第十三章 白喉杆菌

第十三章棒状杆菌属

棒状杆菌属是放线菌（分枝杆菌属、诺卡氏菌属、棒状杆菌属）中细胞壁含短链分枝菌酸（碳原子数不同）的菌属，G+，菌体一端或两端膨大呈棒状的杆菌，无荚膜、无鞭毛，不产生芽胞。棒状杆菌种类较多（16种），包括致病的白喉杆菌，条件致病的有假白喉棒状杆菌、结膜干燥棒状杆菌、溃疡棒状杆菌、痤疮杆菌和阴道棒状杆菌等。

第一节白喉棒状杆菌

白喉棒状杆菌(C. diphtheriae) 俗称白喉杆菌，是引起白喉的病原菌。

一、生物学性状

（一）形态染色

细长稍弯，菌体一端或两端膨大呈棒状，排列不规则，常呈L、

V、X、T等字形或排成栅栏状。G+；用美兰液染色菌体着色不均匀，

常呈着色深的颗粒；用奈瑟氏染色，菌体染成黄褐色，一端或二端染成

兰色或深兰色颗粒，此颗粒称为异染颗粒（Metachromatic granules），

主要成分是核糖核酸和多偏磷酸盐，是本菌储存的养料，是本菌形态特

征之一。衰老的细菌此颗粒因被消耗而不明显，革兰染色不定。

（二）培养特性

需氧或兼性厌氧，最适温度为37℃，最适PH为7.2～7.8，在含血

液、血清或鸡蛋的培养基上生长良好。在血板上过夜，菌落1~3mm，

呈灰白色、光滑、圆形凸起。在含有0.03%~0.04%亚碲酸钾血清培养基

上生长繁殖时，能吸收碲盐，并还原为金属碲，使菌落呈黑色，为本属

其他棒状杆菌共同特点。且亚碲酸钾能抑制标本中其他细菌的生长，故

亚碲酸钾血琼脂平板可作为棒状选择培养基。

根据在此培养基上白喉杆菌落的特点及生化反应，可将白喉杆菌区分为重型、中间型和轻型三型，三型均可致病，病情轻重与类型无明显关系，但其分布常随地区和年份有所不同，有流行病学意义。

（三）抵抗力

对湿热的抵抗力不强，对一般消毒剂敏感。煮沸1分钟或60℃经10分钟可杀死，5%石炭酸中经1分钟死亡，但对干燥、寒冷和日光的抵抗力较其他大多数无芽胞的细菌为强，在日常物品、食品及衣服上能生存多日。

对青霉素和常用广谱抗生素比较敏感。对磺胺不敏感。

二、致病性

（一）致病物质

主要是白喉毒素，是外毒素，能抑制敏感细胞的蛋白质合成，破坏细胞正常生理功能，引起组织坏死。

白喉毒素是含有两个二硫键的多肽链，分子量为63，000。经蛋白酶水解后，可分为A 和B两个片段，中间仍由二硫键连接。

B片段，无酶活性，有一受体结合区和一转位区，能与宿主易感细胞（心肌细胞和神经细胞）表面特异性受体结合，并通过转位区的易位作用使A片段进入细胞。引起中毒性心肌炎

和神经系统症状。

A片段有酶活性，能将氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷（NAD+）

水解为烟酰胺及腺嘌呤二磷酸核糖（ADPR）两部分，并催化延伸

因子-2（Elongation factor-2，EF-2）与ADPR共价结合，使EF-2

失去转位活性，从而终止肽-tRNA及mRNA在核糖体上由受位转

移至供位，肽链不能延长，细胞蛋白质合成受阻，细胞死亡，病变

产生。（图示）

白喉毒素有剧毒，1 个毒素分子可使细胞内所有的EF-2灭活。

仅携带β-棒状杆菌噬菌体的溶源性白喉杆菌才能产生外毒素，因为白喉毒素就是β棒状杆菌噬体毒素基因（tox+）编码的蛋白质。tox+ 基因的表达与菌体无机铁含量密切相关，铁含量适量时，tox+ 基因表达[铁多时毒素分子以呼吸酶——细胞色素b（4分子铁，4分子卟啉，1分子外毒素）形式存在于菌体内，铁少时细菌不能代谢]，否则不表达。

白喉杆菌尚产生一些侵袭性物质，如类似于结核杆菌的索状因子，能破坏细胞的线粒体膜，导致呼吸和氧化磷酸化作用受到抑制。

（二）所致疾病：

1、传染源白喉杆菌是严格寄生于人的细菌，传染原为病人和带菌者。白喉病人在潜伏期末即有传染性。不典型及轻症患者对白喉传播更具危险性，健康带菌者一般在总人口1%以下，流行时可达10～20%。由于抗生素的应用，恢复期带菌者带菌时间大大缩短，约90%的病人在4天内细菌消失。

2、传播途径主要通过呼吸道飞沫传播。亦可通过被污染的手、玩具、文具、食具及手帕等传播。偶有通过污染牛奶而引起流行的报道。亦可通过破损的皮肤和粘膜受染。

3、人群易感性普遍易感，易感性的高低取决于体内抗毒素的量。儿童易感性最高；新生儿通过胎盘及母乳获得免疫力，到1岁时几乎全消失。以后随着年龄的增长易感性逐渐增高。由于白喉预防接种的广泛开展，儿童免疫力普遍增强，疾病高发年龄后移。患病后可获得持久性免疫，偶有数次发病者。

4、寄居部位：

侵入易感者上呼吸道，常在咽部粘膜生长繁殖，并分泌外毒素及侵袭性物质，引起局部炎症和全身中毒症状。

5、临床表现

潜伏期1～7天，一般为2～4天。局部粘膜上皮细胞发生坏死，血

管扩张，粒细胞浸润及纤维渗出，因此形成灰白色膜状物，称为假膜（Pseudomembrane），假膜质地致密，开始薄，继之变厚，边缘较整齐，

不易脱落，用力剥脱时可出血。假膜形成处及周围组织呈轻度充血肿胀。

若病损进一步扩展至喉部或气管内，可引起呼吸道阻塞，甚至窒息。细菌一般不侵入血流，但外毒素可被吸收入血，有全身的中毒症状，同时迅速与易感组织细胞结合（毒素始吸附于细胞表面，可为抗毒素所中和，若已进入细胞内，则不能被抗毒素中和），出现心肌、肝、肾和肾上腺等退行性病变，并可侵犯腭肌和咽肌的周围神经细胞，临床上出现心肌炎（发病后2周）和软腭麻痹、声嘶、肾上腺机能障碍，血压下降等症状。心肌受损成为白喉晚期致的主要原因，本菌偶有侵害眼结膜、外耳道、阴道和皮肤伤口等处，也可形成假膜。根据假膜所在部位及中毒症状轻重，分为下列类型：

（1）咽白喉最常见，占发病人数的80%左右。

①无假膜的咽白喉部分患者仅有上呼吸道症状如咽痛，全身中毒症状较轻。咽部只有轻度炎症。扁桃体可肿大，但无假膜形成，或仅有少量纤维蛋白性渗出物，细菌培养阳性。此类患者易被误诊和漏诊。

②局限性咽白喉

a、扁桃体白喉假膜局限于一侧或双侧扁桃体。起病徐缓，自觉症状轻和中度发热，全身不适，疲乏，食欲不振及轻度咽痛。扁桃体充血、稍肿胀，假膜初呈点状后融合成片。颌下淋巴结可肿大，微痛。

b、咽白喉假膜局限于腭弓、悬雍垂等处，症状较轻。

③播散型咽白喉假膜由扁桃体扩展到悬雍垂、软腭、咽后壁、鼻咽部或喉头。假膜色灰白或黄白，边界清楚，周围组织红肿较重。双侧扁桃体肿大，甚至充塞咽门，导致呼吸困难。颈部淋巴结肿大、周围有水肿。此型全身中毒症状重，有高热、乏力、厌食、咽痛等症状，重症病例可引起循环衰竭。

④中毒型咽白喉主要由局限型及播散型转变而成。大多伴有混合感染。假膜多因出血而呈黑色，扁桃体及咽部高度肿胀、阻塞咽门，或有坏死而形成溃疡，具特殊腐败臭气。颈淋巴肿大，周围软组织水肿，以致颈部增粗（牛颈）。全身中毒症状严重，有高热、气促、唇紫绀、脉细而快、心律失常等。病死率极高。

（2）喉白喉喉白喉约占20%左右。少数为原发性，约3/4 为咽白喉向下蔓延而成。原发性喉白喉由于毒素吸收少，全身中毒症状并不严重。但少数由于假膜延及气管、支气管，可造成程度不等的硬阻现象，表现为粗糙的干咳，声音嘶哑、甚至失声，呼吸急促。严重者可出现紫绀，刀可因窒息而死亡。继发性喉白喉常发生在咽白喉基础上，伴有喉白喉的临床表现，全身中毒症状严重。