腸桿菌科細菌共同特性
腸桿菌科(Enterobacteriaceae)歸屬于假單胞菌門(Pseudomonadota),y-變形菌綱(Gammaproteo-bacteria),、腸桿菌目(Enterobacteriales),,是一大群生物學性狀相似的革蘭氏陰性桿菌,,其自然棲息地是人和動物的腸道,亦存在于土壤,、水和腐物中,。
腸桿菌科細菌種類繁多。根據(jù)生化反應,、抗原結構,、核酸雜交和基因組 DNA序列等分析,目前腸桿菌科已有53個菌屬,,另有部分分類還未確定的細菌,。大多數(shù)是腸道微生物群成員,如埃希菌屬,、克雷伯菌屬,、腸桿菌屬等,在特定條件下如寄居部位改變,、免疫力下降等原因可成為機會致病菌,,引發(fā)腸外感染,包括泌尿生殖系統(tǒng),、呼吸系統(tǒng),、傷口,、膽囊,、闌尾、腹膜,、肝臟等多系統(tǒng),、器官和組織的感染;嚴重時可引發(fā)敗血癥甚至感染性休克,、DIC等,。可見于醫(yī)院感染和社區(qū)獲得性感染,。
腸桿菌科少數(shù)細菌包括志賀菌屬,、沙門菌屬和某些型別大腸埃希菌為致病菌,侵入機體后可引起外源性感染,。大多數(shù)經(jīng)糞-口途徑感染,,通過產(chǎn)生侵襲力(如菌毛、侵襲素,、莢膜或微莢膜,、亞型分泌系統(tǒng)(type II secretion systems,T3SS)等)和釋放內(nèi)毒素,部分菌株可合成外毒素等致病物質(zhì),,引發(fā)腸熱癥,、細菌性痢疾,、胃腸炎等。
一,、共同的生物學特性
1.形態(tài)與結構 為中等大小(0.3~1.0)μmx(1~6)μm的革蘭氏陰性桿菌,。大多有菌毛,多數(shù)有周鞭毛,,少數(shù)有莢膜或微莢膜,,不產(chǎn)生芽胞。
2.培養(yǎng)特性與生化反應 兼性厭氧或需氧,。營養(yǎng)要求不高,在普通瓊脂平板上生長繁殖后可形成濕潤,、光滑、灰白色的中等大小菌落,。在血瓊脂平板上,,有些菌落可產(chǎn)生溶血環(huán)。在液體培養(yǎng)基中呈均勻渾濁生長,。
腸桿菌科細菌觸酶陽性,,能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽,氧化酶陰性(鄰單胞菌屬除外),,在鑒別腸道桿菌和其他革蘭氏陰性桿菌上有重要價值,。乳糖發(fā)酵能力和速度在腸桿菌科不同細菌間呈現(xiàn)差異,志賀菌屬和沙門菌屬不發(fā)酵乳糖,。乳糖發(fā)酵試驗可用于腸桿科的致病菌如志賀菌,、沙門菌與大多數(shù)的非致病菌的初步鑒別。
依據(jù)腸桿菌科細菌分解乳糖能力,、對膽鹽的抗性以及多種生化特性,,可制備應用多種選擇鑒別培養(yǎng)基,包括麥康凱(MacConkey,MAC)瓊脂、伊紅亞甲藍(Eosin-methylene-blue,EMB)瓊脂,、SS(Salmonella-Shigella)瓊脂,、克氏雙糖鐵瓊脂(Kliger iron agar,KIA)等。腸桿菌科細菌在這些培養(yǎng)基上可形成有重要鑒別價值的生長現(xiàn)象,。
3.抗原結構 主要有菌體(0)抗原,、鞭毛(H)抗原和莢膜抗原,其他尚有菌毛抗原,。
(1)0抗原:是存在于細菌細胞壁 LPS最外層的0特異性多糖成分,,其特異性取決于其分子末端重復結構多糖鏈的糖殘基種類和序列。0抗原耐熱,100℃不被破壞,。臨床分離菌株的菌落大多呈S型,,失去0抗原后將發(fā)生S-R變異,毒力降低,。0抗原刺激機體產(chǎn)生IgM型抗體,。
(2)H抗原:存在于鞭毛蛋白,,不耐熱,60℃ 30分鐘即被破壞。H抗原的特異性決定于多肽鏈上氨基酸的種類,、排列序列和空間結構,。細菌失去鞭毛后,運動隨之消失,,同時0抗原外露,。H抗原刺激機體產(chǎn)生IgG型為主的抗體。
(3)莢膜抗原:多糖成分,,位于0抗原外圍,,能阻止0抗原凝集現(xiàn)象,具有型特異性,經(jīng)60℃ 30分鐘可被破壞,。重要的有傷寒沙門菌和丙型副傷寒沙門菌Vi抗原,,大腸埃希菌K抗原等。
4.抵抗力 對理化因素抵抗力不強,,60℃ 30分鐘即死亡,。易被一般化學消毒劑殺滅,常用氯進行飲水消毒,。膽鹽對革蘭氏陽性菌有抑制作用,,煌綠等染料對非致病性腸桿菌科細菌有抑制作用,借以制備選擇培養(yǎng)基來分離有關病原菌,。
5.變異 易變異,。除自發(fā)突變外,經(jīng)噬菌體、質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座子等介導,,通過轉(zhuǎn)導,、接合,、溶原性轉(zhuǎn)換等基因轉(zhuǎn)移和重組方式,,使受體菌獲得新的性狀而導致變異。其中最常見的是耐藥性變異,,可通過產(chǎn)生多種酶(β-內(nèi)酰胺酶,、鈍化酶等)、靶位改變,、泵出作用,、屏障作用等機制,導致對多種抗菌藥物產(chǎn)生耐藥,,甚至形成泛耐藥,,成為臨床抗菌藥物治療失敗的重要原因。此外,,尚有毒素產(chǎn)生,、生化反應,、抗原性等特性的改變。
二,、微生物學檢查法
腸外感染標本中血液,、尿液、腦脊液等需要增菌后再進行鑒定,,而膿汁,、痰等標本需要經(jīng)過染色觀察、血平板分離培養(yǎng),、生化反應,、血清學鑒別等。糞便標本需要接種至腸道菌選擇和鑒別培養(yǎng)基(MAC瓊脂,、EMB瓊脂,、SS瓊脂等),根據(jù)生長現(xiàn)象選擇可疑菌落接種KIA等培養(yǎng)基進行生化反應鑒定,,最后進行血清學鑒別,。針對腸桿菌科細菌檢驗的自動化檢測系統(tǒng)已經(jīng)投人使用?;|(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜法(MALDI-TOF MS)也已被廣泛應用于臨床標本中包括腸桿菌科細菌培養(yǎng)物在內(nèi)的多種細菌的分型鑒定,,逐步取代傳統(tǒng)的生化反應。
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