[科普中国]-梭状芽胞杆菌

菌体

梭状芽孢杆菌包括一大群厌氧或微需氧的粗大芽孢杆菌。革兰染色阳性，芽孢呈圆形或卵圆形，直径大于菌体，位于菌体中央，极端或次极端，使菌体膨大呈梭状，故得名。

致病性本菌属细菌在自然界分布广泛，常存在于土壤、人和动物肠道以及腐败物中。多为腐物寄生菌，少数为致病菌，能分泌外毒素和侵袭性酶类，引起人和动物治病。

临床上有致病性的梭状芽孢杆菌主要是某些厌氧芽孢杆菌（anaerobicsporeformingbacilli），如破伤风梭菌(C.tetani)、产气荚膜梭菌(C.perfringens)、肉毒梭菌(C.botulinum)和艰难梭菌（C.difficile）等，分别引起破伤风、气性坏疽、食物中毒和伪膜性结肠炎等人类疾病。2

伤口表现梭状芽胞杆菌伤口感染可表现为局灶性蜂窝织炎，局部或扩散性肌炎，或最为严重的进行性肌坏死(气性坏疽)。感染可在受伤后数小时或数日后发生，常发生于严重挤压伤或穿透伤后组织坏死的肢体，特别是有闭塞性血管病的病人。

治疗一般可用β内酰胺类药物。

作用治疗癌症将梭状芽孢杆菌作为治疗手段是一种早期控制癌症的方法。但是对其基因的操控一直无法实现，这意味着人们只能依靠环境中的品系，变异也就不可避免。

现今的大量研究使得人们可以改变梭状芽孢杆菌的种类，使其可以表达诸如胞嘧啶脱氨酶（CD）或胸苷激酶（TK）这样的前体药物转化酶。CD将无毒的5-氟胞嘧啶转化为细胞毒性的5-氟尿嘧啶，而TK则可将无毒的羟甲基无环鸟苷磷酸化，转化为活性有毒物质。

化疗通常通过静脉注射给药，药剂在作用于快速增殖的细胞之前就会扩散到病人全身。但在有了能产生前体药物转化酶的梭状芽孢杆菌，就可以注射高浓度的无毒前体药物，直到细菌表达了这些酶，药物才会被转化并产生毒性。1

事件2013年8月28日，新西兰初级产业部宣布，恒天然乳清蛋白粉里所含的细菌并不是可能致毒的肉毒杆菌，而是与之相似的梭状芽孢杆菌（又称生孢梭菌），不会产生致命的肉毒素，但可能导致食物腐坏。

新西兰初级产业部昨日称，新西兰和美国多达195次的追加检测结果表明，恒天然产品中检出的微生物是生孢梭菌。

生孢梭菌不会像肉毒杆菌那样产生出致命的肉毒素，迄今也未曾报告过与生孢梭菌有关的食品安全问题。换言之，生孢梭菌的性质不像肉毒杆菌那么严重，只是如果含量过高，生孢梭菌也有可能导致食物腐坏。

相关菌种破伤风梭菌形态结构：革兰染色阳性。芽胞呈圆形，比菌体粗，位于菌体顶端，使细菌呈鼓槌状，为本菌典型特征。

培养和抵抗力：严格厌氧。在干燥的土壤和尘埃中可存活数十年。芽胞在100℃ 1小时才被杀死。

致病性

致病条件：该菌由伤口侵入人体，局部伤口需具备厌氧条件，即伤口窄而深，有泥土或异物污染；大面积创伤，坏死组织多，局部组织缺血；同时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口，均易造成厌氧微环境。（2）致病机制：主要有赖于产生的破伤风痉挛毒素（tetanospasmin）。①该毒素为神经毒素，当释出菌体时，被细菌蛋白酶裂解为轻链和重链，其中轻链为毒性部分，重链具有结合神经细胞和转运毒素分子的作用；②重链通过其羧基端识别神经肌肉结点处运动神经元外胞质膜上的受体并与之结合，促使毒素进入细胞，在细胞膜形成的小泡中；③小泡从外周神经末梢沿神经轴突逆行向上，到达运动神经元细胞体，通过跨突触运动，小泡从运动神经元进入传入神经末梢，从而进入中枢神经系统；④然后通过重链N端的介导产生膜的转位使轻链进入胞质。轻链为一种锌内肽酶，可裂解储存有抑制性神经介质（γ-氨基丁酸）小泡上膜蛋白特异性肽键，使小泡膜蛋白发生改变，从而阻止抑制性神经介质的释放

所致疾病

引起破伤风，潜伏期为几天到几周，典型的表现为肌肉活动的兴奋与抑制失调，造成的苦笑面容和角弓反张等临床表现。

免疫性

自然感染后不足以引起免疫应答，获得有效保护的途径是人工主动免疫。破伤风类毒素是预防破伤风的有效生物制剂。

微生物学检查

根据典型的症状和病史即可作出诊断。一般不采集标本培养。

防治

（1）一般预防：对伤口清创扩创，防止形成厌氧微环境。（2）特异性预防 ：对3～6个月的儿童，用百白破三联疫苗进行免疫接种。对伤口污染严重而又未经过基础免疫者，可立即注射精制破伤风抗毒素进行被动免疫作为紧急预防。同时，还可注射破伤风类毒素作主动免疫。（3）特异性治疗： 对已感染者，应早期、足量使用破伤风抗毒素（tetanus antitoxin, TAT）。抗菌治疗可采用四环素，红霉素等。

产气荚膜梭菌形态结构：革兰阳性粗大杆菌，芽胞位于次极端，呈椭圆形，直径小于菌体。在机体内可形成明显的荚膜。

培养：厌氧不严格，繁殖周期仅为8分钟，在血琼脂平板上可形成双层溶血环，内环是由θ毒素引起的完全溶血，外环是由α毒素引起的不完全溶血。

生化反应：非常活跃。典型的有：1）“Nagler反应”：在卵黄琼脂平板上，菌落周围出现乳白色浑浊圈，是由细菌产生的卵磷脂酶（α毒素）分解卵黄中卵磷脂所致，称“Nagler反应”。2）“汹涌发酵” （stormy fermentation）：在牛奶培养基内能分解乳糖产酸，使其中酪蛋白凝固，同时产生大量气体（H2和CO2），可将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状，甚至将复盖在培养基上的凡士林层冲到试管顶部，气势凶猛，称作“汹涌发酵”。

致病性

（1）致病物质：产生10余种外毒素，其中α毒素毒性强，能造成血细胞和内皮细胞溶解，血管通透性增加，组织坏死，肝脏、心功能受损。其次还能产生不耐热的肠毒素。（2）所致疾病：1）气性坏疽：该病多见于战伤，也见于平时大面积创伤的工伤、车祸等。60%～80%由A型引起。气性坏疽潜伏期短，严重病例表现为组织胀痛剧烈，水气夹杂，触摸有捻发感，最后产生大块组织坏死，并有恶臭。毒素和组织坏死的毒性产物被吸收入血，引起毒血症、休克，死亡率高。2）食物中毒：主要由A型产气荚膜梭菌污染食物（多为肉类食品）而引起。潜伏期约10小时，可出现腹痛、腹胀、水样腹泻，无恶心呕吐及发热。3）坏死性肠炎：由C型菌株污染食品所致。表现为肠麻痹坏死，死亡率较高。

微生物学检查

尽早诊断极为重要，可避免病人截肢或死亡。从深部创口取材直接涂片染色，镜检有荚膜的革兰阳性大杆菌，白细胞少且形态不典型，并伴有其他杂菌是气性坏疽标本图片的三个特征。分离培养可取坏死组织制成悬液，接种血平板、牛奶培养基或庖肉培养基，厌氧培养，观察生长情况，取培养物涂片镜检。动物试验可取细菌培养液静脉注射小鼠，10分钟后处死，置37℃经5～8小时，如动物躯体膨胀，取肝或腹腔渗出液涂片镜检并分离培养。

防治

对局部感染应尽早施行扩创手术，切除感染的坏死组织，消除局部厌氧环境。大剂量使用青霉素等抗生素以杀灭病原菌和其他细菌。有条件可使用气性坏疽多价抗毒素和高压氧舱法治疗气性坏疽。

肉毒梭菌形态结构：革兰阳性粗短杆菌，芽胞呈椭圆形，粗于菌体，位于次极端，使菌体呈网球拍状。（2）培养和抵抗力：严格厌氧。肉毒毒素不耐热，煮沸1分钟左右即可被破坏。对酸和蛋白酶有较强的抵抗力。芽胞耐热，在100℃时至少需要3～5小时才能被杀死。

致病性

（1）致病物质：肉毒毒素是已知最剧烈的神经外毒素（对人致死量为0.1ug）。肉毒毒素经胃肠道吸收入血后，作用于中枢神经系统的脑神经核和外周神经－肌肉神经接头处以及自主神经末梢，阻碍乙酰胆碱的释放，引起运动神经末梢功能失调，导致肌肉麻痹。（2）所致疾病：1）食物中毒: 由于肉毒梭菌芽胞污染食品，未经彻底消毒，在厌氧条件下繁殖产生毒素，食前又未加热烹调而发生食物中毒。临床表现胃肠道症状较少，在整个病程中病人神智清楚并不发热,。出现复视、斜视、眼睑下垂等眼肌麻痹症状；再是吞咽、咀嚼困难、口齿不清等咽部肌肉麻痹症状，进而膈肌麻痹、呼吸困难、直至呼吸停止而导致死亡。2）创伤感染中毒3）婴儿肉毒： 因食入被肉毒梭菌芽胞污染的食品（如蜂蜜）后发生中毒，早期症状为便闭，吸吮啼哭无力、眼睑下垂等。病死亡率不高。

微生物学检查

检测肉毒毒素，取可疑食物进行动物实验。其次可厌氧培养细菌。

防治

预防主要是加强食品管理和监督，进食前必须充分加热可破坏毒素。治疗应尽早迅速注射A、B、E三型多价抗毒素，同时加强护理并对症治疗。

艰难梭菌是人类肠道中的正常菌群之一。革兰阳性粗大杆菌，芽胞位于菌体次极端。艰难梭菌在肠道的数量不多，当长期使用或不正规应用某些抗生素以后，可引起肠道内的菌群失调，耐药的艰难梭菌能导致抗生素相关性腹泻和假膜性结肠炎等疾病。3