八 病原性球菌·1 葡萄球菌

葡萄球菌屬(Staphylococcus)是一群革蘭氏十陽十性十球菌,因常堆聚成葡萄串狀,故名。多數為非致病菌,少數可導致疾病。葡萄球菌是最常見的化膿十性十球菌,是醫院十十交十十叉感染的重要來源。

一、生物學十性十狀

(一)形態染色

球形或稍呈橢園形,直徑1.0um左右,排列成葡萄狀。葡萄球菌無鞭十毛十,不能運動。無芽胞,除少數菌株外一般不形成莢膜。易被常用的堿十性十染料著色,革蘭氏染色為十陽十性十。其衰老、死亡或被白細胞吞噬後,以及耐藥的某些菌株可被染成革蘭氏十陰十性十。

(二)培養特十性十

營養要求不高,在普通培養基上生長良好,在含有血液和葡萄糖的培養基中生長更佳,需氧或兼十性十厭氧,少數專十性十厭氧。28-38℃均能生長,致病菌最適十溫十度為37℃,PH為4.5-9.8,最適為7.4。在肉湯培養基中24小時後呈均勻混濁生長,在瓊脂平板上形成圓形凸起,邊緣整齊,表面光滑,濕潤,不透時的菌落。不同種的菌標產生不同的色素,如金黃色、白色、檸檬色。色素為脂溶十性十。葡萄球菌在血瓊脂平板上形成的菌落較大,有的菌株菌落周圍形成明顯的全透明溶血環(β溶血),也有不發生溶血者。凡溶血十性十菌株大多具有致病十性十。

(三)生化反應

多數葡萄球菌能分解葡萄糖、麥芽糖和蔗糖,產酸不產生氣。致病十性十菌株能分解甘露醇。

(四)分類與分型

根據生化反應和產生色素不同,可分為金黃色葡萄球菌(Staph.aureus)、表皮葡萄球菌(Staph. epidermidis)和腐生葡萄球菌(Staph.saparophytics)三種。其中金黃色葡萄球菌多為致病菌,表皮葡萄球菌偶爾致病,腐生葡萄球菌一般不致病。60%-70%的金黃色葡萄球菌可被相應噬菌體裂解,表皮葡萄球菌不敏十感。用噬菌體可將金葡萄菌分為4群23個型。腸毒素型食物中毒由Ⅲ和Ⅳ群金葡萄菌引起,Ⅱ群菌對抗生素產生耐藥十性十的速度比Ⅰ和Ⅳ群緩慢很多。造成醫院感染嚴重流行的是Ⅰ群中的52、52A、80和81型菌株。引起皰疹十性十和剝脫十性十皮炎的菌株經常是Ⅱ群71型。

(五)抗原結構

葡萄球菌抗原構造復雜,已發現的在30種以上,其化學組成及生物學活十性十瞭解的僅少數幾種。

1.葡萄球菌A蛋白(Staphylococcal protein A,SPA)存在於菌細胞壁的一種表面蛋白,位於菌體表面,與胞壁的粘肽相結合。它與人及多種哺十乳十動物血清中的lgG的Fc 段結合,因而可用含SPA的葡萄球菌作為載體,結合特異十性十抗體,進行協同凝集試驗。A蛋白有抗吞噬作用,還有激活補體替代途等活十性十。SPA是一種單鏈多肽,與細胞壁肽聚糖呈共價結合,是完全抗原,具屬特異十性十。所有來自人類的菌株均有此抗原,動物源株則少見。

2.多糖抗原具有群特異十性十,存在於細胞壁,借此可以分群,A群多糖抗原體化學組成為磷壁酸中的N-乙酰葡胺核糖醇殘基。B群化學組成是磷壁酸中的N-乙酰區糖胺甘油殘基。

3.莢膜抗原幾乎所有金黃色葡萄球菌菌株的表面有莢膜多糖抗原的存在。表皮葡萄球菌僅個別是菌株有此抗原。

二、致病十性十與免疫十性十

(一)致病物質

金葡菌產生多種毒素與酶

1.血漿凝固酶(Coagulase)是能使含有枸椽酸鈉或肝素抗凝劑的人或兔血漿發生凝固的酶類物質,致病菌株多能產生,常作為鑒別葡萄球菌有無致病十性十的重要標志。

凝固酶有兩種:一種是分十泌至菌體外的,稱為遊離凝固酶(Free coagulase)為蛋白質。作用類似凝血酶原物質,可被人或兔血漿中的協同因子(Cofactor)激活變成凝血酶樣物質後,使液態的纖維蛋白原變成固態的纖維蛋白,從而使血漿凝固。另一種凝固酶結合於菌體表面並不釋放,稱為結合凝固酶(Bound coagulase)或凝聚因子(Chumping factor),在該菌株的表面起纖維蛋白原的特異受體作用,細菌混懸於人或兔血漿中時,纖維蛋白原與菌體受體十十交十十聯而使細菌凝聚。遊離凝固酶采用試管法檢測,結合凝固酶則以玻片法測試。凝固酶耐熱,粗制品100℃30分鐘或高十壓滅菌後仍保持部分活十性十,但易被蛋白分解酶破壞。

凝固酶和葡萄球菌的毒力關系密切。凝固酶十陽十性十菌株進入機體後,使血液或血漿中的纖維蛋白沉積於菌體表面,阻礙體內吞噬細胞的吞噬,即使被吞噬後,也不易被殺死。同時,凝固酶集聚在菌體四周,亦能保護病菌不受血清中殺菌物質的作用。葡萄球菌引起的感染易於局限化和形成血栓,與凝固酶的生成有關。

凝固酶具有免疫原十性十,刺激機體產生的抗體對凝固酶十陽十性十的細菌感染有一定的保護作用。慢十性十感染患者血清可有凝固酶抗體的存在。

2.葡萄球菌溶血素(Staphyolysin)多數致病十性十葡萄球菌產生溶血等。按抗原十性十不同,至少有α、β、γ、δ、ε五種,對人類在致病作用的主要是α溶血素。它是一種“攻擊因子”,化學成分為蛋白質,分子量約為30,000,不耐熱,65℃30分鐘即可破壞。如將α-溶血素註入動物皮內,能引起皮膚壞死,如靜脈註射,則導致動物迅速死亡。α溶血素還能使小血管收縮,導致局部缺血和壞死,並能引起平十滑肌痙十攣。α溶血素是一種外毒素,具有良好的抗原十性十。經甲醛處理可制成類毒素。

3.殺白細胞素(Leukocidin)含F和S兩種蛋白質,能殺死人和兔的多形核粒細胞和巨噬細胞。此毒素有抗原十性十,不耐熱,產生的抗體能阻止葡萄球菌感染的復發。

4.腸毒素(Enterotoxin)從臨十床十分離的金黃色葡萄球菌,約1/3產生腸毒素,按抗原十性十和等電點等不同,葡萄球菌腸毒素分A、B、C1、C2、C3、D、E和F八個血清型,細菌能產生一型或兩型以上的腸毒素,腸毒素是單一的多肽鏈,含有較多的賴氨酸、酷氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸。腸毒素可引起急十性十胃腸炎即食物中毒。與產毒菌株污染瞭牛十奶十、肉類、魚是蝦、蛋類等食品有關,在20℃以上經8~10小時即可產生大量的腸毒素。腸毒素是一種可溶十性十蛋白質,耐熱,經100℃煮沸30分鐘不被破壞,也不受胰蛋白酶的影響,故誤食污染腸毒素的食物後,在腸道作用於內脂神經受體,傳入中樞,刺激嘔吐中樞,引起嘔吐,並產生急十性十胃腸炎癥狀。發病急,病程短,恢復快。一般潛伏期為1~6小時,出現頭暈、嘔吐、腹瀉,發病1~2日可自行恢復,預後良好。

5.表皮溶解毒素(Epidermolytic toxin)也稱表皮剝脫毒素(Exfoliatin)引起人類或新生小鼠的表皮剝脫十性十病變。主要發生於新生兒和嬰幼兒,引導起燙傷樣皮膚綜合征。主要由噬菌體Ⅱ型金葡萄產生的一種蛋白質,分子量24,000,具有抗原十性十,可被甲醛脫毒成類毒素。

6.毒十性十體克綜合重量毒素Ⅰ(Toxic shock syndrome toxin1,TTST1)系噬菌體Ⅰ群金黃色葡萄球菌產生。可引起發十熱,增加對內毒素的敏十感十性十。增強十毛十細血管通透十性十,引起必血管紊亂而導致休克。

7.其他 葡萄球菌尚可產生葡激酶(Staphylokinase),亦稱葡萄球菌溶纖維蛋白酶(Staphylococcal fibrinolysin),產生耐熱核酸酶(Heat-stable nuclease),透明質酸酶(Hyaluronidase),脂酶(Lipase)等。

(二)所致疾病

1.侵襲十性十疾病主要引起化膿十性十炎癥。葡萄球菌可通過多種途徑侵入機體,導致皮膚或器官的多種感染,甚至敗血癥。

(1)皮膚軟組織感染主要有癤、痛、十毛十囊炎、膿痤瘡、甲溝炎、麥粒腫、蜂窩組織炎、傷口化膿等。

(2)內臟器官感染如肺炎、膿胸、中耳炎、腦膜炎、心包炎、心內膜炎等,主要由金葡菌引起。

(3)全身感染如敗血癥、膿毒血癥等,多由金葡菌引起,新生兒或機體防禦可能嚴重受損時表皮葡萄球菌也可引起嚴重敗血癥。

2.毒十性十疾病由金葡菌產生的有關外毒素引起

(1)食物中毒 進食含腸毒素食物後1~6小時即可出現癥狀,如惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉,大多數病人於數小時至1日內恢復。

(2)燙傷樣皮膚綜合征多見於新生兒、幼兒和免疫功能低下的成十人,開始有紅斑,1~2天有皮起皺,繼而形成水皰,至表皮脫落。由表皮溶解毒素引起。

(3)毒十性十休克綜合征 由TSST1引起,主要表現為高熱、低血壓、紅斑皮疹伴脫屑和休克等,半數以上病人有嘔、腹瀉、肌痛、結膜及粘十膜充十血,肝腎功能損害等,偶爾有心臟受累的表現。

(4)假膜炎腸炎本質是一種菌群失調十性十腸炎,病理特點是腸粘十膜被一層炎十性十假膜所覆蓋,該假膜由炎十性十滲出物、腸粘十膜壞死塊和細菌組成。人群中約10~15%有少量金葡菌寄居於腸道,當優勢菌如脆弱類桿菌、大腸肝菌等因抗菌藥物的應用而被抑制或殺滅後,耐藥的金葡菌就乘機繁殖而產生毒素,引起以腹瀉為主的臨十床十癥狀。

(三)免疫十性十

人類對致病十性十葡萄球菌有一定的天然免疫力。隻有當皮膚粘十膜受創傷後,或機體免疫力降低時,才易引起感染。患病後所獲免疫力不強,難以防止再次感染。

三、微生物學診斷

不同病型采取不同檢材如膿汁、血液、可疑食物、嘔吐物及糞便等。

(一)直接塗片鏡檢

取標本塗片,革蘭氏染色後鏡檢,根據細菌形態,排列和染色十性十可作出初步診斷。

(二)分離培養與鑒定

將標本接種於血瓊脂平板,甘露醇和高鹽培養基中進行分離培養,孵育後挑選可凝菌落進行塗片、染色、鏡檢。致病十性十葡萄球菌的主要特點:凝固酶產生十陽十性十,金黃色素,有溶血十性十,發酵甘露醇。

食物中毒病人的嘔吐物,糞便或剩餘食物在作細菌分離鑒定的同時,接種於肉湯培養基中,孵育後取濾液註射於6~8周齡的幼貓腹腔,註射後4小時內發生嘔吐、腹瀉、體十溫十升高或死亡提示有腸毒素存在的可能。這年來,采用免疫學方法檢測葡萄球菌腸毒素繁多,如反向間接血凝、ELISA、放射免疫等方法較快速敏十感。

四、防治原則

加強衛生宣傳教育,講究個人衛生,皮膚創傷應及時處理,註意中西醫結合,合理用十藥避免濫用抗生素。

《醫學微生物學》