性治疗对已发病者应早期足量注射TAT,一旦毒素与其受体结合,抗毒素就不能中和其毒性。一般剂量为10万~20万单位。由于TAT是用破伤风类毒素免疫马获得的马血清纯化制剂,故须做皮肤试验,避免发生超敏反应。必要时可采用脱敏注射法。近年来,开始使用人抗破伤风免疫球蛋白,疗效优于TA,并且不引起超敏反应。②抗菌治疗:可采用大剂量青霉素等抗生素辅助治疗。产气荚膜梭菌 产气荚膜梭菌广泛存在于自然界及人和动物的肠道中,是近年来我国家畜“猝死症”的主要病因,引起气性坏疽和食物中毒的主要病原菌。一、生物学性状 1、形态与染色革兰阳性粗大杆菌,大小为(0.6~2.4) μm×(3.0~19.0) μm。两端钝圆。芽孢呈椭圆形,位于菌体中央或次极端,直径小于菌体横径,须在无糖培养基中才能生成芽孢。无鞭毛,在体内形成明显的荚膜。2、培养特性专性厌氧,在血平板表面呈现中等大小的光滑菌落,出现双层溶血环,为两种溶血素的作用结果,内环完全溶血是θ毒素的作用,外环不完全溶血是仪毒素所致。本菌代谢十分活跃,可分解多种糖类,产酸产气。在庖肉培养基中可分解肉渣中糖类而产生大量气体。在牛奶培养基中分解乳糖产酸,使酪蛋白凝固;同时产生大量的气体(H2和CO2),可将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状,管内气体常将液面凝固的凡士林层往上推,甚至冲走试管口棉塞,气势凶猛,这种现象称为“汹涌发酵”现象,是鉴别本菌的主要特征。3、分型 产气荚膜梭菌能产生多种外毒素与侵袭性酶。外毒素有12种。根据产气荚膜梭菌的4种主要毒素(α、β、ε、ι。)可将产气荚膜梭菌分为A、B、C、D、E5个血清型。对人致病的主要为A型。A型很容易从外环境中分离到,属人和动物肠道的正常菌群。B~E群在土壤中不能存活,主要寄生于动物肠道内。二、致病性 1、致病物质 主要有:①d毒素(卵磷脂酶),是本菌最重要的毒素。能分解细胞膜的磷脂,溶解破坏细胞膜,引起溶血,组织坏死与血管内皮损伤,使血管通透性增加,导致组织水肿;②K毒素(胶原酶),能分解肌肉与皮下胶原蛋白,使组织崩解;③“毒素(透明质酸酶),能分解细胞间质中的透明质酸,使局部组织疏松,有利于细菌的扩散;④v毒素(DNA酶),能使细胞DNA降解,降低坏死组织的粘稠度;⑤B毒素,可引起组织坏死;⑥肠毒素,为不耐热的蛋白质,能改变肠细胞膜的通透性,引起腹泻。此外,细菌代谢产生大量气体,在致病过程中也起到一定的作用。2、所致疾病(l)气性坏疽:是严重的创伤性感染性疾病,多见于战伤、伤口污染的骨折及软组织损伤。致病条件与破伤风梭菌相同。该菌潜伏期短,一般为8~48小时。由细菌产生的多种毒素和侵袭性酶破坏组织细胞,使病菌易穿过肌肉结缔组织间隙,侵入四周正常组织,发酵肌肉和组织中的糖类,产生大量的气体,造成气肿;同时由于血管通透性增加,局部水肿,挤压软组织和血管,影响血液供应,造成组织坏死。严重的水肿、气肿压迫神经末梢,使病变组织胀痛剧烈,水气夹杂,触摸有“捻发感”,最后大块组织坏死,并有恶臭。毒素和组织坏死的毒性产物被吸收入血,可引起毒血症,休克,病死率高。(2)食物中毒:主要由A型产气荚膜梭菌污染食物引起。潜伏期短,约8~24小时,临床表现为恶心、呕吐、腹痛、腹胀、水样腹泻为特征的细菌性食物中毒。1~2天可自愈。如不进行细菌学检查常难确诊。(3)坏死性肠炎:C型产气荚膜梭菌产生的B毒素可引起坏死性肠炎。表现为肠麻痹坏死,要注意区别菌痢、出血性肠炎。可并发腹膜炎、周围循环衰竭,死亡率高达40%。三、微生物学检查 气性坏疽发病急剧,后果严重,需要尽早准确的做出微生物学诊断,争取早期治疗。 1、直接涂片 镜检是极有价值的快速诊断法。从深部创口取材涂片,革兰染色镜检见革兰阳性大杆菌,白细胞少且形态不典型,并伴有其他杂菌等特点即可作出初步诊断。2、分离培养 取坏死组织制成悬液,接种血平板、庖肉培养基或牛奶培养基,厌氧培养,取培养物涂片镜检并用生化反应进一步鉴定。疑为产气荚膜梭菌引起的食物中毒,在发病的第1天内,可取剩余食物或粪便作细菌学检查。3、动物试验 必要时可取细菌培养液0.5~1 mL静脉注射小鼠,10分钟后处死,置37℃5~8小时,如动物躯体膨胀,解剖后可见脏器和肌肉组织内有大量气泡,以肝脏最明显,呈泡沫肝,取肝或腹腔渗出液涂片镜检并分离培养。四、防治原则 1、预防及时处理伤口,清创扩创,局部用3%过氧化氢溶液(双氧水)冲洗,破坏消除厌氧微环境。2、治疗对感染局部尽早施行手术,切除感染及坏死组织,必要时截肢以防止病变扩散。感染早期可使用气性坏疽多价抗毒素血清,并使用大剂量青霉素等抗生素抑制细菌繁殖。近年来用高压氧舱法治疗气性坏疽,可使血液和组织中的氧含量提高15倍,抑制厌氧菌生长繁殖及毒素的产生。由于该菌在环境中很快形成芽孢,故必须严密隔离患者,避免在医院内传播。肉毒梭菌 肉毒梭菌在自然界分布广泛,是一种生长在常温、低酸和缺氧环境中的革兰阳性细菌,主要存在土壤、海洋沉积物及动物粪便中,在不正确加工、包装、储存的罐装食品或真空包装食品里都能生长。在厌氧条件下产生肉毒毒素,人体的胃肠道很适于肉毒杆菌居住,而肉毒毒素对酸的抵抗力特别强,胃酸溶液24小时内不能将其破坏,故可被胃肠道吸收,食人和吸收这种毒素后发生食物中毒,神经系统将遭到破坏,出现恶心、呕吐、头晕、呼吸困难和肌肉乏力等症状,死亡率极高。目前此毒素已用于整容美容事业。一、生物学性状 1、形态与染色革兰阳性粗短杆菌,大小为(4~6) μm x0.9μm。芽孢呈椭圆形,位于菌体的次极端,宽于菌体,使菌体呈“网球拍状”,有周鞭毛,无荚膜2、培养特性与生化反应严格厌氧,营养要求不高,可在普通琼脂平板上生长,在血平板上形成大而不规则的菌落。在GAM血平板上24小时培养形成2~4 mm白色粗大的菌落,有B溶血环;在庖肉培养基上,可消化肉渣,使之变黑,有腐败恶臭。分解葡萄糖、麦芽糖产酸产气,产生H2S,液化明胶。根据细菌外毒素抗原性不同,可将肉毒梭菌分为A、B、C、D、E、F、G七个型,引起人类疾病的为A、B、E、F型,我国以A型为主。3、抵抗力芽孢可耐热100 ℃1小时以上,干热180℃2小时。肉毒毒素不耐热,56℃ 30分钟或100 ℃1分钟即可灭活,但对酸和消化酶的抵抗力较破伤风毒素强,正常胃液24小时不被破坏,故可被胃肠道吸收。二、致病性 1、致病物质及致病机制 肉毒梭菌主要以外毒素致病,毒性比氰化钾高1万倍,纯结晶的肉毒毒素1mg能杀死2亿只小鼠,对人的致死量约为0.1 μg,是目前已知毒性最剧烈的毒物,属神经性毒素。肉毒毒素经胃肠道吸收入血,经淋巴和血流扩散,作用于中枢神经系统的脑神经核外周神经一肌肉接头处以及自主神经末梢,毒素经内化作用进入细胞内由细胞膜形成的小泡中,并留在神经肌肉接头处,阻碍乙酰胆碱的释放,引起运动神经末梢功能失调,影响神经冲动的传递,导致肌肉松弛性麻痹。2、所致疾病(1)食物中毒:食品在制作过程中被肉毒梭菌芽孢污染,制成后未彻底灭菌,芽孢在厌氧环境中发芽繁殖,产生毒素,食前又未经加热烹调,食入已产生的毒素,发生食物中毒。被污染的食物种类多为发酵豆制品(臭豆腐、豆瓣酱等)占80%以上、发酵面制品(甜面酱等)占10%,肉罐头、香肠、腊肉等肉制品占9%。临床表现与其他食物中毒不同,胃肠道症状很少见,主要为神经末梢麻痹。潜伏期可短至数小时,先有乏力、头痛等症状,继而出现复视、斜视、眼睑下垂等眼部肌肉麻痹现象;然后吞咽、咀嚼困难、口齿不清等咽部肌肉麻痹症状;进而膈肌麻痹、呼吸困难、直至死亡。食物中毒在我国十几个省区均有发现,以新疆较多。据统计,有发酵豆制品、豆瓣酱、发酵面制品、动物性食品等引起,随着人们饮食习惯的改变,应对肉类食品中的肉毒毒素中毒保持警惕。(2)婴儿肉毒中毒:多见于2周至8个月的婴儿。因食人被肉毒梭菌芽孢污染的食品(如蜂蜜)后发生。临床表现为便秘,吸乳、啼哭无力,吞咽困难,眼睑下垂,眼内、外直肌麻痹,脸部肌肉松弛,全身肌肉张力降低、进行性呼吸困难,甚至窒息死亡。(3)创伤感染中毒:若伤口被肉毒梭菌芽孢污染后,在局部厌氧环境中繁殖并产生肉毒毒素造成毒血症。三、微生物学检查 1、分离培养与鉴定 取食物、粪便等标本100 ℃煮沸1小时,杀死标本中所有的无芽孢杂菌后,再用标本进行厌氧培养分离本菌。2、检测肉毒毒素 检测的重点。取可疑食物用生理盐水制成悬液,经沉淀后取上清或培养物滤液分成两份,其中一份直接注射小鼠腹腔,另一份与抗毒素混合后再注射小鼠腹腔,如有毒素,则小鼠一般在2天内死亡。如果经抗毒素处理的小鼠得到了保护,也表明有相应毒素存在。四、防治原则 应以预防为主,加强食品卫生管理和监督。食品加热消毒是预防的关键。对病人应尽早注射多价抗毒素,加强护理及对症治疗,特别是维持呼吸功能,以降低死亡率。
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