第八章 球菌
教学要求
1．掌握致病性葡萄球菌的鉴别要求和防治原则；链球菌的分型、链球菌溶素和抗“O”试验；甲型链球菌与肺炎链球菌的鉴别要点；脑膜炎球菌的标本采集及注意点。
2．熟悉引起人类化脓性感染的主要病原性球菌的种类、形态染色、培养特性、致病物质、所致疾病及微生物学检查方法。
3．了解凝固酶阴性葡萄球菌；肠球菌。
教学要点
[学习引导]
1．简述引起人类化脓性感染的主要病原性球菌的种类、形态染色。 2．葡萄球菌的主要生物学特性及根据色素和生化反应不同的分类。
3．如何鉴别致病性葡萄球菌和非致病性葡萄球菌？ 4．金色葡萄球菌的致病物质有哪些？可引起哪些疾病？ 5．链球菌的主要生物学特性及根据溶血性不同分为哪三类？ 6．链球菌的致病物质有哪些，可引起哪些疾病？ 7．脑膜炎奈瑟菌与淋病奈瑟菌各引起什么疾病?
病原性球菌根据革兰染色性的不同，可将其分成革兰阳性和革兰阴性两类。前者主要包括葡萄球菌、链球菌和肠球菌等，后者包括脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌等。
一、葡萄球菌属（staphylococcus） （一）生物学性状
1．形态结构 球形,革兰染色阳性，排列呈不规则的簇状，似葡萄串状。
2．培养和生化反应 需氧或兼性厌氧。营养要求不高，致病性葡萄球菌菌落呈金黄色，于血琼脂平板上生长后菌落周围出现完全透明溶血环（β溶血）。致病株能分解甘露醇。
3．抗原构造 葡萄球菌A蛋白（SPA）具有属特异性, 该蛋白可与人类IgG1、IgG2和IgG4的Fc段非特异性结合，故采用含SPA的葡萄球菌作为载体，结合特异性抗体后，可用于多种微生物抗原的检测，该方法称为协同凝集试验。在体内，SPA通过与吞噬细胞争夺Fc段，有效地降低抗体介导的调理作用。
4．分类 将葡萄球菌分为金黄色葡萄球菌（S. aureus），表皮葡萄球菌（S. epidermidis），腐生葡萄球菌（S. saprophyticus）。其中金黄色葡萄球菌多为致病菌。三种葡萄球菌主要性状比较见表8-1。根据有无凝固酶分为凝固酶阳性菌株和凝固酶阴性菌株。噬菌体分型可用于流行病学调查。
表8-1 三种葡萄球菌主要性状比较
主要性状 色素 凝固酶 甘露醇发酵
金黄色葡萄球菌
金黄色 + + + + + 强
表皮葡萄球菌 白色 － － － － －
弱（偶致病）
腐生葡萄球菌 白色或柠檬色 － － － － － 无
α 溶素
耐热核酸酶 A蛋白（SPA） 致病性
5．抵抗力 在无芽胞细菌中，葡萄球菌对外界因素的抵抗力最强。耐药菌株中耐甲氧
西林金黄色葡萄球菌已经成为医院内感染最常见的致病菌。
（二）致病性： 1．金黄色葡萄球菌
（1）致病物质：金黄色葡萄球菌的毒力因子包括： 1）凝固酶（coagulase）：是鉴别葡萄球菌有无致病性的重要指标。凝固酶使周围血液或血浆中的纤维蛋白等沉积于菌体表面，阻碍吞噬细胞的吞噬或吞噬后被消化。凝固酶集聚在细菌四周，保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏。凝固酶也可使葡萄球菌引起的感染易于局限化和形成血栓。凝固酶有游离和结合两种类型。游离凝固酶（free coagulase）是分泌至菌体外的蛋白质，可使液态的纤维蛋白原变成固态的纤维蛋白，导致血浆凝固。结合凝固酶(bound coagulase)存在于细菌表面并不释放，能与纤维蛋白原结合，使纤维蛋白原变为纤维蛋白而沉积于细菌表面。
2）葡萄球菌溶素(staphylolysin)：是损伤细胞膜的毒素，具致病性的主要是α溶素，有溶血，损伤破坏白细胞、血小板、肝细胞和皮肤细胞等作用。
3） 杀白细胞素（leukocidin）：破坏中性粒细胞和巨噬细胞。 4）肠毒素（enterotoxin）：临床分离的约1/3金黄色葡萄球菌可产生肠毒素，主要由噬菌体Ⅲ群金黄色葡萄球菌产生。耐热，抵抗胃肠液中蛋白酶的水解作用。其作用机制可能是到达中枢神经系统后刺激呕吐中枢而导致以呕吐为主要症状的食物中毒。
5）表皮剥脱毒素（exfoliative toxin, exfoliatin）：由噬菌体II群金黄色葡萄球菌产生。引起的烫伤样皮肤综合征（staphylococcal scalded skin syndrome, SSSS），又称剥脱性皮炎。
6）毒性休克综合征毒素-1（toxic shock syndrome toxin 1, TSST-1）：约20%的金黄色葡萄球菌（主要为噬菌体I群）产生此毒素。可导致机体发热、对内毒素的敏感性增加、多器官系统功能紊乱或毒性休克综合征（toxic shock syndrome, TSS）。
7）其他酶类：如耐热核酸酶、透明质酸酶等。 （2）所致疾病：有侵袭性和毒素性两种类型。
1）侵袭性疾病:主要引起化脓性感染，包括局部感染（如疖、痈、气管炎、中耳炎。感染的特点是脓汁粘稠、病灶局限、界限清楚。）和全身感染（如败血症、脓毒血症等）
2）毒素性疾病：由葡萄球菌产生的外毒素引起。主要包括如下疾病：
食物中毒：由葡萄球菌肠毒素引起，潜伏期1~6小时，表现以呕吐为最主要症状的急性胃肠炎。
假膜性肠炎：当使用抗生素造成菌群失调时，由少数耐药性葡萄球菌产生肠毒素，引起以腹泻为主的临床症状。病理特点是，肠粘膜上被覆盖一层由肠粘膜坏死组织、炎性渗出物和细菌组成的假膜。
烫伤样皮肤综合征：由表皮剥脱毒素引起。
毒性休克综合征：主要由TSST-1引起。主要表现为急性高热、呕吐、腹泻、低血压、猩红热样皮疹伴脱屑，严重时出现休克。
2．凝固酶阴性葡萄球菌 凝固酶阴性葡萄球菌(Coagulase negative staphylococcus，CNS) 已经成为医源性感染的常见病原菌，而且CNS对多种抗生素的耐药率逐年升高，成为临床治疗的难题。CNS在机体免疫功能低下或进入非正常寄居部位时，可引起多种感染。以表皮葡萄球菌的感染最为常见。
（三）免疫性
人体对葡萄球菌有一定的天然免疫力。患病恢复后获得一定的免疫力，但难以防止葡萄球菌再次感染。
（四）微生物学检查
1．标本 不同病型采取不同标本，如脓汁、渗出液、血液、脑脊液、食物和呕吐物等。 2．直接涂片镜检 根据细菌形态、排列特征和染色性可作出初步诊断。 3．分离培养和鉴定 分离培养采用血琼脂平板。致病菌株的鉴定主要根据血浆凝固酶、耐热核酸酶和发酵甘露醇等作为参考指标。
4．肠毒素检测 取食物中毒患者的标本，用ELISA法检测葡萄球菌肠毒素。 （五）预防
反复发作的顽固性疖疮，宜采用自身疫苗或类毒素进行人工主动免疫。葡萄球菌也是医院内交叉感染的重要传染源，要作好消毒隔离，以防医源性感染。
二、链球菌属（streptococcus） （一）生物学性状
1．形态结构 球形或卵圆形,革兰染色阳性，多数呈链状排列。
2．培养和生化反应 多数为兼性厌氧，少数厌氧。营养要求高，培养时须加血液或血清等成分。不同种类细菌可产生不同的溶血现象。肺炎链球菌可产生自溶酶，该酶可被胆汁或胆盐激活。除肺炎链球菌外，链球菌一般不分解菊糖，不被胆汁溶解，因此这两特性可用来鉴别甲型溶血性链球菌和肺炎链球菌。
3．抗原构造 多糖抗原（C抗原）存在于链球菌细胞壁中，具群特异性。表面蛋白抗原位于C抗原的外层，具有型特异性。核蛋白抗原无特异性。荚膜多糖抗原可对肺炎链球菌进行分型。M蛋白是化脓性链球菌的重要毒力因子，具有抗中性粒细胞吞噬的作用。此外，M蛋白与心肌和肾小球基底膜有交叉抗原，可致风湿性心内膜炎和肾小球肾炎。
4．链球菌分类
（1）根据溶血现象分为三类，详见表8-2：
（2）根据特异性抗原分类：链球菌细胞壁多糖(c)抗原不同将链球菌分为A、B等20个群，对人致病的90%左右属于A群。对人类致病的A群链球菌多数呈现乙型溶血。
（3）根据对氧的需要分类：分需氧、厌氧和兼性厌氧三种链球菌。
表8-2：链球菌根据溶血现象分类
链球菌类型 甲型溶血性链球菌 乙型溶血性链球菌 丙型链球菌
溶血现象
草绿色溶血，又称称甲型（或α）溶血 完全溶血，乙型（或β）溶血 无溶血环
致病性
多为条件致病菌 致病力强 一般不致病
5．抵抗力：本菌抵抗力不强，对一般消毒剂、抗生素均敏感。 （二）致病性：
1．化脓性链球菌（Streptoccus pyogenes） 化脓性链球菌也称A群链球菌（group A streptococcus），是人类链球菌感染最常见病原菌，也是链球菌中致病力最强的细菌。
（1）致病物质：
1）胞壁成分：介导细菌粘附于上皮细胞，主要有脂磷壁酸（LTA），M蛋白和F蛋白。 2）侵袭性酶类：主要有：①透明质酸酶(hyaluronidase)：又称扩散因子，能分解细胞间质的透明质酸，使细菌易在组织中扩散；②链激酶（streptokinase, SK）：又称链球菌溶纤维蛋白酶（streptococcal fibrinolysin），能使血液中溶纤维蛋白酶原转变成溶纤维蛋白酶，溶解血块或阻止血浆凝固，有利于细菌在组织中扩散。重组链激酶(r-sk)用于治疗急性心肌梗塞患者十分有效；③链道酶(streptodornase, SD)：亦称链球菌DNA酶（streptococcal deoxyribonuclease），能降解脓汁中高度粘稠的DNA，使脓汁稀薄，促进细菌扩散；④胶原酶(collagenase) 能溶解胶原纤维，亦有利于细菌的扩散。
3）毒素：链球菌溶素(streptolysin), 有溶解红细胞、破坏白细胞和血小板的作用。按其对氧的稳定性不同可分为对氧敏感链球菌溶素O(streptolysin O, SLO)和对氧稳定的
球菌
