棒狀杆菌屬

 

棒狀杆菌屬（Corynebacterium）細菌種類較多，其中白喉棒狀杆菌（C. diphtheriae）致病性強，可引起白喉（diphtheria）。此外，還有假白喉棒狀杆菌、結膜幹燥杆菌、陰道棒狀杆菌、痤瘡棒狀杆菌等，一般統稱為類白喉杆菌（diphtheroid bacilli）。這些菌分別寄生於人鼻腔、咽喉、眼結膜、外陰和皮膚等處，一般無致病性，多為條件致病菌。以下介紹的是白喉棒狀杆菌。

一、生物學性狀

 

形態與染色 菌體為0.3～0.8μm×1～5μm細長彎曲的棒狀杆菌。革蘭陽性，菌體粗細不一，常一端或兩端膨大呈棒狀，故名。排列不規則，呈柵欄狀，無莢膜，無鞭毛，不產生芽胞。用美藍或奈瑟染色（Neisser stain）後，菌體兩端或一端可見著色較深的異染顆粒（metachromatic granules）。細菌衰老時異染顆粒可消失，有鑒定意義。

 

培養特性與生化反應 需氧或兼性厭氧。生長適宜溫度為34℃～37℃，適宜的pH為7.0～7.6。細菌在含有凝固血清的呂氏培養基（Leffler medium）上生長迅速，12～18小時即形成細小、灰白色、濕潤、圓形突起的菌落。塗片染色，菌體形態典型，異染顆粒明顯。本菌在含有0.03%～0.04%亞碲酸鉀（K2TeO2.3H2O）血瓊脂平板上生長時，能使其還原為元素碲，故菌落呈黑色。白喉棒狀杆菌分解葡萄糖和麥芽糖產酸；有的菌株分解澱粉和糖原，但不產氣。根據白喉棒狀杆菌對亞碲酸鉀的還原能力、菌落的形態及生化反應可將白喉棒狀杆菌區分為3種類型：重型（gravis）、輕型（mitis）和中間型（intermedius）。重型菌落較大、灰色、能分解澱粉、不溶血；輕型菌落小、黑色、不分解澱粉、能溶血；中間型菌落，中心黑色邊緣灰色、不分解澱粉、不溶血。我國以輕型為多見。三型的產毒株均能使人致病，但疾病的輕重與細菌型別無明顯關係。型別鑒定有助於掌握白喉流行規律，指導製定預防措施。

 

變異 白喉棒狀杆菌形態、菌落和毒力均可發生變異。菌落能由S型變為R型。當無毒株白喉棒狀杆菌攜帶棒狀杆菌噬菌體而成為溶原性細菌時，便可產生白喉毒素並遺傳下去。

 

抵抗力 白喉棒狀杆菌對幹燥、寒冷和日光的抵抗力較其他無芽胞細菌強。在衣物、床單、兒童玩具等各種物品中可生存數日至數周。在幹燥的假膜中能存活3個月以上。但對濕熱的抵抗力不強，100℃1分鍾或58℃10分鍾即可將其殺死。對一般消毒劑敏感，1%石炭酸、3%來蘇兒10分鍾均可將其殺死。對青黴素及多數廣譜抗生素敏感，但對磺胺不敏感。

 

二、致病性與免疫性

 

致病物質 包括白喉毒素、索狀因子和K抗原三種致病物質。

1．白喉毒素（diphtherotoxin） 是一種毒性強、具有高度抗原性的蛋白質，分子量63?103，由A、B兩個肽鏈經二硫鍵連接組成。經胰酶處理後二者可解離。A鏈分子量24?103，較穩定，耐高熱（100℃），耐蛋白酶的作用，在pH2～pH12之間穩定，其作用是抑製易感細胞蛋白質的合成；B鏈為39?103，不穩定，在上述條件下可迅速被破壞，其本身無毒性，可協助A鏈進入易感細胞內。細胞內蛋白質合成過程中，需要延伸因子1（elongation factor l，EF-1） 和延伸因子2（EF-2） 。EF-1 使氨酰tRNA與核糖體結合，EF-2的作用在於轉位，使肽基tRNA在核糖體上由受位（A位）轉移到供位（D位）。而白喉毒素A鏈促使輔酶Ⅰ（NAD）上的腺苷二磷酸核糖（ADPR）部分與EF-2結合，而使EF-2失活，抑製氨基酸轉移至肽鏈，阻斷了宿主細胞蛋白質合成，引起組織壞死和病變。

 

 

2．索狀因子（cord factor） 是細菌表麵的一種毒性糖脂，即海藻糖-6-6’雙分枝菌酸。它能破壞哺乳動物細胞中的線粒體，影響細胞呼吸與磷酸化。

 

3．K抗原 是細胞壁外麵的一種不耐熱糖蛋白，具有抗吞噬作用。白喉棒狀杆菌的K抗原有利於細菌在粘膜表麵的定植。

 

 

所致疾病 白喉棒狀杆菌存在於患者或帶菌者鼻咽腔內，經飛沫或汙染物品傳播，引起白喉（diphtheria）。白喉棒狀杆菌最常侵犯的部位是咽喉和氣管粘膜。偶爾也侵犯中耳、眼結膜、鼻、陰道等處粘膜，甚至皮膚創口。細菌感染機體後，在鼻、咽粘膜上繁殖並分泌外毒素。經2～7天潛伏期，局部由於細菌和毒素的作用。滲出的纖維素和白細胞及壞死組織凝固在一起。形成灰白色膜狀物，即假膜（pseudomembrane）。此假膜與粘膜下組織緊密粘連。咽、喉、氣管粘膜水腫及假膜脫落，可引起呼吸道阻塞，甚至窒息死亡。細菌一般不入血，隻是外毒素入血（毒血症），並與易感組織細胞如心肌、肝、腎上腺或支配咽、齶肌等的外周神經結合，臨床上表現有心肌炎、軟齶麻痹、聲嘶、腎上腺功能障礙、血壓下降等症狀。

 

 

免疫性 白喉的免疫主要依靠抗毒素。人體血清中抗毒素含量超過0.01U/ml以上者，即有免疫力。白喉病後、隱性感染及預防接種均可獲得免疫力。抗毒素的作用是阻止白喉毒素B鏈與易感細胞結合，使A鏈不能進入細胞內發揮毒性作用。新生兒可通過胎盤自母體得到抗毒素而有免疫力。出生後這種被動免疫逐漸消失，至1周歲時幾乎全部易感。以往50%白喉患者是5歲內兒童。近年來由於嬰幼兒及學齡前兒童普遍進行預防接種，兒童與少年發病率有所降低。

 

調查人群對白喉的免疫力可用錫克試驗（Schick test）進行測定。錫克試驗的原理是毒素和抗毒素皮內中和試驗。皮內注射毒素後24～48小時無反應時，說明體內有抗毒素，對白喉有免疫力。陽性反應則相反。錫克試驗除用於檢查對白喉有無免疫力外，尚可用於檢查白喉預防接種後機體是否產生免疫力。因觀察時間長，現已很少采用。為了簡便快速，目前有人采用白喉毒素致敏的紅細胞做凝集試驗來測定血清中的抗毒素水平。

 

三、微生物學檢查法

 

對可疑白喉病人一般可以在微生物學檢查確診之前，立即給予抗毒素及抗生素治療。微生物學檢查可用於臨床確診，也用於流行病學調查。主要是用棉拭子從患者病變部位假膜邊緣取材作為標本，進行塗片鏡檢、分離培養及毒力試驗。

塗片鏡檢 將棉拭子標本直接塗片，進行美藍、革蘭或奈瑟染色法染色後鏡檢。如有典型形態的白喉棒狀杆菌，結合臨床症狀可做初步診斷。

 

分離培養　將標本接種於呂氏血清斜麵上，培養至18小時即可見灰白色小菌落，再塗片染色鏡檢。必要時用生化反應和毒力試驗進一步鑒定。為快速診斷，可在呂氏血清斜麵培養基培養6～12小時後，取菌再做塗片、鏡檢，檢出率高。

毒力試驗　是鑒別產毒白喉棒狀杆菌與其他棒狀杆菌的重要方法。

 

 

1．豚鼠試驗　選體重250g的豚鼠2隻。其中一隻於試驗前12小時由腹腔注射白喉抗毒素250～500單位作為對照。然後2隻豚鼠均於皮下注射待檢菌的48小時培養液2ml。若於2～4天試驗動物死亡而對照動物存活，表明待檢菌能產生白喉毒素。

 

2．瓊脂平板毒力試驗 又稱Elek平板毒力試驗。此法是在含馬血清、蛋白腖或豬胃消化液的平板上，將待檢菌和陽性對照產毒菌平行劃線接種在平板上。然後垂直鋪一條浸有白喉抗毒素的濾紙片。孵育24～48小時，若待檢菌產生白喉外毒素，則在紙條與菌苔交界處出現有白色沉澱線。此外，尚可用對流電泳法以抗毒素檢測待檢菌培養液中的毒素；或用SPA協同凝集法，將白喉抗毒素IgG吸附於SPA上，檢測待檢菌培養物上清液中的毒素。此二種方法簡單快速，敏感性也較高。

 

四、防治原則

人工自動免疫　注射白喉類毒素能顯著地降低白喉的發病率和死亡率。目前我國應用白喉類毒素、百日咳菌苗、破傷風類毒素的混合製劑（DPT混合疫苗）進行人工自動免疫，效果良好。嬰兒滿月即可接種白百破疫苗，以後在3～4歲和6～8歲時各加強注射一次。錫克試驗陽性的青少年及成年人也需接種白喉類毒素。

 

人工被動免疫　白喉病人及與白喉病人密切接觸的易感兒童需肌肉注射1000～2000單位白喉抗毒素進行緊急預防。同時應注射白喉類毒素以延長免疫力。此外，還要注意帶菌者檢查及對病人的隔離治療。對白喉患者的治療要早期、足量注射白喉抗毒素。注射前做皮膚試驗，陽性者應采取脫敏注射。

 

抗菌治療 應用青黴素、紅黴素，不僅能抑製白喉杆菌，還能抑製混合感染的細菌生長，預防繼發感染及恢複期帶菌者的出現。