医学微生物学/破伤风梭菌

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破伤风梭菌(Clostridium tetani)是引导起破伤风的病原菌,大量存在于人和动物肠道中,由粪便污染土壤,经伤口感染引起疾病

(一)生物学性状

破伤风梭菌菌体细长,长4~8um,宽0.3~ 0.5um ,周身鞭毛芽胞呈圆形,位于菌体顶端,直径比菌体宽大,似鼓槌状,是本菌形态上的特征。繁殖体革兰氏阳性,带上芽胞的菌体易转为革兰氏阴性。破伤风梭菌为专性厌氧菌,最适生长温度为37℃pH7.0~7.5,营养要求不高,在普通琼脂平板上培养24~48小时后,可形成直径1mm 以上不规则的菌落,中心紧密,周边疏松,似羽毛状菌落,易在培养基表面迁徒扩散。在血液琼脂平板上有明显溶血环,在疱肉培养基中培养,肉汤浑浊,肉渣部分被消化,微变黑,产生气体,生成甲基硫醇(有腐败臭味)及硫化氢。一般不发酵糖类,能液化明胶,产生硫化氢,形成吲哚,不能还原硝酸盐为亚硝酸盐。对蛋白质有微弱消化作用。本菌繁殖体抵抗力与其他细菌相似,但芽胞抵抗力强大。在土壤中可存活数十年,能耐煮沸40~50分钟。对青霉素敏感,磺胺类有抑菌作用。

(二)致病性

破伤风梭菌芽胞广泛分布于自然界中可由伤口侵入人体,发芽繁殖而致病,但破伤风梭菌是厌氧菌,在一般伤口中不能生长,伤口的厌氧环境是破伤风梭菌感染的重要条件。窄而深的伤口(如剌伤),有泥土或异物污染,或大面积创伤烧伤坏死组织多,局部组织缺血或同时有需氧菌兼性厌氧菌混合感染,均易造成厌氧环境,局部氧化还原电势降低。有利于破伤风杆菌生长。破伤风梭菌能产生强烈的外毒素,即破伤风痉挛毒素(Tetanospasmin)或称神经毒素(Neurotoxin)。破伤风毒痉挛毒素是一种神经毒素,为蛋白质,由十余种氨基酸组成不耐热,可被肠道蛋白酶破坏,故口服毒素不起作用。在菌体内的痉挛毒素是单一和一条多肽链,分子量15万。破伤风毒素毒性非常强烈,仅次于肉毒毒素。破伤风梭菌没有侵袭力,只在污染的局部组织中生长繁殖,一般不入血流。当局部产生破伤风痉挛毒素后,引起全身横纹肌痉挛。毒素在局部产生后,通过运动终板吸收,沿神经纤维间隙至脊髓前角神经细胞,上达脑干,也可经淋巴吸收,通过血流到达中枢神经。毒素能与神经组织中的神经节苷脂结合,封闭了脊髓抑制性突触末端,阻止释放抑制冲动的传递介质甘氨酸和γ氨基丁酸,从而破坏上下神经原之间的正常抑制性冲动的传递,导致超反射反应(兴奋性异常增高)和横纹肌痉挛(图14-1)。

破伤风痉挛毒素作用的机制


图14-1 破伤风痉挛毒素作用的机制

破伤风多见于战伤。平时除创伤感染外,分娩时断脐不洁,手术器械灭菌不严,均可引起发病。新生儿破伤风(俗称脐风)尤为常见。破伤风潜伏期不定,短的1~2天,长的达2个月,平均7~14天。潜伏期越短,病死率越高。发病早期有发热头痛、不适、肌肉酸痛等前驱症状,局部肌肉抽搐,出现张口困难,咀嚼肌痉挛,患者牙关紧闭,呈苦笑面容。继而颈部、躯干和四肢肌肉发生强直收缩,身体呈角弓反张,面部紫钳、呼吸困难,最后可因窒息而死。病死率约50%,新生儿和老年人尤高。

(三)检验诊断

破伤风梭菌分布广泛,如果病人无临床症状,即使伤口找到破伤风梭菌也不能作为诊断的依据。故破伤风的诊断主要根据有无创伤病史和临床症状,一般不需要作微生物检验,仅在必要时才进行检验。取创伤渗出物或坏死组织镜检,或加热80℃经20分钟以杀死无芽胞杂菌,接种血液琼脂培养基或疱肉培养基中,在厌氧条件下培养24~48小时,挑选可疑菌落进行鉴定,也可取培养滤液0.1毫升接种小白鼠,作毒力和毒力保护试验。

(四)特异防治

破伤风一旦发病,治疗困难,应以预防为主。

1.人工自动免疫平时对战士、建筑工人等接种吸附精制破伤风类毒素全程基础免疫,以刺激机体自动产生抗毒素。儿童则注射白喉破伤风类毒素混合制剂。当受伤后有可能感染时,应加强免疫一次吸附精制破伤风类毒素。

2.人工被动免疫

(1)紧急预防如遇严重污染创伤或受伤前未经全程基础免疫者,除用类毒素加强免疫外,可再注射破伤风抗毒素(Tetanus antitoxin,TAT)。即在一臂注射抗毒素,另一臂注射类毒素,6~12周后再注射一针类毒素。实践证明,同时注射抗毒素和类毒素,预防效果好,且互不干扰。

(2)特异治疗一旦发现病人,应立即注射破伤风抗毒素,要早期足量,每次可肌肉或静脉注射6~10万单位,注射前必须作皮肤试验,防止马抗毒素血清过敏性休克的发生。国外已开始用人的破伤风丙种球蛋白(Teatanus immunoglobulin, TIG)进行治疗,既可避免过敏反应,还可提高疗效。

大剂量的青毒素(或四环毒)能有效地抑制破伤风梭菌在局部病灶中繁殖,并且对混合感染的其他细菌也有作用,故亦可用于治疗。

若已确诊为破伤风时,应及时采取给予适当的镇静剂和肌肉解痉剂等措施,以减轻病人的痛苦和预防病人呼吸肌痉挛而窒息死亡。

参看

32 厌氧芽胞杆菌 | 产生荚膜梭菌 32
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