大肠杆菌

假单胞菌属（Pseudomonas）属于假单胞菌科（Gammaproteobacteria纲，Proteobacteria型），包含20多个种。其中一些是土壤和水中的天然栖息菌，因此在自然界的物质循环中发挥着重要作用。其他种类在人类（另见“鼻疽和类鼻疽病的病原体”）、动物和植物的病理学中发挥着重要作用。

假单胞菌是革兰氏阴性非发酵细菌，包括假单胞菌属的代表，其典型种是铜绿假单胞菌（蓝脓杆菌），它是许多化脓性炎症疾病的病原体，以及一些其他种。铜绿假单胞菌（蓝脓杆菌）

这种细菌因其脓性分泌物特有的蓝绿色而得名，最早由 A. Lücke 于 1862 年描述。然而，直到 1982 年，S. Gessard 才在纯培养中分离出这种病原体。铜绿假单胞菌属于假单胞菌科。

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铜绿假单胞菌的生化特性

假单胞菌为革兰氏阴性菌，具有运动能力，呈直杆状，长1-3微米，单生、成对或呈短链状分布。铜绿假单胞菌的运动能力源于其拥有一根（极少两根）极性鞭毛（单鞭毛或双鞭毛）。它们不形成芽孢，具有IV型菌毛（菌毛）。在特定条件下，它们能产生荚膜状的多糖类细胞外黏液。此外，还存在一些所谓的黏液样菌株，其黏液量较高。这类细菌最常从囊性纤维化患者的痰液中分离出来。

所有假单胞菌均为专性需氧菌，在简单的营养培养基中生长良好。在液体培养基中，细菌表面会形成一层特征性的灰银色薄膜。在血琼脂上，铜绿假单胞菌菌落周围可见溶血带；为了分离纯铜绿假单胞菌培养物，通常使用添加防腐剂的选择性或鉴别诊断培养基，例如添加亮绿的孔雀石琼脂或添加乙酰胺的CPC琼脂。铜绿假单胞菌的最佳生长温度为37°C，但其最高生长温度为42°C，这使得其能够与其他假单胞菌区分开来。铜绿假单胞菌菌落光滑、圆形、干燥或黏滑（荚膜菌株）。在密集的营养培养基中培养时，铜绿假单胞菌会散发出一种独特的甜香，类似茉莉花、草莓皂或焦糖的味道。铜绿假单胞菌的一个独特生物学特性是它们能够合成水溶性色素，这些色素在培养过程中会为患者的敷料或营养培养基着色。它们通常产生一种吩嗪类色素——蓝绿色的绿脓素，但也能产生一种绿色色素荧光素（绿脓素），这种色素在紫外线下会发出荧光，此外还能产生红色（绿脓素）、黑色（绿脓素）或黄色（氧吩嗪）。

铜绿假单胞菌不会发酵葡萄糖和其他碳水化合物，但它可以氧化这些碳水化合物来获取能量。为了进行鉴别诊断，以便区分假单胞菌和其他革兰氏阴性杆菌，需要在特殊培养基上进行葡萄糖氧化/发酵试验 (OF)。为此，将纯的假单胞菌培养物接种到两个试管中，其中一个在有氧条件下培养，另一个在厌氧条件下培养。由于假单胞菌只能氧化乳糖，因此指示剂的颜色仅在有氧条件下的试管中发生变化。铜绿假单胞菌能将硝酸盐还原为亚硝酸盐，并且还具有蛋白水解活性：它可以液化明胶，水解酪蛋白。铜绿假单胞菌具有过氧化氢酶和细胞色素氧化酶。

许多铜绿假单胞菌菌株会产生一种名为脓毒菌素的细菌素，这种细菌素具有杀菌作用。铜绿假单胞菌菌株的脓毒菌分型用于铜绿假单胞菌的流行病学标记和种内鉴定。为此，需要确定所研究菌株分泌的脓毒菌素谱或其对其他假单胞菌脓毒菌素的敏感性。

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铜绿假单胞菌的抗原特性

由于存在O抗原和H抗原，铜绿假单胞菌的抗原结构非常复杂。细胞壁的LPS是一种特异性的耐热O抗原，用于铜绿假单胞菌菌株的血清分型。耐热鞭毛H抗原具有保护性，疫苗正是基于此。菌毛（菌毛）抗原也存在于铜绿假单胞菌细胞表面。此外，铜绿假单胞菌还产生多种具有抗原特性的细胞外产物：外毒素A、蛋白酶、弹性蛋白酶和细胞外黏液。

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铜绿假单胞菌的致病因素

铜绿假单胞菌和其他假单胞菌致病的主要因素之一是O抗原——细胞壁的脂多糖，其作用机制与其他革兰氏阴性细菌相同。

铜绿假单胞菌具有多种致病因子，这些因子参与假单胞菌感染的发展。其中最重要的是以下几点。

粘附和定植因子是IV型菌毛（菌毛）和铜绿假单胞菌的细胞外粘液。

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毒素

铜绿假单胞菌细胞壁外膜的LPS具有内毒素特性，与患者发热、少尿、白细胞减少等症状的发生有关。

假单胞菌外毒素A是一种皮托毒素，通过抑制细胞和组织中的蛋白质合成，导致细胞代谢严重紊乱。与白喉毒素类似，它是一种ADP-核糖基转移酶，可抑制延伸因子EF-2，从而导致蛋白质合成紊乱。此外，已证实外毒素A与蛋白酶一起抑制免疫球蛋白的合成，并导致中性粒细胞减少症。外毒素A以非活性形式存在，为原毒素，并由体内多种酶激活。外毒素A具有保护作用，即针对它的抗体可以保护宿主细胞免受其损害，并防止菌血症和假单胞菌败血症的发生。

外毒素S（胞外酶S）仅存在于高毒力的铜绿假单胞菌菌株中。其对细胞的损伤机制尚不清楚，但已知由产生胞外酶3的铜绿假单胞菌菌株引起的感染通常会导致死亡。外毒素A和S还会破坏吞噬细胞的活性。

白细胞毒素也是一种细胞毒素，对人类血液粒细胞有明显的毒性作用。

肠因子及通透性因子在肠道型铜绿假单胞菌感染局部组织病变的发生发展中起一定作用，引起水盐代谢紊乱。

攻击性酶

铜绿假单胞菌产生两种溶血素：不耐热磷脂酶C和耐热糖脂。磷脂酶C会破坏肺泡表面表面活性剂中的磷脂，导致呼吸道病变——肺不张（支气管扩张）。

神经氨酸酶还在假单胞菌病原体和囊性纤维化的支气管肺部疾病的发病机制中发挥重要作用，因为它参与了呼吸道粘蛋白的定植。

弹性蛋白酶以及铜绿假单胞菌的其他蛋白水解酶和外毒素A导致铜绿假单胞菌病原体的眼部感染、肺炎和败血症的病变中出现出血、组织破坏和坏死。

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假单胞菌耐药性

铜绿假单胞菌的特点是对抗生素有相当高的耐药性，这是因为这些细菌的外膜由于孔蛋白的先天缺陷而具有较差的通透性，以及细菌合成青霉素酶的能力。

铜绿假单胞菌在几乎完全缺乏食物来源的条件下仍然能够存活：它在淡水、海水甚至蒸馏水中都能很好地生存。此外，已证明铜绿假单胞菌培养物可以在用于储存导管和各种医疗器械、清洗烧伤和外科医院伤口的消毒剂溶液（例如呋喃西林）中存活甚至繁殖。

同时，铜绿假单胞菌对干燥、含氯消毒剂的作用很敏感，在高温（煮沸、高压灭菌）下容易失活。

铜绿假单胞菌引起疾病的流行病学

铜绿假单胞菌病可由自身感染（内源性感染）或外源性感染引起。感染源包括人（病人或细菌携带者），以及自然界的各种天然宿主（土壤、各种淡水和咸水水体）。已确定约5-10%的健康人是各种铜绿假单胞菌菌株的携带者（它们通常定植于肠道），约70%的住院患者也是携带者。铜绿假单胞菌也随处可见：供水和通风系统、水果蔬菜、室内植物、肥皂、洗手液、毛巾表面、呼吸器等。因此，铜绿假单胞菌感染可被视为腐生菌病。铜绿假单胞菌感染的感染机制和途径包括接触传播、呼吸道传播、血液传播和粪口传播。

铜绿假单胞菌感染既可能发生在免疫缺陷且伴有严重并发症（糖尿病、烧伤、白血病、囊性纤维化、肿瘤疾病中的免疫抑制以及器官移植）的个体中，也可能发生于免疫反应正常的个体中。已知铜绿假单胞菌的粘附活性会随着环境温度的升高而增强，因此，去游泳池、桑拿、进行治疗性沐浴也可能诱发铜绿假单胞菌感染。

铜绿假单胞菌是医院内感染（即住院患者所患疾病）的病原体。在诊所内，铜绿假单胞菌的感染可能与医疗操作（膀胱插管、内窥镜检查、伤口清洗、包扎、用消毒剂处理烧伤表面、使用呼吸机等）有关，感染可能通过医护人员的脏手、表面有微生物形成生物膜的器械或使用受污染的溶液而发生。

铜绿假单胞菌通常通过受损组织进入人体。它们附着后，会在伤口或烧伤表面、黏膜或人体皮肤上定植并繁殖。由于人体缺乏针对铜绿假单胞菌感染的免疫机制，局部感染（泌尿道、皮肤、呼吸道感染）可能会发展为广泛感染（全身感染）。菌血症会导致病原体播散并发展为脓毒症，脓毒症通常会形成继发性化脓性感染灶。当暴露于致病因素（外毒素、侵袭性酶）时，器官和系统的功能会受到干扰，并可能引发严重的并发症——弥漫性血管内凝血综合征、休克和呼吸窘迫综合征。

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铜绿假单胞菌引起的疾病症状

铜绿假单胞菌可引起各种部位的化脓性炎症性疾病：伤口感染、烧伤、脑膜炎、尿路感染、皮肤感染、眼部疾病、坏死性肺炎、败血症等。铜绿假单胞菌败血症的死亡率高达50%。

免疫

健康人以及从铜绿假单胞菌感染中恢复的人的血清中发现了抗毒和抗菌抗体，但它们在预防复发性疾病方面的作用却很少被研究。

铜绿假单胞菌所致疾病的实验室诊断

主要诊断方法是细菌学检查。检查材料包括血液（败血症）、脑脊液（脑膜炎）、脓液和伤口分泌物（感染性伤口和烧伤）、尿液（尿路感染）、痰液（呼吸道感染）等。对被检物涂片进行细菌学检查信息量不大。鉴定铜绿假单胞菌时，需要考虑其在CPC琼脂上的生长特性、色素形成、培养物特有气味、焦色素氧化酶试验阳性、嗜热性检测（42°C生长）、以及在OF试验中氧化葡萄糖的能力。细菌种内鉴定需要进行血清分型、噬菌体分型和噬菌体分型。

血清学研究方法旨在通过完整的免疫荧光试验、调理吞噬反应和一些其他测试来检测针对铜绿假单胞菌抗原（通常是外毒素 A 和 LPS）的特异性抗体。

治疗铜绿假单胞菌引起的疾病

抗生素用于治疗假单胞菌感染，建议联合使用不同种类的药物。仅在确定抗生素谱后才可进行抗生素治疗。紧急情况下，抗生素仅凭经验使用。

为了治疗严重形式的铜绿假单胞菌感染，还可以使用从用多价铜绿假单胞菌疫苗免疫的志愿者血液中获得的高免疫血浆。

对于由铜绿假单胞菌引起的皮肤感染（营养性溃疡、臁疮、烧伤）的局部治疗，使用抗假单胞菌异源免疫球蛋白，该免疫球蛋白从用 7 种不同免疫型铜绿假单胞菌培养物悬浮液进行超免疫的公羊血清中获得，并用福尔马林杀死。

此外，对于化脓性皮肤感染、脓肿、热烧伤并发假单胞菌感染、膀胱炎、乳腺炎及其他假单胞菌病原性疾病（败血症除外）的治疗，可使用假单胞菌噬菌体（绿脓噬菌体）或多价液体绿脓噬菌体。

预防铜绿假单胞菌引起的疾病

有效的灭菌、消毒和防腐处理，以及遵守无菌操作规程，是医院内非特异性预防假单胞菌感染的主要措施。预防措施计划必须包括控制外部环境（空气、各种物品、仪器和设备）的污染，并遵守个人卫生规则。

为了非特异性预防化脓性炎症疾病，建议对抗感染免疫力较弱的患者开具免疫调节剂。

疫苗用于产生针对铜绿假单胞菌感染的主动免疫。目前，已研发的疫苗包括：铜绿假单胞菌LPS疫苗、多糖亚细胞（化学）疫苗、核糖体疫苗、铜绿假单胞菌鞭毛抗原和细胞外黏液成分制剂，以及由细胞外蛋白酶和外毒素A制成的毒素制剂。俄罗斯目前使用多价细胞假单胞菌疫苗（由7株铜绿假单胞菌组成）和葡萄球菌-假单胞菌疫苗。

针对铜绿假单胞菌感染的主动免疫适用于高危人群（囊性纤维化、糖尿病患者和免疫缺陷者）。然而，由于免疫缺陷人群对疫苗的免疫反应较晚且不完全，因此主动免疫和被动免疫相结合尤为重要。