人兽共患病的检验诊断
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第六节 肉毒中毒

肉毒中毒(botulism)是指因进食含肉毒梭菌 (Clostridium botulinum)外毒素的食物后,出现的人或动物的一种神经麻痹性疾病。特征为唇、舌、咽、喉等发生麻痹,临床表现复杂多样。肉毒中毒在人的感染类型主要有三种:食入型肉毒中毒、创伤型食物中毒和婴儿肉毒中毒,均以神经系统症状为主要临床表现,病死率高。
一、疾病概况
【病原学】
肉毒梭菌在自然界分布广泛,土壤中常可检出,偶亦存在于动物粪便中。肉毒杆菌属于厌氧菌,严格厌氧,为粗大的革兰阳性杆菌,菌体约(2~4)μm×(0.5~2)μm,菌体有4~8根鞭毛,能运动,无荚膜,在厌氧酸性环境中生长,容易形成芽胞。芽胞椭圆形,大于菌体。在胃肠道内既能分解葡萄糖、麦芽糖及果糖,产酸产气,又能消化分解肉渣,使之变黑,腐败恶臭。在厌氧环境中,此菌能分泌强烈的肉毒毒素,能引起特殊的神经中毒症状,致残率、病死率极高。肉毒毒素对胃酸有抵抗力,但对热较敏感,80℃30分钟或100℃1分钟可灭活。肉毒毒素及其经甲醛处理的类毒素均有抗原性,注射于动物体内能产生抗毒素,能中和同型毒素。
根据所产生毒素的抗原性不同,肉毒杆菌分为A、B、Ca、Cb、D、E、F、G这8个型,能引起人类疾病的有A、B、E、F、G型,其中以A、B型最为常见,C型、D型主要引起野生水鸟、牛、马等动物发病。
肉毒梭菌芽胞抵抗力很强,干热180℃处理5~15分钟、湿热100℃作用5小时、高压蒸汽120℃维持20分钟才能杀死芽胞。对常用消毒剂不敏感,10%盐酸作用1小时和20%甲醛作用24小时才能使芽胞灭活。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。
【流行病学】
1.传染源
肉毒梭菌在自然界的分布很广,各种动物都可以是自然储存宿主和传染源,肉毒梭菌存在于食草动物的肠道,排出后芽胞可在土壤中保存相当长时间,在缺氧情况下能大量繁殖,产生毒素。患者对周围人群无污染性。
2.传播途径
食物传播为主要的传播途径,罐头食品、发酵馒头、家制臭豆腐和豆瓣酱等被肉毒杆菌污染,其外毒素可致病。
携带肉毒梭菌的哺乳动物和鸟类等的排泄物污染土壤、饲料、饮用水及周围环境,均可引起其他动物感染。
3.易感性
肉毒毒素对人和动物均有高度致病力。人群普遍易感。病后无持久免疫力。
动物的肉毒中毒如牛、羊、骆驼主要发生于草原或高原牧区,马的肉毒中毒则散发在农场或农家。
【发病机制】
肉毒梭菌外毒素在胃和小肠内被蛋白溶解酶分解成小分子,经吸收进入血液循环,到达运动神经突触和胆碱能神经末梢,干扰和阻断神经肌肉接头,释放乙酰胆碱,从而使肌肉不能收缩,导致眼肌、咽肌和全身骨骼肌处于持续松弛状态。
婴儿摄入被肉毒梭菌污染的奶粉等食品后,可出现婴儿肉毒中毒。婴儿肉毒中毒的发病年龄均小于6个月,其发病机制与上述不同,婴儿摄入肉毒杆菌芽胞或繁殖体,虽不含肉毒杆菌外毒素,但肉毒杆菌可在婴儿肠道内大量繁殖并产生外毒素,外毒素吸收后可出现症状。
【临床表现】
潜伏期长短与摄入的毒素量有关,一般为1~2天,长者达8~10天,潜伏期越短,病情越重。
成人患者多见起病急骤,以中枢神经系统症状为主。早期有恶心呕吐等症状,继之出现全身软弱、头痛、眩晕、眼睑下垂、瞳孔扩大、复视、斜视及眼内外肌瘫痪。重症患者有吞咽、咀嚼、言语、呼吸等困难,声音嘶哑或失音、抬头困难、共济失调,心力衰竭,但肢体完全瘫痪者少见。患者感觉正常,意识清楚。咽肌麻痹时黏液分泌物积聚咽部,可引起吸入性肺炎。因胆碱能神经传递的阻断,可出现腹胀、尿潴留及唾液和泪液的减少等。重症患者可有呼吸衰竭、心力衰竭或继发肺部感染,若抢救不及时,可于2~3天内而死亡。经过稳定期后,逐渐进入恢复期,一般呼吸、吞咽及言语困难先行缓解,随后其他肌肉瘫痪也渐复原,视觉恢复较慢,有时需数月之久。
婴儿肉毒中毒的临床初发症状常为便秘,继之迅速出现脑神经麻痹,病情进展迅猛。有的患婴入睡前尚能进食,活动自如,数小时后被发现呼吸已停止。有的患婴呈隐匿型,仅有腹胀或难以察觉的便秘和乏力,应警惕漏诊或误诊。
二、检验诊断
肉毒梭菌引起的食物中毒,因肉毒梭菌本身并不致病,诊断主要通过检出肉毒毒素。一般在检查毒素的同时做细菌分离培养,并检测分离细菌产生毒素的能力和性质。
【病原学检查】
1.标本
采集患者血液15~20ml(婴儿2ml)、粪便(20~25g)、胃液、呕吐物等标本用于毒素测定,凡有悬浮固体物的待检标本均应低温离心弃沉淀,取上清液。从患者血清中检出毒素是最直接、最有效的方法。但如果血清采集不及时或患者摄取的毒素量过少,检验结果可能阴性。也可采集可疑食品、发病早期患者的呕吐物或胃液、粪便,创伤性肉毒中毒患者的坏死组织及分泌物等标本,作细菌分离培养并进行毒素测定。
2.直接显微镜检查
直接涂片镜检意义不大。肉毒梭菌为革兰阳性粗大杆菌,芽胞位于近极端,芽胞呈卵圆形,直径大于菌体,菌体呈汤匙状或网球拍状。
3.细菌培养及产毒素能力检查
因土壤以及其他材料中常有大量的各种芽胞菌存在,本菌较难获得纯培养。利用肉毒梭菌芽胞的耐热性,可将标本接种常用厌氧肉汤中,80℃加热30分钟,除去其他杂菌后,37℃增菌培养5~7天,再将增菌液移种于含有新霉素的厌氧血液琼脂和乳糖卵黄牛乳琼脂上厌氧培养36~48小时取可疑菌落作鉴定。另挑取在卵黄琼脂平板上,表面及其周围有彩虹样光泽的菌落,接种增菌产毒培养基30℃培养5天,离心取上清做毒素检测试验。
肉毒梭菌的主要特征为:革兰阳性粗大杆菌,近极端芽胞,呈汤匙或网球拍状,庖肉培养中消化肉渣且变黑,肉毒毒素测定试验阳性。除G型外,各型均发酵葡萄糖和麦芽糖,不发酵乳糖,液化明胶,H 2S阳性,脂酶阳性,吲哚阴性。G型除能液化明胶外,其他生化反应均为阴性。
4.毒素检测
肉毒毒素进入人肠道内后已被激活,因此测定患者血清中的毒素可不用胰蛋白酶处理。如标本中有非蛋白分解型菌株所产生的毒素,需先用胰蛋白酶活化后再测定。激活方法为:用1mol/L的NaOH或HCl把上清液调至pH6.2,在1.3ml上清液中加入0.2ml的1∶250胰蛋白酶,37℃放置1小时。试验时同时测定同一标本未经胰蛋白酶处理的上清液。
小鼠致死及中和试验:经典的毒素检测方法。取待检物上清液0.5ml分别接种于两只小鼠的腹腔中,其中一只小鼠在接种前已预先注射肉毒毒素的多价抗毒素血清作为保护试验。实验鼠在经过数小时的潜伏期后,出现呼吸困难、两侧腰肌明显凹陷呈“蜂腰”等早期症状,继而出现无力、麻痹、四肢伸直的症状,最后在18~24小时死亡,也可延至4天左右。保护试验小鼠则无上述症状而存活。若用不同型别的毒素抗血清进行保护试验,可以对毒素进行分型。
【免疫学检查】
可用放射性免疫技术(RIA)、反向间接血细胞凝集(RPHA)、ELISA、胶体金免疫层析法(GICA)等直接对可疑食物、患者粪便、呕吐物、血清等标本检测肉毒毒素,对肉毒中毒进行诊断。但均只能作为初筛试验,确诊需经动物实验证实。
【分子生物学检测】
多用于筛选菌落和确定培养物中是否存在毒素基因。核酸探针技术、PCR、随机扩增DNA多态性技术、基因芯片、生物传感器技术等,已被用于肉毒梭菌的检测,具有特异、快速等特点,但是这些方法仅能检测肉毒毒素基因,无法检测基因的活性,也无法检测毒素。
【诊断建议】
实验室检出肉毒毒素或肉毒梭菌,是肉毒中毒诊断的重要依据。
进食发酵食品、肉类或罐头食品等可疑食物后出现神经、肌肉麻痹的症状,无发热,意识清,感觉正常时,可作初步诊断。患者的血清或可疑食物中查到肉毒毒素,分离到肉毒梭菌者可确诊。对分离的肉毒梭菌做动物实验是检验菌株病原性最直接和有效的方法。
本病需与毒蕈中毒、河豚中毒、脊髓灰质炎、重症肌无力、流行性乙型脑炎等鉴别。

(卢明芹 杜季梅)