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腸桿菌科細菌共同特性

腸桿菌科(Enterobacteriaceae)歸屬于假單胞菌門(Pseudomonadota)，y-變形菌綱(Gammaproteo-bacteria)、腸桿菌目(Enterobacteriales)，是一大群生物學性狀相似的革蘭氏陰性桿菌，其自然棲息地是人和動物的腸道，亦存在于土壤、水和腐物中。腸桿菌科細菌種類繁多。根據生化反應、抗原結構、核酸雜交和基因組 DNA序列等分析，目前腸桿菌科已有53個菌屬，另有部分分類還未確定的細菌。大多數是腸道微生物群成員，如埃希菌屬、克雷伯菌屬、腸桿菌屬等，在特定條件下如寄居部位改變、免疫力下降等原因可成為機會致病菌，引發腸外感染，包括泌尿生殖系統、呼吸系統、傷口、膽囊、闌尾、腹膜、肝臟等多系統、器官和組織的感染；嚴重時可引發敗血癥甚至感染性休克、DIC等。可見于醫院感染和社區獲得性感染。腸桿菌科少數細菌包括志賀菌屬、沙門菌屬和某些型別大腸埃希菌為致病菌，侵入機體后可引起外源性感染。大多數經糞-口途徑感染,通過產生侵襲力(如菌毛、侵襲素、莢膜或微莢膜、亞型分泌系統(type II secretion systems,T3SS)等)和釋放內毒素，部分菌株可合成外毒素等致病物質，引發腸熱癥、細菌性痢疾、胃腸炎等。

一、共同的生物學特性

1.形態與結構  為中等大小(0.3~1.0)μmx(1~6)μm的革蘭氏陰性桿菌。大多有菌毛，多數有周鞭毛，少數有莢膜或微莢膜，不產生芽胞。

2.培養特性與生化反應  兼性厭氧或需氧。營養要求不高,在普通瓊脂平板上生長繁殖后可形成濕潤、光滑、灰白色的中等大小菌落。在血瓊脂平板上，有些菌落可產生溶血環。在液體培養基中呈均勻渾濁生長。腸桿菌科細菌觸酶陽性，能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽，氧化酶陰性(鄰單胞菌屬除外)，在鑒別腸道桿菌和其他革蘭氏陰性桿菌上有重要價值。乳糖發酵能力和速度在腸桿菌科不同細菌間呈現差異，志賀菌屬和沙門菌屬不發酵乳糖。乳糖發酵試驗可用于腸桿科的致病菌如志賀菌、沙門菌與大多數的非致病菌的初步鑒別。依據腸桿菌科細菌分解乳糖能力、對膽鹽的抗性以及多種生化特性，可制備應用多種選擇鑒別培養基,包括麥康凱(MacConkey,MAC)瓊脂、伊紅亞甲藍(Eosin-methylene-blue,EMB)瓊脂、SS(Salmonella-Shigella)瓊脂、克氏雙糖鐵瓊脂(Kliger iron agar,KIA)等。腸桿菌科細菌在這些培養基上可形成有重要鑒別價值的生長現象。

3.抗原結構  主要有菌體(0)抗原、鞭毛(H)抗原和莢膜抗原，其他尚有菌毛抗原。

(1)0抗原：是存在于細菌細胞壁 LPS最外層的0特異性多糖成分，其特異性取決于其分子末端重復結構多糖鏈的糖殘基種類和序列。0抗原耐熱,100℃不被破壞。臨床分離菌株的菌落大多呈S型，失去0抗原后將發生S-R變異，毒力降低。0抗原刺激機體產生IgM型抗體。

(2)H抗原:存在于鞭毛蛋白，不耐熱,60℃ 30分鐘即被破壞。H抗原的特異性決定于多肽鏈上氨基酸的種類、排列序列和空間結構。細菌失去鞭毛后，運動隨之消失，同時0抗原外露。H抗原刺激機體產生IgG型為主的抗體。

(3)莢膜抗原：多糖成分，位于0抗原外圍，能阻止0抗原凝集現象，具有型特異性,經60℃ 30分鐘可被破壞。重要的有傷寒沙門菌和丙型副傷寒沙門菌Vi抗原，大腸埃希菌K抗原等。

4.抵抗力   對理化因素抵抗力不強，60℃ 30分鐘即死亡。易被一般化學消毒劑殺滅，常用氯進行飲水消毒。膽鹽對革蘭氏陽性菌有抑制作用，煌綠等染料對非致病性腸桿菌科細菌有抑制作用，借以制備選擇培養基來分離有關病原菌。

5.變異   易變異。除自發突變外,經噬菌體、質粒和轉座子等介導，通過轉導、接合、溶原性轉換等基因轉移和重組方式，使受體菌獲得新的性狀而導致變異。其中最常見的是耐藥性變異，可通過產生多種酶(β-內酰胺酶、鈍化酶等)、靶位改變、泵出作用、屏障作用等機制，導致對多種抗菌藥物產生耐藥，甚至形成泛耐藥，成為臨床抗菌藥物治療失敗的重要原因。此外，尚有毒素產生、生化反應、抗原性等特性的改變。

二、微生物學檢查法

腸外感染標本中血液、尿液、腦脊液等需要增菌后再進行鑒定，而膿汁、痰等標本需要經過染色觀察、血平板分離培養、生化反應、血清學鑒別等。糞便標本需要接種至腸道菌選擇和鑒別培養基(MAC瓊脂、EMB瓊脂、SS瓊脂等)，根據生長現象選擇可疑菌落接種KIA等培養基進行生化反應鑒定，最后進行血清學鑒別。針對腸桿菌科細菌檢驗的自動化檢測系統已經投人使用。基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜法(MALDI-TOF MS)也已被廣泛應用于臨床標本中包括腸桿菌科細菌培養物在內的多種細菌的分型鑒定，逐步取代傳統的生化反應。