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第二节
革兰氏阴性菌

一、肠杆菌科细菌

肠杆菌科( Enterobacteriaceae )细菌是一大群形态、生物学特性相似,需氧或兼性厌氧的革兰氏阴性杆菌,广泛分布在自然界,可栖居在人和动物的肠道内,多数是人肠道的正常菌群,也可存在于水、土壤或腐败的物质上。多数为条件致病菌,少数为致病菌,菌科内各菌属之间特征没有清晰的界限。

肠杆菌科细菌是临床最常见的病原菌,是泌尿道、呼吸道、肠道、腹腔和盆腔等感染的常见病原菌,也是慢性阻塞性肺疾病急性加重、支气管扩张合并感染的主要病原菌之一。

肠杆菌科细菌也是人和动物肠道感染的重要病原菌,主要引起各种急性、慢性肠道感染,食物中毒,腹泻等。除志贺菌外,多数肠杆菌科细菌可引起肠道外感染,如大肠埃希菌等可引起泌尿道、呼吸道、伤口和中枢神经系统等感染,且往往为获得性感染。

(一)大肠埃希菌

埃希菌属( Escherichia )是肠杆菌科细菌中最常见的菌属。近些年,我国大肠埃希菌中超广谱β-内酰胺酶( extended - spectrum β- lactamase ESBLs )的检出率呈逐年增长趋势,形成对各类β-内酰胺酶类药物的耐药,并且随着碳青霉烯类抗感染药物在临床上的广泛应用,耐碳青霉烯类抗感染药物肠杆菌科细菌(carbapenemresistant Enterobacteriaceae ,CRE)正在医院内出现,需要引起足够的重视。

1.致病性

埃希菌属是人体肠道的正常菌群,当宿主免疫力降低或细菌侵入肠外组织或器官时,可引起肠道外感染。埃希菌属包括6个种,其致病因素主要与侵袭力、内毒素和肠毒素有关。

大肠埃希菌常引起各种肠内外的感染,其中肠道外感染以泌尿系感染为主。而肠道感染来自大肠埃希菌中的致病菌株,能引起不同程度的腹泻乃至霍乱样严重腹泻,并能引起致死性并发症。根据其不同的血清型别、毒力和所致临床症状的不同,引起人腹泻的大肠埃希菌可分为5种:

(1)肠毒素型大肠埃希菌:

是儿童急性腹泻和旅行者腹泻的重要病原菌。主要临床特征是恶心、腹痛、水样便和低热。

(2)肠致病性大肠埃希菌:

是流行性婴幼儿腹泻的主要病原菌。主要引起婴幼儿肠道感染,偶见于成人。主要临床特征是发热、呕吐、腹泻,便中多黏液无血,其病程较长。

(3)肠侵袭型大肠埃希菌:

主要侵犯较大儿童和成人,所致疾病很像痢疾。临床特征有高热不适、痉挛性腹痛、水泻和中毒症状等,继而黏液血便。

(4)肠出血性大肠埃希菌:

多为水源性或食源性感染,临床特征为体温不高或稍高、痉挛性腹痛,腹泻不明显。开始水样,继而便中含大量血液。最具代表性的血清型是O157:H7。

(5)肠凝聚性大肠埃细菌:

可引起婴儿持续性腹泻、脱水,偶有血便。

2.实验室检查
(1)标本采集:

肠道外感染标本主要有尿、血、脓液等,尿液标本要尽量采集早晨清洁中段尿进行定量培养。肠道内感染标本可采集患者粪便、食物残渣和肛门拭子等,根据需要接种相应的培养基。

(2)染色镜检:

埃希菌属细菌为革兰氏阴性杆菌,单个或成对存在。

(3)分离培养鉴定:

埃希菌属细菌为需氧或兼性厌氧生长,最适生长温度为35℃。能在普通琼脂上生长,无特殊营养需求。一般培养18~24h后,菌落成圆形、扁平、边缘整齐、灰白色、不透明,部分菌株可产生透明溶血环。

(4)药物敏感性试验:

对于肠道外感染的大肠埃希菌利用自动药敏系统、纸片扩散法等可进行药敏试验。

(二)肺炎克雷伯菌

肺炎克雷伯菌( K.pneumoniae )通常存在于人体体表、鼻咽部及肠道等处,其中肠道是该菌属细菌定植的常见部位,粪便污染是造成患者感染的重要来源,且在住院患者和使用抗感染药物的成人中,细菌携带率会成倍增加。目前,在大型综合性医院获得性感染的肺炎克雷伯菌中,40%~50%对三代、四代头孢菌素耐药,其主要耐药机制为产ESBLs。碳青霉烯类药物被认为是治疗耐药革兰氏阴性菌感染的最后一道防线,而碳青霉烯类耐药菌,尤其是耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的检出率快速上升,已成为当前临床抗感染治疗的难题。 CHINET 细菌耐药性监测数据显示肺炎克雷伯菌对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别从2005年的3%和2.9%上升到了2018年的25.0%和26.3%。

1.致病性

肺炎克雷伯菌在临床标本中较常见,当机体免疫力降低或长期大量使用广谱抗菌药物,导致菌群失调时可引起感染。可引起原发性肺炎,还能引起各种肺外感染,包括肠炎、脑膜炎、泌尿道感染及菌血症,是酒精中毒、糖尿病和慢性阻塞性肺疾病患者并发肺部感染的潜在风险因素。近年来,有研究发现,肺炎克雷伯菌已经取代大肠埃希菌成为细菌性肝脓肿的主要致病菌。其中在3.0%~7.8%的肝脓肿患者中,肺炎克雷伯菌能够经过血源途径播散到肺、眼、脑、中枢神经系统和筋膜等处形成侵袭性综合征,发病率和死亡率高达4%~8%。

2.实验室检查
(1)标本采集:

根据临床表现在相应感染部位采集标本。在采集血液、脑脊液等体液标本时,应进行严格的皮肤消毒,避免污染。采集痰标本时,应充分告知患者留样方法和要求、必要时采用气管镜下防污染毛刷或者肺泡灌洗采样,提高下呼吸道标本质量。

(2)染色镜检:

为革兰氏阴性杆菌,单个、成双或短链状排列。

(3)分离培养鉴定:

克雷伯菌属为条件致病菌,无鞭毛,无芽孢,在营养丰富的琼脂培养基上的培养物可见菌体外有明显的荚膜。培养特性为兼性厌氧,营养要求不高,在培养基上可形成较大凸起、灰白色、黏液型的菌落,相邻菌落容易发生融合,用接种针蘸取时可挑出长细丝。

(4)分子生物学检测:

质粒分析、核糖分型、脉冲场凝胶电泳等可用于克雷伯菌属细菌的分型检测。

(5)药物敏感性试验:

利用自动药敏系统、纸片扩散法等行药敏试验。

二、非发酵革兰氏阴性杆菌

非发酵菌( non - fermentation )是一大群需氧或兼性厌氧、无芽孢、不发酵葡萄糖或仅以氧化形式利用葡萄糖的革兰氏阴性杆菌或球杆菌,广泛存在于人体表、开放体腔以及医院的环境中,多为条件致病菌。近年来,由非发酵菌引起的临床感染日益增多,部分菌株呈现多重耐药和泛耐药。

(一)鲍曼不动杆菌

鲍曼不动杆菌( A.baumannii )具有强大的获得耐药性和克隆传播的能力,多重耐药、广泛耐药、全耐药鲍曼不动杆菌呈世界性流行,导致的院内感染增多是抗菌药物选择压力、耐药基因水平传播和耐药克隆菌株传播共同作用的结果。

1.致病性

本菌属细菌为条件致病菌,能够在人体皮肤表面潮湿的环境中,甚至在干燥的物体表面生存。长时间住院、入住监护室、接受机械通气、侵入性操作、抗菌药物暴露以及有严重基础疾病的患者均易发生鲍曼不动杆菌感染,鲍曼不动杆菌可引起医院获得性肺炎、血流感染、腹腔感染、中枢神经系统感染、泌尿系统感染、皮肤软组织感染等。鲍曼不动杆菌院内感染最常见的部位是肺部,是医院获得性肺炎、呼吸机相关肺炎重要的致病菌。

2.实验室检查
(1)标本采集:

鲍曼不动杆菌易在住院患者皮肤、结膜、口腔、呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道等部位定植。在采集血液、脑脊液等体液标本时,应进行严格的皮肤消毒、避免污染。血培养应当严格按照规范进行。采集痰标本时,应充分告知患者留样方法和要求、必要时采用气管镜下防污染毛刷采样或肺泡灌洗液留样。

(2)染色镜检:

不动杆菌属细菌为革兰氏阴性杆菌,常成双排列,有时形成丝状或链状,无鞭毛、无动力、无芽孢。

(3)分离培养鉴定:

该属细菌专性需氧,对营养要求一般,在普通琼脂平板上生长良好,最适生长温度为33~35℃。在血平板上形成光滑、灰白色、边缘整齐的菌落,也可形成黏液状、粗糙和扩展样菌落。在临床实际工作中,本属细菌常采用商品化试剂盒或全自动细菌鉴定系统进行鉴定。

(4)分子生物学检测:

PCR检测相关基因已经成为鲍曼不动杆菌快速鉴定的方法之一。通过多重PCR以相关基因为靶基因,可以实现对多克隆菌群的快速鉴定分型。脉冲场凝胶电泳和核糖体核型分析可用于研究鲍曼不动杆菌的暴发性感染的流行病学问题。

(5)药物敏感性试验:

不动杆菌属细菌利用自动药敏系统、纸片扩散法等行药敏试验。

(二)铜绿假单胞菌

铜绿假单胞菌( P . aeruginosa )分布广泛,土壤水和空气中均有存在,为条件致病菌。其还可存在于各种水性溶液中,包括泳池、美容液、接触镜用液等。在医院环境中可以存在于消毒剂软膏、肥皂水透析液中,是院内感染的主要病原菌之一。在人体内主要定植在胃肠道、鼻黏膜、咽喉、潮湿的皮肤表面。CHINET细菌耐药性监测显示,2018年铜绿假单胞菌对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别为30.7%和25.8%。

1.致病性

铜绿假单胞菌含有多种毒力因子,包括黏附素、内毒素、外毒素、多糖荚膜样物质、绿脓菌素及侵袭性酶类等,在细菌的侵入扩散和感染中发挥重要作用。铜绿假单胞菌常引起烧伤创面感染、伤口感染、眼部感染、外耳道炎、骨软骨炎、心内膜炎、脑膜炎、脑脓肿等。在医院内,铜绿假单胞菌可引起呼吸机相关性肺炎、手术切口感染、植入物感染等。

2.实验室检查
(1)标本采集:

假单胞菌属对外界环境的抵抗力较强,对标本的采集、运送和储存无特殊要求,可根据患者临床表现和感染部位采集相应标本。

(2)染色镜检:

假单胞菌属细菌为革兰氏阴性杆菌,无芽孢、无荚膜,鞭毛染色可见鞭毛。在暗视野显微镜或相差显微镜下观察可见其运动活泼。

(3)分离培养鉴定:

假单胞菌属细菌专性需氧,生长温度范围广,最适生长温度为30~37℃,少数细菌能在4℃或42℃生长。在血琼脂平板上,可形成灰白色至灰绿色、大小不一、扁平或凸起、光滑或粗糙、边缘规则或不规则的多种形态的菌落,常有β溶血环。生长过程中还可产生各种水溶性色素,如绿脓菌荧光素、绿脓素、红脓素、黑脓素。目前,临床鉴定假单胞菌属细菌都采用商品化、自动化的鉴定系统,正确率可达90%~100%。

(4)药物敏感性试验:

假单胞菌属细菌利用自动药敏系统、纸片扩散法等行药敏试验。该菌在治疗过程中易产生耐药性,所以每隔3~4天需重新分离细菌做药敏试验。

(三)嗜麦芽窄食单胞菌

嗜麦芽窄食单胞菌( S . maltophilia )天然产L1型金属β-内酰胺酶和L2型头孢菌素酶,能水解包括头孢菌素类、碳青霉烯类抗感染药物在内的几乎所有β-内酰胺类抗感染药物以及某些酶抑制剂的复合制剂;主动外排系统SmeABC、SmeDEF可介导对β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素、氯霉素和喹诺酮类抗菌药物耐药。生物被膜的形成是嗜麦芽窄食单胞菌耐药性的又一因素,嗜麦芽窄食单胞菌借助生物被膜不仅可以黏附于医用材料(如气管插管),也可黏附于组织细胞上,长期定植于体内,是慢性感染反复发作的主要原因。随着广谱抗菌药物和免疫抑制剂的广泛应用,侵袭性操作的不断增多,该菌的分离率呈逐年上升趋势,CHINET2017年度耐药监测数据表明,嗜麦芽窄食单胞菌占所有革兰氏阴性菌的4.45%,非发酵菌的11.9%。

1.致病性

嗜麦芽窄食单胞菌是条件致病菌,广泛分布于自然界的水、土壤和植物中,也是医院环境中常见的微生物。在非发酵菌引起的感染中,嗜麦芽窄食单胞菌仅次于铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌,位居临床分离率的第三位。嗜麦芽窄食单胞菌常从呼吸道标本中分离,但通常为定植,其感染常出现在免疫力低下、病情危重的患者,可引起免疫力低下患者肺部感染、血流感染、皮肤软组织感染、腹腔感染、颅内感染、泌尿系统感染等。临床上,该菌定植和感染的危险因素主要有广谱抗感染药物治疗、化疗、机械通气、导管插入及粒细胞减少等。

2.实验室检查
(1)标本采集:

应尽可能在病程早期、急性期和在使用抗菌药物之前采集标本,标本采集后及时送检。符合规范采集的血液、脑脊液、胸腹水等无菌体液分离到嗜麦芽窄食单胞菌,对其感染具有诊断价值,但不能作为确诊依据,需结合临床进行判断。

(2)染色镜检:

嗜麦芽窄食单胞菌是革兰氏阴性杆菌,菌体呈直或微弯曲状,单个或成对排列,有动力,无芽孢。

(3)分离培养鉴定:

该菌为专性需氧,营养要求不高,可在各类平板上生长。最适生长温度为30~37℃,近半数菌株在42℃可生长。经过培养后可形成黄色、绿色或浅黄色菌落。长时间培养菌落中心可有变透明的趋势,称为“猫眼”现象。

(4)药物敏感性试验:

利用自动药敏系统、纸片扩散法等行药敏试验。 /OPceUH0swAys2voV/fyiYc9HweDODVOqepssM9Cgx1RAelBcyoJYsOEjZp03jwP

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