第八章 肠道杆菌
肠道杆菌主要指肠杆菌科（Enterobacteriaceae）的一大群细菌，其生物学性状近似，均为革兰氏阴性杆菌，常寄居在人和动物的肠道内，也存在于土壤、水和腐物中。其中大多数是肠道的正常菌群，可以引起机会性感染，少数为病原菌。肠杆菌科细菌种类繁多，根据生化反应、抗原结构、核酸序列分析，目前至少有30个菌属，120个以上菌种。与医学有关的主要包括埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属等。肠杆菌科的细菌具有以下共同生物学特性：
1. 形态与结构 中等大小，平均（0.3～1.0）μm×（1～6）μm，两端钝圆，革兰氏阴性杆菌。无芽胞，多数有鞭毛和菌毛，少数有荚膜或包膜。
2. 培养特性 需氧或兼性厌氧菌，在普通培养基上生长良好，为中等大小的光滑型菌落。有些菌在血琼脂平板上出现β型溶血，在液体培养基中呈均匀浑浊生长。
3. 生化反应 生化反应活泼，分解多种糖类和蛋白质，形成不同代谢产物，常用以区分不同菌属和菌种。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。沙门菌和志贺菌一般不分解乳糖，大肠埃希菌、产气肠杆菌和肺炎克雷伯菌能分解乳糖。因此沙门－志贺菌属琼脂培养基（SS琼脂培养基）或麦康凯培养基（MAC）使用乳糖作为碳源，并加入pH指示剂，可根据菌落颜色鉴别致病菌。
4. 抗原构造 主要有菌体（O）抗原、鞭毛（H）抗原和荚膜（K）或包膜抗原三种。其他尚有菌毛抗原。
5. 抵抗力 对理化因素抵抗力不强，60℃加热30min即死亡。胆盐、煌绿等对大肠埃希菌等非致病性肠杆菌科细菌有选择性抑制作用，可制备选择性培养基，以分离肠道致病菌。
6. 变异 肠杆菌科细菌易出现变异菌株。除自发突变外，更因细菌间的密切接触，可以通过转导、接合、转化等基因转移和重组方式，使受体菌获得新的性状而变异。最常见的是耐药性变异。
第一节 埃希菌属
埃希菌属（Escherichia）有6个种，其中大肠埃希菌（E. coli）是最常见的一个菌种。多数不致病，为人和动物肠道中的常居菌，在一定条件下可引起肠道外感染。某些血清型的致病性强，引起腹泻等，统称致病性大肠埃希菌。
大肠埃希菌在环境卫生和食品卫生学中，常用作被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工程菌。
图8-1-1 大肠埃希菌形态
一、生物学性状
（一）形态与染色
革兰氏染色阴性杆菌，大小（0.4～0.7）μm×（1～3）μm（图8-1-1）。多数菌株周身有鞭毛。有普通菌毛和性菌毛。肠外感染菌株常有多糖包膜（微荚膜）。S型菌株在普通琼脂平板37℃培养24h后，形成直径2～3mm的圆形凸起灰白色菌落。有些菌株在血琼脂平板上呈β溶血。
（二）培养特性
在普通培养基上生长良好。在伊红亚甲蓝（EMB）平板上，因发酵乳糖产酸，使伊红和亚甲蓝结合，菌落呈蓝紫色，有金属光泽。在MAC和SS平板上，因分解乳糖产生酸，菌落呈粉红色。在液体培养基中呈浑浊生长。
（三）生化反应
能发酵葡萄糖、乳糖等多种糖类，产酸并产气。吲哚、甲基红、VP、枸橼酸盐（IMViC）试验结果为“+ +--”。在克氏双糖管中，斜面和底层均产酸、产气，硫化氢试验阴性，动力阳性。
（四）抗原结构
大肠埃希菌抗原主要有O、H和K三种。O抗原＞170种，是血清学分型的基础；H抗原＞56种；K抗原在100种以上。根据耐热性不同，K抗原又分L、A、B三种。大肠埃希菌血清型按O:K:H顺序排列，例如O111:K58（B4）:H2。
二、致病性
（一）致病物质
1. 侵袭力
（1）荚膜：能抗吞噬，并有抵抗抗体和补体的作用。
（2）黏附素（adhesin）：大肠埃希菌依靠黏附素特异性地黏附于宿主肠壁和泌尿道，以免被肠蠕动和尿液清除。主要由菌毛黏附素构成，包括定居因子抗原（colonization factor antigen, CFA）、Ⅰ型菌毛（其受体含D-甘露糖）、P菌毛等。其中P菌毛能使大肠埃希菌黏附于泌尿道上皮细胞，引起泌尿道感染。
2. 毒素 包括肠毒素、志贺毒素、内毒素和溶血素A等。肠毒素是肠产毒性大肠埃希菌在生长繁殖过程中释放的外毒素，分为耐热和不耐热两种。
（二）所致疾病
1. 肠道外感染 正常情况下，大肠埃希菌在肠道内不致病，当移位于肠外组织或器官时，可引起肠道外感染。病变以化脓性炎症为主。肠道外感染中，以泌尿系统感染最为常见，引起尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎。大肠埃希菌的某些血清型易于引起泌尿系统感染，如尿道致病性大肠埃希菌（uropathogenic E. coli）。其黏附素中P菌毛能黏附于泌尿道上皮细胞，抵抗尿液的冲刷。溶血素HlyA能溶解红细胞和其他组织细胞，引起细胞因子释放和诱发炎症反应。
大肠埃希菌亦可引起腹膜炎、阑尾炎、手术创口感染等。在婴儿、老年人或免疫功能低下者中，可引起败血症。在新生儿中，大肠埃希菌脑膜炎并不少见。
2. 肠道内感染 某些血清型可引起人类腹泻。根据其致病机制不同，主要分五种类型。
（1）肠产毒性大肠埃希菌（enterotoxigenic E. coli, ETEC）：引起婴幼儿和旅游者腹泻，出现轻度水泻，也可呈严重的霍乱样症状。腹泻常为自限性，一般2～3天即愈。致病因素主要是肠毒素。ETEC的肠毒素有不耐热和耐热两种，均由质粒介导。不耐热肠毒素（heat labile enterotoxin, LT）对热不稳定，65℃加热30min可被破坏，分子质量大，有免疫原性。由α、β两个亚单位组成，α亚单位又分成α1和α2，其中α1是毒素的活性部分。β亚单位与小肠黏膜上皮细胞膜表面的GM1神经节苷脂受体结合后，α亚单位穿过细胞膜与腺苷酸环化酶作用，使胞内ATP转化为cAMP。当cAMP增加后，促进氯离子和碳酸氢根离子的分泌，大量水和电解质分泌至肠腔，导致腹泻。LT一般不引起肠黏膜的炎症或组织病变。LT与霍乱肠毒素两者间的氨基酸组成同源性达75%左右，它们的抗原性高度交叉，两者β亚单位的肠黏膜结合受体都是同一个GM1神经节苷脂受体。耐热肠毒素（heat stable enterotoxin, ST）对热稳定，100℃加热20min仍不被破坏，分子质量小，免疫原性弱。ST可激活小肠上皮细胞内的鸟苷酸环化酶，使胞内cGMP增加，抑制钠离子的吸收，并导致肠黏膜细胞功能紊乱，使肠腔积液而引起腹泻。ST与霍乱毒素无共同的抗原关系。ETEC的部分菌株只产生一种肠毒素，有些还可产生Vero毒素。
（2）肠侵袭性大肠埃希菌（enteroinvasive E. coli, EIEC）：不产生肠毒素，能侵袭结肠黏膜上皮细胞并在其中生长繁殖，最后杀死感染细胞。主要侵犯较大儿童和成人。所致疾病很像细菌性痢疾，腹泻呈脓血便，有里急后重，故曾称志贺样大肠埃希菌（shigelloid E. coli）。多数EIEC菌株无鞭毛，动力阴性，生化反应和抗原结构均近似痢疾志贺菌，容易被误诊为志贺菌。
（3）肠致病性大肠埃希菌（enteropathogenic E. coli, EPEC）：是婴幼儿腹泻的主要病原菌，有高度传染性，严重者可致死，成人少见。不产生肠毒素。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，造成严重腹泻。
（4）肠出血性大肠埃希菌（enterohemorrhagic E. coli, EHEC）：1982年首先在美国发现，其主要血清型为O157:H7。可产生志贺样毒素（Shiga-like toxin, SLT）。因SLT能使Hela细胞和Vero细胞变性坏死，故又称之为Vero毒素。感染后引起肠黏膜水肿、出血和肠细胞水肿、坏死，引起急性出血性肠炎，症状轻重不一，可为轻度水泻，也可为剧烈腹痛的血便。部分患者毒素可破坏肾上皮细胞，并发溶血性尿毒综合征（hemolytic uremic syndrome, HUS），出现急性肾功能衰竭、血小板减少和溶血性贫血等临床表现，死亡率达10%左右。
（5）肠集聚性大肠埃希菌（enteroaggregative E. coli, EAEC）：引起婴儿持续性腹泻，脱水，偶有血便。细菌不侵袭细胞，在肠上皮细胞表面聚集，形成砖状排列。感染导致微绒毛变短、单核细胞浸润和出血，产生肠集聚耐热毒素（enteroaggregative heat-stable toxin，EAST），具有致病作用。
三、微生物学检查法
1. 标本采集 大肠埃希菌可引起肠外和肠道内感染，应根据不同感染部位采集标本。肠外感染采取中段尿、血液、脓液、脑脊液等；腹泻则取粪便。
2. 分离培养与鉴定
（1）肠外感染
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，革兰氏染色后镜检。尿液和其他液体先低速离心，再取沉淀物作涂片。
2）分离培养：血液接种肉汤增菌，待生长后再移种血琼脂平板。体液标本的离心沉淀物和其他标本直接划线分离，于血琼脂平板37℃孵育18～24h后观察菌落形态。
3）鉴定：初步鉴定根据IMViC试验，最后鉴定靠系列生化反应。尿路感染尚需细菌计数，每毫升≥10万才有诊断意义。
（2）肠内感染：将粪便标本接种于鉴别培养基，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腹泻大肠埃希菌的肠毒素、毒力因子和血清型等特征。
四、防治原则
肠外感染特别是泌尿系大肠埃希菌感染主要与个人卫生、机体抵抗力降低以及医疗操作因素等密切相关，应加强预防。在ETEC的免疫预防研究中，发现其菌毛抗原在自然感染和人工主动免疫中是关键抗原之一。在家畜中，用菌毛疫苗防治新生畜崽腹泻已获得成功。治疗大肠埃希菌感染时应注意耐药性问题。治疗可选用庆大霉素、丁胺卡那霉素等。
第二节 志贺菌属
志贺菌属（Shigella）是人类细菌性痢疾最为常见的病原菌，通称痢疾杆菌（dysentery bacterium），包括A、B、C、D四个群，分别称为痢疾志贺菌（S. dysenteriae）、福氏志贺菌（S. flexneri）、鲍氏志贺菌（S. boydii）和宋内志贺菌（S. sonnei），共44个血清型。我国以B群和D群流行为主。
一、生物学性状
（一）形态与染色
大小为（0.5～2）μm×（0.7～3）μm的革兰氏阴性杆菌。无芽胞，无鞭毛。有菌毛。
（二）培养特性
营养要求不高，在普通琼脂平板上生长形成中等大小、半透明的光滑型菌落。志贺菌属中的宋内志贺菌常出现扁平的粗糙型菌落。
（三）生化反应
分解葡萄糖，产酸不产气。除宋内志贺菌个别菌株可迟缓发酵乳糖（一般需3～4天）外，均不分解乳糖。IMViC试验为“-+--”，不产生H2S，不分解尿素。
（四）抗原结构与分类
志贺菌属细菌有O和K两种抗原，无H抗原。K抗原在细菌分类上无意义。O抗原是分类的依据，分群特异抗原和型特异抗原，借以将志贺菌属分为4群、40余个血清型（包括亚型）。
A群：即痢疾志贺菌。有10个血清型，其中8型尚可分3个亚型。
B群：即福氏志贺菌。有13个血清型（包括变型和亚型），各型间有交叉反应。
C群：即鲍氏志贺菌。有18个血清型。
D群：即宋内志贺菌。抗原单一，只有一个血清型。宋内志贺菌有Ⅰ相和Ⅱ相两个交叉变异相。Ⅰ相呈S型菌落，对小鼠有致病力，多自急性期感染患者标本中分离获得。Ⅱ相为R型菌落，对小鼠不致病，常从慢性患者或带菌者体内检出。Ⅰ相抗原受控于一个140MD的大质粒。若质粒丢失，Ⅰ相抗原不能合成，细菌则从有毒的Ⅰ相转变为无毒的Ⅱ相。
（五）变异性
志贺菌属的抗原结构、生化反应、毒力及药物敏感性均易发生变异，给临床的细菌鉴定和治疗带来一定困难。
二、致病性和免疫性
（一）致病物质
主要包括侵袭力和内毒素，有的菌株尚可产生外毒素。
1. 侵袭力 志贺菌有菌毛，能黏附于回肠末端和结肠黏膜的上皮细胞，继而穿入上皮细胞内生长繁殖，一般在黏膜固有层内繁殖形成感染灶，引起炎症反应。细菌侵入血流罕见。志贺菌的侵袭力受质粒（140MD）控制。这个大质粒一旦丢失，有毒株就成无毒株。
2. 内毒素 志贺菌所有菌株都有强烈的内毒素。内毒素作用于肠黏膜，使其通透性增高，进一步促进对内毒素的吸收。刺激IL-1、IL-8、TNF-α等炎性细胞因子产生，引起发热、神志障碍，甚至中毒性休克等一系列症状。内毒素可破坏肠黏膜，形成炎症、溃疡、坏死和出血，出现典型的黏液脓血便。内毒素尚能作用于肠壁自主神经系统，使肠功能发生紊乱，肠蠕动失调和痉挛，尤其是直肠括约肌痉挛，出现腹痛、里急后重等症状。
3. 外毒素 A群志贺菌1型和2型能产生一种外毒素称为志贺毒素（shiga toxin, Stx）。Stx与EHEC产生的毒素相同，能引起Vero细胞病变，故亦称Vero毒素（vero toxin, VT）。毒素作用使肠上皮细胞受损，少部分患者可引起肾小球内皮细胞损伤。Stx具有3种生物学活性：①肠毒素性。具有类似大肠埃希菌、霍乱弧菌肠毒素的作用，这可解释疾病早期出现的水样腹泻。②细胞毒性。对人肝细胞、HeLa细胞、绿猴Vero细胞均有毒性，以HeLa细胞最为敏感。③神经毒性。注射于家兔或小鼠，引起动物麻痹、死亡。
（二）所致疾病
志贺菌引起细菌性痢疾。传染源是患者和带菌者，无动物宿主。主要通过粪－口传播。人类对志贺菌较易感，少至200个细菌就可致病。
1. 急性细菌性痢疾 常有发热、腹痛、里急后重等症状，并有脓血黏液便。若及时治疗，预后良好。
2. 急性中毒性痢疾 以小儿为多见，主要表现为全身中毒症状。内毒素致使微血管痉挛、缺血和缺氧，导致弥散性血管内凝血、多器官功能衰竭、脑水肿，死亡率高。而消化道症状不明显。
3. 慢性细菌性痢疾 病程在两个月以上者属慢性。通常因起病时症状不典型或急性细菌性痢疾治疗不彻底所致。
（三）免疫性
志贺菌感染局限于肠黏膜层，一般不入血，故其抗感染免疫主要是消化道黏膜表面的sIgA。病后免疫期短，也不巩固，可能与志贺菌型别多，细菌感染限于肠壁局部有关。
三、微生物学检查法
1. 标本采集 取材应挑取粪便的脓血或黏液部分。若不能及时送检，宜将标本保存于30%甘油盐水缓冲液或专门运送培养基内。中毒性痢疾患者可取肛拭子。
2. 分离培养与鉴定 标本接种于SS等肠道鉴别或选择培养基上，37℃孵育18～24h。挑取无色半透明可疑菌落，作生化反应和血清学试验，以确定其菌群（种）和菌型。
3. 快速诊断法
（1）免疫荧光菌球法：将标本接种于含有荧光素标记的志贺菌免疫血清液体培养基中，37℃孵育4～8h。若标本中有相应型别的志贺菌存在，则生长繁殖后与荧光抗体凝集成小球，在荧光显微镜下易被检出。
（2）协同凝集试验：以志贺菌IgG抗体与葡萄球菌Cowan I株结合成为试剂，用来检测患者粪便中有无志贺菌可溶性抗原。该方法简便，有临床实用性。
（3）分子生物学方法：用PCR技术、基因探针等技术检测140MD大质粒等。
四、防治原则
细菌性痢疾是人类常见和多发肠道传染病。控制传染源、切断传播途径和保护易感人群对预防痢疾有重要意义。免疫预防一直是人们研究的方向。鉴于志贺菌的免疫防御机制主要是分泌至肠黏膜表面的sIgA。因此，现致力于活疫苗的研究。例如链霉素依赖株（streptomycin dependent strain, Sd）活疫苗是一种变异株，环境中有链霉素时始能生长繁殖。将其制成活疫苗给志愿者口服后，因正常人体内不存在链霉素，该Sd株不能生长繁殖，但也不立即死亡，尚可一定程度地侵袭志愿者肠黏膜而激发局部免疫应答，产生sIgA。同时，血清中的IgM、IgG特异抗体也增多。志贺菌易产生多重耐药菌株，用药前应作药敏试验，以提高疗效。
第三节 沙门菌属
沙门菌属（Salmonella）是一群寄生在人类和动物肠道中，生化反应、抗原结构和DNA同源性等相似的革兰氏阴性杆菌。沙门菌属细菌的血清型在2000种以上，但对人致病的只是少数，例如引起肠热症的伤寒、副伤寒沙门菌。其他对动物致病，有些沙门菌偶尔可传染给人，引起食物中毒或败血症，如鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、鸭沙门菌等。
一、生物学性状
（一）形态与染色
大小为（0.6～1.0）μm×（2～4）μm的革兰氏阴性杆菌。除极少数沙门菌外，周身有鞭毛。一般无荚膜，无芽胞。
（二）培养特性
营养要求不高，在普通琼脂平板上形成中等大小、无色半透明的S型菌落，在SS肠道鉴别培养基上因不分解乳糖，形成与志贺菌相似的无色菌落，易与大肠埃希菌的有色菌落区别。
（三）生化反应
不发酵乳糖或蔗糖。对葡萄糖、麦芽糖和甘露糖发酵，除伤寒沙门菌不产气外，其他沙门菌均产酸、产气。生化反应对沙门菌属的种和亚种鉴定有重要意义，主要沙门菌的生化特性见表8-3-1。
表8-3-1 主要沙门菌的生化特性
注：＋阳性或产酸；⊕产酸、产气；－阴性。
（四）抗原构造
沙门菌属细菌的抗原主要有O和H两种抗原。少数菌株中尚有一种表面抗原，功能上与大肠埃希菌的K抗原类同，因一般认为它与毒力有关，故称Vi抗原。沙门菌O抗原至少有58种，以阿拉伯数字顺序排列，现已排至67。每个沙门菌的血清型含一种或多种O抗原。凡含有相同O抗原组分的归为一个组，据此可将沙门菌属分成A-Z、O51-O63、O65-O67共42个组。引起人类疾病的沙门菌大多数在A-E组。O抗原为多糖抗原，刺激机体产生IgM型抗体。
沙门菌H抗原为蛋白质，分第Ⅰ相和第Ⅱ相两种。第Ⅰ相特异性高，又称特异相，以a、b、c……表示；第Ⅱ相特异性低，可为多种沙门菌共有，故亦称非特异相，以1、2、3……表示。一个菌株同时有第Ⅰ相和第Ⅱ相H抗原的称双相菌，仅有一相者为单相菌。每一组沙门菌根据H抗原不同，可进一步将组内沙门菌分成不同菌型。H抗原主要刺激机体产生IgG型抗体。
新分离的伤寒沙门菌和希氏沙门菌有Vi抗原。Vi抗原理化性质不稳定，经60℃加热、石炭酸处理或传代培养后易消失。Vi抗原免疫原性弱。Vi抗原存在于细菌表面，可阻止O抗原与其相应抗体的凝集反应。
二、致病性与免疫性
（一）致病物质
沙门菌产生内毒素，并有一定的侵袭力，个别菌尚能产生肠毒素。
1. 侵袭力 沙门菌有毒株能侵袭小肠黏膜。细菌经小肠淋巴滤泡上皮之间的M细胞转运进入机体。其机制是细菌先黏附至M细胞表面，引发细胞肌动蛋白重排、内在化，细菌存在于吞噬泡，吞噬泡转送未降解的细菌并释放至上皮下区，细菌被固有层中的巨噬细胞吞噬，但不被杀死，并能在巨噬细胞内生长繁殖。随后巨噬细胞将细菌带至其他部位。
2. 内毒素 沙门菌死亡后释放出的内毒素，可引起宿主体温升高、大剂量时导致中毒症状和休克。这些与内毒素经补体替代途径激活产生C3a、C5a等，以及诱发免疫细胞分泌TNF-α、IL-1、IFN-γ等细胞因子有关。
3. 肠毒素 部分沙门菌（如鼠伤寒沙门菌等）可产生肠毒素，其性质类似ETEC产生的肠毒素，引起胃肠炎。
（二）所致疾病
可引起伤寒、副伤寒和急性胃肠炎等疾病。传染源是患者和带菌者。此外，有不少沙门菌是人畜共患病的病原菌，动物宿主范围很广，感染动物或其产品都可引起沙门菌病。人类沙门菌感染有4种类型：
1. 肠热症 包括伤寒沙门菌引起的伤寒，以及甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌引起的副伤寒。伤寒和副伤寒的致病机制和临床症状基本相似，只是副伤寒的病情较轻，病程较短。沙门菌是胞内寄生菌。伤寒沙门菌经消化道传播，如未被胃酸杀死则抵达小肠上部，通过菌毛吸附于小肠黏膜表面而后经M细胞穿入黏膜上皮细胞或组织间隙，到达肠壁固有层集合淋巴结内，被巨噬细胞吞噬并在其中生长繁殖。部分细菌通过淋巴液到达肠系膜淋巴结大量繁殖后，经胸导管进入血流引起第一次菌血症。患者出现发热、不适、全身疼痛等前驱症状。细菌随血流进入肝、脾、肾、胆囊等器官并在其中繁殖后，再次入血造成第二次菌血症。此时症状明显，持续高热，出现相对缓脉，肝脾肿大，全身中毒症状显著，皮肤出现玫瑰疹，外周血白细胞明显下降。胆囊中的细菌通过胆汁进入肠道，一部分随粪便排出体外，另一部分再次侵入肠壁淋巴组织，使已致敏的组织发生超敏反应，导致局部坏死和溃疡，严重的出现肠出血或肠穿孔并发症。肾脏中的病菌可随尿排出。以上病变在疾病的第2～3周出现。若无并发症，自第4周后病情好转。
2. 急性胃肠炎（食物中毒） 是最常见的沙门菌感染。由摄入大量鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、肠炎沙门菌等引起。潜伏期6～24h，起病急，主要症状为发热、恶心、呕吐、腹痛、水样泻，偶有黏液或脓性腹泻。严重者伴迅速脱水，可导致休克、肾功能衰竭而死亡，这种情况大多发生在婴儿、老人和身体衰弱者身上。一般沙门菌胃肠炎多在2～3天自愈。
3. 败血症 多见于儿童和免疫力低下的成人。症状严重，有高热、寒战、厌食和贫血等。败血症因病原菌侵入血循环引起，因而细菌可随血流转移并导致脑膜炎、骨髓炎、胆囊炎、心内膜炎等发生，血培养常呈阳性。
4. 无症状带菌者 有1%～5%伤寒或副伤寒患者，在症状消失后1年仍可在其粪便中检出相应沙门菌。这些细菌留在胆囊中，成为人类伤寒和副伤寒病原菌的储存场所和重要传染源。
（三）免疫性
肠热症沙门菌侵入宿主之后，主要在细胞内生长繁殖，因而要彻底杀灭这类胞内寄生菌，适应性细胞免疫是主要防御机制。在致病过程中，沙门菌亦可有存在于血流和细胞外的阶段，故适应性体液抗体也有辅助杀菌作用。伤寒、副伤寒的免疫，以细胞免疫为主，且病后可获得牢固免疫力，很少再感染。胃肠炎的恢复与肠道局部生成的sIgA有关。
三、微生物学检查法
1. 标本采集 肠热症因病程不同采取不同的标本。第1周取外周血，第2周起取粪便和尿液；全程可取骨髓。肠炎取粪便或呕吐物和可疑食物。败血症者取血液，慢性者取胆汁。
2. 分离培养和鉴定 血液和骨髓液需要增菌，然后再划线接种于血琼脂平板；粪便和经离心的尿沉淀物等直接接种于肠道鉴别培养基或SS选择培养基。37℃孵育24h后，挑取可疑菌落接种至双糖或三糖铁培养基。若疑为沙门菌，再继续做系列生化反应试验，并用沙门菌多价抗血清做玻片凝集试验予以确定。分子生物学技术也可用于沙门菌感染中。基因探针可检出标本中的伤寒沙门菌量至少需1000个，而PCR法只需10个伤寒沙门菌就可检出。
3. 血清学诊断 肠热症由伤寒沙门菌和甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌所引起，病程长。因目前普遍使用抗生素，肠热症的症状常不典型，临床标本阳性分离率低，故血清学试验仍有其协助诊断意义。
用于肠热症的血清学试验为肥达（Widal）试验，用已知伤寒沙门菌O抗原和H抗原，以及甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌H抗原的诊断菌液与受检血清做试管或微孔板半定量凝集试验。测定受检血清中有无相应抗体及其效价。肥达试验结果的解释必须结合临床表现、病程、病史以及地区流行病学情况。
（1）正常值：人群因沙门菌隐性感染或预防接种，血清中可有一定量的有关抗体，且其效价随地区而有差异。一般是伤寒沙门菌O凝集效价≥1:80，H凝集效价≥1:160，引起副伤寒的沙门菌H凝集效价≥1:80时才有诊断价值。
（2）动态观察：有时单次效价增高不能定论，可在病程中逐周复查。若效价逐次递增或恢复期效价比初次效价≥4倍者具有诊断意义。
（3）O抗体与H抗体的诊断意义：患伤寒或副伤寒后，O抗体与H抗体在体内的消长情况不同。IgM类O抗体出现较早，持续约半年，消退后不易受非伤寒沙门菌等病原体的非特异刺激而重现。IgG类H抗体则出现较晚，持续时间长达数年，消失后易受非特异性抗原刺激而能短暂地重新出现。因此，O抗体、H抗体凝集效价均超过正常值，则肠热症的可能性大；如两者均低，患病可能性小；若O抗体不高，H抗体高，有可能是疾病晚期、既往病史、预防接种或非特异性回忆反应；如O抗体高，H抗体不高，则可能是感染早期或与伤寒沙门菌O抗原有交叉反应的其他沙门菌（如肠炎沙门菌）感染。有少数病例，在整个病程中，肥达试验始终在正常范围内。可能是早期使用抗生素治疗，或患者免疫功能低下等所致。
（4）伤寒带菌者的检出：标本采取可疑者粪便、肛拭子、胆汁或尿液，但细菌检出率不高。一般可选用血清学方法检测可疑者Vi抗体效价，若≥1:10时，再反复取粪便等标本进行分离培养，以确定是否为伤寒带菌者。
四、防治原则
沙门菌经消化道传播，因此加强食品卫生管理和公共卫生环境管理，免疫预防提高人群免疫力尤为重要。疫苗的研究是预防沙门菌病感染的一个重要方面，包括伤寒Vi荚膜多糖疫苗和口服减毒活疫苗。伤寒沙门菌Ty21a活疫苗是尿苷二磷酸半乳糖-4-差向异构酶缺失株（gal E 突变株）。由于酶的缺陷，在半乳糖存在时虽能合成有免疫原性的细胞壁LPS，但同时因半乳糖中间产物的堆积，阻碍代谢过程的完成，致使细菌生长停顿并渐趋死亡。这就是Ty21a菌在接种者体内能够短期生存并诱发免疫应答的原因。Ty21a活疫苗使用安全，副反应小，接种者有显著免疫防护作用，有效期至少3年。
第四节 其他菌属
一、克雷伯菌属
克雷伯菌属（klebsiella）有5个种，对人致病的主要有肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）。大小为（0.5～0.8）μm×（1～2）μm，革兰氏阴性杆菌。多数有菌毛，无芽胞和鞭毛。有较厚的荚膜。营养要求不高，在普通培养基上生长的菌落大，呈黏液状，相互融合，以接种环挑之易拉成丝，此特征有助于鉴别。肺炎克雷伯菌存在于人类肠道、呼吸道以及水和谷物。当机体免疫力降低或长期大量使用抗生素导致菌群失调时引起感染。常见有肺炎、支气管炎、泌尿道和创伤感染，有时可引起严重的败血症、脑膜炎、腹膜炎等。目前是除大肠埃希菌外的医源性感染最重要机会致病菌。
二、变形杆菌属
变形杆菌属（Proteus）包括普通变形杆菌（P. vulgaris）、奇异变形杆菌（P. mirabilis）、产黏变形杆菌（P. myxofaciens）和潘氏变形杆菌（P. permeri）4个种。革兰氏染色阴性。大小为（0.4～0.6）μm×（1～3）μm。有明显多形性，可为球状或丝状。无荚膜，幼龄培养物中有周身鞭毛，运动活泼，有菌毛，可黏附在植物和真菌细胞表面。营养要求不高。在固体培养基上呈扩散性生长，形成以菌接种部位为中心的厚薄交替、同心圆型的层层波状菌苔，称为迁徙生长现象（swarming growth phenomenon），菌落平铺在培养基表面，其原因不明。若在培养基中加入0.1%石炭酸、0.4%硼酸或4%乙醇，或将琼脂浓度增加至5%，则抑制鞭毛生长，迁徙现象消失，形成一般的菌落。能迅速分解尿素是本菌属的一个重要特征。个别菌株发酵乳糖。
变形杆菌属根据菌体抗原分群，再以鞭毛抗原分型，现至少有100多个血清型。普通变形杆菌X19、X2和Xk菌株含有的菌体O抗原，可与斑疹伤寒立克次氏体和恙虫病立克次氏体的部分抗原发生交叉反应，故可用以代替立克次氏体作为抗原与患者血清进行凝集反应，此称为外斐反应（Weil-Felix reaction），以辅助诊断有关立克次氏体感染。
变形杆菌在自然界分布很广，存在于土壤、污水和垃圾中，人和动物的肠道也经常存在。在肠道中一般不致病。
奇异变形杆菌和普通变形杆菌是仅次于大肠埃希菌引起泌尿道感染的主要病原菌。其尿素酶可分解尿素产氨。目前国内学者认为，肾结石和膀胱结石的形成可能与变形杆菌感染有关。有的菌株尚可引起脑膜炎、腹膜炎、败血症和食物中毒等。潘氏变形杆菌偶尔可从临床标本中分离到，是引起医院感染的病原菌。
思考题
1. 试述肠道杆菌的共同特性。
2. 试述大肠埃希菌、志贺菌属和沙门菌属细菌的致病性。
（祝秉东）