沙门氏菌--食物中毒感染的病原体
最近審查:04.07.2025
沙门氏菌属的主要特征
沙门氏菌属的主要特征如下:革兰氏阴性杆菌,短杆菌,末端圆形,长1.5-4.0微米,大多具有运动能力(周生),无芽孢或荚膜,在葡萄糖(及部分碳水化合物)发酵过程中产生酸和气体(伤寒沙门氏菌和部分其他血清型除外),具有赖氨酸和鸟氨酸脱羧酶,不具有苯丙氨酸脱氨酶,能产生H2S(部分不产生),MR呈阳性反应,在含柠檬酸盐的饥饿琼脂上生长(伤寒沙门氏菌除外),不发酵乳糖(亚利桑那沙门氏菌和双亚利桑那沙门氏菌除外),不产生吲哚,不产生尿素酶,Voges-Proskauer反应呈阴性。DNA中G+C含量为50-52%。这些细菌的培养特性与伤寒和副伤寒甲型和乙型的病原体相同。
沙门氏菌抗性
沙门氏菌对一些物理和化学因素的抵抗力相当高。在70°C的温度下加热30分钟。当食品中存在沙门氏菌时,其对高温的抵抗力会增强,尤其是肉类。将污染了沙门氏菌的肉在冷水中煮2.5小时,重量不超过400.0克、厚度为19厘米的肉块即可保持无菌;而将污染了沙门氏菌的肉放入沸水中,在相同的烹饪时间内,只有重量不超过200.0克、厚度为5.0-5.5厘米的肉块才能保持无菌。腌制和熏制肉类对沙门氏菌的影响相对较弱。腌制和熏制肉类中氯化钠含量为12-20%,沙门氏菌在室温下可存活1.5-2个月。常规化学消毒剂可在10-15分钟内杀死沙门氏菌。
沙门氏菌的致病因素
沙门氏菌具有粘附和定植因子、侵袭因子;它们具有内毒素,最后,它们(至少鼠伤寒沙门氏菌和一些其他血清型)可以合成两种外毒素:
- LT 和 ST 类型的热不稳定和热稳定肠毒素;
- 志贺样细胞毒素。
毒素的特性在于其定位于细胞内,并在细菌细胞破坏后释放。LT沙门氏菌的结构和功能与LT肠毒素大肠杆菌和霍乱原相似。其分子量为110 kDa,在pH值2.0-10.0范围内稳定。沙门氏菌毒素的形成与两种皮肤渗透性因素有关:
- 快速起效——由多种沙门氏菌菌株产生,耐热(在 100°C 下可保持稳定 4 小时),作用时间为 1-2 小时;
- 延迟 - 不耐热(在 75°C 下 30 分钟内被破坏),给药后 18-24 小时才会产生效果(兔皮肤增厚)。
LT 和 ST 沙门氏菌引起腹泻的分子机制似乎也与肠道细胞腺苷酸和鸟苷酸环化酶系统功能障碍有关。沙门氏菌产生的细胞毒素不耐热,其细胞毒性作用表现为抑制肠道细胞的蛋白质合成。研究发现,个别沙门氏菌菌株可以同时合成 LT、ST 和细胞毒素,而其他菌株则只能合成细胞毒素。
沙门氏菌的毒力还取决于其内含的60个MD的质粒,这些质粒的丢失会显著降低细菌的毒力。据推测,沙门氏菌流行性克隆的出现与毒力质粒和R质粒的获得有关。
感染后免疫
感染后免疫尚未得到充分研究。鉴于沙门氏菌病主要影响儿童,感染后免疫力相当强,但显然具有类型特异性。
沙门氏菌病的流行病学
在已知的沙门氏菌中,只有伤寒沙门氏菌和甲型副伤寒沙门氏菌仅导致人类患病——伤寒和甲型副伤寒。所有其他沙门氏菌也对动物致病。沙门氏菌的主要来源是动物:牛、猪、水禽、鸡、人类啮齿动物和许多其他动物。由沙门氏菌引起的动物疾病分为三大类:原发性沙门氏菌病、继发性沙门氏菌病和牛肠炎。原发性沙门氏菌病(犊牛副伤寒、仔猪伤寒、鸡伤寒、鸡痢疾等)是由某些病原体引起的,并具有特征性的临床症状。继发性沙门氏菌病发生在动物因某些原因(通常是各种疾病)导致身体急剧衰弱时;它们与特定动物的特定沙门氏菌类型无关,由各种血清型引起,但最常见的是鼠伤寒沙门氏菌。
牛肠炎具有独特的临床表现,与原发性沙门氏菌病相似。然而,牛肠炎是继发性表现,而原发性表现则由各种诱因所致。其病原体最常见的是肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌。
最危险的食品中毒感染源是罹患继发性沙门氏菌病和牛肠炎的动物。水禽及其蛋,以及鸡及其蛋和其他禽类产品在沙门氏菌病的流行病学中扮演着重要角色。沙门氏菌可以在鸡蛋发育过程中直接进入鸡蛋,但也能轻易穿透完整的蛋壳。中毒感染的暴发最常与食用感染沙门氏菌的肉类有关——高达70-75%,其中包括高达30%的强制屠宰牛肉。强制屠宰的牲畜通常处于濒死状态。在虚弱的动物中,沙门氏菌很容易从肠道进入血液,并通过血液进入肌肉,导致肉类终身感染。在所有沙门氏菌暴发病例中,鸡蛋和禽类产品占10%以上,牛奶和乳制品占10%左右,鱼类产品占3-5%左右。
现代沙门氏菌病流行病学的一个特点是人类和动物的发病率不断上升,导致这些疾病的沙门氏菌血清型数量也在增加。从 1984 年到 1988 年,英格兰的沙门氏菌病病例数增加了 6 倍。但世卫组织专家认为,沙门氏菌病病例的真实数字仍然未知。他们认为,确诊的感染者不超过 5-10%。沙门氏菌病病例增加的主要原因之一是食品在生产过程中受到污染,因为沙门氏菌在外部环境和接收患有潜伏性沙门氏菌病的动物的加工厂中广泛传播。沙门氏菌在动物中广泛传播的主要原因之一是使用含有动物源加工副产品的饲料,而这些饲料往往被沙门氏菌污染。
尽管从人类和动物体内分离出的沙门氏菌血清型数量不断增加,但高达 98% 的沙门氏菌病病例仍然是由 A、B、C、D 和 E 组沙门氏菌引起的,主要是鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌(占疾病病例的 70-80%)。
现代沙门氏菌流行病学的另一个重要特征是人类作为沙门氏菌感染源的确立。病人或细菌携带者不仅可能通过食物(沙门氏菌在食物中拥有良好的繁殖条件)将沙门氏菌感染给人类,还可能通过接触和家庭接触将沙门氏菌传播给人类。这种感染方式导致了无症状细菌携带者的广泛传播。
1965年,美国里弗赛德市发生了由鼠伤寒沙门氏菌引起的大规模水源沙门氏菌疫情(约1.6万人患病),这表明沙门氏菌感染不仅可能通过食物,也可能通过水。
近年来沙门氏菌病流行病学的特点还包括:沙门氏菌在病原学中的作用增强;传染源通过食物途径传播,其中以家禽和家禽产品为主;群体疾病(包括院内疾病)数量增加;14岁以下儿童发病率增加(占所有病例的60%以上)。
沙门氏菌病的症状
沙门氏菌病可表现为多种临床症状:食物中毒感染、沙门氏菌性腹泻和全身性(伤寒)感染——所有这些都取决于感染剂量的大小、病原体的毒力以及机体的免疫状态。大量沙门氏菌感染食品会导致食物中毒感染,其主要症状与病原体大量进入血液、衰变和释放内毒素有关。沙门氏菌性腹泻的病因是沙门氏菌在肠道细胞中的定植。沙门氏菌附着在小肠的糖萼上后,渗入绒毛之间,附着在肠细胞的质膜上并定植,破坏微绒毛,导致肠细胞脱落和粘膜中度炎症。释放的肠毒素导致腹泻,细胞毒素导致细胞死亡。沙门氏菌在质膜上繁殖,但不在肠细胞中繁殖,并且它们的侵入通过上皮进入粘膜的下层组织,它们通过巨噬细胞运输,进入淋巴和血液,引起菌血症和感染过程的普遍性。
沙门氏菌的分类
沙门氏菌属包括以下种:邦戈里沙门氏菌、地下沙门氏菌、肠道沙门氏菌(以前称为猪霍乱沙门氏菌),其主要有六个亚种:萨拉马沙门氏菌、亚利桑那沙门氏菌、亚利桑那沙门氏菌、胡特纳沙门氏菌、印度沙门氏菌、肠道沙门氏菌,这些亚种在许多生化特性上有所不同。
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根据 White 和 Kauffmann 的沙门氏菌血清学分类
沙门氏菌具有O抗原、H抗原和K抗原。已鉴定出65种不同的O抗原,并用阿拉伯数字1至67编号。根据O抗原,沙门氏菌可分为50个血清群(AZ,51-65)。部分O抗原存在于两组沙门氏菌中(Ob,O8);O1和O12抗原存在于许多血清群的代表中,但每个血清群的代表都有一个共同的主要O抗原,并根据此抗原将其分为不同的血清群。O抗原的特异性由多糖LPS决定。所有沙门氏菌多糖都有一个共同的核心,其上附着有O特异性侧链,该侧链由一组重复的寡糖组成。这些糖的键和组成的差异为血清学特异性提供了化学基础。例如02抗原的特异性由糖原决定,04抗原的特异性由阿贝可糖决定,09抗原的特异性由泰维乐糖决定,等等。
沙门氏菌有两种H抗原:I期和II期。目前已鉴定出80多种I期H抗原变体。它们以小写拉丁字母(az)和阿拉伯数字(Zj-z59)命名。I期H抗原仅存在于某些血清型中,换句话说,血清群根据H抗原分为不同的血清型。II期H抗原具有共同的成分,以阿拉伯数字命名,并存在于不同的血清变体中。目前已鉴定出九种II期H抗原。
沙门氏菌K抗原有多种变体:Vi抗原(伤寒沙门氏菌、丙型副伤寒沙门氏菌、都柏林沙门氏菌)、M抗原和S抗原。Vi抗原的意义已在上文讨论过。
沙门氏菌的现代血清学分类已包括2500多种血清型。
为了对沙门氏菌进行血清学鉴定,需要制备诊断性吸附的单价和多价 O 型和 H 型血清,其中含有最常引起人类和动物疾病的沙门氏菌血清型的 O 型和 H 型抗原的凝集素。
大多数沙门氏菌(约 98%)对沙门氏菌噬菌体 01 敏感。此外,还开发了一种针对沙门氏菌病最常见病原体鼠伤寒沙门氏菌的噬菌体分型方案;它可以区分 120 多种噬菌体类型。
沙门氏菌病的实验室诊断
沙门氏菌感染的主要诊断方法是细菌学检测。检测材料包括粪便、呕吐物、血液、洗胃液、尿液以及致病物质。沙门氏菌病的细菌学诊断特点:
- 使用富集培养基(亚硒酸盐、镁),尤其是在检查粪便时;
- 为了检测沙门氏菌,应从粪便的最后、较稀的部分(小肠的上部)采集样本;
- 保持 1:5 的比例(一份粪便对五份培养基);
- 由于 S. arizonae 和 S. diarizonae 会发酵乳糖,因此不仅应使用 Endo 培养基,还应使用亚硫酸铋琼脂作为鉴别诊断培养基,沙门氏菌菌落在该培养基上会呈现黑色(有些呈绿色);
- 血液培养使用 Rapoport 培养基;
- 用于01型沙门氏菌噬菌体的菌落初步鉴定,高达98%的沙门氏菌对其敏感;
- 对于分离培养物的最终鉴定,首先使用多价吸附的 O 血清和 H 血清,然后使用相应的单价 O 血清和 H 血清。
多价免疫荧光血清可用于快速检测沙门氏菌。使用含有A、B、C、D和E血清群多糖抗原的多价红细胞诊断液进行RPGA,可以检测患者和康复者血清中的抗体。