志贺氏菌

痢疾是一种以全身中毒、腹泻和大肠黏膜特定病变为特征的传染病。它是世界上最常见的急性肠道疾病之一。痢疾自古以来被称为“血性腹泻”，但其性质却截然不同。1875年，俄国科学家F.A.莱什从一名血性腹泻患者体内分离出溶组织内阿米巴变形虫，并在随后的15年内确立了该病的独立性，并沿用了“阿米巴病”这一名称。

痢疾的病原体是一大类生物学上相似的细菌，统称为志贺氏菌属。病原体于 1888 年由 A. Chantemes 和 F. Vidal 首次发现；1891 年由 AV Grigoriev 描述，1898 年 K. Shiga 使用从患者血清中获得的血清在 34 名痢疾患者中鉴定出病原体，最终证明了该细菌的病原作用。然而，在随后的几年中，其他痢疾病原体相继被发现：1900 年由 S. Flexner 发现，1915 年由 K. Sonne 发现，1917 年由 K. Stutzer 和 K. Schmitz 发现，1932 年由 J. Boyd 发现，1934 年由 D. Large 发现，1943 年由 A. Sax 发现。

目前，志贺氏菌属包含40多种血清型。它们均为短小、不运动的革兰氏阴性杆菌，不形成芽孢或荚膜，在普通营养培养基中生长良好，在以柠檬酸或丙二酸为唯一碳源的饥饿培养基中不生长；不产生H2S，不产生脲酶；Voges-Proskauer反应为阴性；它们发酵葡萄糖和一些其他碳水化合物，产生酸而不产气（福氏志贺氏菌的一些生物型除外：曼彻斯特志贺氏菌和纽卡斯尔志贺氏菌）；通常不发酵乳糖（宋内志贺氏菌除外）、阿东糖醇、水杨苷和肌醇，不液化明胶，通常产生过氧化氢酶，不产生赖氨酸脱羧酶和苯丙氨酸脱氨酶。 DNA中G+C含量为49-53 mol%。志贺氏菌为兼性厌氧菌，最适生长温度为37°C，在45°C以上不生长，培养基最适pH为6.7-7.2。在致密培养基上的菌落呈圆形、凸起、半透明状，若解离则形成粗糙的R形菌落。在MPB培养基上的菌落呈均匀浑浊状，若粗糙则形成沉淀物。新鲜分离的宋内志贺氏菌培养物通常形成两种类型的菌落：小而圆的凸起菌落（I期），大而扁平的菌落（II期）。菌落的性质取决于是否存在（I期）MD为120 mm的质粒，这也决定了宋内志贺氏菌的毒力。

志贺氏菌的国际分类是根据其生化特性（不发酵甘露醇、发酵甘露醇、缓慢发酵乳糖的志贺氏菌）和抗原结构特点进行的。

志贺氏菌具有不同特异性的 O 抗原：肠杆菌科、属、种、组和类型特有的 O 抗原，以及 K 抗原；它们没有 H 抗原。

该分类仅考虑组和型特异性O抗原。根据这些特征，志贺氏菌属分为4个亚组，即4个种，包含44个血清型。A亚组（痢疾志贺氏菌种）包含不发酵甘露醇的志贺氏菌。该种包含12个血清型（1-12）。每种血清型都有其特定的类型抗原；不同血清型之间以及与其他志贺氏菌种之间的抗原关联较弱。B亚组（弗氏志贺氏菌种）包含通常发酵甘露醇的志贺氏菌。该种志贺氏杆菌在血清学上彼此相关：它们含有型特异性抗原（I-VI），据此将它们分为血清型（1-6/）和组抗原，每种血清型的组成不同，并且血清型根据这些抗原又分为亚血清型。此外，该种包括两种抗原变体 - X 和 Y，它们没有型抗原，它们在组抗原组中有所不同。血清型 S.flexneri 6 没有亚血清型，但根据葡萄糖、甘露醇和半乳糖醇发酵的特征将其分为 3 个生化型。

所有弗氏志贺氏菌的脂多糖抗原O均以3、4组抗原为主要一级结构，其合成由位于his基因座附近的染色体基因控制。型特异性抗原I、II、IV、V和6、7、8组抗原是3、4组抗原修饰（糖基化或乙酰化）的结果，由相应的转化原噬菌体的基因决定，其整合位点位于志贺氏菌染色体的lac-pro区域。

新的亚血清型 S.flexneri 4（IV:7, 8）于 20 世纪 80 年代在该国出现并广泛传播，它与亚血清型 4a（IV;3,4）和 4b（IV:3, 4, 6）不同，它来自变体 S.flexneri Y（IV:3, 4），其通过转化原噬菌体 IV 和 7, 8 而发生溶源化。

C亚群（博伊氏志贺菌种）包括通常发酵甘露醇的志贺菌。该亚群成员血清学特征不同。种内抗原关联较弱。该亚群包含18个血清型（1-18），每种都有其各自的主要抗原类型。

D亚群（宋内志贺氏菌种）包括通常发酵甘露醇并能够缓慢（孵育24小时及之后）发酵乳糖和蔗糖的志贺氏菌。宋内志贺氏菌种包含一个血清型，但I期和II期菌落具有各自的血清型特异性抗原。目前已提出了两种对宋内志贺氏菌进行种内分类的方法：

• 根据其发酵麦芽糖、鼠李糖和木糖的能力，将其分为14个生化类型和亚型；
• 根据对一组相应噬菌体的敏感性划分噬菌体类型。

这些分型方法主要具有流行病学意义。此外，宋内氏志贺氏菌和弗氏志贺氏菌也出于同样的目的，根据其合成特定大肠杆菌素的能力（大肠杆菌素基因分型）和对已知大肠杆菌素的敏感性（大肠杆菌素分型）进行分型。为了确定志贺氏菌产生的大肠杆菌素类型，J. Abbott 和 R. Shannon 提出了志贺氏菌的典型菌株和指示菌株组，而为了确定志贺氏菌对已知大肠杆菌素类型的敏感性，则使用了 P. Frederick 的参考大肠杆菌素产菌株组。

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志贺氏菌耐药性

志贺氏菌对环境因素具有相当强的抵抗力。它们在棉织物和纸张上存活0-36天，在干燥粪便中存活长达4-5个月，在土壤中存活长达3-4个月，在水中存活0.5至3个月，在水果和蔬菜中存活长达2周，在牛奶和乳制品中存活长达数周；在60摄氏度的温度下，它们会在15-20分钟内死亡。它们对氯胺溶液、活性氯和其他消毒剂敏感。

志贺氏菌的致病因素

志贺氏菌最重要的生物学特性，也就是决定其致病性的特性，是它能够穿透上皮细胞，在其中繁殖并导致细胞死亡。这种效应可以通过角结膜试验检测出来（将一环志贺氏菌培养物（20-30亿个细菌）放入豚鼠下眼睑下，可导致浆液性化脓性角结膜炎的发生），也可以通过感染细胞培养物（细胞毒性作用）、鸡胚（导致其死亡）或白鼠鼻腔内（导致肺炎）来检测。志贺氏菌致病性的主要因素可分为三类：

• 决定与粘膜上皮相互作用的因素；
• 确保抵抗大型生物的体液和细胞防御机制以及志贺氏菌在其细胞中繁殖的能力的因素；
• 产生导致病理过程本身发展的毒素和有毒产物的能力。

第一类包括粘附和定植因子：它们由菌毛、外膜蛋白和LPS发挥功能。破坏粘液的酶——神经氨酸酶、透明质酸酶和粘蛋白酶——促进粘附和定植。第二类包括侵袭因子，它们促进志贺氏菌渗透到肠细胞并在其中和巨噬细胞中繁殖，同时表现出细胞毒性和（或）肠毒性作用。这些特性由mm 140 MD质粒的基因（它编码合成导致侵袭的外膜蛋白）和志贺氏菌的染色体基因控制：kcr A（导致角膜结膜炎）、cyt（负责细胞破坏），以及其他尚未鉴定的基因。表面K抗原、抗原3、4和脂多糖保护志贺氏菌免受吞噬。此外，志贺氏菌内毒素的脂质A具有免疫抑制作用：它抑制免疫记忆细胞的活性。

第三组致病因子包括志贺氏菌中的内毒素和两种外毒素——志贺毒素和志贺样毒素（SLT-I 和 SLT-II），其中，志贺毒素的细胞毒性在痢疾沙门氏菌中最为明显。志贺毒素和志贺样毒素也见于其他血清型的痢疾沙门氏菌；弗氏志贺氏菌、宋内氏志贺氏菌、博伊氏志贺氏菌、肠出血性大肠杆菌和一些沙门氏菌也会产生这些毒素。这些毒素的合成受转化噬菌体的毒素基因控制。在弗氏志贺氏菌、宋内氏志贺氏菌和博伊氏志贺氏菌中发现了 LT 型肠毒素。这些毒素的合成受质粒基因控制。肠毒素刺激腺苷酸环化酶活性，并导致腹泻。志贺毒素，又称神经毒素，不与腺苷酸环化酶系统发生反应，但具有直接的细胞毒性作用。志贺毒素和志贺样毒素（SLT-I 和 SLT-II）的分子量为 70 kDa，由 A 和 B 亚基组成（后者由 5 个相同的小亚基组成）。毒素的受体是细胞膜上的糖脂。宋内志贺菌的毒力也依赖于一个分子量为 120 MDa 的质粒。该质粒控制外膜约 40 种多肽的合成，其中 7 种与毒力相关。携带该质粒的宋内志贺菌形成 I 期菌落，具有毒性。失去质粒的培养物形成 II 期菌落，失去毒性。在弗氏志贺菌和博伊德氏菌中发现了分子量为 120-140 MDa 的质粒。志贺氏菌脂多糖是一种强内毒素。

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感染后免疫

对猴子的观察表明，痢疾过后，机体仍能保持强大且相当持久的免疫力。这种免疫力是由抗菌抗体、抗毒素以及巨噬细胞和T淋巴细胞活性增强所致。由免疫球蛋白A (IgA) 介导的肠粘膜局部免疫起着重要作用。然而，这种免疫力是特定类型的，不会发生强烈的交叉免疫。

痢疾流行病学

感染源仅限于人类。自然界中没有动物患痢疾。在实验条件下，痢疾只能在猴子身上重现。感染途径为粪口传播。传播途径包括水（福氏志贺氏菌主要通过水传播）、食物（其中牛奶和乳制品尤为重要，这是宋内志贺氏菌的主要感染途径）以及家庭接触，尤其是痢疾杆菌。

痢疾流行病学的一个特点是病原菌种类构成的变化，以及某些地区的Sonne生物型和Flexner血清型的变化。例如，直至20世纪30年代末，1型痢疾沙门氏菌占所有痢疾病例的30%-40%，此后该血清型出现率逐渐降低，几乎消失。然而，在20世纪60-80年代，痢疾沙门氏菌再次出现在历史舞台上，并引发了一系列流行病，最终形成了三个高度地方性流行区——中美洲、中非和南亚（印度、巴基斯坦、孟加拉国等国）。痢疾病原菌种类构成变化的原因可能与群体免疫力的变化以及痢疾细菌特性的改变有关。尤其是痢疾沙门氏菌1型的回归及其广泛分布，导致了痢疾高地方性流行灶的形成，并且与其获得导致多重耐药性和毒力增强的质粒有关。

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痢疾症状

痢疾的潜伏期为2-5天，有时少于一天。痢疾病原体侵入降结肠（乙状结肠和直肠）黏膜，形成感染灶，该过程具有周期性：黏附、定植、志贺氏杆菌侵入肠细胞胞浆、在细胞内繁殖、上皮细胞破坏和排斥、病原体释放到肠腔内；此后，开始另一个周期 - 黏附、定植等。周期的强度取决于黏膜壁层病原体的浓度。在反复的周期作用下，炎性灶不断增大，由此形成的溃疡愈合，使肠壁暴露增加，最终粪便中出现血液、粘脓性块状物和多形核白细胞。细胞毒素（SLT-I 和 SLT-II）导致细胞破坏，肠毒素导致腹泻，内毒素导致全身中毒。痢疾的临床表现很大程度上取决于病原体产生的外毒素类型、其致敏程度和身体的免疫状态。然而，痢疾发病机制的许多问题仍不清楚，特别是：两岁前儿童痢疾病程的特点，急性痢疾转为慢性的原因，致敏的重要性，肠粘膜局部免疫机制等。痢疾最典型的临床表现是腹泻、便秘频繁：严重者每日可达 50 次或更多，里急后重（直肠疼痛性痉挛）和全身中毒。粪便的性质取决于大肠的损伤程度。最严重的痢疾是由 S. dysenteriae 1 引起的，最轻微的痢疾是 Sonne 痢疾。

痢疾的实验室诊断

主要方法为细菌学。研究材料为粪便。病原体分离方案：接种于鉴别诊断用Endo和Ploskirev培养基（同时接种于增菌培养基，随后接种于Endo和Ploskirev培养基），分离菌落，获得纯培养物，研究其生化特性，并结合后者，使用多价和单价诊断凝集血清进行鉴定。生产以下商用血清。

对于不发酵甘露醇的志贺氏菌：

• 对痢疾杆菌 1 和 2（多价和单价）
• 痢疾杆菌 3-7（多价和单价），
• 对痢疾杆菌8-12（多价和单价）。

对志贺氏菌发酵甘露醇：对 S. flexneri I、II、III、IV、V、VI 的典型抗原，对 S.flexneri 3、4、6、7、8 组抗原（多价），对 S. boydii 1-18 抗原（多价和单价），对 S. sonnei I 期、II 期抗原，对 S. flexneri I-VI + S. sonnei 抗原（多价）。

为了快速鉴定志贺氏菌，建议采用以下方法：将可疑菌落（Endo 培养基上乳糖阴性）重新接种到 TSI（三糖铁）培养基 - 含铁的三糖琼脂（葡萄糖、乳糖、蔗糖）上，以确定 H2S 的产生；或接种到含有葡萄糖、乳糖、蔗糖、铁和尿素的培养基上。

任何在培养4至6小时后分解尿素的微生物很可能是变形杆菌，可以排除。产H,S、尿素酶或在斜面上产酸（发酵乳糖或蔗糖）的微生物可以排除，但产H2S的菌株应作为沙门氏菌属成员进行调查。在所有其他情况下，应检查在这些培养基上生长的培养物，如果其发酵葡萄糖（柱子颜色变化），则应分离纯种。同时，可以使用志贺氏菌属的相应抗血清进行玻片凝集试验。如有必要，可进行其他生化测试以验证其属于志贺氏菌属，并研究其运动能力。

以下方法可用于检测血液（包括CIC）、尿液和粪便中的抗原：RPGA、RSK、协同凝集反应（尿液和粪便中）、IFM、RAGA（血清中）。这些方法高效、特异，适用于早期诊断。

血清学诊断可采用以下方法：RPGA 法（含相应的红细胞诊断试剂）、免疫荧光法（间接改良法）、Coombs 法（测定不完全抗体滴度）。痢疾素（福氏志贺氏菌和宋内氏志贺氏菌的蛋白质级分溶液）过敏试验也具有诊断价值。反应需在 24 小时后进行。如果出现充血和直径为 10-20 毫米的浸润，则为阳性。

痢疾的治疗

主要关注点在于恢复正常的水盐代谢、合理营养、解毒、合理抗生素治疗（需考虑病原体对抗生素的敏感性）。早期使用多价痢疾噬菌体，尤其是果胶包衣片剂，效果良好，因为果胶包衣片剂可以保护噬菌体免受盐酸胃液的作用；在小肠中，果胶溶解，噬菌体释放并发挥作用。预防性使用噬菌体应至少每三天（其在肠道中的存活期）给药一次。

痢疾的具体预防

人们曾使用各种疫苗来人工免疫痢疾，例如灭活细菌疫苗、化学疫苗和酒精疫苗，但这些疫苗均被证明无效，并已停用。弗莱克斯纳痢疾疫苗已由活体（突变型，链霉素依赖型）志贺氏菌制成，以及核糖体疫苗，但这些疫苗也未能得到广泛应用。因此，痢疾的特异性预防问题仍未得到解决。防治痢疾的主要途径是改善供水和污水处理系统，确保食品企业（尤其是乳制品企业）、儿童机构、公共场所的严格卫生条件，并注意个人卫生。