霍亂弧菌
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霍亂弧菌(V.cholera)是人類霍亂的病原體,霍亂是一種古老且流行廣泛的烈性傳染病之一。曾在世界上引起多次大流行,主要表現為劇烈的嘔吐,腹瀉,失水,死亡率甚高。屬於國際檢疫傳染病。 霍亂弧菌包括兩個生物型:古典生物型(Classical biotype)和埃爾托生物型(EL-Tor bio-type)。這兩種型別除個別生物學性狀稍有不同外,形態和免疫學性基本相同,在臨床病理及流行病學特徵上沒有本質的差別。自1817年以來,全球共發生了七次世界性大流行,前六次病原是古典型霍亂弧菌,第七次病原是埃爾托型所致。
1992年10月在印度東南部又發現了一個引起霍亂流行的新血清型菌株(0139),它引起的霍亂在臨床表現及傳播方式上與古典型霍亂完全相同,但不能被01群霍亂弧菌診斷血清所凝集,抗01群的抗血清對0139菌株無保護性免疫。在水中的存活時間較01群霍亂弧菌長,因而有可能成為引起世界性霍亂流行的新菌株。
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生物學性狀
(一)形態與培養特性
新從病人分離出古典型霍亂弧菌和ELtor弧菌比較典型,為革蘭氏陰性菌,菌體彎曲呈弧狀或逗點狀,菌體一端有單根鞭毛和菌毛,無莢膜與芽胞。經人工培養後,易失去弧形而呈桿狀。取霍亂病人米泔水樣糞便作活菌懸滴觀察,可見細菌運動極為活潑,呈流星穿梭運動。營養要求不高,在PH8.8~9.0的鹼性蛋白腖水或平板中生長良好。因其他細菌在這一PH不易生長,故鹼性蛋白腖水可作為選擇性增殖霍亂弧菌的培養基。在鹼性平板上菌落直徑為2mm,圓形,光滑,透明。
霍亂弧菌能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽,靛基質反應陽性,當培養在含硝酸鹽及色氨酸的培養基中,產生靛基質與亞硝酸鹽,在濃硫酸存在時,生成紅色,稱為霍亂紅反應,但其他非致病性弧菌亦有此反應,故不能憑此鑒定霍亂弧菌。EL Tor型霍亂弧菌與古典型霍亂弧菌生化反應有所不同。前者Vp陽性而後者為陰性。前者能產生強烈的溶血素,溶解羊紅細胞,在血平板上生長的菌落周圍出現明顯的透明溶血環,古典型霍亂弧菌則不溶解羊紅細胞。個別EL Tor型霍亂弧菌株亦不溶血。
(二)抗原性
根據弧菌O抗原不同,分成Ⅵ個血清群,第Ⅰ群包括霍亂弧菌的兩個生物型。第Ⅰ群A、B、C三種抗原成份可將霍亂弧菌分為三個血清型:含AC者為原型(又稱稻葉型),含AB者為異型(又稱小川型),A、B、C均有者稱中間型(彥島型)。
(三)抵抗力
霍亂弧菌古典生物型對外環境抵抗力較弱,EL-Tor生物型抵抗力較強,在河水、井水、海水中可存活1~3周,在鮮魚,貝殼類食物上存活1~2周。
霍亂弧菌對熱,乾燥,日光,化學消毒劑和酸均很敏感,耐低溫,耐鹼。濕熱55℃,15分鐘,100℃,1~2分鐘,水中加0.5ppm氯15分鐘可被殺死。0.1%高錳酸鉀浸泡蔬菜、水果可達到消毒目的。在正常胃酸中僅生存4分鐘。
致病性和免疫性
(一)致病性
人類在自然情況下是霍亂弧菌的唯一易感者,主要通過污染的水源或飲食物經口傳染。在一定條件下,霍亂弧菌進入小腸後,依靠鞭毛的運動,穿過粘膜表面的粘液層,可能藉菌毛作用粘附於腸壁上皮細胞上,在腸粘膜表面迅速繁殖,經過短暫的潛伏期後便急驟發病。該菌不侵入腸上皮細胞和腸腺,也不侵入血流,僅在局部繁殖和產生霍亂腸毒素,此毒素作用於不粘膜上皮細胞與腸腺使腸液過度分泌,從而患者出現上吐下瀉,瀉出物呈「米泔水樣」並含大量弧菌,此為本病典型的特徵。
霍亂腸毒素本質是蛋白質,不耐熱,56℃經30分鐘,即可破壞其活性。對蛋白酶敏感而對胰蛋白酶抵抗。該毒素屬外毒素,具有很強的抗原性。現已能將該毒素高度精製成晶狀,仍保持極強的生物學活性。
霍亂腸毒素致病機理如下:毒素由A和B兩個亞單位組成,A亞單位又分為A1和A2兩個肽鏈,兩者依靠二硫鏈連接。A亞單位為毒性單位,其中A1肽鏈具有酶活性,A2肽鏈與B亞單位結合參與受體介導的內吞作用中的轉位作用。B亞單位為結合單位,能特異地識別腸上皮細胞上的受體。1個毒素分子由一個A亞單位和4℃6個B亞單位組成多聚體。霍亂腸毒素作用於腸細胞膜表面上的受體(由神經節苷脂GM1組成),其B亞單位與受體結合,使毒素分子變構,A精緻單位進入細胞,A1肽鏈活化,進而激活腺苷環化酶(AC),使三磷酸腺苷(ATP)轉化為環磷酸腺苷(cAMP),細胞內 cAMP濃度增高,導致腸粘膜細胞分泌功能大為亢進,使大量體液和電解質進入腸腔而發生劇烈吐瀉,由於大量脫水和失鹽,可發生代謝性酸中毒,血循環衰竭,甚至休克或死亡。
(二)免疫性
患過霍亂的人可獲得牢固的免疫力,再感染者少見。病人在發病數日,血液中即可出現特異性抗體,7℃14天抗體滴度達高峰,隨後逐漸下降至較低水平,但能持續約3個月外。病後小腸內可出現分泌型lgA。體液抗體與免疫的關係尚不清楚,一般認為局部 SlgA可在腸粘膜與病菌之間形成免疫屏障,有阻斷粘附和中和毒素的作用。
微生物學診斷
由於霍亂流行迅速,且在流行期間發病率及死亡率均高,危害極大,因此早期迅速和正確的診斷,對治療和預防本病的蔓延有重大意義。
(一)直接鏡檢
採取病人「米泔水樣」大便或嘔吐物。鏡檢(塗片染色及懸滴法檢查)觀察細菌形態,動力特徵。
(二)細菌分離培養
可將材料接種至鹼性蛋白腖水37℃培養6~8小時後,取生長物作形態觀察,並轉種於鹼性平板作分離培養,取可疑菌落作玻片凝集,陽性者再作生化反應及生物型別鑒定試驗。
(三)特異性制動試驗
取檢材或新鮮鹼性蛋白腖水培養物一滴,置於載玻片上,再加霍亂弧菌多價診斷血清,加蓋玻片,用暗視野鏡觀察,3分鐘內運動被抑制的即為陽性,此法優點是快速而特異操作簡便,但必須有數量較多的弧菌才檢出。
(四)免疫熒光試驗
霍亂弧菌有何特徵
霍亂弧菌所致的霍亂,為烈性腸道傳染病,曾在世界上發生過幾次大流行,至今仍未平息,因此,霍亂被列為國境檢疫的傳染病。
霍亂弧菌有兩個生物型,一為古典生物型,一為愛爾托生物型,這兩個生物型在形態及血清學性狀方面幾乎相同,可作第四組霍亂噬菌體裂解試驗,多粘菌素B敏感試驗,雞紅細胞凝集試驗,V-P(服-潑)二氏試驗等試驗加以鑒別:
本菌是需氧菌,營養要求不高,在普通培養基上生長良好。霍亂弧菌具有耐鹼性,故常用鹼性(pH值8.4~9.2)培養基選擇性分離培養本菌。在鹼性瓊脂平板上生長後,呈水滴樣光滑型菌落,而在鹼性蛋白腖液體培養基中,生長迅速,培養6~8小時即可形成菌膜,利用這一特點,可以作快速增菌,進行鑒定。在慶大黴素瓊脂平板上,生長快,8~10小時能生長出小菌落,可供鑒定用。霍亂弧菌能分解蔗糖、甘露醇,產酸不產氣,不能分解阿拉伯膠糖。
霍亂弧菌在未經處理的糞便中,可存活數天;在冰箱內的牛奶、鮮肉和魚蝦水產品中存活時間分別為2~4周、1周和1~3周;在室溫下存放的新鮮蔬菜中,可存活1~5天;在砧板和布上可存活相當長時間;在玻璃、瓷器、塑料和金屬上存活時間不超過2天。霍亂弧菌古典生物型在外界環境中生存能力不強,而愛爾托生物型抵抗力較強,在河水、井水、池塘水和海水中可存活1~3周,甚至更長,有時在局部自然水中也能越冬。愛爾托生物型弧菌可粘附於海洋甲殼類生物表面,分泌甲殼酶,分解甲殼作為營養而長期存活,如愛爾托生物型弧菌被人工飼養的泥鰍、鱔魚吞食後,可在其體內生長繁殖,然後排入水中。
霍亂弧菌對熱、乾燥、日光及一般消毒劑均很敏感,經乾燥2小時或加熱55℃10分鐘即可死亡,煮沸立即死亡;對酸敏感,在正常胃酸中僅能存活4分鐘,接觸1∶5000~1∶10000鹽酸或硫酸、1∶2000~1∶3000升汞或1∶500000高錳酸鉀,數分鐘即被殺滅,在0.1%漂白粉中10分鐘內即可死亡。氯化鈉的濃度高於4%或蔗糖濃度在5%以上的食物、香料、醋及酒等,均不利於霍亂弧菌的生存。
霍亂弧菌是如何使人發病的
正常胃酸可殺滅霍亂弧菌,當胃酸分泌缺乏或低下,或入侵的霍亂弧菌數量較多,未被殺滅的弧菌就進入小腸,在鹼性腸液內迅速繁殖,並通過粘液對細菌的趨化吸引作用、細菌鞭毛活動及弧菌粘蛋白溶解酶和粘附素等的作用,粘附於小腸粘膜的上皮細胞表面,並在此大量繁殖。
此菌產生強烈的外毒素,即霍亂腸毒素,由A亞單位和B亞單位組成。B亞單位與該處粘膜上皮細胞表面受體——神經節苷脂結合,A、B兩種亞單位解離,A亞單位穿過細胞膜進入細胞內,激活腺苷酸環化酶(AC),使細胞內三磷酸腺苷(ATP)轉化為環磷酸腺苷(cAMP),使細胞內環磷酸腺苷含量提高,促使一系列酶反應加速進行,導致空腸到迴腸部腺細胞分泌功能亢進,引起大量液體及血漿中的鈉、鉀、氯電漿進入腸腔,由於分泌功能超過腸道再吸收能力,從而造成嚴重的腹瀉及嘔吐;由於膽汁分泌減少,且腸腔中有大量水、粘液及電解質,故排瀉物呈白色「米泔水」樣;由於劇烈吐瀉,導致脫水和電解質丟失,引起缺鉀、缺鈉及肌肉痙攣;由於碳酸氫根離子丟失,酸性代謝物在體內蓄積,引起代謝性酸中毒;由於有效血容量急劇減少,血液濃縮,導致尿量減少、血壓下降,甚至休克;由於腎缺血、缺氧,細胞內缺鉀,導致腎小管上皮細胞變性、壞死,造成急性腎功能衰竭。
主要病變均由嚴重脫水引起,臨床可見指紋皺縮,皮下組織及肌肉乾癟。心、肝、脾等臟器均見縮小。內臟漿膜無光澤。腸腔高度擴張、腸內充滿泔水樣液體,腸粘膜鬆弛,但粘膜上皮完整,無潰瘍。膽囊內充滿粘稠膽汁。腎小球及間質的毛細管擴張,腎小管腫脹、變性及壞死。其他臟器也有出血、變性等變化。
防治原則
必須貫徹預防為主的方針,作好對外交往及入口的檢疫工作,嚴防本菌傳入,此外應加強水、糞管理,注意飲食衛生。對病人要嚴格隔離,必要時實行疫區封鎖,以免疾病擴散蔓延。
人群的菌苗預防接種,可獲良好效果,現用加熱或化學藥品殺死的古典型霍亂菌苗皮下接種,能降低發病率。這種苗菌對EL-Tor型霍亂弧菌感染也有保護作用,但持續時間短,僅3-6個月。近年來,有使用口服菌苗(大劑量、反覆服用),類毒素及類毒素與死菌的混合疫苗等,這些尚待現場驗證,才能下結論。 治療主要為及時補充液體和電解質及應用抗菌藥物如鏈黴素、氯黴素、強力黴素、復方SMZ-TMP等。
參看
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