第十五章 革兰阳性需氧杆菌
一、教学大纲要求
1. 革兰阳性需氧杆菌分类。
2. 炭疽芽胞杆菌主要特征、传染源、传染途径、致病物质和所致疾病，微生物学检验程序
及主要鉴定试验。 3. 蜡样芽胞杆菌主要特征、致病物质和所致疾病、定性定量测定细菌。
4. 产单核细胞李斯特菌、红斑丹毒丝菌和阴道加特纳菌主要特性、所致疾病、鉴定试验。 5. 白喉棒状杆菌主要特性、传染途径、致病物质、所致疾病、微生物学检验方法和重要鉴
定试验。
6. 诺卡菌、放线菌主要特性，硫磺颗粒，所致疾病
二、教材内容精要
革兰阳性需氧杆菌种类繁多，常见的并与临床疾病有关的、有需氧芽胞杆属、李斯特菌属、加特纳菌属、棒状杆菌属和放线菌属。这类细菌多为腐生性，广泛存在于自然界的水和土壤中，其中有些为人和动物的正常菌群，可条件致病，有些对人和动物具有高致病性。
（一） 炭疽芽胞杆菌
俗称炭疽杆菌，以感染食草动物为主，因其芽胞抵抗力强，多途径传染，毒力强，对人类具有高致病性。
1．细菌特性
(1). 形态染色 革兰阳性杆菌，菌体两端平截，新鲜标本直接涂片染色可见呈单个或 短链状排列，似竹节，无鞭毛，有荚膜。
(2). 培养 本菌为需氧或兼性厌氧，菌落在低倍镜下呈卷发状，在肉汤培养基中呈絮状沉淀生长。细菌在明胶培养基表面沿穿刺线扩散生长，呈倒杉树生长。有毒株在NaHCO3血琼脂平板，5%CO2条件下孵育18~24h，可产生荚膜，菌落由R型变为M型。以接种针挑取M型菌落可见拉丝现象。
(3).抗原构造 炭疽芽胞杆菌的抗原包括细菌性抗原和炭疽毒素两大部分。 ①细菌性抗原 包括菌体多糖抗原 、 荚膜多肽抗原和芽胞抗原。
②炭疽毒素 由质粒pOX1编码保护性抗原（PA）、致死因子（LF）和水肿因子（EF）三种蛋白质组成的外毒素复合物，具AB片段结构，其中PA具有B片段功能，能与靶组织结合固定；LF和EF具有A片段功能，发挥毒素效应，因此只有三种成分结合成复合物才能产生典型的炭疽症状。
（4）本菌芽胞抵抗力很强，芽胞对碘和氧化剂敏感。 2．临床意义
炭疽病是人动物共患的烈性传染病，自然感染有明显的职业性和地区性。但作为生物武器，由此引起的感染无季节性、无职业性、无地区性。可表现为皮肤炭疽、肺炭疽、肠炭疽等临床类型。若患者免疫力功能低下或治疗措施不力，可致败血型和脑膜炎型，则病死率极
高。其自然感染以皮肤炭疽最为多见，若作为生物武器则以吸入型为主表现为肺炭疽。炭疽芽胞杆菌主要致病物质是荚膜和炭疽毒素。荚膜具有抗吞噬作用，炭疽毒素是造成感染者发病和死亡的主要原因。炭疽病愈后可获得持久免疫力。
3．微生物学检查
（1） 显微镜检查 包括革兰染色、俄尔特（Olt）荚膜染色、芽胞染色、荚膜荧光抗体染色和荚膜肿胀试验。
（2） 分离培养 临床标本一般接种BAP，37℃24h后观察卷发状菌落。肉汤培养基呈絮状沉淀生长。
（3） 鉴定与鉴别 串珠试验、青霉素抑制试验、青霉素串珠和抑制联合试验、重碳酸盐毒力试验、动物试验、植物凝集素试验、噬菌体裂解试验。 （4）Ascolis试验
（5）核酸检测 检测质粒pOX1和pOX2。的基因 4. 耐药性
本菌对青霉素类、氨基糖甙类抗生素、四环素类、环丙沙星类抗生素和磺胺类抗菌药物敏感，大多能抑制其繁殖体，甚至芽胞的生长。
5. 结果分析及报告
(1) 结果分析：若菌落形态、细菌形态染色和肉汤生长特性，只要有一项不符合炭疽杆菌特征，或在上述鉴定试验项目中，有两项或更多不符合炭疽杆菌特征，可判为非炭疽杆菌。全部符合或仅有一项不符合，可判为炭疽杆菌。
(2) 结果报告：凡结果判为非炭疽杆菌的检验样品，可报告“经检验未发现炭疽芽胞杆菌”；凡结果判为炭疽杆菌的检验样品，可报告“经检验发现炭疽芽胞杆菌”。
有条件时尽可能应用DNA探针等，其敏感性特异性强。同时应注意与类炭疽杆菌的鉴别。
(二). 蜡样芽胞杆菌
为革兰阳性需氧芽胞杆菌，短链状排列，有芽胞和鞭毛。胨化牛奶、液化明胶、卵磷脂酶阳性为主要生化反应特征。微生物学检验，以残余食物为标本，需作细菌定性和活细菌计数定量确诊是否为食物中毒原因菌。菌落粗糙呈蜡状，β溶血，液体培养基中呈混浊和菌膜生长、污染食物无明显感官变化，产生两种类型的产肠毒素，进食后可引起呕吐型或腹泻型食物中毒。
(三). 李斯特菌属 产单核细胞李斯特菌分布于自然界和人动物粪便，常与EB病毒共同感染，引起人和动物传染性单核细胞增多症。还可引起脑膜炎、菌血症、食物中毒。可多途径传染，以溶血素和菌体表面成分为主要致病物质。菌体为革兰阳性短小杆菌，无芽胞、
动力随温度而改变，荚膜随营养而生，4℃冷增菌。 （四）丹毒丝菌属 红斑丹毒丝菌以感染动物为主，如猪丹毒。人类接触有病动物而被感染，引起红斑丹毒丝菌病，为急性传染病，体温39℃以上，局部皮肤红肿，称类丹毒，继而发展为淋巴管炎，也可引起急性败血症或心内膜炎。污染奶制品可引起食物中毒。该菌为革兰阳性，形态与放线菌相似。
(五)..加特纳菌属 阴道加特纳菌（GV）和厌氧菌过度生长，导致阴道微生态失调，而引起细菌性阴道病（BV）。GV为革兰阳性杆菌，无特殊结构，具多形态性。阴道分泌物直接
涂片可见线索细胞，胺试验阳性，pH>4.5为重要鉴定试验。
㈥ 棒状杆菌属
1. 主要特点 棒状杆菌属（Corynebacterium）种类繁多，是一群菌体呈棒状的革兰阳性杆菌，归属放线菌科，与分枝杆菌属、奴卡菌属胞壁有共同成分。棒状杆菌属细菌共同的特点是：革兰阳性，无特殊结构，呈不规则栅栏状排列；胞壁多糖为阿拉伯糖和半乳糖，脂质含有短链分枝菌酸。 2. 白喉棒状杆菌特性
（1）形态染色 典型白喉棒状杆菌为细长微弯，一端或两端膨大的革兰阳性杆菌，无特殊结构。细菌排列成不规则栅栏状或XVW等形。用美蓝、Albert法、Neisser法等染色可显示与菌体着色不同的异染颗粒（metachromatic granule）其主要成份是核糖核酸和多偏磷酸盐，与本菌的鉴定和营养有关。
（2）培养特性 本菌为需氧或兼性厌氧菌，营养要求高。在BAP上长出灰白色、不透明的S型菌落。轻型菌落周围有狭窄β溶血环；在吕氏血清和鸡蛋清斜面生长迅速，形成灰白色细小有光泽的菌落，涂片染色异染颗粒明显。标本分离培养本菌常用亚碲酸钾血平板，亚碲酸钾能抑制杂菌，本菌能吸收碲盐还原为金属碲沉积于菌体内，使菌落呈黑色。 （3）生化反应 本菌触酶阳性，分解葡萄糖、麦芽糖、半乳糖、糊精、还原硝酸盐。不分解乳糖，不液化明胶、吲哚和脲酶试验阴性。
（4）抗原构造 三种生物型表面具有型特异性抗原称K抗原，为不耐热不耐碱的蛋白质，可致抗菌免疫和超敏反应，细胞壁具有耐热抗原，为阿拉伯半乳糖，是寄生人和动物的棒状杆菌共同抗原， 并与分枝杆菌和诺卡菌属有交叉抗原。
（5）抵抗力 本菌对干燥、寒冷、日光等因素较其他无芽胞菌强，对湿热和常用消
毒剂敏感。
3. 临床意义
白喉棒状杆菌是白喉的病原菌，白喉是一种急性呼吸道传染病，因患者咽喉部粘膜具有灰白色假膜而名。传染源为患者和带菌者，以飞沫和玩具等为媒介传染。本菌不侵入血液，在粘膜局部定植并产生白喉毒素，引起局部炎症和侵入血液形成毒血症，致全身中毒症状。白喉毒素具有强烈细胞毒作用，可使局部粘膜上皮细胞产生炎症、渗出和坏死反应，渗出的纤维素和局部细菌、炎症细胞、坏死粘膜紧密结合在一起形成假膜，不易拭去。若假膜延伸并脱落于气管，可致患者于疾病早期窒息死亡。
白喉棒状杆菌产生外毒素，必须有两个条件：即产毒素基因和菌体无机铁含量。只有携带有产毒素基因（tox+）β-棒状噬菌体（Corynephage β）的溶源性菌株才能产生外毒素。白喉毒素(diphtheria exotoxin)是一种酶原，经酶蛋白降解后，分成A、B两个多肽片段，B肽链无酶活性，有1个受体结合区和1个转位区，与易感细胞表面受体结合，显示其选择性亲和力；A肽链有酶活性，但不能单独侵入细胞；通常A肽链由B肽链携带，附着于细胞膜受体并转运入胞质内。A肽链使细胞内延伸因子II（EF-2）失活，易感细胞蛋白质合成障碍。常见的易感细胞有心肌、外周神经、肝、肾、肾上腺等组织，可引起相应的临床症状。病后可获得以体液免疫为主的牢固免疫力。对白喉患者必须早期足量使用白喉抗毒素（diphtheria antitoxin,DAT）。
4. 微生物学检验
（1）标本的采集 取疑似假菌膜边缘或鼻咽部和扁桃体分泌物，通常取双份标本。 （2）检验方法 ①显微镜检查 将标本直接涂片，分别作革兰染色和异染颗料染色
法，镜检发现革兰阳性棒状杆菌，形态典型有明显异染颗料，可作初步报告，作为临床早期诊断的依据。②分离培养 将标本接种于亚碲酸钾血平板、BAP或吕氏血清斜面。③鉴定试验：亚碲酸钾血平板形成黑色菌落，毒力试验常用方法有Elek平板毒力试验、SPA协同凝集素试验、对流电泳、动物试验。
5. 耐药性 本菌对青霉素、红霉素、氯霉素等广谱抗生素敏感，但对磺胺类耐药。 6. 结果分析和报告
（1）经革兰染色和异染颗粒染色，形态典型有明显异染颗粒者可作“检出形似白喉棒状杆菌”的初步报告。
（2）经亚碲酸钾血平板分离到黑色菌落，任何一种毒力试验阳性者，可报告“检出白喉棒状杆菌产毒菌株”。
㈦放线菌属和诺卡菌属
对人致病的放线菌为革兰阳性，可分为含分枝菌酸的诺卡菌属和不含分枝菌酸的放线菌属两大类。诺卡菌属，菌丝末端分枝不膨大，抗酸染色弱阳性，严格需氧，形成淡黄色粗颗粒样的菌落，可致外源性感染。放线菌属为厌氧或微需氧，属粘膜腔正常菌群，条件致病，多为慢性感染，形成瘘管，排出黄色硫磺颗料，压片可见菌丝末端膨大，呈菊花样排列。这是放线菌病诊断的主要依据之一。
