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白喉桿菌
鎖定
白喉桿菌生物學性狀
白喉桿菌形態染色
菌體大小為(0.3~0.8μm)×(1~5μm),細長稍彎,粗細不一,菌體一端或兩端排列呈棒狀,排列不規則,常呈L、V、X、T等字形或排成柵欄狀。革蘭氏染色陽性,無莢膜、鞭毛,不產生芽胞;用美蘭液染色菌體着色不均勻,常呈着色深的顆粒;用奈瑟氏染色菌體染成黃褐色,一端或二端染成藍色或深藍色顆粒,稱為異染顆粒(Metachromatic granules),其主要成分是磷酸鹽和核糖核酸,是本菌形態特徵之一
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白喉桿菌培養特性
白喉桿菌為需氧菌或兼性厭氧菌,最適温度為37℃,最適PH為7.2~7.8,在含血液、血清或雞蛋的培養基上生長良好。菌落呈灰白色、光滑、圓形凸起,在含有0.033%亞碲酸鉀血清培養基上生長繁殖能吸收碲鹽,並還原為金屬碲,使菌落呈黑色,為本屬其他棒狀桿菌共同特點。且亞碲酸鉀能抑制標本中其他細菌的生長,故亞碲酸鉀血瓊脂平板可作為棒狀選擇培養基。根據在此培養基上白喉桿菌落的特點及生化反應,可將白喉桿菌區分為重型(Gravis)、中間型(Intermedus)和輕型(Mitis)三型,三型白喉桿菌的分佈有所不同,常隨地區和年份有別,有流行病學意義。
白喉桿菌生化反應
白喉桿菌變異
白喉桿菌抵抗力
對濕熱的抵抗力不強,對一般消毒劑敏感。60℃經10分鐘或煮沸迅速被殺死,1%石炭酸中經1分鐘死亡,但對乾燥、寒冷和日光的抵抗力較其他無芽孢的細菌為強,在日常物品、食品及衣服上能生存多日,本菌對青黴素和常用抗生素比較敏感。
白喉桿菌致病和免疫
白喉桿菌致病性
本菌的致病物質主要是白喉毒素。白喉毒素是含有兩個二硫鍵的多肽鏈,分子量為62,000。經蛋白酶水解後,可分為A和B兩個片段,中間仍由二硫鍵聯接。B片段,無酶活性,但能與宿主易感細胞表面特異性受體結合,並通過易位作用使A片段進入細胞。A片段具有酶活性,能將氧化型煙酰胺腺嘌呤二核苷(NAD+)水解為煙酰胺及腺嘌呤二磷酸核糖(ADPR)兩部分,並催化延伸因子-2(Elongation factor-2,EF-2)與ADPR共價結合,使EF-2失去轉位活性,從而中止肽-tRNA及mRNA在核糖體上由受位轉移至供位,肽鏈不能延長,細胞蛋白質合成受阻,細胞死亡,病變產生。
僅攜帶β-棒狀桿菌噬菌體的溶源性白喉桿菌才能產生外毒素,因為白喉毒素就是β棒狀桿菌噬體毒素基因(tox+)編碼的蛋白質。tox+基因的表達與菌體無機鐵含量密切相關,鐵含量適量時, tox+基因表達,否則不表達。
白喉的傳染源是白喉病人及恢復期帶菌者。本菌存在於假膜及鼻咽腔或鼻分泌物內,經飛沫、污染物品或飲食而傳播。白喉桿菌侵入易感者上呼吸道,通常在咽部粘膜生長繁殖,並分泌外毒素及侵襲性物質,引起局部炎症和全身中毒症狀。局部粘膜上皮細胞發生壞死,血管擴張,粒細胞浸潤及纖維滲出,因此形成灰白色膜狀物,稱為假膜(Pseudomembrane),若病損進一步擴展至喉部或氣管內,可引起呼吸道阻塞,甚至窒息。儘管細菌一般不侵入血流,但外毒素可被吸收入血,迅速與易感組織細胞結合,使心肌、肝、腎和腎上腺等發生退行性病變,並可侵犯齶肌和嚥肌的周圍神經細胞,臨牀上出現心肌炎和軟齶麻痹、聲嘶、腎上腺機能障礙,血壓下降等症狀。本菌偶有侵害眼結膜、外耳道、陰道和皮膚傷口等處,也可形成假膜。
白喉桿菌免疫性
錫克氏試驗(Schick''''s test)用於測定人體對白喉有無免疫力,確定是否需要預防接種。方法是在左前臂屈側皮內注射0.1ml白喉毒素(含1/50的豚鼠最小致死量),同樣在右前臂屈側皮內注射對照毒素(加熱80℃經5分鐘破壞其毒性)0.1ml,作為對照。陰性反應,兩側注射處都沒有出現紅暈或浸潤,表露機體對白喉有免疫力。陽性反應,左側注射處24~36小時後,出現圓形微隆起紅暈,逐漸形成紅腫硬塊,至第四天達最高峯,直徑達1~2cm,7~14日後反應逐漸消退,而對照側沒有反應,表示對白喉沒有免疫力。假陽性反應,表示既有免疫力,又有變態反應。混合反應,表示機體對白喉毒素沒有抗毒免疫力,但對毒素蛋白則有變態反應,應注意區別。
白喉桿菌微生物學診斷
直接染色鏡檢
凝固血清棉拭培養法
將沾有馬或牛血清的棉拭子放在無菌試管內,經8~10磅蒸氣滅菌20~30分鐘,並使血清凝固,且此凝固血清棉拭採取病人咽部標本,置37℃培養8~10小時後,直接塗片鏡檢。此法可作為大量檢查時快速培養診斷之用。
培養檢查
將棉試檢材接種於雞蛋斜面或Loeffer''''s血清凝固斜面培養基及亞碲酸鉀平板培養基上,置37℃培養,待斜面或平板上長出典型的灰色疑菌落,挑取轉種到雞蛋呀或血清斜面進行分離培養,以供進一步形態染色或毒力試驗鑑定。
毒力試驗
1.豚鼠試驗 取體重250g 豚鼠2只,其中一隻試驗前12小時,由腹腔注射白喉抗毒素250~500單位,供做對照。然後對照。然後各於皮下注射48小時的培養液2ml,若於2~4天注射抗毒素的豚鼠死亡,而對照豚鼠存活,便證明所試驗菌株為有毒白喉桿菌。
2.體外試驗
①瓊脂平板獨立試驗 又稱E平板試驗,將浸有白喉抗毒素的無菌濾紙條貼在含20%馬血清的瓊脂平板上,然後沿濾紙條垂直方向劃線接種待測細菌,同時也接種已知產毒株和不產毒株做為對照。37℃培養48小時後,若待檢菌株產生白喉外毒素,則在濾紙條和劃線生長的菌苔交界外出現白色沉澱線。
③SPA協同凝集試驗 將白喉抗毒素(IgG)預先吸附於金黃色葡萄球菌蛋白A(SPA)上,再加入待檢菌培養物上清液。若有白喉毒素存在,即可與SPA-IgG結合,出現可見的凝集反應。此法更為簡便,快速
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白喉桿菌所致疾病
白喉桿菌存在於患者或帶菌者的鼻咽腔內,經飛沫或污染物品傳播。
細菌感染機體後,在鼻、咽粘膜上繁殖並分泌外毒素。局部由於細菌和毒素的作用,滲出的纖維素和白細胞及壞死組織凝固在一起,形成灰白色膜狀物,稱為假膜。由於咽、喉、氣管粘膜水腫及假膜脱落,可引起呼吸道阻塞,甚至造成窒息死亡。
白喉桿菌抗菌防治
在抗生素的選擇上,青黴素是首選藥物,青黴素可以通過抑制白喉桿菌細胞壁的合成而起較強殺菌、抑菌作用。一般使用時間為7~10天 用至症狀消失和白喉桿菌培養陰轉為止。如果感染者對青黴素過敏,或應用青黴素1周後培養仍是陽性者,也可以使用紅黴素和四環素。其他抗菌藥物,比如羥氨苄青黴素、利福平等也可能有效。
白喉桿菌特異防治
預防接種效果良好,可顯著降低發病率和病死率。2月齡及以上的嬰幼兒可接種五聯疫苗(吸附無細胞百白破滅活脊髓灰質炎和b型流感嗜血桿菌(結合)聯合疫苗),用於預防白喉、破傷風、百日咳、脊髓灰質炎和 b 型流感嗜血桿菌引起的侵入性感染(如腦膜炎、敗血症、蜂窩織炎、關節炎、會厭炎等)。 推薦的免疫程序:在2、3、4月齡,或3、4、5月齡進行三劑基礎免疫;在18月齡進行一劑加強免疫。共4劑次,每次接種單劑0.5ml。
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。3月齡及以上的嬰幼兒可接種百白破疫苗(吸附無細胞百白破聯合疫苗,DTaP),可預防兒童白喉、破傷風和百日咳。推薦的免疫程序:分別在兒童3、4、5月齡和18月齡各接種1劑,共4劑次。
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6個月以上至3歲兒童應預防接種白喉類毒素、百白破三聯疫苗製劑或明礬澱白喉類毒素。8歲以上錫克氏試驗陽性者也需接種。對密切接觸過白喉病人的易感兒童,可肌內注射1000~2000單位白喉抗毒素作緊急預防,同時注射白喉類毒素以便延長免疫力。
白喉抗毒素做為特效治療製劑,應在發病早期注射足量的白喉抗毒素,一般用量為2萬~10萬單位,作肌肉注射,重者可作靜脈滴注。使用抗毒素血清之前進行皮膚試驗,防止發生異種血清過敏反應。使用抗毒素的同時,應給予抗菌治療,如用普魯卡因青黴素肌注,直至症狀消失和白喉桿菌培養陰性為止。
- 參考資料
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- 1. 朱萬孚,莊輝.醫學微生物學.北京:北京大學醫學出版社,2007:280-284
- 2. 關於賽諾菲五聯疫苗潘太欣的有關情況説明 .國家食品藥品監督管理局[引用日期2023-11-30]
- 3. 關於做好百白破疫苗接種諮詢服務工作的通知 .中國政府網[引用日期2023-11-30]