第二节 链球菌病

链球菌病(streptococcosis)是由链球菌科的链球菌属( Streptococcus)或肠球菌属( Enterococcus)细菌引起的人和动物的一大类疫病的总称。链球菌广泛分布于自然界,存在于人及动物粪便、健康人鼻咽部、皮肤、呼吸道、消化道等处。链球菌感染为人类的常见疾病,主要由A群、B群和肺炎链球菌引起肺炎、菌血症、心内膜炎、脑膜炎、泌尿生殖道炎症及关节炎等疾病,部分患者可出现感染后变态反应性疾病。在动物,链球菌感染则以猪、羊、牛、马等报道较多。在众多的链球菌中,猪链球菌2型 (S.suis type 2,SS2)是重要的人兽共患细菌病的病原菌,可引起人和动物的多种病型。
一、疾病概况
【病原学】
链球菌为革兰染色阳性,菌体为球形或卵圆形,直径0.6~1.0μm,常成对或呈链状排列,无芽胞,无鞭毛,有菌毛样结构,含M蛋白,幼龄菌(2~3小时培养物)常有荚膜。在脓液、痰液及肺组织病变中亦可呈单个或短链状。无鞭毛、无芽胞,在机体内或含血清的培养基中可形成荚膜。
链球菌属细菌需氧或兼性厌氧,营养要求较高,普通培养基难以生长,需在培养基中加入血液、血清、葡萄糖等营养物质才能生长,适温37℃,最适pH为7.4~7.6。在血琼脂平板上形成灰白色、表面光滑、边缘整齐、半透明或不透明的细小菌落。肠球菌属细菌需氧或兼性厌氧,营养要求不高,在普通营养琼脂平板上即可生长,在血平板上形成菌落较大,一般不溶血。
目前常用的链球菌分类方法有以下4种:
1.溶血特征分类
根据细菌在血琼脂培养基上溶血特征分为:
(1)甲型(α)溶血性链球菌:
又称草绿色溶血性链球菌,菌落周围出现草绿色溶血环。常见的有草绿色链球菌、肺炎链球菌和猪链球菌。草绿色链球菌(viridans group Streptococcus)也称甲型溶血链球菌,是人体口腔、消化道、女性生殖道的正常菌群,常不致病,偶可引起亚急性细菌性心内膜炎。肺炎链球菌 (S.pneumoniae)主要引起大叶性肺炎、支气管炎、中耳炎、菌血症等。猪链球菌 (S.suis)所有菌株在含绵羊血的培养基上为甲型溶血,但某些菌株在含马血的平板上可表现为乙型溶血。
(2)乙型(β)溶血性链球菌:
菌落周围出现界限分明、无色透明的溶血环。临床常见的有化脓性链球菌和无乳链球菌。
(3)丙型(γ)链球菌:
不溶血,菌落周围无溶血现象。临床常见的有D群链球菌和肠球菌。
2.血清学分类法
根据细胞壁多糖抗原不同,将乙型(β)溶血性链球菌分成A、B、C、D等20个群,其中对人类有致病性的主要为A群和B群。
(1)A群链球菌:
又称化脓性链球菌 (Pyogenic streptococcus),致病力强,常见引起急性呼吸道感染、丹毒、软组织感染、猩红热等,还可致急性肾小球肾炎、风湿热等变态反应性疾病。90%左右对人致病的链球菌菌株属于A群链球。
(2)B群链球菌:
又称无乳链球菌( S.agalactiae),广泛寄居在正常妇女的泌尿生殖道和直肠内,主要引起新生儿败血症和脑膜炎。
家畜和家禽发生的链球菌感染,主要为B、C等群,如由B群引起的牛乳腺炎和猪脓疱症;由C群引起的马腺疫以及羊、猪败血型链球菌感染。
3.基因分类法
根据细菌16SrRNA序列可分为化脓群、牛链球菌群等7个群。
【流行病学】
1.传染源
患者、带菌者或带菌动物。健康人鼻咽部、皮肤、呼吸道、消化道、泌尿道等处均可带菌。感染猪链球菌的病(死)猪是人猪链球菌感染的主要传染源。
2.传播途径
呼吸道是本病的主要传播途径,也可通过皮肤、黏膜伤口感染,进食被污染的食品如奶、肉、蛋及其制品引起人的感染。猪群之间猪链球菌感染可通过密切接触或者气溶胶传播。人感染猪链球菌的最主要方式是经破损皮肤黏膜和眼结膜传播,其次是经口传播,如进食未熟透的病猪肉和内脏,以及通过厨具交叉污染。
3.易感宿主
本菌可侵袭任何年龄的人,但发病者多为儿童。人的猪链球菌感染具有职业特点,主要为直接接触病(死)猪或猪肉制品的人群。
【发病机制】
链球菌经呼吸道或其他途径(受损处的皮肤和黏膜)进入机体后,首先在入侵处分裂繁殖,幼龄时菌体外面形成一层黏液状荚膜,保护细菌生存。链球菌产生的透明质酸酶能分解结缔组织中的透明质酸,使结缔组织疏松,通透性增强,破坏宿主的组织屏障而使感染扩散,有助于细菌在组织蔓延进入淋巴管和淋巴结,继之扩散到血液中,引起菌血症、败血症,出现脑膜炎、腹膜炎等。同时,细菌产生的毒素溶解大量红细胞,血管壁受损和整个血液循环系统发生障碍,网状内皮系统的吞噬功能降低,以致发生败血症,最后导致各个实质器官严重充血、出血,浆液腔出现大量浆液纤维蛋白。
【临床表现】
1.A群链球菌感染
A群链球菌可引起人类多种疾患,分为化脓性、中毒性和变态反应性三类,常见的疾病及临床表现有:
(1)急性咽峡炎、急性扁桃体炎:
以儿童多见,多发于冬春季节,表现为发热、咽痛、咽部充血、扁桃体充血、水肿,表面有脓性渗出物,可形成假膜。
(2)猩红热:
潜伏期1~7天,一般为2~4天。多见于4~12岁儿童。起病急骤,发热、咽峡炎,全身弥漫性鲜红色皮疹和疹退后的明显脱屑。面部充血潮红,可有少量点疹,口周围显苍白圈。肘窝、腹股沟皮肤皱褶处皮疹密集,形成帕氏(Pastia)线。
(3)丹毒:
潜伏期为数小时至3~5天。多见于婴幼儿和老年人。起病急,发热,可伴有烦躁、谵妄、惊厥、头痛。局部皮肤红肿、发硬、有灼热感,边缘高出正常皮肤、界限清楚。严重者可出现含有脓性液体的大疱和组织坏死,附近淋巴结可肿大且有压痛。
(4)皮肤及软组织化脓性炎症:
如疖、痈,蜂窝织炎等。蜂窝织炎患者常出现畏寒发热,局部灼热感及压痛、水肿等,严重时甚至会引发败血症而死亡。
(5)其他感染:
A群链球菌可引起内眼炎、鼻窦炎、中耳炎、肺炎、脑膜炎、心内膜炎、关节炎、阴道炎、子宫内膜炎等。
(6)继发的非化脓性疾病:
继A群链球菌感染后,可发生风湿热和急性肾炎。风湿热多见于A组链球菌感染后的第2~4周,出现发热、咽痛、淋巴结肿大、风湿性关节炎、心肌炎、环形红斑、皮下结节等。链球菌感染后肾炎,主要表现为水肿、高血压、血尿和蛋白尿,重者可发展为急性肾衰竭。
2.B群链球菌感染
B群链球菌又称无乳链球菌,寄生于人体的泌尿生殖道、直肠和鼻咽部等处。临床上可分为新生儿感染和成年人感染2类。
(1)新生儿感染:
病原菌主要来自母亲。早期发病者多在出生后数小时至7天内,多急剧发病,表现为肺部感染、败血症和脑膜炎,病死率高;晚期发病者多于出生后7~30天,表现为败血症、脑膜炎,病死率较早期发病者低。
(2)成年人感染:
B群链球菌对成人侵袭力较弱,糖尿病和机体免疫功能低下者较易受累。主要引起肾盂肾炎、肺炎、子宫内膜炎、产后感染、脑膜炎等。
3.C群链球菌感染
正常人咽部带菌率为2%~8%,C群链球菌感染多来自动物及动物产品(如牛奶)。可引起急性咽峡炎、肺炎、鼻窦炎、丹毒、皮肤及软组织感染、关节炎、菌血症、败血症、肾炎等。本菌可侵袭任何年龄人群,但免疫力低下者可表现为严重并发症,并且死亡率高。C群链球菌分为4个不同种:
(1)类马链球菌:
对人有致病力。
(2)兽疫链球菌:
引起家畜败血症。
(3)马链球菌:
可致马子宫炎、流产或不孕症、牛的乳腺炎,对羊和猪及禽类可引起败血性链球菌病。
(4)泌乳障碍链球菌:
引起小羊多发性关节炎。
4.草绿色链球菌感染
草绿色链球菌是口腔中常见的正常菌群,因各种原因侵入其他部位后,可引起心内膜炎等感染。
(1)心内膜炎:
由这群菌引起的心内膜炎可占各种细菌性心内膜炎的一半,其中以缓症链球菌和血链球菌最多见。出现发热伴乏力、多汗、肌肉关节酸痛等,心脏听诊可出现新的病理性杂音,病程后期可出现栓塞表现。
(2)其他部位感染:
脑膜炎、脑脓肿、肝脓肿、泌尿系感染、骨关节感染、皮肤感染等。
5.肺炎链球菌感染
肺炎链球菌是引起灵长目动物肺炎、败血症和脑膜炎最重要的致病菌。
(1)肺炎:
患者出现发热,体温在数小时内上升至39~40℃,多呈稽留热型,伴寒战、咳嗽、胸痛和血痰等症状,约3/4病例痰中带血或呈铁锈色。严重感染可有神志改变。部分病例口唇和鼻周有疱疹。早期肺部体征不明显,或仅有病变部位呼吸音减低和少许湿音。大片实变时则叩诊呈浊音,语音震颤增强,听诊可闻支气管呼吸音和湿啰音。X线检查典型者可见与肺段或肺叶相一致的大片均匀致密阴影,多在2~3周内完全消散。
(2)其他部位感染:
肺炎链球菌脑膜炎多发生于老年人和婴幼儿,常继发于肺炎、中耳炎、乳突炎、鼻窦炎或颅脑损伤后,起病急,有头痛、发热、神志改变和颈强直与凯尔尼格征、布鲁津斯基征阳性等脑膜刺激征;体检尚可有肺炎或其他原发病体征,合并菌血症者可见皮肤瘀点,不融合成片。当机体全身免疫功能严重受损时可引起本菌败血症,表现为寒战、高热、头痛、恶心、呕吐、谵妄、昏迷等,还可出现迁徙性病灶和循环衰竭的表现。寄居于鼻咽部的肺炎链球菌易引起中耳炎、鼻窦炎等疾病。
6.猪链球菌感染
猪链球菌主要引起动物感染,在一定条件下可引起人偶发感染,少数情况下可造成人间疫情暴发。
人感染猪链球菌后,临床上多起病急,表现为发热、畏寒、头痛、头晕、恶心呕吐、腹痛、腹泻等。也可在全身感染基础上出现休克和脑膜炎的表现。
猪感染猪链球菌可表现为急性败血症型,出现食欲废绝,步样踉跄,呼吸急促,体温高达41~42℃,神经症状显著,无目的地乱跑,口吐白沫,四肢呈游泳状,多数病例经1~2天死亡。也可表现为脑膜炎型,早期刚染病的患猪表现为俯卧、被毛直立、战栗,染病2~3小时内表现为眼球向侧面急速转动(眼球震颤),之后患猪侧倒,四肢空划、口吐白沫、抽搐、反应消失,多在数分钟至2天内死亡。
二、检验诊断
【一般检查】
白细胞总数升高(病情严重的患者发病早期可以降低或正常),中性粒细胞比例升高,血清CRP升高。严重患者血小板下降,继发DIC的患者血小板可出现严重降低。尿蛋白阳性,部分患者酮体阳性。血清ALT升高,AST升高,白蛋白降低,部分患者总胆红素升高,部分患者Cr、BUN升高。
【病原学检查】
1.标本
根据疾病以及感染部位不同,可采集脓液、创伤分泌物、鼻咽拭子、痰液、脑脊液、血液等标本。
2.涂片染色镜检
对于无菌部位来源的标本,直接涂片染色镜检结果具有较好的初步诊断意义,荚膜肿胀试验阳性可以确定肺炎链球菌感染。
(1)直接涂片检查:
痰、脓液、脑脊液等标本可直接涂片染色后镜检。见链状排列革兰阳性球菌的形态,发初步报告。若见革兰阳性矛头状双球菌,周围有较宽的透明区,报告“见革兰阳性球菌,成双排列,形似或疑似肺炎链球菌”。
(2)荚膜肿胀试验:
将接种待检菌的小鼠腹腔液,置于玻片上,混入不稀释抗荚膜抗原免疫血清,加少量碱性亚甲蓝染液,覆盖玻片,油镜检查。肺炎链球菌如遇同型免疫血清,则荚膜出现肿胀。经荚膜染色确认,报告“找到肺炎链球菌”。
3.分离培养
分离培养结果是确诊的重要依据。
血液、脑脊液标本先用含血清的培养液增菌培养,其他标本直接接种于经37℃预温的血平板或巧克力琼脂平板上培养。初次分离置5%CO 2环境37℃培养可提高检出率。怀疑肺炎链球菌感染者,需置5%~10%CO 2环境37℃培养24~48小时。链球菌在血平板上形成灰白色、有乳光、表面光滑、边缘整齐、直径0.5~0.75mm的细小菌落,不同菌株有不同溶血现象。肺炎链球菌可产生自溶酶,平板培养48小时后菌体自溶,菌落中央凹陷呈脐窝状;β溶血的A、C、G群菌落直径大于0.5mm,米勒链球菌则小于0.5mm。B群链球菌溶血环较A、C、G群模糊,某些B群链球菌无溶血环。D群链球菌和肠球菌常表现为不溶血。猪链球菌培养时一般先为α溶血,延长培养时间后变为β溶血,也有菌落周围见不到溶血,但刮去菌落后可见α溶血或β溶血。猪链球菌2型在新鲜绵羊血平板上培养24小时形成细小、半透明的α溶血菌落,48小时后有草绿色色素沉着。
4.生化反应及鉴定特征
链球菌的主要特征为革兰阳性球菌,链状排列。在血平板上形成灰白色、圆形、凸起的细小菌落,不同菌株有不同的溶血现象。触酶阴性,能分解多种糖类、蛋白质和氨基酸。肺炎链球菌呈矛头状,常成双排列,有荚膜。肺炎链球菌在培养48小时后,菌落呈“脐状”凹陷,α溶血,多数菌株能分解菊糖,胆盐溶解试验和Optochin敏感试验阳性。
猪链球菌VP试验阴性,七叶苷水解试验阳性,6.5%NaCl生长阴性,10℃和45℃生长阴性,胆汁耐受阴性。但猪链球菌的生化特性变化较大,仅从菌体形态和生化实验难以进行种的鉴定,可用API20Strep生化系统鉴定。
常见β溶血性链球菌的鉴别见表2-2,非β溶血性链球菌的鉴别见表2-3。
表2-2 常见β溶血性链球菌鉴别
表2-3 临床常见非β溶血性链球菌鉴别
(1)PYR试验:
化脓性链球菌产生吡咯烷酮芳基酰胺酶,可水解吡咯烷酮β-萘基酰胺,加入试剂后产生桃红色。
(2)杆菌肽(Bacitracin)敏感试验:
将0.04U杆菌肽药敏纸片贴在涂布有待测菌的血平板上,35℃孵育过夜后,出现抑菌圈为敏感(阳性)。化脓性链球菌为阳性,其他PYR阳性的β溶血性细菌(猪链球菌、海豚链球菌)和A群小菌落β溶血性链球菌(米勒链球菌)均为阴性。
(3)VP试验:
可鉴别A、C、G群β溶血的大、小两种不同菌落。
(4)CAMP试验:
无乳链球菌能产生CAMP因子,它可促进金黄色葡萄球菌溶血能力,使其产生显著的协同溶血作用。将金黄色葡萄球菌ATCC25923划一直线接种在新鲜血平板中间,再沿该线垂直方向接种待测链球菌,两线不得相接,间隔约3~4mm。35℃孵育过夜,两种细菌划线交界处出现箭头状溶血为阳性反应。本法无乳链球菌的CAMP试验阳性,可与其他β溶血性链球菌鉴别。
【免疫学检查】
抗链球菌溶血素O试验常用于风湿热的辅助诊断。凡查出患者血清中此抗体效价显著升高,超过400单位,可认为患者近期有溶血性链球菌感染。
【分子生物学检测】
PCR技术可用于对猪链球菌2型的快速诊断和流行病学调查。针对猪链球菌种特异性16S rRNA,荚膜多糖相关基因cps2A、cps2J以及胞外因子和溶菌酶释放蛋白基因MRP等设计引物,进行PCR扩增进行鉴定,也可对产物进行测序分析。
【诊断建议】
病原学诊断是确定链球菌感染的依据。
链球菌与其他化脓菌引起的肺炎、脑膜炎、败血症等的临床表现、血象变化、脑脊液常规检查结果,以及肺炎患者的胸片表现等均无特异性区别,链球菌感染的确诊和鉴别诊断都需依赖细菌学检查结果。
无论从何种临床标本中分离出β溶血性链球菌及肺炎链球菌,均有诊断意义。C、G群大菌落的β溶血性链球菌是咽喉炎常见病原体,咽部标本中分离出化脓性链球菌应迅速报告临床并及时使用抗生素以减少并发症发生。米勒链球菌群尽管是正常菌群之一,但只要是在脓肿或伤口中分离的都应视为致病菌而非污染菌。
猪链球菌生化反应活泼,不同血清型或同一血清型不同株之间的生化反应有差异,且生化特性不稳定,难以用生化反应作为分类依据。必须结合血清学反应才能对分离株进行准确鉴定。

(卢明芹 杜季梅)