肠杆菌科2015课件.ppt

1、肠杆菌科细菌,孙景勇 瑞金医院临床微生物科,夏日嬷嬷茶,时间:2010年8月地点：印度、欧洲主演：产NDM-1内酰胺酶的大肠埃希菌（超级细菌）主题歌：恒河水浪打浪，打的三哥心好凉,产NDM-1细菌的发现,2008年在一位印度裔瑞典尿路感染患者中发现对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌，该菌对所有-内酰胺类药物耐药，仅对多粘菌素E敏感；该患者此前4月曾因臀部脓肿在印度住院治疗，其后回到瑞典，因尿路感染再度入院；研究发现该菌株携带一种新型金属-内酰胺酶，研究人员根据患者感染地命名这种酶为NDM-1。2010年8月11日，柳叶刀刊登研究报告说，研究人员在37个曾在南亚国家（主要是印度、巴基斯坦）接受治疗的英国

2、人体内，发现了含NDM-1基因的“超级细菌”。,产NDM-1菌株的分布,Patrice Nordmann, Thierry Naas, and Laurent Poirel. Emerging Infectious Diseases , 2011，17(10),瑞金医院产NDM-1菌株,春天的故事,2011年又是一个春天，一根无辜的黄瓜在欧洲的莱茵河边引发了一场血案时间：2011年5月地点：德国、欧洲主唱：“肠出血性”大肠埃希菌O104：H4 伴唱：黄瓜、豆苗菜,春天的故事,我们目前面临的主要耐药菌,革兰阴性杆菌产生-内酰胺酶ESBL （超广谱内酰胺酶）AmpC酶碳氢霉烯类耐药的肠杆菌科细菌（

3、CRE）广泛耐药铜绿假单胞菌鲍曼不动杆菌,革兰阳性球菌MRSA -苯唑西林耐药的金葡菌VRE -万古霉素耐药的肠球菌VRSA -万古霉素耐药的金葡菌,Urgent Threats Clostridium difficile Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) Drug-resistant Neisseria gonorrhoeae Serious Threats Multidrug-resistant Acinetobacter Drug-resistant Campylobacter Fluconazole-resistant Cand

4、ida (a fungus) ESBLs producing EnterobacteriaceaeVancomycin-resistant Enterococcus (VRE) Multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa Drug-resistant Non-typhoidal Salmonella Drug-resistant Salmonella Typhi Drug-resistant Shigella Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) Drug-resistant Strept

5、ococcus pneumoniae Drug-resistant tuberculosis Concerning Threats Vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA),美国面临的抗菌药物耐药威胁（2013）,肠杆菌科（Enterobactericaeae）,是栖居在人和动物的肠道内的一大群形态、生物学性状相似的革兰阴性杆菌，有44个菌属。引起人类腹泻和肠道感染的菌属埃希菌属某些种（致病性大肠埃希菌）志贺菌属沙门菌属耶尔森菌属邻单胞菌属其他多为条件致病菌,肠杆菌科细菌的共同特征,1、形态染色： G 中等大小杆菌或球杆菌多数有鞭毛，有

6、动力少数有荚膜，无芽胞动力：志贺菌属、克雷伯菌属、鼠疫耶尔森菌阴性（无鞭毛）小肠耶尔森菌25oC阳性, 35oC阴性,2、培 养,兼性厌氧营养要求不高，普通培养基或麦康凯均能生长常用选择培养基或鉴别培养基 双糖铁琼脂（红黄）（乳糖、葡萄糖） 麦康凯 （红无色）（乳糖） SS琼脂 （红无色黑）（乳糖）,肠杆菌科细菌的共同特征,克氏双糖铁琼脂 Kligler Iron Agar（KIA）,蛋白胨20g牛肉膏3g酵母膏3g乳糖 10g葡萄糖1g氯化钠5g柠檬酸铁铵0.5g硫代硫酸钠0.5g琼脂12g酚红0.025g蒸馏水1000mLpH7.4,A/A+ -K/A- -K/A- +K/K- -,麦康凯

7、MacConkey (MAC) Agar,蛋白胨1.7%多聚蛋白胨0.3%乳糖1.0%胆盐0.15%结晶紫中性红氯化钠 0.5%琼脂1.35%pH=7.1,SS琼脂 （Salmonella-Shigella Agar）,牛肉膏0.5%蛋白胨0.5%胆盐0.85%柠檬酸钠0.85%煌绿 Trace乳糖1.0%硫代硫酸钠 0.85%柠檬酸铁 0.1%中性红琼脂1.4%pH = 7.4,3、生 化 反 应,活泼，鉴定的主要依据（四大共同特征）发酵葡萄糖， 氧化酶（邻单胞菌除外） ， 触酶 ， 硝酸盐还原试验肠杆菌科细菌鉴定常用生化反应,肠杆菌科细菌的共同特征,肠杆菌科细菌鉴定常用生化反应,IMViC

8、试验：吲哚(I)、甲基红(M)、VP(Vi)、枸櫞酸盐利用 (C) 四种试验的组合表示形式。常来鉴定大肠埃希菌， 其IMViC结果为，肠杆菌属、肺克为 MIU试验： 动力（Motility） 、吲哚(Indole)、 尿酶（Urea） 大肠为,肠杆菌科细菌鉴定常用生化反应,吲哚阳性：大肠、爱德华菌属、摩根菌属、邻单胞菌属、普通变形杆 菌、普罗威登斯菌属 大爱魔林普阳气呼呼H2S阳性：沙门菌属、变形杆菌属、弗劳地枸橼酸杆菌 、爱德华菌属 老刘爱杀蝙蝠VP阳性（葡萄糖酸盐）：克雷伯菌属、哈夫尼亚菌属、肠杆菌属、沙雷菌属 让VIP客人赴长沙尿酶阳性：摩根菌属、克雷伯菌属、变形杆菌属（摸个遍）甲基红阴

9、性：肠杆菌属、克雷伯菌属（抢客人） 产气：志贺菌属、耶尔森菌属阴性产酸：克雷伯菌属、肠杆菌属AA；沙门菌属、志贺菌属、变形杆菌 属、摩根菌属、普罗威登斯菌属KA,4、抗 原 构 造：复杂,菌体抗原“O”抗原（LPS）鞭毛抗原“H”抗原表面(荚膜）抗原K抗原（大肠、志贺菌）、Vi抗原（沙门菌）,肠杆菌科细菌的共同特征,5、抵抗力：不强，60 C/30min杀死，耐胆盐,肠杆菌科细菌的致病力,侵袭力： K（Vi）抗原 ：保护 菌毛：粘附、侵袭肠粘膜内毒素：毒性部位在类脂A，所有革兰阴性杆菌产生的内毒素一样，具有相似的病理生理作用，如发热、休克、DIC等。肠毒素（外毒素）：大肠、志贺、鼠疫耶尔森,微

10、生物学检验：肠道感染细菌检测程序,标本接种选择鉴别培养基挑选可疑菌落 生化反应 血清学鉴定毒素检测,微生物学检验：肠道外感染细菌检测程序,标本接种营养培养基菌落形态染色、氧化酶、触酶 生化反应 结果报告血清学鉴定（沙门菌）,微生物学检查,数码鉴定商品化微量化快速化（ MALDI-TOF-MS）,肠杆菌科与其它革兰阴性杆菌区别,埃希菌属,包括 6个种大肠埃希菌（Ecoli）由奥地利医生 Theoder-Von- Escherich于1885年发现大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群，可以合成人类细胞所不能合成的维生素（如B1、B2等）。也是基因工程中最重要的工程菌之一是最常见的临床分离菌，常引起各种

11、肠内外的感染，是腹泻和泌尿道感染的主要病原菌,革兰阴性短杆菌，不规则排列，有鞭毛、菌毛、有些有荚膜,形态特征,大肠埃希菌电镜图,大肠埃希菌培养特性,A,C,A.大肠埃希菌在血琼脂平板上的菌落特征B.大肠埃希菌在麦康凯琼脂平板上的菌落特征C.大肠埃希菌在SS琼脂平板上的菌落特征,兼性厌氧，在普通营养琼脂上生长良好，形成较大 的圆形、光滑、湿润、灰白色的菌落，有特殊气味在麦康凯和SS琼脂平板发酵乳糖形成红色菌落,B,生化反应,发酵多种糖产酸产气，在克氏铁琼脂（KIA）上斜面和底层均产酸、产气，H2S阴性（AA）吲哚、甲基红、VP、枸橼酸盐（IMVC）等4个试验的结果为在动力、吲哚、脲酶（MIU）结

12、果为,大肠埃希菌抗原结构,1O抗原 脂多糖（LPS），耐热，100不能灭活。2H抗原 不耐热的蛋白质。3K抗原 是多糖荚膜抗原。,大肠埃希菌的血清型别按O：K：H的顺序，以数字表示，如O111：K58：H2、O157：H7等。,致病因素,l侵袭力 K抗原：抗吞噬，抵抗抗体和补体的作用。 菌毛：帮助细菌粘附于粘膜表面，使细菌在肠道内定殖，产生毒素而引起相应症状。2内毒素3肠毒素 ：不耐热肠毒素（LT），耐热肠毒素(ST)，均可使肠道细胞中cAMP的水平升高，引起肠液大量分泌而导致腹泻4志贺毒素（Vero毒素）,所致疾病,肠道外感染 泌尿道感染（最常见） 胆道感染、腹膜炎、肺炎 菌血症、新生儿脑膜

13、炎肠道感染: 腹泻,引起腹泻的大肠埃希菌(少数致病性),肠产毒性大肠埃希菌ETEC enterotoxigenic E. coli 肠侵袭性大肠埃希菌EIEC enteroinvasive E. coli 肠致病性大肠埃希菌EPEC enteropathogenic E. coli 肠出血性大肠埃希菌EHEC enterohemorrhagic E. coli (产志贺毒素大肠埃希菌-STEC Shiga toxin-producing E. coli )肠集聚性大肠埃希菌EAEC enteroaggregative E. coli,引起肠道感染的大肠埃希菌的主要致病特征,微生物学检验,1、标

14、本：粪便、血液、尿液、脓液、痰2、检验方法：分离培养生化反应血清学试验（除EAggEC）毒素检测 ：细胞培养、ELISA、PCR,微生物学检验,EIEC：鉴别试验：醋酸钠、葡萄糖铵利用试验和粘质酸盐产酸试验，大肠埃希菌均阳性，志贺菌均阴性。豚鼠眼结膜试验：以被检菌液接种于豚鼠眼结膜囊内，产生角膜结膜炎症状，并在角膜上皮细胞内出现细菌者，为毒力试验阳性。,肠道内感染大肠的鉴定,肠道内感染大肠的鉴定,EHEC： O157：H7O157：H7不发酵山梨醇，可用山梨醇麦康凯琼脂（SMAC）直接筛选不发酵山梨醇的菌落（3537培养2448h后选无色菌落），经次代培养后可用血清学试验检测O157抗原。,E

15、.Coli O104:H4,EAggEC和EHEC的复合体+多耐药基因,大肠埃希菌显色培养基,ESBL,历史1982年在德国首次发现(SHV-2)1988年 首次在中国发现,特征由质粒介导能够水解三、四代头孢菌素类和氨曲南对碳青霉烯类和头霉素类（头孢西丁）敏感能够被酶抑制剂（克拉维酸）抑制主要位于大肠埃希菌和克雷伯菌,类型主要基因型有TEM, SHV ，CTX-M, PER, VEB网址:http：/www.lahey.org/studies/webt.htm,Extended-Spectrum -Lactamases（超广谱内酰胺酶）,大肠埃希菌的耐药性,超广谱内酰胺酶（ESBL）喹诺酮类抗

16、菌药物高度耐药（环丙沙星）,2011年福州健康医学生粪便中ESBL的检出率,2000-2014年大肠埃希菌对各种抗菌药物的敏感率,Antibiotic spread through the environment,抗菌药物的选择压力筛选出耐药菌,由美国细菌学家Salmon（沙门）于1885年发现是一类分布广泛、血清型别繁多、抗原复杂的肠道病原菌。人类食物中毒的主要病原之一，在公共卫生上占有重要地位。 分为肠道沙门菌（S. enterica）和邦戈沙门菌（S. bongori） 两个种,沙门菌属,（一）形态特征革兰阴性直杆菌，较细长，多具有周鞭毛，能运动。,伤寒沙门菌菌落特征（血平板）,（二）培

17、养特性 普通营养琼脂为圆形、光滑、湿润、半透明、边缘整齐的菌落,伤寒沙门菌菌落特征（MAC）,在MAC上菌落小至中等，透明或半透明，乳糖不发酵,伤寒沙门菌菌落特征（SS）,产生硫化氢，在SS琼脂上形成中心黑色的菌落。,（三）生化反应不发酵乳糖H2S阳性KIA（K A）,伤寒沙门菌KIA（K A）,（四）抗原结构,1.O抗原 ： 为多糖类脂蛋白质复合物，具耐热性。2.鞭毛抗原H：分第1相（特异相）和第2相（非特异相），同时有第一相和第二相H抗原的细菌称双相菌，仅有一相者称单相菌。3. Vi抗原：新分离的伤寒及丙型副伤寒沙门菌常带有此抗原。Vi抗原存在时可阻止O抗原与相应抗体发生凝集，故在沙门菌血

18、清学鉴定时需事先加热破坏Vi抗原。,致病物质,侵袭力 Vi-Ag、菌毛 内毒素 白细胞数下降 肠毒素 鼠伤寒沙门菌,所致疾病,1.胃肠炎或食物中毒 感染仅限于肠壁和局部淋巴结，血培养阴性、粪培养阳性2.菌血症（或败血症）无胃肠症状，血培养阳性、粪培养阴性3.伤寒和副伤寒 由伤寒沙门菌、甲型副伤寒沙门菌等引起。肥达氏反应阳性 4.无症状带菌者 伤寒沙门菌感染后约3患者可成为携带者，在粪便中持续排菌长达1年或1年以上。,TYPHOID MARY,胆囊-肠道-粪排菌皮肤-血拴出血-玫瑰疹肾-尿肝脾-肿大骨髓-受抑制,伤寒和副伤寒的致病过程,伤寒和副伤寒,小肠上部粘膜,肠系膜淋巴结,固有层淋巴结,进入

19、血液,再次进入血液,第一次菌血症,第二次菌血症,症状：持续高热、肝脾肿大、白细胞减少、相对 缓脉、皮肤玫瑰疹,微生物学检验,分离培养可疑菌落生化反应血清学试验,抗体检测（肥达反应）,用已知伤寒、副伤寒沙门菌的O、H抗原，检测受检血清中有无相应的抗体的半定量凝集试验，称为肥达反应（Widal test）。能辅助诊断伤寒、副伤寒沙门菌引起的伤寒。,结果解释,(1)一般O1：80，H 1：160，副伤寒沙门菌H 1：80有临床意义。(2)动态观察：效价逐次递增或恢复期效价比初次4 倍者有意义。(3) O抗体为IgM，出现较早，存在时间较短；H抗体为IgG，出现较迟，持续时间较长。1）O、H均高，伤寒

20、副伤寒可能性大2）O高H不高：可能为疾病的早期；沙门菌属 中其他菌种感染引起的交叉反应 3）H高O不高：可能为疾病的晚期；以往患过伤寒、副伤寒或接受过预防接种；回忆反应等。,志贺菌属,1897年，日本细菌学家志贺洁发现了志贺菌俗称痢疾杆菌引起细菌性痢疾分类痢疾志贺菌A群 福氏志贺菌B群鲍氏志贺菌C群宋内志贺菌D群,我国以福氏、宋内氏常见,（一）形态结构 革兰阴性杆菌，菌体短小，无芽孢，无荚膜，无鞭毛。,志贺菌菌落特征(MAC),（二）培养特性对营养的要求不高。在肠道鉴别培养基上(SS、MAC)形成乳糖不发酵、中等大小、无色半透明的菌落。,志贺菌KIA（K A） MIU（）,（三）生化反应不发酵

21、乳糖、不产气，动力阴性。,志贺菌IMViC试验（）,（四）抗原结构,无H抗原，有O抗原，部分菌种有K抗原。,1.侵袭力：菌毛，细菌借助菌毛粘附于肠粘膜上皮 细胞，一 般不入血。2.内毒素：引起发热、休克，破坏肠粘膜，形成炎症溃疡，呈现典型的脓血粘液便。 3.外毒素（志贺毒素）：又称Vero毒素，有三种生物 学活性：肠毒素 性（类似霍乱肠毒素）、细胞毒性 和神经毒性。,致病物质,所致疾病,志贺菌属引起细菌性痢疾，主要有3种临床类型：急性细菌性痢疾 典型细菌性痢疾:发热、腹痛、腹泻、里急后重、粘液脓血便 非典型菌痢 中毒性菌痢：小儿，全身中毒症状，死亡率高慢性菌痢 病程超过2个月以上带菌者 是主要

22、的传染源,微生物学检验,分离培养可疑菌落生化反应血清学试验,耶尔森菌属,一、分类（致病菌）鼠疫耶尔森菌小肠结肠炎耶尔森菌假结核耶尔森菌,鼠疫耶尔森菌,鼠疫耶尔森菌（Y. pestis）是甲类传染病鼠疫的病原菌。鼠疫是自然疫源性疾病，人与（啮齿类）感染动物接触或通过鼠蚤而受到感染。本病严重危害人类健康，曾在世界上造成三次大流行，大批患者死亡。,1894年，香港鼠疫大流行期间，日本细菌学家北里柴三郎和法国医生耶尔森分别来到香港分离病原菌。耶尔森后来居上首先分离了这种病原菌，因此将鼠疫的病原菌定名为鼠疫耶尔森菌。,（Wayson染色）,形态结构： 革兰染色阴性球杆状，两极浓染，有荚膜，无鞭毛。,鼠疫

23、耶尔森菌菌落特征,生长缓慢，在血琼脂形成柔软、粘稠的粗糙菌落。在肉汤培养基24h后沉淀生长，48h后形成菌膜，稍加摇动后菌膜呈钟乳石状下垂。,fried egg,培养特性,致病物质,侵袭力 封套抗原 内毒素：可引起典型的内毒素病理生理变化。鼠毒素：对鼠类的毒性极高，主要作用于心血管系统引起不可逆性休克与死亡,所致疾病,甲类烈性传染病鼠疫常见临床类型：腺鼠疫 败血型鼠疫肺鼠疫,一旦疑为本菌，应立即向本地区疾病控制中心等部门报告，并将菌种送检验中心或专业实验室作进一步鉴定。诊断确立后除对患者进行隔离治疗外，对疫区及有关人员须采取有效的预防隔离措施，防止疫情扩散。,微生物学检验,小肠结肠炎耶尔森菌,

24、小肠结肠炎耶尔森菌(Y.enterocolitica)是肠杆菌科中的肠道致病菌之一。,形态特征,革兰阴性球杆菌，无荚膜，35时无动力，2225有动力。,小肠结肠炎耶尔森菌菌落特征（MAC）,培养特性,耐低温，在440均能生长。在肠道培养基上形成乳糖不发酵、无色小菌落。,小肠结肠炎耶尔森菌菌落特征（CIN琼脂平板),培养特性,在CIN琼脂上呈直径2mm、围绕在红色中心周围的透明圈（公牛眼）,肺炎克雷伯菌（K.pneumoniae） 产酸克雷伯菌（K.axytoca）,分类,克雷伯菌属,形态结构革兰阴性杆菌，无鞭毛，无动力,可见菌体外有明显的荚膜,肺炎克雷伯菌的菌落特征（血琼脂平板）,初次分离培养

25、可形成较大、凸起灰白色粘液型的菌落。拉丝现象,肺炎克雷伯菌的菌落特征（MAC）,在MAC培养基上发酵乳糖产酸，形成较大的粘液型、红色的菌落，。,肺炎克雷伯菌IMViC试验（）,肺炎克雷伯菌KIA（A A ）MIU（）,克雷伯菌属的细菌多感染免疫力低下的人群，是医院感染中最重要的条件致病菌。所致疾病：肺炎、脑膜炎、腹膜炎、泌尿系统感染、败血症克雷伯菌主要耐药机制是产生超广谱-内酰胺酶（ESBL）、碳青霉烯酶酶（KPC、NDM-1),临床意义,肺炎克雷伯菌产生的碳青霉烯酶KPC（Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase）2001年在美国北卡罗来纳州首次报道属于A类2f

26、组丝氨酸碳青霉烯酶-内酰胺酶水解包括碳青霉烯类抗生素在内的所有-内酰胺类抗生素编码基因位于质粒上主要位于肠杆菌科细菌,肠杆菌科细菌产碳氢霉烯酶菌株的耐药表型,产KPC酶肠杆菌科细菌的分布,Patrice Nordmann, Thierry Naas, and Laurent Poirel. Emerging Infectious Diseases , 2011，17(10),2013年肺炎克雷伯菌（767株）对各种抗菌药物的敏感率,2000-2014年肺炎克雷伯菌对各种抗菌药物的敏感率,KPC酶,变形杆菌属、普罗威登斯菌属、摩根菌属,不发酵乳糖、苯丙氨酸脱氨酶阳性 属肠道的正常菌群，并在一定条

27、件下引起感染的重要条件致病菌。,形态结构：革兰阴性杆菌，有明显的多形性，有周身鞭毛，运动活泼,一、变形杆菌属,变形杆菌迁徙生长现象（普通琼脂平板）,变形杆菌在普通琼脂平板上迁徙现象，是本属细菌的特征。此现象可被石炭酸或胆盐等抑制。,变形杆菌菌落特征（MAC）,在MAC上形成圆形、无色半透明菌落产H2S，在SS培养基上菌落中心呈黑色，与沙门菌属十分相似。,吲哚试验：奇阴普阳,外斐反应 (Weil-Felix reaction)：,本属细菌中的某些特殊菌株如X19、X2及XK的O抗原与某些立克次体有共同抗原，能与立克次体患者血清凝集。因此可用这些变形杆菌菌株代替立克次体抗原与患者血清做凝集反应，作

28、为立克次体病的辅助诊断。,二、普罗威登斯菌属,三、摩根菌属,吲哚阳性，不发酵乳糖,肠杆菌属是肠杆菌科中常见的环境菌群，医院感染的重要病原菌。阪崎肠杆菌能引起新生儿脑膜炎和败血症。发酵乳糖（A/A），IMVC -+ 肠杆菌属主要耐药机制产生AmpC酶,临床意义,肠杆菌属,染色体AmpC 酶的诱导,头孢噻肟,头孢吡肟,头孢他啶,亚胺培南,阴沟肠杆菌枸橼酸杆菌沙雷菌属摩根菌普通变形杆菌,肺炎克雷伯菌大肠埃希菌沙门菌奇异变形杆菌,头孢他啶,亚胺培南,阴沟肠杆菌染色体AmpC 酶的突变耐药,亚胺培南,亚胺培南,头孢他啶,头孢噻肟,环丙沙星,复方磺胺,复方磺胺,头孢呋辛,头孢呋辛,环丙沙星,头孢他啶,头孢噻肟,选择抑菌圈中的菌落重新测试,阴沟肠杆菌F331,阴沟肠杆菌F331,枸橼酸杆菌属,弗劳地枸橼酸杆菌（C.freundii） 弗劳地枸橼酸杆菌可产生硫化氢，在SS琼脂上形成有黑色中心的菌落。,粘质沙雷菌菌落特征（普通琼脂平板）,在营养琼脂上能形成，白色或有色（红色、粉红色）的菌落。脂酶、明胶酶、DNA酶阳性粘质沙雷菌是细菌中最小者,沙雷菌属,