第六节　创伤感染常见需氧菌

按照细菌对氧气的需求，可将其分为需氧菌、兼性和厌氧菌三大类。需氧菌具备较完善的呼吸酶系统，需游离氧分子做受氢体，只能在有氧条件下生长繁殖，如葡萄球菌、铜绿假单胞菌。兼性厌氧菌是在有氧和无氧环境下都能生长的微生物，它兼有需氧呼吸和无氧发酵两大功能，但以有氧时生长较好，如大肠埃希菌、肠杆菌属等。厌氧菌缺乏完善的呼吸酶系统，以有机物为受氢体，只能在无氧条件下生长繁殖，如芽孢破伤风梭菌、产气荚膜梭菌。本节对创伤感染常见需氧菌分别作如下介绍。

一、葡萄球菌

葡萄球菌属（Staphylococcus）细菌是临床最常见的化脓性球菌，80%以上的化脓性疾病由葡萄球菌引起，因其常堆聚成葡萄串状，故名。本属细菌种类很多，包括48个种及亚种，但大部分是不会致人疾病的腐物寄生菌及属于人体正常菌群的表皮葡萄球菌。对人类致病的主要是金黄色葡萄球菌（Saureus）。

按照是否产生血浆凝固酶将葡萄球菌分为凝固酶阳性葡萄球菌（Coagulase positive staphococcus，CPS）（金黄色葡萄球菌）和凝固酶阴性葡萄球菌（Coagulase negative staphococcus，CNS）（表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌），前者是葡萄球菌属的主要病原菌，后者是医院感染的重要病原。

人的皮肤和鼻咽部可携带致病性葡萄球菌，鼻咽部带菌率可达20%～50%，医院医务人员带菌率可高达70%以上，且多为耐药性菌株，是医院内感染的传染源。

（一）金黄色葡萄球菌

1. 生物学性状

（1） 形态与染色：

正常葡萄球菌革兰染色呈生物学阳性；当葡萄球菌衰老，死亡、陈旧培养物中或被中性粒细胞吞噬后，以及耐药的某些菌株，菌体呈革兰阴性。葡萄球菌体呈球形或略椭圆状，直径0.4～1.2μm，典型方式为排列成葡萄串状；在脓液或液体培养基培养下，可出现散在、成双、四连体或短链状排列；在某些化学物质（青霉素）作用下，葡萄球菌可裂解或形成L形。葡萄球菌无鞭毛，不能运动；无芽孢，除少数菌株外一般不形成荚膜。

（2） 培养特性：

需氧或兼性厌氧，少数专性厌氧。葡萄球菌营养要求不高，在普通培养基上生长良好，产生金黄色、白色或柠檬色脂溶性色素。28～38℃均能生长，37℃生长良好，pH为4.5～9.8，最适为7.4～7.6。在琼脂平板上形成圆形凸起，边缘整齐，表面光滑，湿润，不透明的菌落，直径在2mm左右。致病性葡萄球菌通常为金黄色葡萄球菌在血琼脂平板上形成的菌落较大，有的菌株菌落周围形成明显的完全透明溶血环（β溶血），也有不发生溶血者。

（3） 生化反应：

葡萄球菌生化反应活泼，多数葡萄球菌能分解葡萄糖、麦芽糖和蔗糖，产酸不产生气。分解甘露醇产酸在鉴定致病性方面有一定意义。触酶（过氧化氢酶）阳性，可与链球菌相区分。

（4） 抗原结构：

萄球菌抗原构造复杂，已发现的在30种以上，其化学组成有多糖抗原、蛋白质抗原和细胞壁成分抗原，其中较重要的抗原结构有葡萄球菌A蛋白（Staphylococcal protein A，SPA）、多糖抗原和荚膜多糖。

1） 葡萄球菌A蛋白（Staphylococcal protein A，SPA）：

90%以上的金黄色葡萄球菌上存在于菌细胞壁的一种表面蛋白，位于菌体表面，它是一种单链多肽，与胞壁肽聚糖以共价结合。SPA为完全抗原，它与人及多种哺乳动物血清中的IgG的Fc 段非特异性结合，IgG的Fc段与SPA结合后其Fab段仍能自由地与相应抗原分子特异性结合，行协同凝集试验。A蛋白有抗吞噬作用，还有激活补体替代途等活性。所有来自人类的菌株均有此抗原，动物源株则少见。

2） 多糖抗原：

具有群特异性，存在于细胞壁磷壁酸中；借此可以分群，A群多糖抗原体化学组成为磷壁酸中的N-乙酰葡胺核糖醇残基。B群化学组成是磷壁酸中的N-乙酰区糖胺甘油残基。

3） 荚膜抗原：

几乎所有金黄色葡萄球菌菌株的表面有荚膜多糖抗原的存在。表皮葡萄球菌仅个别是菌株有此抗原。它有利于细菌黏附到细胞或是生物合成材料表面（如生物性瓣膜、导管、人工关节等）。

（5） 分类

1） 最早按血平板上菌落色素和生化反应等不同表型，将葡萄球菌分为金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌（S. arophytius）3个种类（表3-2）。

2） 根据有无凝固酶分型：可分为凝固酶阳性菌株和凝固酶阴性菌株两大类。凝固酶阳性的金黄色葡萄球菌可被相应的噬菌体裂解，借此可分为4个噬菌体群和23个噬菌体型。葡萄球菌的噬菌体分型在流行病学调查、追查传染病源和研究菌体分型与疾病类型间的关系方面均有重要作用。

3） 根据核酸分析的遗传学分型：随着分子生物学技术的发展，出现了DNA 和RNA分析的遗传学分型方法，其特异性比表型分类法高。如DNA脉冲电泳和PCR法分型等方法。目前，依据16S rRNA 不同，把葡萄球菌属又分为48个种和亚种。

（6） 抵抗力：

在无芽孢的细菌中，葡萄球菌抵抗力最强。在干燥的脓汁或痰液中可存活2～3个月；加热60℃ 1小时或80℃30分钟，3%～5%苯酚或0.1%氯化汞（升汞）处理10～15分钟才能将其杀死；对甲紫（龙胆紫）染料极敏感，1∶（100 000～ 200 000）的甲紫溶液可抑制葡萄球菌的生长。耐盐，在含10%～15 % NaCl的培养基中仍能生长。葡萄球菌对红霉素、庆大霉素、头孢曲松、阿奇霉素较敏感，但是该菌易产生耐药性。近年来由于抗生素的广泛使用，耐药菌株逐年增多，目前许多金黄色葡萄球菌菌株能产生青霉素酶（β-内酰胺酶），因而对青霉素的耐药菌株高达90%以上，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillinresistant S. aureus，MRSA），已经成为医院感染最常见的致病菌。

2. 致病性与免疫性

金黄色葡萄球菌是葡萄球菌中致病力最强的，它通过在宿主体内增殖、扩散和产生有害的胞外物质（酶和毒素）引起宿主疾病。

（1） 致病物质

1） 细菌的表面结构蛋白：

荚膜可抑制吞噬和单核细胞增殖，促进黏附，肽聚糖可抑制炎性应答，抑制吞噬，有毒素样活性，磷壁酸与纤连蛋白结合，介导黏附，SPA与IgG的Fc 段结合，具有抗吞噬，抗补体调理作用。

2） 凝固酶（coagulase）：

该酶使加有抗凝剂的人或兔血浆凝固。多数致病菌株能产生凝固酶，非致病菌株一般不产生，故凝固酶是鉴别葡萄球菌有无致病性的重要指标。凝固酶有两种：游离凝固酶（free coagulase）和结合凝固酶（bound coagulase）。游离凝固酶是分泌至细菌体外的蛋白质，可被人或兔血浆中的协同因子（cofactor）激活，形成葡萄球菌凝血酶，从而使液态的纤维蛋白原变成固态的纤维蛋白，导致血浆凝固，结合凝固酶或称凝聚因子（clumping factor），结合于菌体表面并不释放，是该菌株表面的纤维蛋白原受体，能与纤维蛋白原结合，使纤维蛋白原变为纤维蛋白而引起细菌凝聚（图3-4）。

凝固酶和葡萄球菌的致病力关系密切。凝固酶阳性菌株进入机体后，凝固酶使周围液或血浆中的纤维蛋白等沉积于细菌表面，阻碍吞噬细胞的吞噬或胞内消化作用，还能保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏。葡萄球菌繁殖引起的周围纤维蛋白沉积和凝固使感染易于局限化和形成血栓。凝固酶具有免疫原性，能刺激机体产生抗体，具有一定的保护作用。近年来发现凝固酶阴性的葡萄球菌亦能引起某些感染，应受到重视。

3） 其他酶类：

①纤维蛋白溶酶（fibrinolysin）又称葡激酶（staphylokinase）：可激活血浆中的纤维蛋白原，使之成为纤维蛋白酶，导致血浆纤维蛋白的溶解，利于病菌的扩散；②耐热核酸酶（heatstable nuclease）：由致病性葡萄球菌产生，耐热，能较强地降解DNA和RNA。目前临床上已将耐热核酸酶作为测定葡萄球菌有无致病性的重要指标之一；③透明质酸酶（hyaluronidase）：亦称扩散因子（spreading factor）：能溶解细胞间质中的透明质酸，利于细菌的扩散。90%以上的金黄色葡萄球菌能产生该酶；④脂酶（lipase）：能分解血浆和机体各部位表面的脂肪和油类，对细菌入侵皮肤和皮下组织非常重要。

4） 葡萄球菌溶素（staphyolysin）：

按抗原性不同，至少可分为α、β、γ、δ、ε五种，对人类有致病作用的主要是α溶素。α溶素是一种不耐热的蛋白质，65℃30分钟就可破坏，其生物学活性广泛，对多种哺乳动物红细胞有溶血作用，对白细胞、血小板、肝细胞、皮肤细胞等有损伤破坏作用。α 溶素毒性作用的机制是α 溶素与多种哺乳动物的红细胞、白细胞、血小板等以膜受体神经节苷脂亲和性的特异或非特异结合；结合后，单体分子在细胞膜外聚合成七聚体分子并插入细胞膜疏水区，破坏膜完整性而导致细胞渗透压改变，细胞溶解、死亡。α溶素为外毒素，抗原性好，经醛脱毒后可制成类毒素。

5） 杀白细胞素（leukocidin）：

又称Panton-Valentine （PV） 杀白细胞素，有快（F）和慢（S）两个组分。在细胞膜上，S组分的受体主要是神经节苷脂GM1，F组分则为卵磷脂，两个组分必须协同才有亏作用，均与细胞膜受体结合，使细胞膜发生构型变化，形成小孔，膜通透性增高，钾离子流失，导致细胞死亡。杀白细胞素只攻击中性粒细胞和巨噬细胞，白细胞的死亡成分可以形成脓栓，加重组织损伤。

6） 肠毒素（enterotoxin）：

30%～50% 临床分离的金黄色葡萄球菌可产生肠毒素。产生肠毒素的菌株常是凝固酶阳性株。葡萄球菌肠毒素是一组热稳定的可溶性蛋白质，100℃30分钟不被破坏，可抵抗胃肠液中蛋白酶的水解作用。产毒菌可污染牛奶、肉类等食物，经10小时便产生大量肠毒素。食用含有肠毒素的食物后，毒素与肠道神经细胞受体作用，刺激呕吐中枢，导致以呕吐为主要症状的急性胃肠炎，称为食物中毒，发病率占食物中毒的首位。葡萄球菌肠毒素具有超抗原作用，可非特异性激活众多T淋巴细胞，释放过量的细胞因子（如TNF、IL-1、IFN-γ等），对机体产生毒性效应，如体温升高、炎性细胞浸润、血管内皮细胞损伤等严重表现。葡萄球菌肠毒素时可用于生物战剂，其气雾剂吸入后造成多器官损伤，严重者可导致休克或死亡。

7） 表皮剥脱毒素（exfoliative toxin，exfoliatin）：

也称表皮溶解毒素（epidermolytic toxin），引起人类的表皮剥脱性病变。表皮剥脱毒素是金黄色葡萄球菌质粒编码产生的一种蛋白质，有A、B两个血清型，A型耐热，由位于金黄色葡萄球菌染色体上的噬菌体基因组编码，B型不耐热，由RW002质粒编码，它们能裂解表皮组织的棘状颗粒层，使表皮与真皮脱离。剥落毒素在新生儿、幼儿和免疫功能低下的成人中，可引起葡萄球菌烫伤样皮肤综合征（staphylococcal scalded skin syndrome，SSSS），又称剥脱性皮炎。患者皮肤呈弥漫性红斑和水疱，继以表皮上层大片脱落，受损部位的炎症反应轻微。

8） 毒性休克综合征毒素（toxic shock syndrome toxin-1，TSST-1）：

TSST-1是金黄色葡萄球菌分泌的一种外毒素。该毒素蛋白由细菌染色体编码，含有194个氨基酸。TSST-1能增加机体对内毒素的敏感性，感染产毒菌株后，可导致机体多个器官系统的功能紊乱，引起毒性休克综合征（TSS）。毒性休克综合征表现为急骤发病、高热、低血压或昏厥、猩红热样皮疹伴恢复期脱屑，并可累及多个器官。TSS多见于使用月经阴道塞的妇女。

（2） 所致疾病：

葡萄球菌主要引起侵袭性和毒素性两种疾病。

1） 侵袭性疾病（化脓性感染）：

金黄色葡萄球菌可通过多种途径侵入机体，引起以脓肿形成为主的各种化脓性炎症，一般发生在皮肤组织，也可发生于深部组织器官，甚至波及全身。①皮肤化脓性感染：如疖、痈、毛囊炎、甲沟炎、睑腺炎、伤口化脓及脓肿等。常见临床表现：脓汁金黄而黏稠，病灶界限清楚，多为局限性；②内脏器官的化脓性感染：如气管炎、肺炎、脓胸、中耳炎、脑膜炎、心包炎、心内膜炎、骨髓炎等；③全身感染：若皮肤原发化脓灶受到外力挤压或机体抵抗力下降，则会引起败血症、脓毒血症等。

2） 毒素性疾病：

由外毒素引起的中毒性疾病。①食物中毒：摄入产生肠毒素的金黄色葡萄球菌污染的食物1～6小时后，可出现以呕吐为主要症状的食物中毒，不伴有发热，一般1～2天内迅速恢复，少数严重者可发生虚脱或休克。该菌引起的食物中毒是夏秋季节常见的胃肠道疾病；②烫伤样皮肤综合征：由表皮剥脱毒素引起，多见于新生儿和免疫力低下的成人。起病开始皮肤出现红斑，1～2天表皮起皱，继而出现内含清亮液体的大泡，轻微触碰可破溃，最后表皮脱落。若得不到及时治疗，病死率可达20%；③毒性休克综合征（TSS）：由TSST-1引起。主要表现为突然高热、呕吐、腹泻、弥漫性红疹，继而有脱皮（尤以掌及足底明显）、低血压、黏膜病变（口咽、阴道等），严重的患者还出现心、肾衰竭，甚至可发生休克。过去，TSS多见于使用月经阴道塞的妇女，近几年发现许多病例与月经无关，也可发生在儿童及存在葡萄球菌感染伤口的男性成人。且TSST-1并非是唯一病因，细菌内毒素、葡萄球菌肠毒素等也与TSS的发病有关。

现认为抗生素等原因导致的菌群失调症所引起的假膜型肠炎主要由难辨梭菌所致，金黄色葡萄球菌仅为伴随菌。

（3） 免疫性：

人类对葡萄球菌有一定的天然免疫力。只有当皮肤、黏膜受伤后，或患有慢性消耗性疾病如结核、糖尿病、肿瘤等，以及其他病原体感染导致宿主免疫力降低时，才易引起葡萄球菌感染。病后能获得一定的免疫力，但不强，不足以预防再次感染。

3. 微生物学检查法

局部化脓性感染的微生物学检查意义不大，对于全身感染，微生物学检查在确定病原或选择有效抗生素方面有一定价值。

（1） 标本的采集：

依据病情可采取脓汁、血液、脑脊液、尿液和骨髓穿刺液等。食物中毒取剩余食物、患者呕吐物、粪便等不同标本。

（2） 直接涂片镜检：

取标本涂片，革兰染色后镜检。一般根据细菌形态、排列和染色特性可做出初步诊断。

（3） 分离培养和鉴定：

将标本接种至血琼脂平板，37℃孵育18～24小时后挑选可疑菌落进行涂片染色镜检。血液标本需经肉汤培养基增菌后，再接种到血琼脂平板。

致病性葡萄球菌的鉴定主要根据：①能产生金黄色色素；②有溶血性；③凝固酶试验阳性；④耐热核酸酶试验阳性；⑤能分解甘露醇产酸。由于凝固酶阴性菌株有时亦能致病，在最后判定时应结合临床病症。毒素鉴定多采用ELISA法。进一步的型别鉴定可以采用细菌核糖体基因分型法（ribotyping）、质粒指纹图谱等分型法（图3-5）。

（4） 药敏试验：

金黄色葡萄球菌易产生耐药性变异，约90%的菌株产生β-内酰胺酶，成为青霉素的耐药菌株。对临床分离的菌株，必须做药物敏感实验，找到敏感药物。

（5） 肠毒素检测：

取食物中毒患者的呕吐物、粪便或剩余食物，在做细菌分离鉴定的同时，接种于肉汤培养基中，孵育后取滤液注射于6～8周龄幼猫腹腔，注射后4小时内发生呕吐、腹泻、体温升高或死亡提示有肠毒素存在的可能。近年来，多采用ELISA、放射免疫、反向间接血凝等免疫学方法快速敏感检测葡萄球菌肠毒素。也可用特异的核酸杂交和PCR技术检测葡萄球菌是否为产肠毒素的菌株。

4. 防治原则

注意个人卫生，防止医源性感染要做到：①及时使用消毒药物处理皮肤创伤；②皮肤有化脓性感染者，未治愈前不宜从事食品创作或饮食服务行业；③正常人鼻咽部带菌率为20%～50%，医务人员可高达70%，是医院内交叉感染的重要传染源；④治疗应根据药敏试验结果，选用敏感抗生素；⑤对反复发作的顽固性疖疮，宜采用自身菌苗或类毒素进行人工主动免疫，有一定疗效。

（二）凝固酶阴性葡萄球菌

凝固酶阴性葡萄球菌（coagulase negative staphylococcus. CNS）是皮肤、口腔及肠道中的正常菌群之一。过去认为无致病作用，但近年来，医院内感染日益增多，临床和实验室检测结果证实CNS已经成为医源性感染的常见重要病原菌，是引起创伤、尿道、中枢神经系统和血管感染的常见病原菌，而且耐药株比金黄色葡萄球菌更高，造成诊治困难，引起临床微生物学工作者关注。

1. 生物学性状

CNS为革兰阳性菌，排列与金黄色葡萄球菌相似，无鞭毛、荚膜和芽孢，不产生血浆凝固酶、α溶血素等毒性物质。最常见的CNS除表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌外，还包括溶血葡萄球菌（S. hemolyti cus）、人葡萄球菌（S. hominis）、头葡萄球菌（S. capitis）等30多种。

2. 致病性

CNS是人体皮肤和黏膜的正常菌群，检出率约90%。当机体免疫功能低下或进入非正常寄居部位时，CNS可引起多种感染。在各类感染中的比例（10.2%）仅次于大肠埃希菌（19.2%），居病原菌的第2位，而金黄色葡萄球菌仅为3.5%。CNS致病机制主要是：①细菌胞壁外黏质（extracellular slime suhstance. ESS），ESS化学成分为多糖，是一层黏液物质。ESS在细菌靠黏附和抵抗宿主的免疫防御作用中有重要的致病作用。体外实验表明ESS可抑制机体免疫应答，阻碍抗生素向病灶渗透，阻止粒细胞的趋化和吞噬作用；②溶血素（β-溶血素、δ-溶血素），如溶血葡萄球菌的溶血性与其致病性有关；③腐生葡萄球菌能选择性地吸附在尿道上皮细胞易于定植及引起感染。

CNS引起感染有以下几种：

（1） 泌尿系统感染：

CNS是引起年轻妇女急性膀胱炎的主要致病菌。尿道感染仅次于大肠埃希菌，占这类感染的42%。常见的是表皮葡萄球菌、人葡萄球菌和溶血葡萄球菌。

（2） 败血症：

凝固酶阴性葡萄球菌引起的败血症仅次于大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌，常见的是溶血葡萄球菌和人葡萄球菌。

（3） 术后及植入医用器械引起的感染：

①心瓣膜修复术：约有1/3的患者在心脏瓣膜修复术过程中被凝固酶阴性葡萄球菌感染而导致细菌性心内膜炎。多数感染出现在早期，主要由表皮葡萄球菌引起；②术后感染：安装、置换人工心瓣膜、长期腹膜透析、导管感染、人工关节感染、静脉滴注及脑脊液会流术等亦可造成凝固酶阴性葡萄球菌的感染。目前医院内耐甲氧西林的表皮葡萄球菌感染已成为瓣膜修复术或胸外科手术中的严重问题。

3. 微生物检查法与防治原则

CNS感染的诊断可依据凝固酶阴性、不能分解甘露醇及色素检查，把CNS和金黄色葡萄球菌感染相区别，有时尚需要把生化试验、质粒图谱、耐药谱结合起来加以鉴定。

CNS多为医院感染，手术伤口有可能被来自患者自身、医护人员及空气中的CNS感染。因此应选择对CNS敏感的消毒剂，加强对术前、术后、医务人员及空气、环境进行消毒，控制医院感染。治疗时因其易产生耐药性，应依据药敏试验选择敏感抗生素（如诺氟沙星和万古霉素等）。

二、链球菌

链球菌属（Streptococcus） 细菌是革兰阳性球菌，其特征是生成过程中成对或长短不一的链状排列。广泛分布于自然界、人及动物粪便和健康人的鼻咽部，大多数为正常菌群。病原性链球菌主要引起人类的各种化脓性炎症，还可引起人类肺炎、猩红热等重要疾病。链球菌属中对人类致病的主要是A群链球菌和肺炎球菌。

（一）链球菌的分类

链球菌的分类方法有多种，常用的有以下三种：

1. 根据链球菌在血琼脂平板上的溶血性分类

（1） 甲型溶血性链球菌（α-hemolytic streptococcus）：

菌落周围1～2mm 宽的草绿色溶血环溶血或α溶血，因而这类细菌被称为草绿色链球菌（Streptococcus viridans）。此绿色物质可能是细菌蛋白产生的H2O2，使血红蛋白氧化为正铁血红蛋白所致。α溶血环中的红细胞并未完全溶解，这类链球菌多为条件致病菌。

（2） 乙型溶血性链球菌（β-hemolytic streptococcus）：

菌落周围形成一个2～4mm宽、界限分明、完全透明的物色溶血环，称乙型溶血或β溶血，β溶血环中的红细胞完全溶解，因而这类链球菌亦称为溶血性链球菌（streptococcus hemolytic）。溶血性链球菌致病力强，常引起人类和动物的多种疾病。

（3） 丙型链球菌（γ-streptococcus）：

不产生溶血素，菌落周围无溶血环，因而亦称不溶血性链球菌（streptococcus hemolytic）。一般不致病，常存在于乳类和粪便中。

2. 抗原结构分类

（1） 多糖抗原分群：

根据链球菌细胞壁中抗原结构（C多糖抗原）的不同，运用血清学方法可分成A-H、K-V20个群。对人类致病的90% 为A群，B、C、D、G群偶见。

（2） 蛋白质抗原分型：

根据表面蛋白的抗原的抗原性，可将链球菌分为若干型。例如，根据M抗原，可将A群链球菌分成约100个抗原型，将B群链球菌分成4个型，将C群链球菌分成13个型。链球菌的群别与其溶血性之间无平行关系，但对人类致病的A群链球菌多数呈现乙型溶血。

3. 生化反应分类

对一些不具有群特异性的链球菌（如肺炎球菌和草绿色链球菌等），需用生化反应、药物敏感性实验和对氧的需要进行分类。如按对氧的需要分为需氧、兼性厌氧和厌氧性链球菌三类，前两类对人有致病性，厌氧性链球菌主要为口、消化道、泌尿生殖道中的正常菌群，在特定条件下致病。

（二）A群链球菌

A群链球菌（group A streptococcus，GAS）主要成员为化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）或β溶血性链球菌，占链球菌感染的90%，是链球菌中对人致病性最强的细菌。

1. 生物学性状

（1） 形态与染色：

革兰阳性，球形或椭圆形，直径0.6～1.0μm，常排列成链状。在液体培养基中易形成长链，固体培养基上则为短链。无芽孢，无鞭毛。在培养早期（2～4h）形成透明质酸的荚膜，随着培养时间的延长，细菌自身可产生透明质酸酶，使得荚膜消失。

（2） 培养特性：

多数菌株兼性厌氧。营养要求较高，在普通琼脂平板及肉汤培养基中生长不好，需在培养基中加入血液或组织液才生长良好。在血清肉汤中易形成长链，管底呈絮状沉淀。10%CO2可促进链球菌生长及溶血作用。在血琼脂平板上，形成灰白色、表面光滑、边缘整齐、直径0.5～0.75mm的细小菌落，多数菌株菌落周围形成较宽的透明溶血环（β溶血）。

（3） 生化反应：

分解葡萄糖，产酸不产气。链球菌一般不分解菊糖，不被胆汁溶解，可用这两个特性来鉴别甲型溶血性链球菌和肺炎球菌。链球菌与葡萄球菌不同，不产生触酶。

（4） 抗原结构：

链球菌的抗原结构较复杂，主要有3种：①核蛋白抗原或称P抗原：用弱碱提取链球菌的产物中的蛋白质及其他物质的混合物，称为P物质。P抗原无特异性，各种链球菌均相同，为菌体的主要成分，并与葡萄球菌有交叉；②多糖抗原或称C抗原，细胞壁的多糖组分，为群特异性抗原，是链球菌分群的依据；③表面抗原或称蛋白质，细胞壁外的菌毛样结构含M蛋白，位于C抗原外层，具型特异性，有近100种血清型。M抗原与致病性有关。

（5） 抵抗力：

本菌抵抗力不强，加热60℃30分钟即被杀死。在干燥的尘埃中可生存数月。对常用消毒剂、抗生素如青霉素、红霉素、四环素和磺胺药等均敏感。青霉素是抗链球菌的首选药物，耐青霉素的链球菌菌株极为少见。

2. 致病性与免疫性

（1） 致病物质：

A群链球菌有较强的侵袭力取决于其能产生多种胞外酶及毒素。

1） 细胞壁成分：

①黏附素：包括脂磷壁酸（lipoteichoicacid LTA）和F蛋白（protein F）等。它们与细胞膜有高度亲和力，能与上皮细胞表面的纤连蛋白结合，有助于细菌对宿主的主要侵袭因素。M蛋白也是化脓性链球菌重要的年黏附素之一。LTA围绕在M蛋白外层，与M蛋白共同组成A群链球菌的菌毛结构。人类多种细胞膜上均有LTA受体，LTA与细胞表面受体结合，增强细菌对宿主细胞的黏附性。F蛋白卫浴化脓性淋病奈瑟菌细胞壁内，其结合区暴露在菌体表面，是纤维黏蛋白（fibronectin，FBP）的受体，使得链球菌黏附到上皮细胞表面，以利于细菌在宿主体内定植和繁殖；②M蛋白：是A群链球菌的主要致病因子，具有抗吞噬和抵抗吞噬细胞内杀菌作用的能力；另一方面M蛋白可诱发机体的变态反应。M蛋白与心肌、肾小球底膜有共同抗原，可刺激机体产生特异性抗体，损害人类心血管等组织；③肽聚糖：A群链球菌的肽聚糖具有致热、溶解血小板、提高血管通透性和诱发性关节炎等作用。

2） 毒素类：

①致热外毒素（pyrogenic exotoxin）：又称红疹毒素或猩红热毒素，是人类猩红热的主要毒性物质。化学组成为蛋白质，有A、B、C 3种血清型。该毒素由温和噬菌体基因编码。抗原性强，能刺激机体产生抗毒素；②链球菌溶素（streptolysin）：有溶解红细胞、破坏白细胞和血小板的作用。根据对O2的稳定性，溶血素可分为两种，对O2敏感的链球菌溶素O和对O2稳定的溶素S。链球菌溶素O（streptolysin，SLO）为含有—SH 基的蛋白质，遇O2时，SH 基被氧化为—S—S—基，暂时失去溶血活性。若加入还原剂半胱氨酸或亚硫酸纳，溶血作用可以逆转。SLO对哺乳动物中性粒细胞、血小板、巨噬细胞、神经细胞等有毒性作用，对心肌也有急性毒性作用。SLO抗原性强，可刺激机体产生抗体，即O抗体（antistreptolysin O，ASO），ASO可中和SLO的活性，阻止其溶血活性。85%～90%的患者于链球菌感染后2～3周至病愈后数月到1年内可检出ASO。活动性风湿热患者中的血清，ASO升高更显著，其效价在1∶400以上。因此检测ASO可作为链球菌感染和风湿热的辅助诊断。链球菌溶素S（streptolysin S，SLS）是小分子的糖肽，链球菌在血琼脂平板上菌落周围的β溶血环是由SLS所致。SLS对O2 稳定，无抗原性。SLS的产生需要血清（serum），故命名为SLS，SLS对白细胞和多种组织细胞有破坏作用。

3） 侵袭性酶（invasive enzyme） 类：

群链球菌可产生多种侵袭酶，均是扩散因子（spreading factor），与致病性相关的有一下几种：①透明质酸酶（hyaluronidase）：能分解细胞间质的透明质酸，有利于病菌重在组织中扩散，故又称扩散因子（spreading factor）；②链激酶（streptokinase，SK）：亦称为溶纤维蛋白酶。与葡萄激酶类似，能使血液中纤维蛋白酶原变成纤维蛋白酶，可溶解血块或阻止血浆凝块，有利于病菌在组织中扩散。链激酶可刺激机体产生抗链激酶抗体，阻止酶的活性。国外已将链激酶应用到临床治疗早期肺栓塞、冠状动脉及静脉血栓形成；③链道酶（streptodornase，SD）：能降解脓液中具有高黏稠性的DNA，使脓液稀薄，促进病菌扩散。由于SD和SK能致敏于细胞，故常进行皮肤试验，通过迟发型超敏反应原理测定受试者的细胞免疫功能，这项试验称为SK-SD皮试。此外，现已将SK、SD制成酶制剂，临床上用于液化脓性渗出液。

（2） 所致疾病：

人类90%的链球菌感染是由A链球菌引起的，传播方式有空气飞沫传播、经皮肤伤口感染传播等途径。化脓性链球菌主要引起三类疾病：

1） 化脓性感染：

化脓性感染于皮肤或皮下组织可引起局部的痈、脓肿等；由于产生SD、SK等使浓汁稀薄，有利于细菌在组织中扩散，易引起疏松结缔组织炎；细菌沿淋巴管和血管扩散易引起丹毒、淋巴管炎及其他系统感染，主要有扁桃体炎和咽炎。

丹毒（erysipelas）：是一种累及真皮浅层淋巴管，以皮肤突然发红，色如涂丹为主要表现的急性感染性疾病。诱发因素为手术伤口或鼻孔、外耳道、耳垂下方、肛门、阴茎和趾间的裂隙。潜伏期2～5天，前驱症状有突然发热、寒战、不适和恶心。数小时到1天后出现红斑，并进行性扩大，界限清楚。患处皮温高、紧张，并出现硬结和非凹陷性水肿，伴或不伴淋巴结炎。也可出现脓疱、水疱或小面积的出血性坏死。好发于小腿颜面部。致病菌可潜伏于淋巴管内，引起复发。

2） 毒素性疾病：

①猩红热：猩红热是一种急性传染病，传染源为患者和带菌者，经呼吸道传播，潜伏期平均为3天。本病以冬春季多发。多见于小儿，尤以5～15岁居多。临床特征为发热、咽峡炎、全身弥漫性皮疹和疹退后皮肤脱屑。皮疹是猩红热最显著的症状。典型皮疹为均匀分布的弥漫充血性针尖大小的丘彦，压之褪色，伴有痒感。皮疹一般于48小时达高峰，然后按出疹先后开始消退，2～3天内褪尽。疹退后开始出现皮肤脱屑。近年来，由于患者很早使用抗生素，干扰了疾病的自然发展，出现症状轻者多见，常仅有低热、轻度咽痛等症状，皮疹、脱屑等症状较轻，但仍可引起变态反应性并发症，损害心脏、肾及关节；②链球菌毒性休克综合征：由产生链球菌毒性休克综合征毒素的A族链球菌引起的以休克为主要症状的感染。可继发于皮肤伤口的感染，常伴有呼吸系统、及其他多个脏器功能的衰竭；③变态反应性疾病：风湿热和急性肾小球肾炎等。风湿热：常继发于A族链球菌感染的咽炎，潜伏期为1～5周，5～12岁的孩子较多见。典型的临床症状及体征表现为发热、不适、游走性、非化脓性、多发性的关节炎、心肌炎、心内膜炎、心包炎等。发病机制不是链球菌直接侵袭所致，因为风湿热发生在链球菌感染后1～4周，且患者的病变部位和血液中并无链球菌检出。目前认为发病机制可能有两种，一是链球菌细胞壁上M蛋白与相应抗体形成免疫复合物，沉积于心瓣膜和关节滑膜上而引起Ⅲ型超敏反应，造成心肌和关节组织损伤；二是链球菌细胞壁多糖抗原与心瓣膜等组织的糖蛋白有共同抗原，引起Ⅱ型超敏反应，造成心脏损伤。急性肾小球肾炎：儿童和青少年中大多数急性肾炎属链球菌感染后的急性肾小球肾炎。引起咽炎、扁桃体炎和皮肤感染的链球菌都可引起急性肾小球肾炎，主要临床表现为水肿、尿少、血尿、蛋白尿、高血压等。病程1个月左右，多能自愈，很少转为慢性，预后良好。与风湿热不同，急性肾小球肾炎患者的上呼吸道及皮肤感染灶中均可分离出A族链球菌。发病机制一是由于M蛋白和相应抗体结合形成抗原抗体复合物，沉积于肾小球基底膜引发Ⅲ型超敏反应，导致基底膜损伤；二是链球菌胞质膜抗原与肾小球基底膜可溶性成分有共同抗原，通过Ⅱ型超敏反应损伤基底膜。

（3） 免疫性：

A群链球菌感染后，机体可获得对同型链球菌的特异性免疫力。链球菌的型特别多，各型之间无交叉免疫力，故常可反复感染。各型M蛋白均可诱生γ干扰素，增强吞噬功能。患过猩红热后可产生同型的致热外毒素抗体，能建立牢固的同型抗毒素免疫。

链球菌感染后，机体可产生ASO，此抗体虽可阻断由溶血素O的溶血现象，但对链球菌的再次感染无保护作用。

3. 微生物学检查法

（1） 标本的采集：

根据不同疾病采取相应标本。例如创伤感染的脓汁，咽喉、鼻腔等病灶的棉拭子，败血症的血液等。检测抗体时取血清。

（2） 直接涂片镜检：

脓汁可直接涂片进行革兰染色。脓液标本镜下观察时，细菌常呈双或单个形式存在，而不是呈典型的链状。

（3） 分离培养与鉴定：

脓汁或棉拭子直接接种在血琼脂平板37℃孵育24 小时后，如有β溶血菌落，应与葡萄球菌区别；若有α溶血菌落，要和肺炎球菌鉴别。血液标本应先增菌后，再接种于血琼脂平板。在心内膜炎病例，因甲型溶血性链球菌生长缓慢，孵育时间至少延长至3周才能判定结果。

（4） 血清学试验：

抗链球菌溶素O试验（Antistreptolysin O test，ASO test），简称O试验，ASO试验，即用SLO检测血清中的抗O抗体，常用于风湿热的辅助诊断。风湿热患者血清中抗O抗体比正常人显著增高，大多在250单位左右，活动性风湿热患者多超过400单位，一般是ASO效价在1∶400以上有诊断意义。

4. 防治原则

链球菌感染主要通过飞沫传播，应对患者和带菌者及时治疗，以减少传染源。此外，还应注意对空气器械和敷料等消毒。对猩红热患者，在治疗同时应隔离。对急性咽喉炎和扁桃体炎患者，尤其是儿童，需彻底治疗，以防止急性肾小球肾炎、风湿热以及亚急性细菌性心内膜炎的发生。

青霉素为治疗A群链球菌感染首选药物，剂量要给足，红霉素为备选药物。预防感冒、避免链球菌感染，对减少风湿热和肾小球肾炎等变态反应性疾病的发生有较好效果。

（三）其他医学相关链球菌

1. 甲型溶血性链球菌

甲型溶血性链球菌（viridans streptococci）亦称草绿色链球菌，排列多成双或短链状。血平板上菌落周边呈α溶血。常寄居于上呼吸道、口腔、消化道、女性生殖道，偶见于皮肤。对人类致病的有变异链球菌、唾液链球菌、缓症链球菌和血链球菌等菌种。甲型溶血性链球菌不被胆汁溶菌并且Optochin试验阴性。甲型溶血性链球菌是感染性心内膜炎最常见的致病菌，也可成为脑、肝和腹腔内感染的病原菌。

（1） 亚急性细菌性心内膜炎：

当拔牙或摘除扁桃体时，寄居在口腔、龈隙中的这类细菌可侵入血流引起菌血症。一般情况下，少量菌很快被肝、脾、淋巴结和骨髓中的吞噬细胞清除。但在心瓣膜有病损或人工瓣膜患者，细菌就可停留繁殖，引起亚急性细菌性心内膜炎。

（2） 龋齿：

变异链球菌与常见病龋齿关系密切，系厌氧菌，包括7个种。认为其致病机制是该菌的葡糖基转移酶能分解蔗糖产生高分子量、黏性大的不溶性葡聚糖，将口腔中数量众多的菌群附于牙面形菌斑。其中的乳杆菌能发酵多种糖类产生大量的酸，使局部pH降至4.5左右，导致牙轴质及牙质脱钙，造成龋损。

2. B群链球菌

又称无乳链球菌（S.agalactiae），为上呼吸道正常菌群。正常妇女阴道和直肠带菌率达30%左右，是新生儿感染的主要传染来源。引起新生儿肺炎、败血症和脑膜炎、肺炎等，死亡率极高，并可产生神经系统后遗症，故已引起广泛关注。

3. D群链球菌

D群链球菌主要由牛链球菌（S.bovis）和马链球菌（S.equinus）。正常定居在皮肤、上呼吸道、消化道和泌尿道，为条件致病菌。牛链球菌偶尔引起心肌炎，临床上与结肠癌患者发生的败血症有关。D群链球菌遗传学上与其他链球菌相关性较低。D群链球菌感染者多为老年人、中青年女性、衰弱或肿瘤患者。败血症多继发于生殖泌尿系统感染，皮肤、胆道、肠道等感染也可作为原发病灶。D群链球菌对青霉素敏感性较低，耐药株不断增加。

4. 猪链球菌

猪链球菌呈圆形或卵圆形，常呈链状排列，长短不一，是革兰阳性球菌。在血液琼脂上生长，菌落周围形成α或β自溶血环。现已发现其荚膜抗原血清型有35种，大多数致病性血清型在1～9血清型，其中2型为最常见和毒力最强的血清型。致病因子有荚膜、溶菌酶释放蛋白、细胞外因子、溶血素等。荚膜可以保护细菌，抵抗吞噬。溶菌酶释放蛋白、细胞外因子的存在提高了菌株的致病力。本菌抵抗力不强，对干燥、湿热均较敏感，常用消毒剂均可将其杀死。

猪链球菌病是由链球菌属中致病性链球菌引起的一种重要的人畜共患传染病，于1951年Jansen等首次报道，曾引起广泛流行，随后在养猪业发达的国家多有报道。现已知，该病可由C、D、E及L群链球菌和猪链球菌2型引起，其中最为重要的是猪链球菌2型，在日本、西班牙、法国和中国等国家均得以分离。猪链球菌2型可通过伤口、消化道等途径传染给特定人群，并可导致死亡，危害严重。人感染猪链球菌病潜伏期短，常见2～3天，最短数个小时，最长7天。

人感染猪链球菌主要途径有两种，即私自宰杀病猪和食用病死猪。猪链球菌通过伤口、消化道等途径传染给人。感染后起病急，临床表现为畏寒、发热、头痛、头晕、全身不适、乏力、腹痛、腹泻、外周血白细胞计数升高，中性粒细胞比例升高，严重患者发病初期白细胞可以降低或正常。临床可表现为脑膜炎，主要症状为恶心、呕吐（可能是喷射性呕吐），重者可出现昏迷。脑膜炎呈阳性，脑脊液呈化脓性改变。少数病例在中毒性休克综合征基础上，出现化脓性脑膜炎。

预防人感染猪链球菌，要采取控制传染源（病、死猪等家畜）、切断人与病（死） 猪等家畜接触为主的综合性防治措施。在有猪链球菌病疫情的地区要强化疫情监测，各级各类医疗单位的医疗人员发现符合疑似病例、临床诊断病例要立即向当地疾病控制预防机构报告。病（死）家畜应在当地有关部门的指导下，立即进行消毒、焚烧、深埋等无害化处理。目前猪链球菌疫苗主要用于猪，可预防猪的链球菌感染，尚没有用于人的疫苗。加强对猪链球菌病的发生和流行的控制，切断传播途径，可有效预防人感染猪链球菌病。只要早期、足量使用抗生素，人患猪链球菌病一般可以治愈。

三、铜绿假单胞菌

假单胞菌属（Pseudomonas）是一类革兰阴性需氧杆菌，广泛分布于土壤、水和动植物中。其中少数为人和动植物的病原菌，临床上常表现为条件致病菌。由于该菌在生长过程中能产生绿色的水溶性色素，感染后使脓汁或敷料出现绿色，故俗称铜绿假单胞菌；其他较为常见的还有荧光假单胞菌（P. fluorescens）、类鼻瘟假单胞（P.pseudoma1lei）、恶臭假单胞菌（P. putida）、产碱假单胞菌（P. alcaligenes）等。本节以铜绿假单胞菌为例进行阐述。

（一）生物学性状

1. 形态与染色

铜绿假单胞菌为革兰阴性杆菌，是人体正常菌群成员。菌体直或微弯，长1.5～3.0μm，宽0.5～1.0μm，呈球杆状或长丝状，常成对或短链状排列。无芽孢，有荚膜，单端有1～3根鞭毛，运动活泼。临床分离菌株常有菌毛和微荚膜。

2. 培养特性

铜绿假单胞菌专性需氧，在普通培养基上生长良好，生长温度范围20～42℃，最适温度为35℃，特别是该菌在4℃不生长而在42℃可以生长是铜绿假单胞菌的一个特点。菌落大小不一，平均直径2～3mm，扁平湿润、边缘不整齐，产生带荧光的水溶性色素（青脓素与绿脓素），常使菌落和培养基染成蓝绿色或黄绿色。在血琼脂平板上菌落较大，有金属光泽和生姜气味，有鉴别意义，菌落周围可形成透明溶血环。在液体培养基中呈混浊生长，易在其表面形成菌膜。在pH8.0的碱性环境中培养，有自溶现象。

3. 生化反应

铜绿假单胞菌分解蛋白质能力很强，能分解葡萄糖和木糖等，不分解乳糖、麦芽糖、蔗糖和甘露醇。发酵糖类能力差，产酸不产气。能液化明胶，不形成吲哚，可利用枸橼酸盐，细胞色素氧化酶试验阳性。

4. 抗原结构

本菌含有菌体O抗原和鞭毛H抗原。O抗原包含两种成分，一种是脂多糖，有制热作用，具有型特异性，根据其结构可将铜绿假单胞菌分成20个血清型；另一种是原内毒素蛋白（original endotoxin protein，OEP），是一种高分子、低毒性物质，为保护性抗原，具有强免疫原性，其抗体不仅对同一血清型细菌具有特异性保护作用，且对不同血清型的细菌也有共同保护作用。OEP不仅存在于不同血清型铜绿假单胞菌中，还广泛存在于假单胞菌属的其他细菌以及大肠埃希菌、霍乱弧菌、肺炎克雷白菌等革兰阴性菌中，是一种良好的交叉保护抗原。

5. 抵抗力

铜绿假单胞菌对外界环境抵抗力较强，在潮湿处能长期生存，56℃需一小时才被杀灭。对干燥、紫外线有一定抵抗，能耐受多种化学消毒剂与抗生素，其原因与本菌具有多种分泌系统和外排系统有关。

（二）致病性与免疫性

1. 致病物质

（1） 菌体结构：

①菌毛：菌毛上的神经氨酸酶能分解上皮细胞表面的神经氨酸，促进细菌的定植和入侵。此外，菌毛可能还参与生物被膜（biofilm）的形成。铜绿假单胞菌生物被膜在抵抗消毒剂、抗生素和机体免疫系统杀伤中起着非常重要的作用，是引起慢性难治性感染的重要因素之一，其相关感染的防治是临床上一个亟待解决的难题；②荚膜多糖：除具有抗吞噬作用外，多糖层能使细菌锚定在细胞表面，尤其是囊性纤维化（cystic fibrosis，CF）和慢性呼吸道疾病患者的细胞表面，故与呼吸道感染有关。

（2） 内毒素：

即LPS，可引起发热、休克、DIC 等多种生物学效应。

（3） 外毒素A （P. aeruginosa exotoxin A，PEA）：

PEA是铜绿假单胞菌最重要的毒力因子。PEA为一种热不稳定的单链多肽，分子量约66kD，经甲醛或戊二醛处理可脱毒为类毒素，并被特异性抗毒素中和，可作为疫苗候选分子。PEA毒性强，注入动物后，主要靶器官肝脏可出现细胞肿胀、脂肪变性及坏死；其他脏器病变有肺出血和肾脏坏死等。PEA作用机制与白喉毒素类似，最终使核糖体上延长因子-2（EF-2）失活，抑制宿主细胞的蛋白质合成，引起细胞死亡。

（4） 胞外酶S （Exoenzyme S，ExoS）：

是本菌致人类肺感染的重要因子。它是一种ADP-核糖基转移酶，可使GTP 结合蛋白核糖基化。在肺部感染中，可直接破坏组织，促进细菌的侵袭扩散。感染此酶的铜绿假单胞菌患者，还可有肝功能损伤而出现黄疸。

（5） 蛋白分解酶：

包括弹性蛋白酶、胶原酶、碱性蛋白酶等，具有蛋白分解作用、损伤血管及多种组织，并抑制中性粒细胞的功能。

（6） 细胞溶解毒素：

有杀白细胞素、溶血素、磷脂酶C等，有损伤血细胞、组织细胞，抑制中性粒细胞、淋巴细胞功能等作用。

（7） 绿脓菌素（pyocyanin）：

是铜绿假单胞菌重要的毒力因子之一。具有氧化还原活性，能催化超氧化物和过氧化氢产生有毒氧基团，引起组织损伤。绿脓菌素还能阻止纤毛运动，抑制前列环素释放，破坏上皮细胞生长。

（8） 鼠李糖脂（rhamnolipid）：

是一种生物表面活性剂，可溶解肺表面的磷脂，使其更容易被磷脂酶C降解，导致肺膨胀不全。

此外，铜绿假单胞菌的Ⅲ型分泌系统（type Ⅲsecretion system）作为一种分子注射器，可将胞外酶ExoS、ExoT、ExoU和ExoY等直接注入宿主细胞，干扰宿主细胞的信号转导，创造有利于细菌生存和扩散的环境。近年还发现密度感应（quorum sensing） 系统在调控本菌各种毒力因子表达和生物被膜形成中起重要作用，同时还能影响宿主免疫功能（表3-3）。

2. 所致疾病

铜绿假单胞菌是人体的正常菌群之一，在肠道中繁殖，为环境的主要污染源，同时也广泛存在于医院的潮湿环境中，可通过各种途径传播，其感染多见于皮肤黏膜受损部位，亦可通过污染的医疗器具（如静脉或膀胱导管）及带菌医护人员引起医源性感染。在医源性感染中，由本菌引起的感染约占10%，在某些特殊病房中，如烧伤和肿瘤病房等，感染率可高达30%。铜绿假单胞菌感染可发生在人体任何组织和部位，常见于烧伤感染、创伤感染、气管切开和插管、人工机械辅助通气、留置导尿、内镜检查等引发的呼吸道感染、尿路感染等，以及长期接受化疗、免疫抑制剂治疗、继发性免疫缺陷病患者的组织器官或全身感染。还可引起婴儿严重的流行性腹泻。近年来对此已有更多的认识，它已成为穿刺感染、心内膜炎、滥用药物所致的骨髓炎、眼部感染、新生儿外耳炎、游泳池等引起的皮肤病等的主要病原菌，亦是战伤感染的常见致病菌。

3. 免疫性

正常健康人血清中含有调理素及补体，可协助中性粒细胞和单核-吞噬细胞吞噬并杀灭铜绿假单胞菌，故不易致病。机体感染后可产生特异性抗体，有一定的抗感染作用，尤其是分泌型IgA的黏膜表面免疫作用，具有干扰菌与宿主细胞受体结合、增强吞噬细胞功能的作用。

（三）微生物学检查法

1. 标本采集

根据疾病和检查目的不同，分别采取不同的标本，如炎症分泌物、创面渗出物、胸（腹）水、痰、血液、脑脊液以及医院病区或手术室的物品、医疗器械等。显微镜检查为革兰性有动力的细菌。

2. 分离培养

将标本接种于血平板进行分离培养，根据菌落特征、色素以及生化反应等做出鉴定。

3. 血清学试验

必要时可用血清学试验进行确诊。绿脓菌素及噬菌体分型可供流行病学、医院内感染追踪调查等使用。

4. 分子生物学方法

对于铜绿假单胞菌感染，临床上还可采用其他快速分子生物学鉴定方法，如基因芯片技术，PCR技术、16SrDNA分型鉴定技术等。

（四）防治原则

铜绿假单胞菌可通过多种途径传播，主要是通过污染医疗器具及带菌医护人员引起的医源性感染，因此应严格控制该菌导致的医院内交叉感染。必须严格消毒器械、敷料，医护人员勤洗手，认真执行无菌操作，对预防医源性感染有重要作用。目前已经研制出多种铜绿假单胞菌疫苗。其中，OEP疫苗具有不受菌型限制，保护范围广，毒性低等优点。铜绿假单胞菌具有多重耐药性，能天然抵抗多种抗菌药物，这与本菌外膜的低通透性及多药外排泵密切相关。治疗应选用抗假单胞菌的青霉素类、氨基糖苷类、头孢类等抗生素进行联合用药，以减少耐药菌株的产生。

四、大肠埃希菌

埃希菌属（Escherichia）有6个种，其中大肠埃希菌（Escherichia coli，俗称大肠杆菌）是最常见的临床分离菌，自婴儿出生后数小时就进入肠道并伴随终身。大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群，并能为宿主提供一些具有营养作用的合成代谢产物。当宿主免疫力下降或大肠埃希菌侵入肠外组织、器官时，可引起肠外感染。有一些血清型的大肠埃希菌具有致病性，能导致腹泻。

在环境卫生和食品卫生学中，大肠埃希菌常被用作粪便污染的检测指标；在分子生物学和基因工程研究中，大肠埃希菌是重要的实验材料。

（一）生物学性状

1. 形态结构

中等大小的革兰阴性杆菌，菌长为1.0～3.0μm、宽0.4～0.7μm，多数菌株有周鞭毛，能运动，无芽孢，有普通菌毛和性菌毛；肠外感染菌株有多糖包膜（微荚膜）。

2. 培养特性

兼性厌氧，营养要求不高，在普通琼脂平板37℃培养24小时后，形成直径2～3nm的圆形凸起光滑型菌落。在血琼脂平板上有些菌株产生β溶血环，在液体培养基中呈均匀混浊生长。具有一定抵抗力，在肥沃的土壤表层可存活数月。

3. 生化反应

代谢活跃，能发酵葡萄糖等多种碳水化合物，产酸并产气。绝大多数菌株发酵乳糖。在克氏双糖管中，斜面和底层均产酸产气，硫化氢阴性，动力阳性。可与沙门菌、志贺菌等区别。吲哚试验、甲基红试验、V-P试验、枸橼酸利用试验（IMViC试验）结果为“++--”者，为典型的大肠埃希菌，表明被检物已有粪便污染，有传播肠道传染病的危险。遗传学研究表明大肠埃希菌和志贺菌属于同一种遗传类型，因此可能有介于这两种细菌的中间株存在，例如某些无动力、厌氧、迟缓发酵或不发酵乳糖的菌株属于这一部分，它们易引起分类和鉴定上的困难，现认为其为非典型大肠埃希菌。

4. 抗原结构

大肠埃希菌抗原主要有O、H和K抗原三种，是血清学分型的基础。

（1） O抗原：

为位于细胞壁最外层的脂多糖，由重复的多糖单位所组成，O抗原刺激机体主要产生IgM型抗体。检测O抗原时，凝集试验必须采用加热煮沸过的菌体，以避免因K 抗原和H 抗原的存在而造成的不凝集现象。大肠埃希菌的O抗原超过170种，某些型别与腹泻和泌尿道感染密切相关。

（2） H抗原：

为鞭毛抗原，加热和用酒精处理，可使H抗原变性或丧失。大肠埃希菌H抗原超过56种，与其他肠道菌无交叉反应。H抗原主要引起IgG型抗体。检测H抗原的凝集试验需采用经半固体培养基连续传代，甲醛溶液固定过的鞭毛丰富的菌株作抗原。

（3） K抗原：

位于O抗原的外层，为多糖性质，与细菌的致病性有关。大肠埃希菌K抗原在100种以上，属于多糖荚膜抗原。表示大肠埃希菌血清型的方式是按O∶K∶H排列，例如O111 K58 H2，通常使用的分型方法为玻片凝集试验。

（二）致病性与免疫性

1. 致病物质

大肠埃希菌血清型复杂，所致疾病类型也多样，不同血清型菌株的致病物质有很大差异，但总的来说有以下几类：

（1） 黏附素：

大肠埃希菌的菌毛或其他黏附素可使细菌紧密黏附于定植部位的细胞表面，例如能特异性泌尿道和肠道的黏膜上皮细胞，避免因肠道蠕动或尿液冲刷而被排出，这是引起感染的第一步，也是最重要的一步。大肠埃希菌的黏附素种类很多，包括定植因子（colonization factor，CF）、紧密黏附素（intimin）、集聚性黏附菌毛（aggregative adherence fimhriae. AAF）、P菌毛、Dr 菌毛以及束形成菌毛（bundle forming pili，Bfp）等。

（2） 外毒素：

不同类型大肠埃希菌可以产生多种类型的外毒素，包括志贺毒素Ⅰ和Ⅱ、耐热肠毒素和不耐热肠毒素、溶血素等。

（3） 内毒素：

大肠埃希菌都具有内毒素（endotoxin），是主要的致病物质，能引发热、白细胞增多、休克、弥散性血管内凝血，循环衰竭等。

（4） 微荚膜：

多糖荚膜抗原K具有抗吞噬作用。

2. 所致疾病

（1） 肠道外感染：

多数大肠埃希菌在肠道内不致病，但如移位至肠道外的组织或器官，如尿道、胆道、前列腺、肺、骨和腹腔则可引起肠道外感染。常见的肠道外感染包括腹膜炎、阑尾炎、手术创口感染、血液感染、新生儿脑膜炎以及泌尿系统感染，如尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎等。引起泌尿系统感染的大肠埃希菌常来源于患者肠道，细菌逆向上行引起感染，女性由于生理结构特点，泌尿道感染比男性高。插管和膀胱镜也有可能带进细菌，造成感染的危险。

过去认为肠外感染属于机会致病，然而研究表明，与泌尿系统感染和脑膜炎有关的大肠埃希菌往往属于一些特殊的血清型，具有特殊致病物质。例如能引起泌尿系统感染的血原型常见的有O1、O2、O4、O6、O7、O16、O18、O75等，统称为肾盂肾炎致病性大肠埃希菌或尿路致病性大肠埃希菌（nephropathogenic E.coli，NEPC；uropathogenic E. coli，UPEC）此类细菌能够产生黏附素、毒素等致病物质。现在有人提出将UPEC等归类为致病性大肠埃希菌。

（2） 肠道感染：

大肠埃希菌某些血清型可引起人类胃肠炎，往往为食源性感染。根据其机制不同，主要有五种类型。

1） 肠产毒型大肠埃希菌（enterotoxigenic E. coli，ETEC）：

是5岁以下婴幼儿和旅游者腹泻的重病原菌。污染的水源在疾病传播中有重要作用，故在发展中国家极为常见。ETEC通过定植于小肠近端并释放肠毒素而引起发病，临床症状可从轻度腹泻至严重的霍乱样腹泻。致病物质主要是肠毒素和定植因子。

ETEC的肠毒素有不耐热和耐热两种，均由质粒编码。不耐热肠毒素（heat labile enterotoxin LT）与霍乱弧菌产生的肠毒素有80% 的同源性，抗原性高度交叉。对热不稳定，65℃30分钟可被破坏。LT由l个A亚单位和5个B亚单位组成。A 亚单位是毒素的活性部位，B亚单位与肠黏膜上皮细胞表面的GM 1神经节苷脂结合后，使A亚单位进入细胞，并活化腺苷环化酶，使细胞内ATP转化为cAMP。胞质内cAMP水平增高后，导致肠黏膜细胞内水、氯和碳酸氢钠等大量分泌至肠腔，同时钠的再吸收减少，引起分泌型腹泻。LT一般不引起肠黏膜的炎症或组织病变，LT可刺激机体产生中和抗体，有保护作用。

ETEC的耐热肠毒素（heat stable enterotoxin，ST）为低分子量多肽，对热稳定，100℃加热20分钟仍有活性。免疫原性不强。ST可分STa和STb两型，STa作用机制与LT不同，其引起腹泻是通过激活肠黏膜上皮细胞的鸟苷环化酶，使细胞内cGMP含量增高而导致腹泻，STb则引起非环苷酸依赖的分泌。很多STa阳性菌株同时产生LT，具有更强的致病性。

菌毛黏附素是ETEC致病的另一关键因素。能产生肠毒素而无菌毛的菌株，不会引起腹泻。ETEC菌毛黏附素常被称之为定植因子。与人ETEC致病有关的定植因子主要包括CFA Ⅰ（colonization factor antigen type Ⅰ）、CFA Ⅱ和CFAⅣ等。定植因子具有很强的抗原性，能刺激宿主产生特异性抗体。

2） 肠侵袭型大肠埃希菌（enteroinvasive E. coli，EIEC）：

引起的腹泻发病率较低，且多为散发。主要侵犯较大儿童和成人，典型临床表现为痢疾，症状包括发热、严重腹部痉挛、不适、水样腹泻，少数患者有脓血便、里急后重。EIEC 不产生肠毒素，但能侵袭结肠黏膜上皮细胞并在其中生长繁殖。

EIEC的侵袭与一种大质粒有关，该质粒含有编码Ⅲ型分泌系统（TTSS） 的基因，这些基因的编码产物能使细菌插入宿主细胞膜的空隙，并导致细胞骨架重排，细菌被内吞入胞。进而这些基因调节内吞泡的溶解，使细菌释放进入细胞质，然后在胞内增殖。细胞肌动蛋白晶核形成一尾状物从菌体的一端延伸出来，导致细菌在胞质内的移动和扩散。带有该质粒的菌株可引起豚鼠角膜Sereny试验阳性，并可侵袭HeLa 细胞。EIEC的大质粒与志贺菌编码侵袭性蛋白的大质粒高度同源。EIEC无动力、生化反应和抗原结构也近似志贺菌。因此，若不注意，容易误诊为志贺菌。

3） 肠致病型大肠埃希菌（enteropathogenic E.coli，EPC）：

是最早发现的引起腹泻的大肠埃希菌，导致两岁以上婴幼儿严重腹泻，可致死，成人感染少见。常见症状包括腹泻、腹痛、低热和不适。EPEC不产生肠毒素及其他外毒素，无侵袭力，其致病与微绒毛的组织病理损伤有关。病菌在十二指肠、空肠和回肠上段黏膜表面大量繁殖，黏附于微绒毛，导致刷状缘被破坏、微绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功能受损，造成严重水样腹泻。EPEC黏附和破坏肠黏膜结构的过程主要是：①首先由Bfp （bundle forming pili）介导细菌与细胞的疏松黏附。②外膜上的紧密黏附素介导细菌与细胞的紧密结合。③细胞内肌动蛋白重排，导致微绒毛的破坏，严重干扰对肠道中液体的吸收功能。

4） 肠出血型大肠埃希菌（enterohemorrhagicE.coli，EHEC）：

为出血性结肠炎和溶血性尿毒综合征的病原体。在世界各地有散发或地方流行，但发展中国家EHEC感染少见。近年有两次大规模的暴发流行，1996年日本大阪地区发生流行，患者逾万，死亡11人，血清型为O157 H7。2011年德国发生流行，数千人感染，死亡50人，血清型为O104∶H4。

EHEC致病力强，感染菌量可低于100个，5岁以下儿童易感。症状轻重不一，可为轻度水泻至伴剧烈腹痛的血便。部分患者可并发溶血性尿毒综合征（hemolytic uremic syndrome，HUS），主要症状有急性肾衰竭、血小板减少、溶血性贫血，病死率达10% 左右。污染食品是EHEC感染的重要传染源，可能是O157 H7的主要储存宿主，而德国出血性大肠埃希菌的污染源为豆芽。

EHEC的致病因子主要有菌毛和毒素。EHEC产生的毒素能使vero 细胞产生病变，故称vero毒素；又因与志贺菌的毒素相似，亦称志贺样毒素或志贺毒素（Shiga like toxin，SLT；Shiga toxin，Stx）。志贺毒素Stx1 和Stx2在EHEC致病过程中起主要作用，Stx能与靶细胞上的神经酰胺三己糖苷受体结合，进入细胞后能裂解rRNA，抑制蛋白合成，导致细胞变性坏死。一旦Stx进入血流并转运至肾脏，可通过直接毒性作用和诱导细胞因子的产生来破坏肾内皮细胞并堵塞微管，导致肾脏损伤。除了Stx以外，大多数菌株具有含TISS的毒力岛，编码紧密素和其他蛋白，产生与EPEC类似的致病作用。

5） 肠集聚型大肠埃希菌（enteroaggreglltive E. coli，EaggEC）：

引起婴儿持续性腹泻，伴脱水，偶有血便。无侵袭力，可产生毒素和黏附素。毒素为肠集聚耐热毒素（enteroaggregative heat-stable toxin，EAST），抗原上与ETEC的ST有关，可导致大量液体分泌。有4种不同形态的菌毛，其中集聚性黏附菌毛Ⅰ（aggregative adherence fimbriae Ⅰ，A A F/Ⅰ）与EPEC中bfp基因编码的菌毛很相似。细菌通过菌毛黏附于肠黏膜上皮细胞，在细胞表面聚集，形成砖状排列，阻止液体吸收，并产生毒素，引起持续性腹泻。

3. 免疫性

对于肠道致病性大肠埃希菌的感染，肠道的黏膜免疫可以产生分泌型IgA，对再次感染有预防作用。另外外毒素也可诱导机体产生抗体，有中和毒素的作用。

（三）微生物学检查法

临床标本的检查采用细菌分离与鉴定的方法。对于肠外来源、大肠埃希菌的分离培养和鉴定不难，采用常规方法即可。但从胃肠炎患者粪便中大肠埃希菌的鉴定比较复杂，需要对毒力特征（毒力基因或者表型检测） 进行鉴定，这些方法比较复杂耗时。

1. 标本采集

肠外感染采取中段尿、血液、脓液、脑脊液等；腹泻患者则取粪便。

2. 分离培养与鉴定

（1） 肠道外感染：

①涂片染色检查：除血液标本外，均需作涂片染色检查。脓、痰、分泌物可直接涂片，革兰染色后镜检。尿液和其他液体可先离心再取沉淀物作涂片；②分离培养：血液标本先接种肉汤增菌，待生长后移种血琼脂平板。体液标本的离心沉淀物和其他标本直接划线接种于血琼脂平板，37℃培养18～24小时后观察菌落形态；③鉴定：IMViC（++--）试验做初步鉴定，最终鉴定靠系列生化反应。尿路感染尚需计算菌量每毫升≥10万才有诊断价值。

（2） 肠道感染：

将粪便标本接种于选择培养基，挑选可疑菌落并鉴定为大肠埃希菌后，再分别检测不同类型致病性大肠埃希菌的毒力因子和血清型等特征①ETEC：过去用动物或细胞培养测定LT和ST，操作复杂，现可用ELISA法、RIA法或基因探针快速检测；②EIEC：生物学性状与志贺菌相似，多数EIEC无动力，不发酵乳糖或迟缓发酵。毒力试验可采用Sereny试验，将被检菌液接种于豚鼠眼结膜囊内，若产生角膜结膜炎症状，在角膜上皮细胞内有大量细菌，为阳性。毒力试验亦可在组织培养中进行。③EPEC：玻片凝集试验测定其血清型，以ELISA、细胞培养法和DNA探针来检测其黏附因子，以细胞培养法观察其与细胞的黏附模式；④EHEC：Stx毒素可用ELISA法测定，灵敏度达60pg/ml，亦可用PCR法结合基因探针检测Stx基因。⑤EAggEC用液体培养集聚试验（liquidculture clump aggregation） 检测受检菌的黏附性，用PCR或者探针技术测定EAST基因。

3. 卫生细菌学检查

以大肠菌群数和细菌总数为指标。肠道细菌会随粪便排出而污染环境，由于大肠埃希菌等细菌具有一定抵抗力，可在环境中生存一定时间。样品中检出此菌愈多，表示被粪便污染愈严重，也间接表明可能有肠道致病菌污染。因此卫生细菌学以”大肠菌群数”作为饮水、食品等粪便污染的指标之一。

（1） 大肠菌群数：

指每100ml （克）样品中的大肠菌群最近似数。大肠菌群系指在37℃24小时内发酵乳糖产酸产气的需氧和兼性厌氧肠道杆菌，包括埃希菌属、枸橼酸杆菌属、克雷白菌属及肠杆菌属等。我国卫生标准规定，大肠菌群在每升饮水中不得超过3个，每100ml瓶装汽水、果汁中不得超过5个。

（2） 细菌总数：

检测每毫升或每克样品中含细菌数。样品稀释后以平皿倾注法做细菌菌落计数，卫生标准为每毫升饮用水细菌总数不得超过100个。

（四）防治原则

针对致病性大肠埃希菌的疫苗研究得到广泛开展，但目前除了畜用疫苗在畜牧业领域有成功应用外，还没有广泛认可的人用疫苗。一种使用ST与LTB单位交联的人用疫苗正在研究中。大肠埃希菌耐药性非常普遍，大多数来自于质粒编码的β-内酰胺酶。也可产生头孢菌素酶。因此抗生素治疗应在药敏试验的指导下进行，特别是细菌性脑膜炎。尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作，避免医院感染。对腹泻患者应进行隔离治疗，及时校正水和电解质平衡；污染的水和食品是EHEC 最重要的传染媒介，如美国多次EHEC 流行，传染源多是汉堡包中污染EHEC的牛肉，2011年德国流行的传染源则为污染的豆芽。

五、变形杆菌属

变形杆菌属包括奇异变形杆菌、普通变形杆菌、黏液变形杆菌等，主要寄居于人类和动物肠道，也可从环境中分离。革兰染色阴性，菌体长度变化较大，有周鞭毛，运动活跃。在普通固体培养基上边扩散变生长，形成以接种点为中心的厚薄交替，同心环状的菌苔，称迁徙生长现象。如提高培养基中琼脂浓度，或者在培养基中加入胆盐、叠氮钠、水杨酸钠等成分后，可抑制该现象，有利于细菌的分离鉴定。多数变形杆菌分解蔗糖，不分解乳糖，能产生硫化氢和尿素酶。变形杆菌在临床上主要导致机会感染，常见的有尿路感染，产生的尿素酶分解尿素产氨，使尿液pH升高。尿液的碱化降低钙溶解度，使得钙和镁盐逐步沉淀，导致肾和膀胱结石的形成。此外变形杆菌还可引起食物中毒、败血症、新生儿脑膜炎、伤口感染和胃肠炎等。

变形杆菌有O、H、K抗原，可分成至少100多个血清型。其中X19、X2和XK菌株含有O抗原可与某些立克次体抗原发生交叉反应，故可用OX19、 OX2和OXK菌株作为抗原，检测立克次体患者血清抗体，以辅助诊断某些立克次体感染，称为外斐试验（weil-Felix test）。

六、肠杆菌属

革兰染色阴性，短杆菌，周鞭毛、无芽孢，兼性厌氧，容易在普通培养基上生长。大多数能够发酵乳糖和蔗糖，产酸产气（通常CO2∶H2=2∶1）。多数菌株可将明胶缓慢液化，不产生脱氧核糖核酸酶。最适生长温度为30℃，多数临床菌株在37℃生长，有些环境菌株37℃时生化反应不稳定。普遍存在于人和动物中，肠杆菌属目前有15个菌种，包括产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、河生肠杆菌、聚团肠杆菌、阿氏肠杆菌等。坂崎肠杆菌和聚团肠杆菌可产生不扩散的黄色色素。肠杆菌属的细菌广泛分布于自然界，很多为肠道正常菌群。肠杆菌感染属于院内感染，包括败血症、脑膜炎、肺炎、泌尿生殖道感染和伤口感染等。肠杆菌在引起草兰阴性菌败血症的病原中排名第四，仅次于大肠埃希菌、肺炎克雷白菌和铜绿假单胞菌。