产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)

摘 要:

产气荚膜梭菌广泛存在于土壤、人和动物的肠道及粪便中,为革兰氏阳性粗短大杆菌,非严格厌氧,能形成芽孢,可产生荚膜,无鞭毛,不能运动。在普通培养基上就能生长,在血琼脂平板可形成双层溶血环,在葡萄糖血清琼脂菌落呈典型“勋章”样,在牛奶培养基表现为“汹涌发酵”。根据产生外毒素的种类,可分成A、B、C、D和E等5个型。实验动物以小鼠最易感。

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产气荚膜梭菌Clostridium perfringens)旧名魏氏梭菌或产气荚膜杆菌,是临床上气性坏疽病原菌中最多见的一种梭菌,因能分解肌肉和结缔组织中的糖,产生大量气体,导致组织严重气肿,继而影响血液供应,造成组织大面积坏死,加之本菌在体内能形成荚膜,故名产气夹膜梭菌。本菌广泛存在于土壤、人和动物的肠道以及动物和人类的粪便中,会散发臭味。常因深部创伤而感染。

一、病原形态与染色

产气荚膜梭菌最初是于1892年由美国病理学家W.H.魏尔奇等自一尸体分出,因而又称魏氏梭菌。本菌为革兰氏阳性粗短大杆菌,大小为(1-1.5)μm×(3-9)μm。两端钝圆,单个或成双排列,偶见链状。

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)

芽孢椭圆形,位于菌体中央或次极端,芽孢直径不大于菌体。当芽孢位于菌体中央而膨大时,则芽孢体形如梭状,梭菌名称由此而来。在一般条件下很难形成芽胞,在无糖培养基中有利于形成孢。

该菌在机体内可产生明显的荚膜,无鞭毛,不能运动。

二、培养特征

产气荚膜梭菌虽属厌氧性细菌,但对厌氧程度的要求并不太严,为非严格厌氧菌。

产气荚膜梭菌在普通培养基上就能生长,若加葡萄糖、血液,则生长更好。生长适宜温度为37-47°C,多认为43-47°C为最宜本菌生长和繁殖速度极快,在适宜条件下增代时间仅8min,可利用高温快速培养法,对本菌进行选择分离,如在45℃下,每培养3-4小时传种1次,即可较易获得纯培养,在深层葡萄糖琼脂中大量产气,可使琼脂破碎。

在普通琼脂平板上培养15小时左右可见到菌落,培养24小时菌落直径2-5mm,圆形、凸起、光滑、半透明、边缘整齐、无迁徙生长现象。

在庖肉培养基中培养数小时即可见到生长,产生大量气体,肉渣或肉块变为略带粉色,但不被消化。

在血琼脂平板上,可形成圆形、边缘整齐、灰色至灰黄色、表面光滑半透明的菌落,有时可见双层溶血环,即内环完全溶血而透明,是由于θ毒素的作用;外环变暗为不完全溶血,是由α毒素所致。

在葡萄糖血清琼脂上形成中央隆起或圆盘状的大菌落,菌落表面有放射状条纹,边缘呈锯齿状、灰白色、半透明,外观就是典型的“勋章”样。

在PYG肉汤中培养呈均匀浑浊,或有粘稠沉淀物;同时在PYG深层培养可产生大量气体。

在牛奶培养基中,培养8-10小时,能分解乳糖产酸,使酪蛋白凝固,同时产生大量气体,气体穿过凝固的酪蛋白,使之变成海绵状,气势汹涌,称为“汹涌发酵”(stormy fermentation)或“暴风雨现象”,是本菌的特征,可用于快速诊断。

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)

三、生化特性

产气荚膜梭菌所有型菌株均能发酵葡萄糖、麦芽糖、乳糖和蔗糖,产酸产气。不发酵甘露醇或水杨苷;液化明胶,产生H2S,不能消化已凝固的蛋白质和血清,吲哚阴性。主要代谢产物为乙酸和丁酸,有时也形成丁醇。

四、分型和致病性

产气荚膜梭菌的致病条件与破伤风梭菌相似。产气荚膜梭菌既能产生强烈的外毒素,又有多种侵袭性酶,并有荚膜,构成其强大的侵袭力,引起感染致病。毒素的毒性虽不如肉毒毒素和破伤风毒素强,但种类多,外毒素有α、β、γ、δ、ε、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν等12种,并具有毒性作用的多种酶,如卵磷脂酶、纤维蛋白酶、透明质酸酶、胶原酶和DNA酶等,构成强大的侵袭力。

在各种毒素和酶中,以α毒素最为重要,α毒素是一种卵磷脂酶,能分解卵磷脂,人和动物的细胞膜是磷脂和蛋白质的复合物,可被卵磷脂酶所破坏,故α毒素能损伤多种细胞的细胞膜,引起溶血、组织坏死,血管内皮细胞损伤,使血管通透性增高,造成水肿。此外,θ毒素有溶血和破坏白血球的作用,胶原酶能分解肌肉和皮下的胶原组织,使组织崩解,透明质酸酶能分解细胞间质透明质酸,有利于病变扩散。

根据细菌产生外毒素的种类差别,可将产气荚膜梭菌分成A、B、C、D和E等5个型。对人致病的主要是A型,引起气性坏疽和食物中毒。C型则引起坏死性肠炎。

A型菌主要引起人的气性坏疽和食物中毒,也引起动物的肠毒血症;B型主要引起羔羊痢疾;C型主要是绵羊猝狙病原,也引起羔羊和仔猪的肠毒血症和坏死性肠炎;D型菌主要引起羔羊、牛和灰鼠的肠毒血症。

实验动物以小鼠最易感,以液体培养物肌注或皮下注射,常在12-24小时引起死亡。

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