链球菌

2024-05-13 19:28   

链球菌

链球菌是化脓性球菌的另一类常见的细菌，广泛存在于自然界和人及动物粪便和健康人鼻咽部，大多数不致病。医学上重要的链球菌主要有化脓性链球菌、草绿色链球菌、肺炎链球菌、无乳链球菌等。引起人类的疾病主要有：化脓性炎症、毒素性疾病和超敏反应性疾病等。
中文名：链球菌
拉丁学名：Streptococcus
界：细菌界
门：厚壁菌门
纲：芽孢杆菌纲
目：乳杆菌目
科：链球菌科
属：链球菌属
分布区域：世界各地
存在：人及动物粪便和健康人鼻咽部

医学信息
细胞沿一个平面分裂，常排列成链状的细菌。革兰氏染色阳性，但在陈旧培养基或脓液标本中常呈阴性。广泛分布于自然界。分为致病性和非致病性两大类。
根据在血琼脂培养基上的溶血特征可分为三种不同类型：
甲型（α）溶血性链球菌又称草绿色链球菌，菌落周围出现草绿色溶血环，通常寄居在人的口咽腔、呼吸道及肠道中，致病力弱。
乙型（β）溶血性链球菌产生强烈的溶血毒素，在血琼脂培养基上，可使菌落周围出现宽2～4毫米、界限分明、无色透明的溶血环，致病力强，能引起人类多种疾病、根据抗原构造不同，又分成A、B、C、D等20个群，在每一群中，因表面抗原的不同，又分成若干亚群，对人类有致病性的绝大多数属于A群。
丙型（γ）链球菌不溶血，对人类无致病作用。链球菌所致疾病具有复杂而多样的特点，一方面，由于细菌类型多，且既有侵袭力也有毒素；另一方面，人体各组织器官均高度易感，且有变态反应机制参与发病。链球菌产生的侵袭性酶有：透明质酸酶、链激酶和链道酶等；产生的毒素有：链球菌溶血素、红疹毒素。变态反应性疾病如风湿热、急性肾小球性肾炎等，均可由A群链球菌感染引发。

生物学性状
形态染色
球形或卵圆形，直径0.6～1.0um，多数呈链状排列，短者4～8个细菌组成，长者有20～30个细菌组成。链的长短与菌种及生长环境有关，在液体培养基中形成链状排列比在固体培养基中形成的链长。幼龄菌大多可见到透明质酸形成的荚膜，如延长培养时间，荚膜可被细菌自身产生的透明质酸酶分解而消失。无芽胞，无鞭毛，有菌毛样结构，含M蛋白，革兰氏染色阳性。
基因组特征
化脓性链球菌M1株的基因组大小为1.85Mb，编码1752个ORF，G+C含量占38.5%。毒力因子基因超过50个。
培养特性
需氧或兼性厌氧，有些为厌氧菌。营养要求较高。普通培养基中需加有血液、血清、葡萄糖等才能生长。最适温度37℃，最适PH7.4～7.6，血琼脂平板上形成灰白色、有乳光、表面光滑、边缘整齐、直径0.5—0.75mm的细小菌落，不同菌株有不同溶血现象。肺炎链球菌与甲型溶血性链球菌均产生α溶血环。肺炎链球菌可产生自溶酶，因此平板培养48小时候，菌体可自溶，菌落中央下陷呈脐状；若是在液体培养基中培养，液体初期呈浑浊状态，继而逐渐变澄清。自溶酶在细菌生长的稳定期可被激活，也可被胆汁或胆盐激活。
生化反应
能发酵简单的糖类，产酸不产气。一般不分解菊糖，不被胆汁或1%去氧胆酸钠所溶解。这两种特性用来鉴定甲型溶血型链球菌和肺炎球菌。链球菌与葡萄球菌不同，不产生过氧化氢酶。
抗原结构
主要有三种：
1．核蛋白抗原或称P抗原，无特异性，各种链球菌均同，与葡萄球菌有交叉。
2．多糖抗原或称C抗原系统族特异性抗原，是细菌壁的组成成份。对人致病的90%属于A群，其次为B群，其它群少见。
3．蛋白质抗原或称表面抗M、R、T、S等四种不同性制质的抗原组份，具有型特异性。是链球菌细胞壁的蛋白质抗原，位于C抗原外层，同族链球菌可根据表面抗原不同进行分型，如A族链状菌可据此分为60多型。
分类
1．根据对红细胞的溶血能力
⑴甲型溶血性链球菌（α-Hemolytic streptococcus）菌落周围有1～2mm宽的草绿溶血环，称甲型溶血或α溶血。这类链球菌亦称草绿色链球菌（Streptococcus viridans）。此类链球菌为条件致病菌。
⑵乙型溶血性链球菌（β-Hemolytic streptococcus）菌落周围形成一个2～4mm宽，界限分明、完全透明的溶血环，完全溶血，称乙型溶血或β溶血。这类细菌又称溶血性链球菌（Streptoccus hemolyticus），致病力强，引起多种疾病。
⑶丙型链球菌（γ-Streptococcus）不产生溶血素，菌落周围无溶血环，故又称不溶血性链球菌（Streptococcusnon-hemolytics），一般不致病。
2．根据抗原结构分类
按C抗原不同可分类A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V等20个群。对人致病的大多属于A群。A群又称为化脓性链球菌 （Pyogenic streptococcus）。
3．根据对氧需求分类
可分为需氧、兼性厌氧和厌氧三大类链球菌。
抵抗力
抵抗力不强，60℃3分钟可杀死大部分链球菌，对一般消毒剂敏感，在干燥尘埃中可存活数日，对青霉素、红霉素、氯霉素、四环素等均敏感，耐药性低。

致病性
致病物质
A群链球菌有较强的侵袭力，可产生多种侵袭性酶和外毒素。
1．M蛋白 是链球菌细胞壁中的蛋白质组份，具有抗吞噬和抗吞噬细胞内的杀菌作用。纯化的M蛋白能使纤维蛋白原沉淀，凝集血小板，白细胞，溶解多形核细胞，并抑制毛细血管中的细胞的移动。M蛋白有抗原性，刺激机体产生型特异性抗体，并与变态反应疾病有关。
2．脂磷壁酸（LTA） 与细菌粘附于宿主细胞表面有关，大多数LAT位于细胞膜和肽聚糖之间，通过肽聚糖孔伸展至细菌细胞表面，人类口腔粘膜和皮肤上皮细胞、血细胞等细胞膜上均有LAT的结合位点。
3．透明质酸酶（Hyaluronidaes）能分解细胞间质的透明质酸，使病菌易于在组织中扩散。又称为扩散因子。
4．链激酶(Streptokinase ，SK）又称链球菌溶纤维蛋白酶（血浆蛋白酶原，成为血浆蛋白酶，即可溶解血块或阻止血浆凝固，有利于细菌在组织中的扩散。耐热，100℃50分钟加热仍保持活性。链激酶抗体能中和该酶的活性。
5．链道酶（Streptodonase，SD）又名脱氧核糖核酸酶（菌产生。此酶能分解粘稠脓液中具有高度粘性的DNA，使脓汁稀薄易于扩散。产生的相应抗体有中和该酶的活性。用链激酶、链道酶制剂进行皮肤试验作为测定机体细胞免疫的一种方法。
6．链球菌溶血素（Streptolysin）有溶解红细胞，杀死白细胞及毒害心脏的作用，主要有“O”和“S”两种。
对氧敏感链球菌溶血素O（Streptolysin O，SLO）为含-SH基的蛋白质，对氧敏感，遇氧时一SH基即被氧化为-SS-基，暂时失去溶血能力。若加入0.5%亚硫酶钠和半胱氨酸等还原剂，又可恢复溶血能力。溶血素O能破坏白细胞和血小板。动物试验又证实对心脏有急性毒害作用，使心脏骤停。抗原性强，感染后2～3周，85%以上病上产生抗“O”抗体，病愈后可持续数月甚至数年，可作为新近链球菌感染，或可能风湿活动的辅助诊断。
对氧稳定链球菌溶血素“S”（Streptolysin S，SLS）是一种小分子的糖肽，无抗原性。对氧稳定，对热和酸敏感。血平板所见透明溶血是由“S”所引起，能破坏白细胞和血小板，给动物静注可迅速致死。注射小鼠腹腔，引起肾小管坏死。
7．致热外毒素（Pyrogenic extoxin）又称红疹毒素（Erythrotoxin）或猩红热毒素（Scarletfever toxin），是人类猩红热的主要致病物质，为外毒素，使病人产生红疹。该毒素是蛋白质，对热稳定，具有抗原性，则产生的毒素能中和该毒素的活性。但可分为A、B、C三种不同抗原性的毒素。无交叉保护作用。该毒素还有内毒素样的致热作用，对细胞或组织有损害作用。
所致疾病
1．化脓性炎症由皮肤伤口侵入，引起皮肤及皮下组织化脓性炎症，如疖痈，蜂窝组织炎、丹毒等。沿淋巴管扩张，引起淋巴管炎，淋巴腺炎，败血症等，经呼吸道侵入，常有急性扁桃腺炎、咽峡炎，并蔓延周围引起脓肿、中耳炎、乳突炎、气管炎、肺炎等。不卫生接生，经产道感染，造成“产褥热”。
2．猩红热 由产生致热外毒素的A族链球菌所致的急性呼吸道传染病，临床特征为发热、咽峡炎、全身弥漫性皮疹和疹退后的明显脱屑。
3．超敏反应性疾病
风湿热由A族链球菌的多种型别引起，临床表现以关节炎、以肌炎为主。致病机理认为两种：一是第Ⅱ型变态反应，链球菌细壁多糖抗原和心肌瓣膜，关节组织糖蛋白有共同抗原性，胞壁蛋白抗原和心肌有共同抗原性。二是第Ⅲ型变态反应，可能是M蛋白的免疫复合物沉积于心瓣膜和关节滑液膜上造成。
急性肾小球肾炎 多见于儿童和少年，大多数由A族12型链球菌引起。临床表现为蛋白尿、浮肿和高血压。也是一种变态反应性疾病。链球菌的某些抗原与肾小球基底膜有共同抗原，机体针对链球菌所产生的抗体与肾小球基底膜发生反应，属第Ⅱ型变态反应。由链球菌的M蛋白所产生的相应抗体形成的免疫复物沉积于肾小球基底膜，造成基底膜损伤，属于第Ⅲ型变态反应。
4．其他疾病
B族链球菌又称无乳链球菌（Streptococus agalactiae）当机体免疫功能低下时，可引起皮肤感染、心内膜炎、产后感染、新生儿败血症和新生儿脑膜炎。
甲型溶血性（草绿色）链球菌 人类口腔和上呼吸道的正常菌群，若心脏瓣膜已有缺陷或损伤，本菌可在损伤部位繁殖，引起亚急性细菌性心内膜炎。在拔牙或摘除扁桃体时，寄居在口腔、龈缝中的草绿色链球菌可侵入血流引起菌血症。还可引起龋齿。
免疫性
A族链球菌感染后，可产生特异免疫，主要是M蛋白的抗体（lgG）。由于型别多，无交叉免疫性。猩红热病后可产生对同型红疹毒素的抗体，建立同型抗毒素免疫。检测易感人群对猩红热有无感受性的试验称为狄克氏试验（Dick test），即用一定量红疹毒素作皮肤试验。

微生物学检查法
根据链球菌所致疾病不同，可采取脓汁、咽拭、血液等标本送检。
直接涂片镜检
取脓汁涂片，革兰氏染色，镜检，发现革兰氏阳性呈链状排列的球菌，就可以初步诊断。
分离培养
脓汁或棉拭直接划线接种在血琼脂平板上，孵育后观察有无链球菌菌落。根据溶血性不同，可区分为甲型、乙型或丙型链球菌。有β溶血的菌落，应与葡萄球菌区别；α溶血的菌落，要和肺炎球菌鉴别。疑有败血症的血标本，应先在葡萄糖肉汤中增菌后再在血平板上分离鉴定。心内膜炎病例，培养草绿色链球菌宜孵育3个星期以上。
血清学试验
抗链球菌溶血素O试验（Anti-streptolysin O test,ASO test）简称抗O试验。常用于风湿热的辅助诊断。患者血清中的抗O大多在250单位左右，活动者一般超过400单位。
Dick试验 猩红热病人早期阳性，病后转阴。

防治原则
链球菌感染的防治原则与葡萄球菌相同。链球菌主要通过飞沫传染，应对病人和带菌者及时治疗，以减少传染源。空气、器械、敷料等注意消毒。对急性咽峡炎和扁桃体炎患者，尤其是儿童，须治疗彻底，防止超敏反应性疾病的发生。所有溶血性A链球菌对磺胺、青霉素及红霉素等都敏感。其他族细菌对抗生素的敏感不同，临床应用最好作药物敏感试验。

A群链球菌
生物学性状
1．链状排列的革兰阳性圆形或卵圆形球菌。培养早期有荚膜。细胞壁外有菌毛样结构，含M蛋白。培养日久，老龄菌或被吞噬后，可呈革兰阴性。
2．营养要求较高。
血琼脂平板上形成灰白色，光滑型，小菌落，多数菌株有β溶血现象。
液体培养基中易形成长链，管底呈絮状沉淀。
3．生化反应触酶阴性。一般不分解菊糖，不被胆汁溶解，据此可区别甲型溶血性链球菌与肺炎链球菌。
4．抗原构造主要有：
⑴蛋白质抗原 有型特异性，有多种，与致病性有关的是M蛋白。
⑵多糖或C抗原有群特异性。
⑶核蛋白抗原 无特异性，不仅各型链球菌均相同并且与葡萄球菌有交叉。
5．抵抗力较弱，极少有耐药株形成。但耐干燥。
致病性
A群链球菌也称化脓性链球菌或溶血性链球菌，是感染常见的病原菌之一。
1．致病物质主要有三大类：
⑴细胞壁成分
1）脂磷壁酸（LTA）：与M蛋白共同组成A群链球菌的菌毛结构，增强对细胞的粘附性。
2)M蛋白：是A群链球菌细胞壁中的表面蛋白质成分，有近100个血清型。
①有抗吞噬和抵抗杀菌作用；②与心肌，肾小球基底膜有共同抗原，故与某些超敏反应性疾病发生有关。
3）肽聚糖：有致热，溶解血小板等作用。
4）细胞壁受体：有利于细菌粘附宿主细胞。
5)F蛋白：能与上皮细胞表面的纤维粘连蛋白结合，以利于细菌在体内定植。
⑵外毒素类
1) 致热外毒素：是人类猩红热的主要毒性物质。由携带溶原性噬菌体的A群链球菌菌株产生，耐热，有抗原性，有A,B,C三个血清型。
2) 链球菌溶素：有溶解红细胞，破坏白细胞和血小板的作用。根据对O2的稳定性分为两种：
●SLO：绝大多数A群菌株能产生SLO，是一种含-SH基的蛋白质。
1）对氧敏感，遇O2时失去溶血活性。
2）对多种细胞有毒性作用，对心肌有急性毒性作用，可引起心跳骤停。
3）抗原性强，SL0抗体可阻止SLO的毒性作用，风湿热患者该抗体滴度较高，活动性病例升高更为显著，一般其效价在1:400以上，因此，测定其含量可作辅助诊断。
●SLS：多数A,C,G群链球菌产生。链球菌在血琼脂平板上菌落周围的β溶血环就是由这种对O2稳定的SLS所致.无抗原性。
⑶侵袭性酶
1) 透明质酸酶：能分解细胞间质的透明质酸，使病菌易于在组织中扩散。
2）链激酶（SK）：能使血液中的纤维蛋白酶原转化为纤维蛋白酶，故可溶解血块或阻止血浆凝固，有利于病菌在组织中扩散。临床上用重组的链激酶治疗急性心梗效果较好。
3) 链道酶（SD）：能降解脓汁中有高度粘稠性的DNA，使脓汁稀薄，利于病菌扩散。现已将SK,SD制成酶制剂，临床上用以液化脓性渗出物，以利于抗菌物药物的治疗。
2．所致疾病
A群链球菌可经空气飞沫，皮肤伤口和污染食品等多途径而感染，引起以下三种类型疾病：
⑴化脓性感染
1）皮肤皮下组织感染：淋巴管炎，淋巴结炎，蜂窝组织炎，痈，脓疱疮等。
2）其他系统感染：扁桃体炎，咽峡炎，鼻窦炎，中耳炎等。
⑵中毒性疾病 猩红热，链球菌毒素休克综合征。
⑶超敏反应性疾病风湿热和急性肾小球肾炎。
免疫性
感染后，血清中可出现多种抗体，主要是抗M蛋白抗体，可增强吞噬细胞的作用，能保护机体免受同型链球菌的再感染。但由于型别多，各型间无交叉免疫，故可反复感染。
患过猩红热后可获得牢固的同型抗毒素免疫。
微生物学检查
1．可采取脓汁，鼻咽拭子，血液等标本。
2．直接涂片镜检：观察菌体特征，作初步诊断。
3．分离培养与鉴定：观察血琼脂平板上的菌落，如有β溶血，应注意与葡萄球菌鉴别；
如有α溶血，应注意与肺炎链球菌鉴别：菊糖发酵试验(--），胆汁溶菌试验（--)。
4．血清学试验：抗O试验。
测患者血清中抗O抗体：250单位左右，辅助诊断风湿热。
>400单位，活动性风湿热。
防治原则
1．及时治疗病人和带菌者，以减少传染源。
2．注意对空气，器械和敷料等的消毒。
3．对急性咽峡炎和扁桃体炎儿童患者须治疗彻底，以防止急性肾小球肾炎，风湿热及亚急性细菌性心内膜炎的发生。
4．治疗：A群链球菌感染，青霉素G为首选药物。

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