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肠道杆菌
常寄居在人和动物的肠道内,随人与动物的粪便排出,广泛分布于水、土壤或腐物中。
(~)×(1~6)μm中等大小、两端钝圆的革兰阴性杆菌,无芽胞,多数有鞭毛和菌毛,少数有荚膜。
,培养营养要求不高,在普通琼脂平板上生长良好,形成光滑、湿润的中等大小菌落;有些细菌在血琼脂平板上可出现溶血环,在液体培养中呈均匀混浊生长。
,常用来作菌属和菌种的鉴别。乳糖发酵试验在初步鉴别肠道致病菌和非致病菌时有重要意义,致病菌一般不分解乳糖,而非致病菌多数能分解乳糖。
(O)抗原、鞭毛(H)抗原和荚膜(K)抗原或包膜抗原。其他尚有菌毛抗原。(1)O抗原:存在于细胞壁脂多糖(LPS)层,具有属、种特异性。其特异性取决于LPS分子末端重复结构的多糖链的糖残基种类的排列。O抗原耐热,100℃不被破坏。从病人新分离菌株的菌落大多呈光滑(S)型,在人工培养基上多次传代移种保存日久后,LPS失去外层O特异性侧链,此时菌落变成粗糙(R)型,称为S-R型变异。R型菌株的毒力显著低于S菌株。
(2)H抗原:存在于鞭毛蛋白。不耐热,60℃ 30分钟即被破坏。H抗原的特异性决定于多肽链上氨基酸的排列序列和空间结构。细菌失去鞭毛后,运动随之消失;同时O抗原外露,称为H-O变异。(3)荚膜或包
膜抗原:位于O抗原外围,能阻止O凝集现象。成分为多糖,但60℃ 30分钟可破坏。重要的有伤寒沙门菌的Vi抗原,大肠埃希菌的K抗原等。
。除自发突变外,更因相互处于同一密切接触的肠道微环境,可以通过转导、接合或溶原性转换等转移遗传物质,使受体菌获得新的性状而导致变异。最常见的是耐药性转移、***产生和生化反应特性等的改变。在致病力、细菌学诊断、治疗与预防中均有重要意义。
第一节埃希菌属
埃希菌属(Escherichia)有5个种,其中大肠埃希菌(E. coli),俗称大肠杆菌,是临床最常见的菌种,主要表现在三方面:首先,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。其次,当宿主免疫力下降或细菌侵入肠道外组织器官后,即可成为条件致病菌,引起肠道外感染,以化脓性感染和泌尿道感染最为常见。第三,某些血清型大肠埃希菌具有致病性,导致人类胃肠炎。此外,大肠埃希菌在环境卫生和食品卫生学中,常被用作粪便污染的卫生检测指标。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
(一)形态与染色
中等大小革兰阴性杆菌,~1μm,~3μm。多数菌株有周身鞭毛,能运动。有菌毛,包括普通菌毛与性菌毛,肠外感染菌株有多糖类包膜(微荚膜)。
(二)基因组特征
大肠埃希菌基因组由一个环状染色体和质粒组成。,含有4 290个ORF。大肠埃希菌O157∶H7(sakai)。致病性大肠埃希菌中存在许多50 kb~200kb的致病岛。
(三)生化反应与培养特性
在普通琼脂平板培养37℃ 24小时后,形成直径2~3mm的圆形、凸起、灰白色S菌落。在血琼脂平板上,有些菌株产生β型溶血。
生化反应活泼,能发酵葡萄糖等多种糖类,产酸产气。发酵乳糖,可同沙门菌、志贺菌等相区别。在克氏双糖管中,斜面和底层均为产酸产气,H2S阴性,动力
阳性。IMViC试验(即吲哚、***红、VP、枸橼酸盐试验)结果为“++--”,即为典型大肠埃希菌。
(四)抗原结构
大肠埃希菌有O、H和K三种抗原,是血清学分型的基础。O抗原为细胞壁脂多糖最外层的特异性多糖,有170多种,刺激机体主要产生IgM抗体;H抗原位于鞭毛上,有60多种,可刺激机体产生IgG抗体;K抗原位于O抗原外的多糖抗原,有100多种,与细菌的侵袭力有关。从病人新分离的大肠埃希菌多有K抗原,根据耐热性等不同,K抗原分为L、A、B三型,其中A型耐热,L、B型不耐热,一个菌株中,一般只含有一个型别的K抗原。大肠埃希菌血清型的表示方式是按O∶K∶H排列,例如
O111∶K58(B4)∶H2。
(五)抵抗力
一般不强。有些大肠埃希菌对热的抵抗力较强,经55℃ 60分钟或60℃ 15分钟仍有部分细菌存活。在自然界的水中,可存活数周至数月。胆盐、煌绿等对大肠埃希菌有抑制作用。对磺***类、链霉素、***霉素等敏感,但易耐药。
二、致病性
(一)致病物质
大肠埃希菌的毒力因子包括内***、荚膜、Ⅲ型分泌系统等。所谓Ⅲ型分泌系统是指能向真核靶细胞内输送毒性基因产物的细菌效