动物源性病原菌

第六节　动物源性病原菌

以动物作为传染源，能引起动物和人类发生人畜共患病（zoonosis）的病原菌称为动物源性细菌。动物源性细菌通常以家畜或野生动物作为储存宿主，人类因通过接触病畜及其污染物等途径感染而致病，这些病主要发生在畜牧区或自然疫源地。本节主要介绍布鲁菌属、鼠疫耶尔森菌和炭疽芽胞杆菌。

一、布鲁菌属

布鲁菌属（Brucella），又称布鲁斯菌属。因最早由美国医师David Bruce首先分离出，故得名。牛、羊、猪等家畜易感染，常引起母畜流产。人类与病畜接触或食用其染菌肉类、乳制品等引起感染，称为布鲁菌病。我国流行的主要是羊、牛、猪三种布鲁菌，其中以羊布氏杆菌病最为多见。

（一）生物学特性

1.形态与染色

布鲁菌为革兰阴性小球杆菌或短杆菌，无鞭毛和芽胞，毒力菌株有微荚膜。

2.培养特性

布鲁菌专性需氧，营养要求较高，生长缓慢。牛布鲁菌在初次分离时需5%～10%的CO₂。在普通琼脂培养基上pH为6.6～6.8生长最好。在血平板或肝浸液培养基上需培养48h。

3.生化反应

大多数能分解尿素和产生H₂S。根据产生H₂S的多少和在含碱染料培养基中的生长情况，可鉴别羊、牛、猪三种布氏杆菌。

4.抵抗力

布鲁菌抵抗力较强，在水中可生存4个月，在土壤、毛皮、病畜的脏器和分泌物、肉和乳制品中可生存数周至数月。但在湿热（60℃）20min或日光照射下20min可死亡；牛奶中的布鲁菌可用巴氏消毒法灭菌。

（二）致病性和免疫性

1.致病物质

致病物质主要是内毒素。荚膜与侵袭酶（透明质酸酶、过氧化氢酶等）增强了该菌的侵袭力，使细菌能突破完整皮肤黏膜屏障进入宿主体内，并在机体脏器中大量繁殖和快速扩散入血流。

2.所致疾病

布鲁菌感染家畜后可引起母畜的流产，病畜还可表现为睾丸炎、附睾炎、乳腺炎和子宫炎等，人类主要通过接触病畜及其分泌物或接触被污染的畜产品，经皮肤、黏膜、眼结膜、消化道、呼吸道等多种途径而感染。

布鲁菌侵入人体后被吞噬细胞吞噬，发生不完全吞噬，为胞内寄生菌，并随着淋巴液侵入局部淋巴结，生长繁殖并形成感染灶，此期为潜伏期（1～6周）。细菌在局部淋巴结大量繁殖后，侵入血流，出现菌血症而致体温升高。细菌又可在脏器细胞内繁殖，到一定程度可再度入血，引起菌血症而致体温升高，如此反复形成的菌血症，使患者出现不规则的波浪状热型，临床上称为波浪热。本病易转为慢性，在全身各处引起迁徙性病变，伴随发热、关节痛和全身乏力等症状，体征有肝、脾大。人类感染布鲁菌不引起流产。

3.免疫性

机体感染布鲁菌后，可形成以细胞免疫为主的带菌免疫，对再感染有较强的免疫力。机体产生IgG和IgM型抗体，可发挥调理作用。

（三）微生物学检查

1.标本

急性期取血，慢性期取骨髓。病畜的子宫分泌物、羊水及流产动物的肝、脾、骨髓等也可作为分离培养的标本。

2.分离培养和鉴定

将标本接种于双相肝浸液培养基（带有肝浸液的琼脂斜面），置于37℃，5%～10%CO₂孵箱中培养。菌落大多在4～7d形成，若30d时仍无菌生长可报告为阴性。若有菌生长，可根据涂片染色镜检、CO₂浓度的要求、H₂S的产生、染料抑菌试验、玻片凝集等确定型别。

3.血清学试验

（1）凝集试验　可用试管凝集试验进行测定，一般以1∶320～1∶160为阳性诊断标准。

（2）补体结合试验　补体结合型抗体主要是IgG型，一般发病3周后出现，维持时间较长，对诊断慢性布鲁菌病意义较大。此法特异性高，临床一般以1∶10作为阳性标准。

4.皮肤试验

将布鲁菌素（brucellin）或布氏蛋白提取物0.1mL作皮内注射，24～48h后观察结果。局部红、肿、硬结直径为1～2cm者为弱阳性，大于2～3cm者为阳性，大于3～6cm者为强阳性。若红肿在4～6d内消退者为假阳性。皮试阳性可作为慢性或曾患过布鲁菌病的参考。

（四）防治原则

控制和消灭患病家畜、切断传播途径和预防接种为三项主要预防措施。预防接种以畜群为主，屠宰场工作人员、兽医及有关职业人员也应接种疫苗。急性期和亚急性期患者，用抗生素治疗，慢性期患者尚需进行脱敏治疗和对症治疗。

二、鼠疫耶尔森菌

鼠疫耶尔森菌（Yersinia pestis）俗称鼠疫杆菌，为鼠疫的病原菌。鼠疫是一种自然疫源性的烈性传染病，历史上曾发生过三次世界性大流行，病死率很高。

（一）生物学特性

1.形态与染色

鼠疫耶尔森菌为革兰阴性短杆菌，卵圆形，两端浓染。一般单个散在，偶尔成双或呈短链，有荚膜，无鞭毛和芽胞。如在陈旧培养物或生长在含高盐（30g/L NaCl）的培养基上则呈多形态性，或见到着色极浅的细菌轮廓，称为菌影。

2.培养特性

兼性厌氧，营养要求不高，最适生长温度为27～30℃，pH值为6.9～7.2。在普通培养基上生长缓慢。在血琼脂平板上培养48h，可形成柔软、黏稠的粗糙型菌落。在液体培养基开始混浊，24h后表现为沉淀生长，48h逐渐形成菌膜，稍加摇动菌膜呈“钟乳石”状下沉，此特征有一定鉴别意义。

3.抗原结构

鼠疫耶尔森菌的抗原结构复杂，至少有18种抗原，重要的有F1抗原（荚膜抗原）、V-W抗原（具有抗吞噬作用的蛋白成分）、外膜蛋白、MT（鼠毒素）、内毒素等抗原。

4.抵抗力

其对理化因素的抵抗力较弱。湿热（70～80℃）10min或100℃1min可灭活，5%来苏或5%石炭酸20min可杀灭痰中的细菌，但在自然环境中的痰液能存活36d，在鼠蚤粪便和土壤中能存活一年左右。

（二）致病性和免疫性

1.致病物质

鼠疫耶尔森菌的毒力很强，少数几个细菌即可发病。其致病性主要与F1抗原、V-W抗原、外膜蛋白、鼠毒素及内毒素等有关。

2.所致疾病

鼠疫是自然疫源性传染病，啮齿类动物是鼠疫耶尔森菌的储存宿主。鼠疫一般先在鼠类间发病和流行，通过鼠蚤的叮咬而传染人类。人患鼠疫后，又可通过人蚤或呼吸道等途径在人群间传播流行。临床上常见有以下三种类型。

（1）腺鼠疫　以急性淋巴结炎为特点。鼠疫耶尔森菌侵入人体，被吞噬细胞吞噬后能在细胞内生长繁殖，并随淋巴到达局部淋巴结，引起严重的淋巴结炎。侵犯的淋巴结多在腹股沟，一般为单侧，并引起肿胀、出血和坏死，称为腺鼠疫。

（2）肺鼠疫　因吸入空气中的鼠疫耶尔森菌而感染或经腺鼠疫继发导致肺部病变，可引起肺鼠疫。患者有高热、咳嗽、胸痛、咯血、呼吸困难、全身衰竭等症状，病死率高。死亡患者的皮肤常呈黑紫色，故有“黑死病”之称。

（3）败血症鼠疫　重症腺型或肺型鼠疫的病菌侵入血流，大量繁殖，引起败血症型鼠疫，患者出现严重中毒症状，如高热、寒战、皮肤黏膜有出血点、休克和DIC，常因全身衰竭而于发病后2～4d死亡。

3.免疫性

鼠疫感染后能获得牢固免疫力，再次感染罕见。主要产生针对F1抗原、W-W抗原的抗体等，具有调理吞噬、凝集细菌及杀菌等作用。

（三）微生物学检查

1.标本

按不同类型采取淋巴结穿刺液、痰液、血液等标本。因鼠疫为法定甲类烈性传染病，标本必须送指定的具有严格防护措施的专门实验室，并按严格的操作规程进行。

2.直接涂片镜检

将标本直接涂片或印片，分别进行革兰染色或美蓝染色，镜检观察典型形态与染色性。免疫荧光试验用于快速诊断。

3.分离培养与鉴定

将标本接种于血琼脂平板，根据菌落特征，挑取可疑菌落作涂片镜检，利用生化试验、血清凝集试验等进行进一步鉴定。

（四）防治原则

灭鼠、灭蚤是消灭鼠疫病源的根本措施。此外，应加强国际入境检疫及疫情监测，并注意隔离患者。并对流行区易感人群进行鼠疫耶尔森菌无毒活疫苗预防接种，治疗患者可用磺胺类、氨基糖苷类、氯霉素等抗生素。

三、炭疽芽胞杆菌

炭疽芽胞杆菌（bacillus anthracis）是引起动物和人类炭疽病的病原菌，俗称炭疽杆菌。牛与羊等草食动物的发病率最高，人可通过接触或食用患病动物及畜产品而感染，皮肤炭疽较为多见，也有肠炭疽、肺炭疽和脑膜炎炭疽等。

（一）生物学性状

1.形态与染色

炭疽芽胞杆菌为革兰阳性粗大杆菌，大小为（1～3）μm×（5～10）μm，两端平齐，经人工培养后常排列成长链状，形似竹节。芽胞在有氧条件下形成，呈椭圆形，位于菌体中央（图9-16）。无鞭毛，有毒株可形成荚膜。

图9-16　炭疽芽胞杆菌

2.培养特性

需氧或兼性厌氧，在普通培养基上培养24h，形成灰白色粗糙型菌落，边缘不整齐，在低倍镜下观察边缘呈卷发状。在液体培养基中由于形成长链而呈絮状沉淀生长。

3.抗原结构

炭疽芽胞杆菌的抗原分为炭疽毒素和结构抗原两部分。

（1）炭疽毒素　由保护性抗原、致死因子和水肿因子三种蛋白质构成的复合物，注射给实验动物可出现炭疽病的典型中毒症状。但致死因子和水肿因子单独存在时则不会发挥生物学活性，二者必须与保护性抗原结合后才能引起实验动物的水肿和致死。炭疽毒素具有抗吞噬作用和免疫原性。

（2）结构抗原　包括荚膜、菌体和芽胞抗原成分。

4.抵抗力

芽胞抵抗力极强，煮沸10min或干热（140℃）3h才能杀灭。牧场一旦被污染，传染性可持续数十年。对一般消毒剂抵抗力强，但对碘及氧化剂敏感。对青霉素、红霉素、链霉素等敏感。

（二）致病性和免疫性

1.致病物质

荚膜和炭疽毒素是该菌的主要致病物质。荚膜具有抗吞噬作用，有利于细菌在宿主体内繁殖扩散。炭疽毒素是造成感染者致病和死亡的主要原因，可直接损伤微血管内皮细胞，增加血管通透性致有效循环血量不足，引起感染性休克和DIC，甚至死亡。

2.所致疾病

根据传播途径不同，人类炭疽病可分成三种类型。

（1）皮肤炭疽　最为多见，因接触患病动物及受染皮毛而感染。病菌从皮肤伤口进入体内并在局部引起炎症，出现水疱、脓疱，最后形成坏死、溃疡，中心有黑色坏死性焦痂，故名炭疽。

（2）肠炭疽　多因食入未煮熟的病畜肉、奶或被污染的食品而感染，出现连续性呕吐，肠麻痹及血便，但以全身中毒为主，2～3d死于毒血症。

（3）肺炭疽　多因在处理病畜皮毛时吸入病菌芽胞，病菌在肺组织局部发芽繁殖，引起呼吸道症状伴发全身中毒症状。

各型炭疽病均能并发败血症，偶可引起炭疽性脑膜炎，死亡率极高。

3.免疫性

感染后可获得持久性免疫力，主要与体液免疫有关。

（三）微生物学检查

1.标本采集

根据炭疽病类型采集水疱、脓疱、粪便、痰液、胸腔渗出液、血液等。

2.检查方法

（1）标本直接涂片　革兰染色镜检，若发现有荚膜的呈竹节状排列的革兰阳性杆菌，结合临床症状可作初步诊断。

（2）分离培养与鉴定　标本接种于血琼脂平板和碳酸氢钠琼脂平板，培养后观察菌落特点，利用青霉素串珠试验、噬菌体裂解试验等进行鉴定。

（四）防治原则

炭疽的预防重点应放在控制家畜感染和牧场的污染上。病畜应严格隔离或处死，死畜严禁剥皮或煮食，必须焚毁或深埋2m以下。流行区易感人群及家畜应进行炭疽减毒活疫苗接种。治疗以青霉素首选，也可选用其他广谱抗生素。

知识链接

生物武器

生物武器旧称细菌武器。生物武器是生物战剂及其施放装置的总称，它的杀伤破坏作用靠的是生物战剂。生物武器的施放装置包括炮弹、航空炸弹、火箭弹、导弹弹头和航空布撒器、喷雾器等。以生物战剂杀死有生力量和毁坏植物的武器统称为生物武器。生物武器的特点主要有致命性、传染性强、生物专一性、面积效应大、危害时间长、难以发现等。细菌类生物战剂主要有炭疽杆菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、野兔热杆菌等。

在第二次世界大战期间，侵华日军就广泛研究和使用生物武器，组建了专门的细菌作战部队，即731部队。1940年7月，日军在浙江宁波用飞机投撒了70kg伤寒杆菌、50kg霍乱弧菌和5kg带鼠疫耶尔森菌的跳蚤。1942年夏，又在浙赣铁路沿线投放了霍乱、鼠疫、伤寒等病菌，污染水源和食物，造成疫病流行，致使我国大量无辜平民死亡。

小　结

本章主要介绍了呼吸道感染细菌、消化道感染细菌、创伤感染细菌、引起食物中毒的细菌、性传播细菌及动物源性细菌。

呼吸道感染细菌主要引起呼吸道或呼吸道以外器官病变，常见的有结核分枝杆菌、脑膜炎奈瑟菌、白喉棒状杆菌及其他呼吸道感染细菌等。结核分枝杆菌是引起结核病的病原菌，由于艾滋病、吸毒以及结核分枝杆菌耐药株的出现等原因，结核病的发病率又有上升趋势，因此结核病再次成为急需解决的全球性公共卫生问题。

消化道感染细菌主要通过消化道途径传播即粪-口途径传播，多引起消化道内感染，常见的有埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属及霍乱弧菌等，主要引起腹泻、菌痢、伤寒和霍乱等疾病。

创伤感染细菌主要通过皮肤黏膜的机械性创伤、烧伤等途径传播，主要包括葡萄球菌属、链球菌属、厌氧芽胞梭菌属、铜绿假单胞菌等。其中葡萄球菌和链球菌主要引起浅表皮肤和软组织化脓性感染，两者引起感染的特点不同，前者病灶局限，与周围组织界限明显，隆起，脓汁黏稠，而后者病灶与周围组织界限不清、易扩散、脓汁稀薄。破伤风梭菌和产气荚膜梭菌主要通过厌氧性伤口感染人体，引起破伤风和气性坏疽。铜绿假单胞菌常引起医源性感染，烧伤患者感染比较常见。

引起食物中毒的细菌主要有副溶血性弧菌和肉毒梭菌等，葡萄球菌和沙门菌属也可引起食物中毒。

性传播细菌主要有淋病奈瑟菌和衣原体等，淋病奈瑟菌引起淋病，衣原体可引起非淋菌性尿道炎等。

动物源性病原菌能引起人畜共患，主要包括炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶尔森菌及布鲁菌，分别引起炭疽、鼠疫和布鲁病。

能力检测

一、名词解释

（1）卡介苗　　（2）肥达反应

二、简答题

（1）论述结核菌素试验的原理、结果分析及临床意义。

（2）论述肥达反应原理及意义。

（3）比较葡萄球菌与链球菌引起化脓性感染的特点。

（4）一旦伤口混有泥土污染，应如何预防破伤风？

三、案例分析

案例1：患者，男，19岁，因咳嗽数周入院。患者在1个月前逐渐开始疲乏，食欲不振。1周左右后感觉发热并开始咳嗽，起初为干咳，后来每天咳少量带血丝的痰。体重减轻了近5kg。患者不吸烟，没有接触过工业呼吸道污染物。体格检查：体温38℃，血压120/70mmHg，脉搏80次/分，呼吸16次/分。患者非急性病病容。右上肺叶可闻及湿啰音。叩诊无浊音。

实验室检查：白细胞11×10⁹/L，杆状核细胞3%，分叶核细胞61%，淋巴细胞33%，单核细胞3%。胸部X线片：右上肺叶后段浸润提示空洞。痰液抗酸染色有大量红色、细长略弯的杆菌。

思考题：

（1）引起本病最可能的病原菌是什么？

（2）该菌如何传播？所致疾病怎样进行特异性预防？

案例2：患者，女性，25岁，发热6d入院。食欲不振、乏力、腹胀，并一直排黏液稀便，每天4～5次，体格检查：体温40℃，相对缓脉，肝、脾略肿大，腹部见玫瑰疹。白细胞4.2×10⁹/L，中性粒细胞70%。粪便中查到少量脓细胞和白细胞。但两次血和粪便培养均未发现致病菌。取血做肥达试验，其结果如下：入院时TO 1∶80 TH 1∶80 PAH 1∶40 PBH 1∶40；入院后12d TO 1∶160 TH 1∶320 PAH 1∶40 PBH 1∶20（TO伤寒沙门菌O凝集价，TH伤寒沙门菌H凝集价，PAH甲型副伤寒沙门菌H凝集效价，PBH乙型副伤寒沙门菌H凝集效价）。

思考题：

（1）根据此结果可初步诊断为什么疾病？病原菌是什么？

（2）列出诊断依据？

（龙小山　魏桂芬）