第三節(jié) 芽胞桿菌屬

　　芽胞桿菌屬(Bacillus)是一群需氧，能形成芽胞的革蘭陽性大桿菌。本屬中主要的致病菌為炭疽芽胞桿菌，是引起動物和人類炭疽的病原菌。蠟樣芽胞桿菌可產(chǎn)生腸毒素引起食物中毒。其它大多為腐生菌，主要存在于土壤、水和塵埃中，如枯草芽胞桿菌等。一般不致病，當(dāng)機(jī)體免疫力低下時，偶爾可引起結(jié)膜炎、虹膜炎及全眼炎等。又如多粘芽孢桿菌能產(chǎn)生多粘菌素(polymyxin);嗜熱脂肪芽孢桿菌的抗?jié)駸崮芰�極強(qiáng)，常用作熱力滅菌實(shí)驗(yàn)的代表菌株，以試滅菌器的效果等。這些腐生菌也常是實(shí)驗(yàn)室及制劑生產(chǎn)車間的主要污染菌。

　　一 、 炭疽芽胞桿菌

　　炭疽芽胞桿菌(B.anthracis)是動物和人類炭疽病的病原菌，是人類歷史上第一個被發(fā)現(xiàn)的病原菌，俗稱炭疽桿菌。牛與羊等食草動物的發(fā)病率最高，人可通過攝食或接觸患炭疽病的動物及畜產(chǎn)品而感染，傳播方式多樣，多見皮膚炭疽，也有腸炭疽、肺炭疽和腦膜炎炭疽等。

　　(一) 生物學(xué)性狀

　　形態(tài)與染色

　　炭疽芽胞桿菌是致病菌中最大的革蘭陽性粗大桿菌，5~10×1~3mm，兩端截平，無鞭毛。取自病人或病畜新鮮標(biāo)本直接涂片時，常單個或呈短鏈，經(jīng)培養(yǎng)后則形成長鏈，呈竹節(jié)樣排列。芽胞在有氧條件下形成，呈橢圓形，位于菌體中央。有毒菌株在人和動物體內(nèi)或含血清的培養(yǎng)基中可形成莢膜。

　　培養(yǎng)特性

　　需氧或兼性厭氧，最適溫度為30~35℃，在普通瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)24h，形成灰白色粗糙型菌落，邊緣不整齊，在低倍鏡下觀察邊緣呈卷發(fā)狀。在血瓊脂平板上不溶血。在肉湯培養(yǎng)基中由于形成長鏈而呈絮狀沉淀生長。在明膠培養(yǎng)基中經(jīng)37℃培養(yǎng)24h可使表面液化呈漏斗狀，由于細(xì)菌沿穿刺線向四周擴(kuò)散成倒松樹狀。有毒菌株在含NaHCO3的血瓊脂平板上，置5%CO2孵箱37℃孵育24~48h可產(chǎn)生莢膜，變?yōu)檎骋盒跃�落，用接種針挑取時可見拉絲狀。而無毒株仍形成粗糙型菌落。

　　抗原結(jié)構(gòu)

　　炭疽芽胞桿菌的抗原分為兩部分，一部分是結(jié)構(gòu)抗原，包括莢膜、菌體和芽胞等抗原成分，另一部分是外毒素復(fù)合物。

　　1.莢膜多肽抗原

　　由D谷氨酸g多肽所組成。具抗吞噬作用，與細(xì)菌毒力有關(guān)。若以高效價抗莢膜多肽血清作莢膜腫脹試驗(yàn)，對鑒定本菌有一定意義。

　　2.菌體多糖抗原

　　由D-葡萄糖胺、D-半乳糖組成，與毒力無關(guān)。由于耐熱，此抗原在病畜皮毛或腐敗臟器中雖經(jīng)長時間煮沸仍可與相應(yīng)抗體發(fā)生沉淀反應(yīng)，稱Ascoli熱沉淀反應(yīng)，對追溯炭疽芽胞桿菌病原方面起了很大作用。但由于此抗原特異性不高，與其它需氧性芽胞桿菌、14型肺炎鏈球菌，甚至人類A血型抗原之間發(fā)生交叉反應(yīng)，故Ascoli反應(yīng)目前已很少使用。

　　3.芽胞抗原

　　由芽胞的外膜、皮質(zhì)等組成的芽胞特異性抗原，具有免疫原性和血清學(xué)診斷價值。

　　4.炭疽毒素

　　由保護(hù)性抗原、致死因子和水腫因子三種蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物,注射給實(shí)驗(yàn)動物可出現(xiàn)炭疽病的典型中毒癥狀。但致死因子和水腫因子單獨(dú)作用不會發(fā)揮生物學(xué)活性,都必須與保護(hù)性抗原組合后才能引起實(shí)驗(yàn)動物的水腫和致死。炭疽毒素具有抗吞噬作用和免疫原性，免疫注射后使豚鼠對炭疽芽胞桿菌的感染具有一定的保護(hù)作用。

　　抵抗力

　　由于本菌能產(chǎn)生芽胞，故抵抗力很強(qiáng)，煮沸10min或干熱140℃需3h才能殺滅。芽胞對化學(xué)消毒劑的抵抗力也很強(qiáng)，如5%石炭酸需5天始可殺死。但對碘及氧化劑較敏感，1:2500碘液10min、3%H2O2 1h、 0.5%過氧乙酸10min即可殺死。細(xì)菌芽胞在干燥土壤或皮毛中能存活數(shù)年至20余年，牧場一旦被污染，傳染性可持續(xù)數(shù)十年。本菌對青霉素、紅霉素、氯霉素等均敏感。若在含微量(0.05~0.5單位/ml)青霉素的培養(yǎng)基上，鏈桿菌排列的細(xì)菌形態(tài)發(fā)生變異，變成大而均勻呈鏈狀的串珠狀，稱串珠試驗(yàn)。對本菌有鑒別意義，其他需氧芽胞桿菌無此現(xiàn)象。

　　(二) 致病性與免疫性

　　致病性

　　炭疽芽胞桿菌主要致病物質(zhì)是莢膜和炭疽毒素。控制莢膜產(chǎn)生的基因在質(zhì)粒DNA上。莢膜有抗吞噬作用，有利于細(xì)菌在宿主組織內(nèi)繁殖擴(kuò)散。炭疽毒素是造成感染者致病和死亡的主要原因，毒性作用直接損傷微血管內(nèi)皮細(xì)胞，增加血管通透性而形成水腫。由于有效循環(huán)血量不足，微循環(huán)障礙致感染性休克和DIC，甚至致死。

　　所致疾病

　　炭疽芽胞桿菌主要為食草動物(牛、羊、馬等)炭疽病的病原菌，人因接觸患病動物或受染毛皮而引起皮膚炭疽，食入未煮熟的病畜肉類、奶或被污染食物引起腸炭疽，或吸入含有大量病菌芽胞的塵�？砂l(fā)生肺炭疽。上述三型均可并發(fā)敗血癥，偶見引起炭疽性腦膜炎，死亡率極高。

　　皮膚炭疽最為多見，細(xì)菌由顏面、四肢等皮膚小傷口侵入，經(jīng)一天左右局部出現(xiàn)小痂，繼而周圍形成水皰、膿瘡、最后形成壞死、潰瘍并形成特有的黑色焦痂，故名炭疽。腸炭疽出現(xiàn)連續(xù)性嘔吐，腸麻痹及血便，但以全身中毒為主，2~3d死于毒血癥。肺炭疽出現(xiàn)呼吸道癥狀，很快也出現(xiàn)全身中毒癥狀而死亡。

　　免疫性

　　感染炭疽后可獲得持久性免疫力。一般認(rèn)為免疫與機(jī)體針對 保護(hù)性抗原產(chǎn)生保護(hù)性抗體及增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬功能有關(guān)。

　　(三) 微生物學(xué)檢查

　　標(biāo)本

　　根據(jù)炭疽病型采取不同標(biāo)本。人類皮膚炭疽取水泡、膿皰內(nèi)容物或血液;腸炭疽取糞便、血液及畜肉等;肺炭疽取痰、胸腔滲出液及血液等;腦膜炎炭疽取腦脊液。炭疽動物尸體嚴(yán)禁室外剖檢，以防形成芽胞污染牧場及環(huán)境;一般在無菌條件下割取耳尖或舌尖組織送檢。

　　直接涂片鏡檢

　　取標(biāo)本涂片進(jìn)行革蘭染色，發(fā)現(xiàn)有莢膜的呈竹節(jié)狀排列的革蘭陽性大桿菌，或用特異性熒光抗體染色鏡檢，結(jié)合臨床癥狀可作出初步診斷。

　　分離培養(yǎng)與鑒定

　　檢材接種于血瓊脂平板和碳酸氫鈉瓊脂平板，孵育后觀察菌落，用青霉素串珠試驗(yàn)、噬菌體裂解試驗(yàn)等進(jìn)行鑒定。此外，也可用免疫熒光法檢查病人的莢膜抗體，用ELISA檢查保護(hù)性抗體。必要時進(jìn)行動物試驗(yàn)。

　　(四) 防治原則

　　炭疽的預(yù)防重點(diǎn)應(yīng)放在家畜感染的防治和牧場的衛(wèi)生防護(hù)上。病畜應(yīng)嚴(yán)格隔離或處死深埋,杜絕在無防護(hù)條件下現(xiàn)場剖檢取材,死畜嚴(yán)禁剝皮或煮食,必經(jīng)焚毀或深埋2m以下。對易感染家畜應(yīng)進(jìn)行預(yù)防接種。

　　特異性預(yù)防用炭疽減毒活疫苗，皮上劃痕接種，免疫力可持續(xù)1年。接種對象是疫區(qū)皮革、毛紡工人、牧民、屠宰牲畜人員、獸醫(yī)等。治療以青霉素首選，也可選用其他廣譜抗生素。

　　二、 蠟樣芽胞桿菌

　　蠟樣芽胞桿菌(B.cereus) 為革蘭陽性大桿菌，生長6h后即形成橢圓形芽胞，位于菌體中央或次末端。在普通瓊脂平板上生長良好，菌落較大，灰白色，表面粗糙似融蠟狀，故名。本菌廣泛分布于土壤、水、塵埃、淀粉制品、乳和乳制品等食品中。

　　蠟樣芽胞桿菌引起食物中毒必須達(dá)到一定的感染量即食物中含菌量達(dá)106/g以上才能發(fā)病。食物中毒分兩種類型：①嘔吐型：由耐熱的腸毒素引起，于進(jìn)餐1~6h發(fā)病,主要是惡心、嘔吐，僅有少數(shù)有腹瀉。類似于葡萄球菌的食物中毒，病程平均不超過10h。②腹瀉型：由不耐熱腸毒素引起，進(jìn)食后發(fā)生胃腸炎癥狀，主要為腹痛、腹瀉和里急后重，偶有嘔吐和發(fā)熱。此外，該菌有時也是外傷后眼部感染的常見病原菌，引起全眼球炎。在免疫功能低下或應(yīng)用免疫抑制藥的患者中還可引起心內(nèi)膜炎、菌血癥和腦膜炎等。

　　發(fā)生食物中毒時采取可疑食物或收集糞便及嘔吐物進(jìn)行檢驗(yàn)。除進(jìn)行分離培養(yǎng)外，須作活菌計(jì)數(shù)，因暴露于空氣中的食物會在一定程度上受本菌污染，故不能因分離出蠟樣芽胞桿菌就認(rèn)為是食物中毒的病原菌。根據(jù)形態(tài)、染色性、菌落特征及生化型、血清型和噬菌體分型作鑒定。本菌對紅霉素、氯霉素和慶大霉素敏感，對青霉素、磺胺類耐藥。