1第九章 重要的病原菌第一节 分枝杆菌属分枝杆菌属（Mycobacterium）的细菌是一类平直或微弯曲的细长杆菌，有时呈分枝生长趋势，故名。为需氧菌，无鞭毛，无芽孢，无荚膜，脂类含量较高，革兰氏染色阳性。能抵抗盐酸酒精的脱色作用，又名抗酸菌。本属菌广泛分布于土壤、水和动物。多为致病菌，是人和动物结核病、麻风病和慢性坏死性肉芽肿的病原。结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和禽分枝杆菌结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和禽分枝杆菌是引起人和动物结核病的病原，因三种分枝杆菌之间具有许多相同或相近的特性，故一并加以介绍。一、形态与染色 结核分枝杆菌细长，稍弯曲，平均长为 1.54.0m ，宽 0.20.6m ，两端钝圆，菌体内有 23 个或更多的浓染的小圆颗粒。牛分枝杆菌比结核分枝杆菌短粗，弯曲度也不明显（图 9-1） ；禽分枝杆菌具多形性，有时呈杯状、球状或链珠状等。细菌常单在，少数成对或成丛，在陈旧培养基中或干酪变性的病变组织内可见分枝现象。均不形成芽孢和荚膜，亦无运动性。革兰氏染色阳性。一般染料较难着色，但经加温或用媒染剂使之染色后，则具有抵抗酸或酒精的脱色作用。用齐一尼（Ziehl Neelsen）氏抗酸染色法着染时，本菌被染成红色，其它细菌和组织被染成蓝色。二、培养特性 结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和禽分枝杆菌均为严格需氧菌，对营养要求较严格。培养的最适温度为 3737.5，最适 pH 为 6.56.8。在培养基中生长缓慢，尤其是初代分离培养更慢。繁殖一代约需 18h 左右，一般经 34 周或更长时间始见菌落生长。在固体培养基上生长形成干燥、粗糙、不透明的粒状菌落。结核分枝杆菌的菌落干燥、粗糙，形似菜花；牛分枝杆菌的菌落瘠薄、干燥；禽分枝杆菌的菌落平滑、湿润、呈灰白色。四、抗原构造 对结核分枝杆菌免疫性的研究表明，该菌是细胞内寄生的细菌，机体抗结核病的免疫基础主要是细胞免疫，抗体和体液抗菌免疫只是次要的因素。细胞免疫反应主要依靠致敏的淋巴细胞和激活的单核细胞互相协作来完成的。抗结核病的细胞免疫和体液免疫存在有分离现象。抗结核免疫的另一特点是传染性免疫和传染性变态反应同时存在。传染性免疫，即只有当结核菌的抗原在体内存在时，抗原不断刺激机体才能获得抗结核特异性免疫力，这种免疫也叫做带菌免疫，若细菌和其抗原消失后，免疫力也随之消失。传染性变态反应，即是当机体初次被结核分枝杆菌感染后，被该菌的抗原致敏，当再次接触（感染）时，机体的反应性大大提高，炎症反应也较强烈，这种变态反应是在结核传染过程中出现的，故称为传染性变态反应。由于机体对结核分枝杆菌的免疫反应图9-1 乳汁中的牛分枝杆菌2和变态反应一般都是同时产生，伴随存在，故应用结核菌素试验来检查机体对结核蛋白质有无变态反应，从而了解机体对结核分枝杆菌有无免疫力，或有无感染与带菌。五、抵抗力 分枝杆菌对外界环境条件，尤其是对干燥的抵抗力比较强大，在干燥的痰、病变组织和尘埃中可存活 68 个月。六、致病性 结核分枝杆菌主要侵害人，对动物毒力较弱，猿、猴、猪、犬偶尔被传染，牛对其较有抵抗力；牛分枝杆菌在动物中较为重要，主要使牛致病，也能使猪、绵羊、山羊、马、犬致病，对人类的毒力较强，尤其是儿童，常因喝牛奶被传染，患肠结核；禽分枝杆菌使禽类患结核病，其中鸡、鸽最易感，鹅、鸭次之，偶尔感染马、猪和牛，人很少被感染。七、微生物学诊断（一） 显微镜检查：剪开患病器官的结核结节，直接作涂片染色镜检；为提高检出率，其他病料须经集菌法处理后再行涂片染色检查。抗酸性染色后，于蓝色视野内发现有红色的杆菌时，可做出初步诊断。（二） 变态反应诊断法：对牛做结核检疫时，主要用结核菌素或其纯蛋白衍化物（PPD） 进行诊断。方法有皮内法、点眼法和皮下法，我国目前用皮内法和点眼法。此法可检出 9598的结核病牛。 结核病畜或人的血清学诊断可采用多种方法，其中酶联免疫吸附试验（ELISA） 检测抗体是目前较好的方法。分子生物学方法已用于结核分枝杆菌的检测。八、免疫与治疗 结核病的免疫是带菌免疫，人类广泛采用卡介苗（BCG）免疫接种。卡介苗是 1925 年卡、介（Calmette & Guerin）二氏将牛分枝杆菌培养于含甘油胆汁马铃薯培养基上，经 13 年 230 次传代，使有毒菌株变为现在广泛应用的毒力减弱、对人和牛无致病性的卡介苗菌株。人接种卡介苗后，免疫期达 45 年。犊牛在 1 月龄时也可皮下接种卡介苗 100mg，20d 产生免疫，可维持 1218 个月。接种卡介苗的牛一年后仍维持变态反应阳性，在用结核菌素检疫时无法与自然感染牛区别，因而不宜推广应用。鉴于抗体产生与结核病的正相关性，在检疫时如能将变态反应与 ELISA 结合进行，可提高检出率。对检出的患结核病动物要无害化处理。该病为人畜共患病，凡对人结核病有效的药物，对动物也有效。但除珍稀或观赏动物外，不提倡用药物治疗。第二节 炭疽杆菌炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）俗称炭疽杆菌，为芽孢杆菌属（Bacillus）的成员，DNA 的（G+C）% 含量为 33.2%33.9% 。是引起多种动物及人炭疽（Anthrax）的病原，本病分布于世界各地，给人畜带来极大的危害，因而在兽医学和医学上均占有相当重要的地位。一、形态与染色本菌是革兰氏阳性大杆菌，长 48m，宽 11.5 m 。无鞭毛，不运动。可形成荚膜。芽孢椭圆形，折光性强，位于菌体中央，不大于菌体宽度。在动物组织和血液中，此菌呈单个或 25 个菌体相连的竹节状短链，不形3成芽孢。菌体两端平截周围形成粘液样肥厚的荚膜。荚膜比菌体对腐败作用的抵抗力大，腐败材料制成的涂片中，往往可以看到无菌体的菌影（即荚膜） ，见图 9-3。人工培养基内或自然界中的炭疽杆菌，菌体粗而长，菌端平截状如刀切，几十个或几百个菌体连接成长链条状，能形成芽孢（图 9-4） 。一般认为炭疽杆菌必须在氧气充足，温度适宜（2530）的条件下才能形成芽孢，所以在未解剖的尸体和活的机体内不形成芽孢。一般在普通培养基上不产生荚膜，而在含血清或碳酸钠等的培养基及一定 CO2 条件下可形成荚膜。二、培养特性本菌是需氧菌，氧气不足时生长较差。强毒菌株形成大而扁平、表面干燥粗糙、灰白色不透明、边缘不整齐、呈火焰状的粗糙（R）型菌落，用低倍镜观察菌落边缘呈卷发状（图 9-5） ；无毒或弱毒菌株形成稍小而隆起、表面有光滑湿润倾向、边缘较整齐的光滑（S）型菌落。在普通肉汤中，无菌膜和菌环，肉汤澄清，管底有白色絮状沉淀，轻摇试管，则沉淀物徐徐升起，卷绕成团而不散。在血平板上通常不溶血或轻度溶血。在明胶穿刺培养中呈倒立松树状生长，23d 后，明胶上部逐渐液化呈漏斗状。接种在血液、血清或碳酸氢钠的琼脂平板上，置 1020CO 2 条件下培养，容易形成荚膜，强毒菌株可形成圆形突起、光滑湿润、有光泽的黏液（M）型菌落，无毒菌株或类炭疽菌仍保持原有的特性。在含青霉素 0.5IUml 培养基中，因幼龄菌细胞壁肽聚糖合成受到抑制，形成的原生质体相互连接成串，称为“串珠反应” ；若含量加至 10IUml ，则完全不能生长或轻微生长。以上培养特性均具有一定的鉴定意义。三、抗原构造目前已知的有四种抗原成份，即保护性抗原、荚膜抗原、菌体抗原、芽孢抗原。五、抵抗力炭疽杆菌繁殖体与一般非芽孢菌大致相同，经 60 3060min，75 510min 即可杀死，一般常用的消毒药也容易杀死菌繁殖。炭疽芽孢则具有强大抵抗力，土壤中的芽孢，其传染性可保持 2030 年。图9-3 炭疽杆菌组织涂片 图9-4培养物中炭疽杆菌芽孢图9-5 炭疽杆菌菌落4皮毛上附着芽孢，若处于干燥环境中可存活 10 年以上。实验室干燥保存 40 年以上的芽孢，仍有活力。160干热 1h，121高压蒸气灭菌 510min，流通蒸气 3060min 均可杀死芽孢。常用芽孢消毒药有 0.1升汞液、20石灰水、3过氧化氢、4高锰酸钾，芽孢对碘尤其敏感。本菌繁殖体对青霉素、先锋霉素、庆大霉素、金霉素、强力霉素及磺胺类药物高度敏感，可用于临床治疗。六、致病性本菌可引致多种动物和人类的炭疽，牛、绵羊、鹿等易感性最强，马、骆驼、猪、山羊等次之，犬、猫、食肉兽等则有相当大的抵抗力，禽类一般不感染。此菌主要通过消化道传染，但也可经呼吸道及皮肤创伤或通过吸血昆虫传播。食草动物炭疽常表现为急性败血症，菌体通常要在死前数小时才出现于血流。猪炭疽多表现为慢性的咽部局限感染，犬、猫和食 肉兽则多表现为肠炭疽。 人类对炭疽杆菌的易感性介于食草动物与猪之间，一般通过接触病畜尸体材料或污染的畜产品，经消化道、呼吸道或皮肤创伤感染而发生肠炭疽、肺炭疽或皮肤炭疽。还可引发人类脑膜炎、咽喉炭疽和毒血症等。实验动物中小鼠、豚鼠、家兔和仓鼠均极易感，大鼠则有抵抗力。炭疽杆菌的致病因素，主要有荚膜及毒素两个部分，它们分别由 pXO1 和pXO2 质粒所调控。荚膜物质能抑制抗体作用，对抗吞噬细胞的吞噬，使细菌易于扩散繁殖。炭疽毒素是外毒素蛋白复合物，由水肿因子（edema factor ，EF ） 、致死因子（1ethal factor， LF）以及保护性抗原（protective antigen，PA）三种成分构成。每种成分单独对动物均无毒性表现，至少有两种相关成分协同，才能引起动物发病，尤其在三种成份混合注射可出现炭疽的典型症状。其毒性作用是：增强微血管通透性，改变血液循环的正常进行，损坏肾脏功能，干扰糖代谢，最后导致动物死亡。七、微生物学诊断（一）细菌学检查1显微镜检查：将疑为炭疽被检动物病料（血液、水肿液或脏器）制片，用美蓝、瑞特氏或姬姆萨染色法染色镜检，如见有短链呈竹节状或散在呈砖头状，外有荚膜；培养物作革兰氏染色，如见到带芽孢长链的革兰氏阳性大杆菌，则可初步判定为炭疽杆菌。2分离培养：将被检病料划线接种于普通琼脂平板，37培养 24h，如见到小米到豌豆大、低平、毛玻璃样、粗糙、边缘不整齐的卷发状菌落时，可初步判定为炭疽杆菌。为抑制杂菌生长，可选用戊烷脒琼脂等炭疽杆菌选择性培养基。分离出的细菌，须与枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、马铃薯杆菌等非致病性需氧性芽孢杆菌相鉴别。为进一步对分离的细菌作鉴定，还可做串珠试验、噬菌体裂解试验，青霉素抑菌试验等。3动物试验：取被检材料用生理盐水作成 1:5 的乳剂给小鼠皮下注射0.1ml，豚鼠或家兔皮下注射 0.20.3ml；小鼠于注射后 2439h，豚鼠23d，家兔 24d 死于败血症。剖检时脾脏肿大，内脏和血液中有大量带荚膜的杆菌可证实为炭疽杆菌。（二）血清学试验 常用的血清学试验是 Ascoli 氏沉淀试验，即将炭疽沉淀素血清与被检材料浸出液加在沉淀反应管内，使两液面接触，如有白色环出现，5是阳性反应。此外，还可应用反向间接凝集试验、串珠荧光抗体试验和琼脂扩散试验等检查炭疽杆菌。八、免疫与治疗我国预防炭疽主要使用两种菌苗进行免疫，抗炭疽血清也用于治疗或紧急预防。（一）无毒炭疽芽孢苗 是用强毒炭疽芽孢杆菌经培育形成没有荚膜的无毒炭疽杆菌的芽孢，加入一定量的甘油蒸馏水制成。该种苗对山羊有较重反应，其他家畜可用。一般注射后 14d 产生免疫力，免疫期 1 年。（二）号炭疽芽孢苗 是用炭疽第二号弱毒菌种的芽孢加入甘油蒸馏水制成。各种家畜均可应用。注射后的家畜 12d 有体温反应。14d 产生坚强的免疫力，免疫期 1 年。（三）炭疽血清 发生炭疽的疫区，可用抗炭疽血清治疗或紧急预防注射，病初应用可获得良好效果。一般大家畜每次 100300ml，中家畜 3060ml。链球菌链球菌(Streptococcus)是一类呈链条状排列的革兰氏阳性球菌，是化脓球菌中又一大类常见菌，其中有的是高度致病菌。链球菌性食物中毒，经常由乳、肉类食品所引起，食物中毒潜伏期通常512h，临床症状较轻，主要为恶心、呕吐、腹痛、腹泻，一般 12d 便可很快恢复。一、 形