腸桿菌科細菌共同特性

腸桿菌科(Enterobacteriaceae)歸屬于假單胞菌門(Pseudomonadota)，y-變形菌綱(Gammaproteo-bacteria)、腸桿菌目(Enterobacteriales)，是一大群生物學(xué)性狀相似的革蘭氏陰性桿菌，其自然棲息地是人和動物的腸道，亦存在于土壤、水和腐物中。腸桿菌科細菌種類繁多。根據(jù)生化反應(yīng)、抗原結(jié)構(gòu)、核酸雜交和基因組 DNA序列等分析，目前腸桿菌科已有53個菌屬，另有部分分類還未確定的細菌。大多數(shù)是腸道微生物群成員，如埃希菌屬、克雷伯菌屬、腸桿菌屬等，在特定條件下如寄居部位改變、免疫力下降等原因可成為機會致病菌，引發(fā)腸外感染，包括泌尿生殖系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、傷口、膽囊、闌尾、腹膜、肝臟等多系統(tǒng)、器官和組織的感染；嚴重時可引發(fā)敗血癥甚至感染性休克、DIC等?？梢娪卺t(yī)院感染和社區(qū)獲得性感染。腸桿菌科少數(shù)細菌包括志賀菌屬、沙門菌屬和某些型別大腸埃希菌為致病菌，侵入機體后可引起外源性感染。大多數(shù)經(jīng)糞-口途徑感染,通過產(chǎn)生侵襲力(如菌毛、侵襲素、莢膜或微莢膜、亞型分泌系統(tǒng)(type II secretion systems,T3SS)等)和釋放內(nèi)毒素，部分菌株可合成外毒素等致病物質(zhì)，引發(fā)腸熱癥、細菌性痢疾、胃腸炎等。

一、共同的生物學(xué)特性

1.形態(tài)與結(jié)構(gòu)  為中等大小(0.3~1.0)μmx(1~6)μm的革蘭氏陰性桿菌。大多有菌毛，多數(shù)有周鞭毛，少數(shù)有莢膜或微莢膜，不產(chǎn)生芽胞。

2.培養(yǎng)特性與生化反應(yīng)  兼性厭氧或需氧。營養(yǎng)要求不高,在普通瓊脂平板上生長繁殖后可形成濕潤、光滑、灰白色的中等大小菌落。在血瓊脂平板上，有些菌落可產(chǎn)生溶血環(huán)。在液體培養(yǎng)基中呈均勻渾濁生長。腸桿菌科細菌觸酶陽性，能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽，氧化酶陰性(鄰單胞菌屬除外)，在鑒別腸道桿菌和其他革蘭氏陰性桿菌上有重要價值。乳糖發(fā)酵能力和速度在腸桿菌科不同細菌間呈現(xiàn)差異，志賀菌屬和沙門菌屬不發(fā)酵乳糖。乳糖發(fā)酵試驗可用于腸桿科的致病菌如志賀菌、沙門菌與大多數(shù)的非致病菌的初步鑒別。依據(jù)腸桿菌科細菌分解乳糖能力、對膽鹽的抗性以及多種生化特性，可制備應(yīng)用多種選擇鑒別培養(yǎng)基,包括麥康凱(MacConkey,MAC)瓊脂、伊紅亞甲藍(Eosin-methylene-blue,EMB)瓊脂、SS(Salmonella-Shigella)瓊脂、克氏雙糖鐵瓊脂(Kliger iron agar,KIA)等。腸桿菌科細菌在這些培養(yǎng)基上可形成有重要鑒別價值的生長現(xiàn)象。

3.抗原結(jié)構(gòu)  主要有菌體(0)抗原、鞭毛(H)抗原和莢膜抗原，其他尚有菌毛抗原。

(1)0抗原：是存在于細菌細胞壁 LPS最外層的0特異性多糖成分，其特異性取決于其分子末端重復(fù)結(jié)構(gòu)多糖鏈的糖殘基種類和序列。0抗原耐熱,100℃不被破壞。臨床分離菌株的菌落大多呈S型，失去0抗原后將發(fā)生S-R變異，毒力降低。0抗原刺激機體產(chǎn)生IgM型抗體。

(2)H抗原:存在于鞭毛蛋白，不耐熱,60℃ 30分鐘即被破壞。H抗原的特異性決定于多肽鏈上氨基酸的種類、排列序列和空間結(jié)構(gòu)。細菌失去鞭毛后，運動隨之消失，同時0抗原外露。H抗原刺激機體產(chǎn)生IgG型為主的抗體。

(3)莢膜抗原：多糖成分，位于0抗原外圍，能阻止0抗原凝集現(xiàn)象，具有型特異性,經(jīng)60℃ 30分鐘可被破壞。重要的有傷寒沙門菌和丙型副傷寒沙門菌Vi抗原，大腸埃希菌K抗原等。

4.抵抗力   對理化因素抵抗力不強，60℃ 30分鐘即死亡。易被一般化學(xué)消毒劑殺滅，常用氯進行飲水消毒。膽鹽對革蘭氏陽性菌有抑制作用，煌綠等染料對非致病性腸桿菌科細菌有抑制作用，借以制備選擇培養(yǎng)基來分離有關(guān)病原菌。

5.變異   易變異。除自發(fā)突變外,經(jīng)噬菌體、質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座子等介導(dǎo)，通過轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合、溶原性轉(zhuǎn)換等基因轉(zhuǎn)移和重組方式，使受體菌獲得新的性狀而導(dǎo)致變異。其中最常見的是耐藥性變異，可通過產(chǎn)生多種酶(β-內(nèi)酰胺酶、鈍化酶等)、靶位改變、泵出作用、屏障作用等機制，導(dǎo)致對多種抗菌藥物產(chǎn)生耐藥，甚至形成泛耐藥，成為臨床抗菌藥物治療失敗的重要原因。此外，尚有毒素產(chǎn)生、生化反應(yīng)、抗原性等特性的改變。

二、微生物學(xué)檢查法

腸外感染標本中血液、尿液、腦脊液等需要增菌后再進行鑒定，而膿汁、痰等標本需要經(jīng)過染色觀察、血平板分離培養(yǎng)、生化反應(yīng)、血清學(xué)鑒別等。糞便標本需要接種至腸道菌選擇和鑒別培養(yǎng)基(MAC瓊脂、EMB瓊脂、SS瓊脂等)，根據(jù)生長現(xiàn)象選擇可疑菌落接種KIA等培養(yǎng)基進行生化反應(yīng)鑒定，最后進行血清學(xué)鑒別。針對腸桿菌科細菌檢驗的自動化檢測系統(tǒng)已經(jīng)投人使用。基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜法(MALDI-TOF MS)也已被廣泛應(yīng)用于臨床標本中包括腸桿菌科細菌培養(yǎng)物在內(nèi)的多種細菌的分型鑒定，逐步取代傳統(tǒng)的生化反應(yīng)。