(第10章 肠杆菌科
一、教学大纲要求
（1）肠杆菌科分类
（2）肠杆菌科细菌共同特性 （3）肠杆菌科各菌属特性 （4）肠杆菌科细菌临床意义 （5）肠杆菌科各菌属鉴别 （6）肠杆菌科实验室检查
二、教材内容精要
（一）肠杆菌科概述 1．分类
肠杆菌科是一大类生物学性状相似的革兰阴性杆菌。与临床医学密切相关的肠杆菌科细菌主要有14个菌属：埃希菌属、志贺菌属、爱德华菌属、沙门菌属、枸橼酸菌属、克雷伯菌属、肠杆菌属、哈夫尼亚菌属、多源菌属、沙雷菌属、变形杆菌属、摩根菌属、普罗威登斯菌属、耶尔森菌属。 2．肠杆菌科共同特性
（1）生物学特性：革兰阴性杆菌，无芽胞，有菌毛，多数有周身鞭毛。需氧或兼性厌氧，营养要求不高，生化反应活跃，氧化酶－，发酵葡萄糖产酸、产气或不产气，触酶＋，能还原硝酸盐为亚硝酸盐。
（2）抗原构造：肠杆菌科抗原构成主要有菌体抗原（O抗原）、鞭毛抗原（H抗原）、表面抗原、菌毛抗原等。O抗原与H抗原为肠杆菌科血清学分群与分型的依据，但是O抗原与相应抗体之间的反应可被表面抗原和菌毛抗原阻断。
（3）毒力因子：主要有菌毛或菌毛样结构、荚膜或微荚膜、外膜蛋白、内毒素及外毒素等。 3．临床意义
肠杆菌科细菌多为肠道正常菌群，除沙门菌属、志贺菌属、埃希菌属部分菌种、耶尔森菌属有致病作用外，其余均为条件致病菌，可导致医院感染。 4．鉴定与鉴别
（1）科间鉴别：氧化酶阴性基本可将肠杆菌科与弧菌科、非发酵菌、巴斯德菌科区别开来。后3类菌均为阳性(表10-1)。
表10-1 肠杆菌科与其它革兰阴性杆菌区别
试 验 葡萄糖氧化、发酵
氧化酶 形态 鞭毛
肠杆菌科 发酵 － 杆状 周鞭毛或无
弧菌科 发酵 ＋ 弧状、杆状 单鞭毛
发酵菌 氧化或不分解
＋* 杆状
单、丛、周鞭毛或无
巴斯德菌科
发酵 ＋ 球杆状 无鞭毛
注：*不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌除外
（2）分类鉴别：用苯丙氨酸脱氨酶试验和葡萄糖酸盐试验可将肠杆菌科分为三大类(表10-2)。
表10-2 肠杆菌科初步分类
1
苯丙氨酸脱氨酶
－ ＋ －
葡萄糖酸盐
－ － ＋
菌属
埃希菌属，志贺菌属，沙门菌属，枸橼酸菌属，爱德华菌属，耶尔森菌属
变形杆菌属，普罗威登斯菌属，摩根菌属
克雷伯菌属，肠杆菌属，沙雷菌属，哈夫尼亚菌属，耶尔森菌属
（3）属、种、群、型的区分：根据不同菌属的生物学特性、血清学特性等可将已分类的肠杆菌科细菌鉴定到属、种、群、型、株。
（二）埃希菌属
本属以大肠埃希菌为代表种。 1．细菌特性
大肠埃希菌为革兰阴性杆菌，直杆状，周鞭毛，能运动，有菌毛。 具有O抗原、H抗原、K抗原，其血清型别按O∶K∶H的顺序排列，以数字表示，如O111∶K58∶H2；O157∶H7等。
兼性厌氧，营养要求不高，菌落为灰白色、圆形，在肠道选择培养基上能发酵乳糖产酸形成不同颜色的菌落。
生化特征为：发酵多种糖类产酸产气，KIA：AA+-，脲酶-；IMViC++--。 2．临床意义
大肠埃希菌是临床最常见的革兰阴性杆菌，也是医院感染常见病原菌，可引起各种肠道外感染和肠道内感染。引起肠道内感染的亦称为致腹泻大肠埃希菌，分为五组：
（1）肠产毒性大肠埃希菌（ETEC） ETEC致病机制主要通过产生LT和ST肠毒素导致腹泻和中毒症状，是旅游者腹泻和婴幼儿腹泻的常见病因，导致恶心、腹痛、低热和类似轻型霍乱的急性水样腹泻。
（2）肠致病性大肠埃希菌（EPEC） 是婴儿腹泻的重要病原菌，可导致发热、呕吐、严重水泻和粘液便，常引起婴儿脱水性酸中毒。
（3）肠侵袭性大肠埃希菌（EIEC） 与志贺菌有共同抗原，可引起类似志贺菌肠炎的症状，如发热、腹痛、水泻或典型菌痢的里急后重症状，并出现脓血粘液便。
（4）肠出血性大肠埃希菌（EHEC） 主要血清型为O157∶H7，引起出血性结肠炎（HC）。表现为腹痛、水泻、血性便。主要见于婴幼儿。以暴发流行为主。O157∶H7感染者中有少部分可发展成为溶血性尿毒综合征（HUS），出现溶血性贫血、血小板减少性紫癜和急性肾功能不全。
（5）肠凝聚性大肠埃希菌（EaggEC） 引起婴儿急性或慢性水样腹泻伴脱水，偶有腹痛、发热与血便。 3．微生物学检验
（1）标本采集 无菌方法采集各类感染标本及时送检；粪便标本宜采集新鲜、有脓血、粘液的部分。 （2）检验方法
1）显微镜检查 为革兰阴性杆菌。 2）分离培养 标本接种于BAP、SS、MAC/EMB培养基、或增菌培养基，置35℃孵育18～24h，观察菌落。尿液培养须作菌落计数。 3）鉴定与鉴别
①肠道外大肠埃希菌：本菌因发酵乳糖产酸在MAC上为红色菌落，在EMB上为紫黑色菌落。生化特性如符合即可鉴定为大肠埃希菌。
②肠道内大肠埃希菌：致腹泻大肠埃希菌的基本生物学特性与肠道外大肠埃希菌相似，
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但分别具有特殊的血清型、肠毒素或毒力因子。因此，须通过不同的方式来鉴定种、型。
ETEC：主要通过测定ST和LT肠毒素来鉴定。须用生物学方法（兔肠结扎试验，乳鼠灌胃试验、细胞培养等）、免疫学或分子生物学方法来检测。
EPEC：用EPEC分型血清作O∶H分型。
EIEC：用EIEC O∶H血清进行分型；毒力试验为豚鼠眼结膜试验。与志贺菌主要鉴别试验是醋酸钠、葡萄糖铵和黏质酸盐试验，EIEC均为阳性，而志贺菌均为阴性。
EHEC：可用EHEC O∶H血清进行分型。美国CDC已建议将O157∶H7血清型列为常规检测项目。
EaggEC：采用液体培养-凝集试验或DNA探针检测。 4．耐药性
大肠埃希菌的耐药性主要表现在产生超广谱-内酰胺酶（ESBL）。产ESBL细菌对青霉素类、第1、2、3代头孢菌素及单环菌素耐药，仅对头霉素类、碳青霉烯类及酶抑制剂（克拉维酸）敏感。
（三）沙门菌属
沙门菌属有多种血清型，95%以上沙门菌都属于A～F群。临床常见沙门菌为：伤寒、猪霍乱、甲、乙、丙型副伤寒沙门菌，鼠伤寒和肠炎沙门菌等。
沙门菌无芽胞，无荚膜，有周鞭毛。兼性厌氧，营养要求不高。在普通琼脂上为无色、半透明中等大小菌落。在肠道杆菌选择性培养基上为透明、半透明菌落，与志贺菌相似。大多数菌株能产生H2S，而在SS琼脂上形成黑色中心的菌落。
O抗原是沙门菌分群的依据。H抗原为沙门菌分型的依据。表面抗原以Vi抗原为代表：常存在于伤寒沙门菌、丙型副伤寒沙门菌，Vi抗原能阻断O抗原与相应抗体发生凝集，加热可将其破坏。
生化特性KIA：KA+/-+/-；IMViC-+--/+，动力、赖氨酸脱羧酶均+，尿素酶-。 沙门菌可引起以急性胃肠炎或食物中毒、菌血症（败血症）、伤寒、副伤寒。 目前沙门菌已出现耐药现象，以鼠伤寒沙门菌为主，应注意耐药监测。
疑为伤寒沙门菌感染可于第1周采血，第2、3周取粪便，第3周也可取尿液，全病程取骨髓做培养。将标本增菌或直接接种BAP、MAC、SS培养基。若SS、EMB或MAC培养基上生长出无色透明，或黑色中心菌落则进一步鉴定。常见沙门菌的主要生化反应(表10-3)。
表10-3 常见沙门菌的主要生化反应
试验
KIA 吲哚 枸橼酸盐 脲酶 赖氨酸 鸟氨酸 动力
非伤寒沙门菌
KA++ － ＋ － ＋ ＋ ＋
伤寒 KA-+ W － － － ＋ － ＋
副伤寒A KA+-/＋W
－ － － － ＋ ＋
注：K：产碱；A：产酸；A：产酸；＋：90%～100%菌株阳性；－：90%～100%菌株阴性；＋W：弱阳性
血清分型鉴定：首先用A～F多价O血清初步鉴定，再用单价O因子血清鉴定到群（A、B、C、D、E、F），接着用H因子血清第一相（特异相）定型，最后用H因子血清第二相（非特异相）辅助定型。若细菌生化反应符合沙门菌，而A～F多价O血清与细菌不产生凝集现象，应考虑是否有表面抗原（Vi）存在，应加热或传代去除Vi抗原后再进行A～F多价O血清凝集试验。
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血清学诊断：常用肥达反应检测，判断标准如下：
①伤寒沙门菌O凝集效价≥1∶80，H效价≥1∶160，副伤寒A、B、C的H效价≥80有诊断意义；
②单次检测效价增高不能定论，应在病程中逐周动态复查，若效价递增或恢复期比初次效价≥4倍者有诊断意义；
③一般O、H均升高，伤寒可能性大；O不高而H高可能为预防接种的回忆反应；O高而H不高则可能为感染早期或与O抗原有交叉反应的其他沙门菌感染，可于一周后复查，如H升高则可诊断为伤寒。
（四）志贺菌属
伯杰细菌鉴定手册将志贺菌属分为A、B、C、D 4群和44个血清型。A群为痢疾志贺菌，B群为福氏志贺菌，C群为鲍氏志贺菌，D群为宋内志贺菌。志贺菌是细菌性痢疾的病原体。
志贺菌无芽胞，无荚膜，无鞭毛，多数有菌毛。兼性厌氧，营养要求不高，在肠道杆菌选择性培养基上呈无色菌落。
志贺菌属典型生化反应模式为KIA：KA――（宋内志贺菌个别菌株可迟缓发酵乳糖）。IMViC－/＋＋－－，脲酶－，动力－。
标本采集应在抗生素使用前采集新鲜粪便中脓、血、粘液部分，床边接种或立即送检，昏迷不能排便病人可用肛拭取样。将标本接种于肠道鉴别培养基MAC/EMB，选择培养基SS，如有无色半透明菌落生长，取可疑菌落进行鉴定。符合典型生化反应模式可进行血清学鉴定。血清学鉴定首先用志贺菌属4种多价血清作玻片凝集试验，如凝集再用A群、B群、C群、D群单价血清鉴定到种、型。实验中应注意K抗原的阻断作用，并应考虑是否为EIEC。
志贺菌属各群间的鉴别，见表10-4。志贺菌与EIEC鉴别可用葡萄糖铵、醋酸盐、黏质酸盐试验，前者均为阴性，后者均为阳性。志贺菌属与类志贺邻单胞菌鉴别可用氧化酶、动力试验，志贺菌为阴性，后者均为阳性。志贺菌属与伤寒沙门菌鉴别可用动力、H2S试验和O9抗原检测，前者均为阴性，后者均为阳性。
表10-4 志贺菌属各群间生化反应鉴别
生化反应 ?-半乳糖苷酶 鸟氨酸脱羧酶 甘露醇 吲哚
A群 － － － ＋/－
B群 － － ＋ ＋/－
C群 － － ＋ ＋/－
D群 ＋ ＋ ＋ －
（五）克雷伯菌属
克雷伯菌属有5个种，即肺炎克雷伯菌、产酸（催娩）克雷伯菌、解鸟氨酸克雷伯菌、植生克雷伯菌和土生克雷伯菌。其中肺炎克雷伯菌又可分为3个亚种：肺炎克雷伯菌肺炎亚种、臭鼻亚种、鼻硬结亚种。克雷伯菌属中肺炎克雷伯菌是重要的条件致病菌之一，可引起典型的原发性肺炎，也可引起各种肺外感染。
肺炎克雷伯菌有荚膜，有菌毛，无芽胞，无鞭毛。兼性厌氧，在麦康凯平板上形成红色粘稠菌落。克雷伯菌属生化特性为：KIA：AA+-，IMViC－/＋－＋＋，脲酶多＋，动力-。种间鉴别见表10-5。
表10-5克雷伯菌属种间鉴别（阳性％）
生化反应 吲哚 甲基红
肺炎克雷伯菌
0 10
产酸克雷伯菌
99 20
解鸟氨酸克雷伯菌 100 96
4
植生克雷伯菌
20 100
臭鼻克雷伯菌
0 98
鼻硬结克雷伯菌
0 100
土生克雷伯菌
0 60
V-P 枸橼酸盐 脲酶 鸟氨酸 丙二酸盐 黏质酸盐 葡萄糖产气 乳糖
98 98 95 0 93 90 97 98
95 95 90 0 98 93 97 100
100 100 100 100 100 96 100 100
100 100 98 0 100 100 100 100
30 30 10 3 3 25 30 30
0 0 0 0 95 0 0 0
40 40 0 20 100 100 100 100
（六）肠杆菌属
肠杆菌属包括11个种，即产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、日勾维肠杆菌、阪崎肠杆菌、中间型肠杆菌、泰洛肠杆菌、河生肠杆菌、阿氏肠杆菌、致癌肠杆菌、溶解肠杆菌、超压肠杆菌。肠杆菌属是常见的环境菌群，也是重要的条件致病菌，可引起泌尿道感染、呼吸道感染、伤口感染及败血症。
本属细菌有动力，无芽胞，无荚膜。兼性厌氧，在麦康凯平板上形成红色较大的菌落。肠杆菌属生化特性为：KIA：AA＋－，IMViC－－＋＋，鸟氨酸、精氨酸双水解酶均＋，赖氨酸脱羧酶－，动力＋，脲酶不同种间各有差异。常见菌种间鉴别见表10-6。
表10-6 肠杆菌属常见菌种间鉴别（阳性％）
生化反应 甲基红 枸橼酸盐 脲酶 赖氨酸 精氨酸 鸟氨酸 乳糖 蔗糖 卫矛醇 山梨醇 棉子糖 蜜二糖 肌醇 动力
产气肠杆菌
5 95 2 98 0 98 95 100 5 100 96 99 95 97
阴沟肠杆菌
5 100 65 0 97 96 93 97 15 95 97 90 15 95
日勾维肠杆菌
5 99 93 90 0 100 55 98 0 0 97 97 0 90
阪崎肠杆菌
5 99 1 0 99 91 99 100 5 0 99 100 75 96
（七）枸橼酸杆菌属
枸橼酸杆菌属包括3个菌种，即弗劳地枸橼酸杆菌、异型枸橼酸杆菌、无丙二酸盐枸橼酸杆菌及其丙二酸盐阴性枸橼酸杆菌生物1群。枸橼酸杆菌属为人和动物肠道正常菌群，为条件致病菌，能引起腹泻和败血症、脑膜炎、脑脓肿等肠道外感染。
本属细菌有动力，无芽胞，无荚膜。兼性厌氧，在营养琼脂和血琼脂生长良好，在MAC、EMB、SS琼脂平板上呈乳糖发酵型菌落。弗劳地枸橼酸杆菌可产生H2S，在SS和HE琼脂上形成有黑色中心的菌落。枸橼酸杆菌属的生化特性为：KIA：A/KA＋＋，动力＋，脲酶－/
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第10章doc-上海交通大学医学院精品课程
