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鏈球菌
鏈球菌
鏈球菌(鏈球菌)
鏈球菌是化膿性球菌的另一類常見(jiàn)的細(xì)菌，廣泛存在于自然界和人及動(dòng)物糞便和健康人鼻咽部，大多數(shù)不致病。醫(yī)學(xué)上重要的鏈球菌主要有化膿性鏈球菌、草綠色鏈球菌、肺炎鏈球菌、無(wú)乳鏈球菌等。引起人類的疾病主要有：化膿性炎癥、毒素性疾病和超敏反應(yīng)性疾病等。
目錄 概述 生物學(xué)性狀 致疾性與免疫性 微生物學(xué)檢查法 概述細(xì)胞沿一個(gè)平面分裂，常排列成鏈狀的細(xì)菌。革蘭氏染色陽(yáng)性，但在陳舊培養(yǎng)基或膿液標(biāo)本中常呈陰性。廣泛分布于自然界。分為致病性和非致病性兩大類。根據(jù)在血瓊脂培養(yǎng)基上的溶血特征可分為三種不同類型：甲型（α）溶血性鏈球菌又稱草綠色鏈球菌，菌落周圍出現(xiàn)草綠色溶血環(huán)，通常寄居在人的口咽腔、呼吸道及腸道中，致病力弱。乙型（β）溶血性鏈球菌產(chǎn)生強(qiáng)烈的溶血毒素，在血瓊脂培養(yǎng)基上，可使菌落周圍出現(xiàn)寬2～4毫米、界限分明、無(wú)色透明的溶血環(huán)，致病力強(qiáng)，能引起人類多種疾病、根據(jù)抗原構(gòu)造不同，又分成A、B、C、D等20個(gè)群，在每一群中，因表面抗原的不同，又分成若干亞群，對(duì)人類有致病性的絕大多數(shù)屬于A群。丙型（γ）鏈球菌不溶血，對(duì)人類無(wú)致病作用。鏈球菌所致疾病具有復(fù)雜而多樣的特點(diǎn)，一方面，由于細(xì)菌類型多，且既有侵襲力也有毒素；另一方面，人體各組織器官均高度易感，且有變態(tài)反應(yīng)機(jī)制參與發(fā)病。鏈球菌產(chǎn)生的侵襲性酶有：透明質(zhì)酸酶、鏈激酶和鏈道酶等；產(chǎn)生的毒素有：鏈球菌溶血素、紅疹毒素。變態(tài)反應(yīng)性疾病如風(fēng)濕熱、急性腎小球性腎炎等，均可由A群鏈球菌感染引發(fā)。
生物學(xué)性狀形態(tài)染色
球形或卵圓形，直徑0.6～1.0um，多數(shù)呈鏈狀排列，短者4～8個(gè)細(xì)菌組成，長(zhǎng)者有20～30個(gè)細(xì)菌組成。鏈的長(zhǎng)短與菌種及生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)，在液體培養(yǎng)基中形成鏈狀排列比在固體培養(yǎng)基中形成的鏈長(zhǎng)。幼齡菌大多可見(jiàn)到透明質(zhì)酸形成的莢膜，如延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間，莢膜可被細(xì)菌自身產(chǎn)生的透明質(zhì)酸酶分解而消失。無(wú)芽胞，無(wú)鞭毛，有菌毛樣結(jié)構(gòu)，含M蛋白，革蘭氏染色陽(yáng)性。
基因組特征
化膿性鏈球菌M1株的基因組大小為1.85Mb，編碼1752個(gè)ORF，G+C含量占38.5%。毒力因子基因超過(guò)50個(gè)。
培養(yǎng)特性
需氧或兼性厭氧，有些為厭氧菌。營(yíng)養(yǎng)要求較高。普通培養(yǎng)基中需加有血液、血清、葡萄糖等才能生長(zhǎng)。最適溫度37℃，最適PH7.4～7.6，血瓊脂平板上形成灰白色、有乳光、表面光滑、邊緣整齊、直徑0.5—0.75mm的細(xì)小菌落，不同菌株有不同溶血現(xiàn)象。肺炎鏈球菌與甲型溶血性鏈球菌均產(chǎn)生α溶血環(huán)。肺炎鏈球菌可產(chǎn)生自溶酶，因此平板培養(yǎng)48小時(shí)候，菌體可自溶，菌落中央下陷呈臍狀；若是在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，液體初期呈渾濁狀態(tài)，繼而逐漸變澄清。自溶酶在細(xì)菌生長(zhǎng)的穩(wěn)定期可被激活，也可被膽汁或膽鹽激活。
生化反應(yīng)
能發(fā)酵簡(jiǎn)單的糖類，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。一般不分解菊糖，不被膽汁或1%去氧膽酸鈉所溶解。這兩種特性用來(lái)鑒定甲型溶血型鏈球菌和肺炎球菌。鏈球菌與葡萄球菌不同，不產(chǎn)生過(guò)氧化氫酶。
抗原結(jié)構(gòu)
主要有三種： 1．核蛋白抗原或稱P抗原，無(wú)特異性，各種鏈球菌均同，與葡萄球菌有交叉。 2．多糖抗原或稱C抗原系統(tǒng)族特異性抗原，是細(xì)菌壁的組成成份。對(duì)人致病的90%屬于A群，其次為B群，其它群少見(jiàn)。 3．蛋白質(zhì)抗原或稱表面抗M、R、T、S等四種不同性制質(zhì)的抗原組份，具有型特異性。是鏈球菌細(xì)胞壁的蛋白質(zhì)抗原，位于C抗原外層，同族鏈球菌可根據(jù)表面抗原不同進(jìn)行分型，如A族鏈狀菌可據(jù)此分為60多型。
分類
1．根據(jù)對(duì)紅細(xì)胞的溶血能力 ⑴甲型溶血性鏈球菌（α-Hemolytic streptococcus）菌落周圍有1～2mm寬的草綠溶血環(huán)，稱甲型溶血或α溶血。這類鏈球菌亦稱草綠色鏈球菌（Streptococcus viridans）。此類鏈球菌為條件致病菌。 ⑵乙型溶血性鏈球菌（β-Hemolytic streptococcus）菌落周圍形成一個(gè)2～4mm寬，界限分明、完全透明的溶血環(huán)，完全溶血，稱乙型溶血或β溶血。這類細(xì)菌又稱溶血性鏈球菌（Streptoccus hemolyticus），致病力強(qiáng)，引起多種疾病。 ⑶丙型鏈球菌（γ-Streptococcus）不產(chǎn)生溶血素，菌落周圍無(wú)溶血環(huán)，故又稱不溶血性鏈球菌（Streptococcusnon-hemolytics），一般不致病。 2．根據(jù)抗原結(jié)構(gòu)分類 按C抗原不同可分類A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V等20個(gè)群。對(duì)人致病的大多屬于A群。A群又稱為化膿性鏈球菌 （Pyogenic streptococcus）。 3．根據(jù)對(duì)氧需求分類 可分為需氧、兼性厭氧和厭氧三大類鏈球菌。
抵抗力
抵抗力不強(qiáng)，60℃3分鐘可殺死大部分鏈球菌，對(duì)一般消毒劑敏感，在干燥塵埃中可存活數(shù)日，對(duì)青霉素、紅霉素、氯霉素、四環(huán)素等均敏感，耐藥性低。
致疾性與免疫性致病物質(zhì)
A群鏈球菌有較強(qiáng)的侵襲力，可產(chǎn)生多種侵襲性酶和外毒素。 1．M蛋白 是鏈球菌細(xì)胞壁中的蛋白質(zhì)組份，具有抗吞噬和抗吞噬細(xì)胞內(nèi)的殺菌作用。純化的M蛋白能使纖維蛋白原沉淀，凝集血小板，白細(xì)胞，溶解多形核細(xì)胞，并抑制毛細(xì)血管中的細(xì)胞的移動(dòng)。M蛋白有抗原性，刺激機(jī)體產(chǎn)生型特異性抗體，并與變態(tài)反應(yīng)疾病有關(guān)。 2．脂磷壁酸（LTA） 與細(xì)菌粘附于宿主細(xì)胞表面有關(guān)，大多數(shù)LAT位于細(xì)胞膜和肽聚糖之間，通過(guò)肽聚糖孔伸展至細(xì)菌細(xì)胞表面，人類口腔粘膜和皮膚上皮細(xì)胞、血細(xì)胞等細(xì)胞膜上均有LAT的結(jié)合位點(diǎn)。 3．透明質(zhì)酸酶（Hyaluronidaes）能分解細(xì)胞間質(zhì)的透明質(zhì)酸，使病菌易于在組織中擴(kuò)散。又稱為擴(kuò)散因子。 4．鏈激酶(Streptokinase ，SK）又稱鏈球菌溶纖維蛋白酶(Streptococcal fibrinolysin）是一種激酶，能激活血液中的血漿蛋白酶原，成為血漿蛋白酶，即可溶解血塊或阻止血漿凝固，有利于細(xì)菌在組織中的擴(kuò)散。耐熱，100℃50分鐘加熱仍保持活性。鏈激酶抗體能中和該酶的'活性。 5．鏈道酶（Streptodonase，SD）又名脫氧核糖核酸酶(Streptococcal deoxyribonuclease）。主要由A、C、G族鏈球菌產(chǎn)生。此酶能分解粘稠膿液中具有高度粘性的DNA，使膿汁稀薄易于擴(kuò)散。產(chǎn)生的相應(yīng)抗體有中和該酶的活性。用鏈激酶、鏈道酶制劑進(jìn)行皮膚試驗(yàn)作為測(cè)定機(jī)體細(xì)胞免疫的一種方法。 6．鏈球菌溶血素（Streptolysin）有溶解紅細(xì)胞，殺死白細(xì)胞及毒害心臟的作用，主要有“O”和“S”兩種。 對(duì)氧敏感鏈球菌溶血素O（Streptolysin O，SLO）為含-SH基的蛋白質(zhì)，對(duì)氧敏感，遇氧時(shí)一SH基即被氧化為-SS-基，暫時(shí)失去溶血能力。若加入0.5%亞硫酶鈉和半胱氨酸等還原劑，又可恢復(fù)溶血能力。溶血素O能破壞白細(xì)胞和血小板。動(dòng)物試驗(yàn)又證實(shí)對(duì)心臟有急性毒害作用，使心臟驟停。抗原性強(qiáng)，感染后2～3周，85%以上病上產(chǎn)生抗“O”抗體，病愈后可持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年，可作為新近鏈球菌感染，或可能風(fēng)濕活動(dòng)的輔助診斷。 對(duì)氧穩(wěn)定鏈球菌溶血素“S”（Streptolysin S，SLS）是一種小分子的糖肽，無(wú)抗原性。對(duì)氧穩(wěn)定，對(duì)熱和酸敏感。血平板所見(jiàn)透明溶血是由“S”所引起，能破壞白細(xì)胞和血小板，給動(dòng)物靜注可迅速致死。注射小鼠腹腔，引起腎小管壞死。 7．致熱外毒素（Pyrogenic extoxin）又稱紅疹毒素（Erythrotoxin）或猩紅熱毒素（Scarletfever toxin），是人類猩紅熱的主要致病物質(zhì)，為外毒素，使病人產(chǎn)生紅疹。該毒素是蛋白質(zhì)，對(duì)熱穩(wěn)定，具有抗原性，則產(chǎn)生的毒素能中和該毒素的活性。但可分為A、B、C三種不同抗原性的毒素。無(wú)交叉保護(hù)作用。該毒素還有內(nèi)毒素樣的致熱作用，對(duì)細(xì)胞或組織有損害作用。
所致疾病
1．化膿性炎癥由皮膚傷口侵入，引起皮膚及皮下組織化膿性炎癥，如癤癰，蜂窩組織炎、丹毒等。沿淋巴管擴(kuò)張，引起淋巴管炎，淋巴腺炎，敗血癥等，經(jīng)呼吸道侵入，常有急性扁桃腺炎、咽峽炎，并蔓延周圍引起膿腫、中耳炎、乳突炎、氣管炎、肺炎等。不衛(wèi)生接生，經(jīng)產(chǎn)道感染，造成“產(chǎn)褥熱”。 2．猩紅熱 由產(chǎn)生致熱外毒素的A族鏈球菌所致的急性呼吸道傳染病，臨床特征為發(fā)熱、咽峽炎、全身彌漫性皮疹和疹退后的明顯脫屑。 3．超敏反應(yīng)性疾病 風(fēng)濕熱由A族鏈球菌的多種型別引起，臨床表現(xiàn)以關(guān)節(jié)炎、以肌炎為主。致病機(jī)理認(rèn)為兩種：一是第Ⅱ型變態(tài)反應(yīng)，鏈球菌細(xì)壁多糖抗原和心肌瓣膜，關(guān)節(jié)組織糖蛋白有共同抗原性，胞壁蛋白抗原和心肌有共同抗原性。二是第Ⅲ型變態(tài)反應(yīng)，可能是M蛋白的免疫復(fù)合物沉積于心瓣膜和關(guān)節(jié)滑液膜上造成。 急性腎小球腎炎 多見(jiàn)于兒童和少年，大多數(shù)由A族12型鏈球菌引起。臨床表現(xiàn)為蛋白尿、浮腫和高血壓。也是一種變態(tài)反應(yīng)性疾病。鏈球菌的某些抗原與腎小球基底膜有共同抗原，機(jī)體針對(duì)鏈球菌所產(chǎn)生的抗體與腎小球基底膜發(fā)生反應(yīng)，屬第Ⅱ型變態(tài)反應(yīng)。由鏈球菌的M蛋白所產(chǎn)生的相應(yīng)抗體形成的免疫復(fù)物沉積于腎小球基底膜，造成基底膜損傷，屬于第Ⅲ型變態(tài)反應(yīng)。 4．其他疾病 B族鏈球菌又稱無(wú)乳鏈球菌（Streptococus agalactiae）當(dāng)機(jī)體免疫功能低下時(shí)，可引起皮膚感染、心內(nèi)膜炎、產(chǎn)后感染、新生兒敗血癥和新生兒腦膜炎。 甲型溶血性（草綠色）鏈球菌 人類口腔和上呼吸道的正常菌群，若心臟瓣膜已有缺陷或損傷，本菌可在損傷部位繁殖，引起亞急性細(xì)菌性心內(nèi)膜炎。在拔牙或摘除扁桃體時(shí)，寄居在口腔、齦縫中的草綠色鏈球菌可侵入血流引起菌血癥。還可引起齲齒。
免疫性
A族鏈球菌感染后，可產(chǎn)生特異免疫，主要是M蛋白的抗體（lgG）。由于型別多，無(wú)交叉免疫性。猩紅熱病后可產(chǎn)生對(duì)同型紅疹毒素的抗體，建立同型抗毒素免疫。檢測(cè)易感人群對(duì)猩紅熱有無(wú)感受性的試驗(yàn)稱為狄克氏試驗(yàn)（Dick test），即用一定量紅疹毒素作皮膚試驗(yàn)。
微生物學(xué)檢查法根據(jù)鏈球菌所致疾病不同，可采取膿汁、咽拭、血液等標(biāo)本送檢。
直接涂片鏡檢
取膿汁涂片，革蘭氏染色，鏡檢，發(fā)現(xiàn)革蘭氏陽(yáng)性呈鏈狀排列的球菌，就可以初步診斷。
分離培養(yǎng)
膿汁或棉拭直接劃線接種在血瓊脂平板上，孵育后觀察有無(wú)鏈球菌菌落。根據(jù)溶血性不同，可區(qū)分為甲型、乙型或丙型鏈球菌。有β溶血的菌落，應(yīng)與葡萄球菌區(qū)別；α溶血的菌落，要和肺炎球菌鑒別。疑有敗血癥的血標(biāo)本，應(yīng)先在葡萄糖肉湯中增菌后再在血平板上分離鑒定。心內(nèi)膜炎病例，培養(yǎng)草綠色鏈球菌宜孵育3個(gè)星期以上。
血清學(xué)試驗(yàn)
抗鏈球菌溶血素O試驗(yàn)（Anti-streptolysin O test,ASO test）簡(jiǎn)稱抗O試驗(yàn)。常用于風(fēng)濕熱的輔助診斷。患者血清中的抗O大多在250單位左右，活動(dòng)者一般超過(guò)400單位。 Dick試驗(yàn) 猩紅熱病人早期陽(yáng)性，病后轉(zhuǎn)陰。
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