病原學
1.形態染色
霍亂弧菌革蘭染色陰性,菌體長1.5-2.0μm,寬0.3-0.4μm,彎曲如逗點狀,有一根極端鞭毛,其長度為菌體的4~5倍。
該菌運動活潑,在暗視野懸液中可見穿梭運動,糞便可用于直接涂片檢查。
2.培養特性
霍亂弧菌在堿性(pH8.8-9.0)肉湯或蛋白胨水中繁殖迅速,表面形成透明菌膜。弧菌在營養瓊脂或肉浸膏瓊脂培養過夜后,其菌落大,半透明,帶灰色。在選擇性培養基中弧菌生長旺盛,常用者有膽鹽瓊脂、硫代硫酸鹽-枸櫞酸鹽-膽鹽-蔗糖培養基(TCBS)、亞磅酸鹽瓊脂等。
3.生化反應
01群霍亂弧菌和非典型01群霍亂弧菌均能發酵蔗糖和甘露糖,不發酵阿拉伯糖。非01群霍亂弧菌對蔗糖和甘露糖發酵情況各不相同。此外埃爾托生物型能分解葡萄糖產生乙酰甲基甲醇(即VP試驗)。0139型能發酵葡萄糖、麥芽糖、蔗糖和甘露糖,產酸不產氣,不發酵肌醇和阿拉伯糖。
4.霍亂弧菌 經干燥2h或加熱55℃10min即可死亡,煮沸立即死亡。弧菌接觸1∶2000-3000升汞或1∶500000高猛酸鉀,數分鐘即被殺滅,在0.1%漂白粉中10分鐘即死亡。霍亂弧菌在正常胃酸中能生存4分鐘,在未經處理的糞便中存活數天。在pH7.6~8.8的淺水井中,古典霍亂弧菌平均存活7.5天,愛爾托霍亂弧菌為19.3天。愛爾托弧菌在海水和深水井中存活10~13天。氯化鈉濃度高于4%或蔗糖濃度在5%以上的食物、香料、醋、酒等,均不利于弧菌的生存。霍亂弧菌在冰箱內的牛奶、鮮肉和魚蝦水產品存活時間分別為2~4周、1周和1~3周;在室溫存放的新鮮蔬菜存活1~5天。霍亂弧菌在砧板和布上可存活相當長時間,在玻璃、瓷器、塑料和金屬上存活時間不超過2天。
5.抗原結構
霍亂弧菌有耐熱的菌體(O)抗原和不耐熱的鞭毛(H)抗原。H抗原為霍亂弧菌屬所共有;O抗原有群特異性和型特異性兩種抗原,是霍亂弧菌分群和分型的基礎。群的特異性抗原可達100余種。
6.分類
WHO腹瀉控制中心將霍亂弧菌分為三群。
01群霍亂弧菌:包括古典生物型霍亂弧菌(vibrio cholerde)和埃爾托生物型(vibrio cholerde EL-Tor biotype)。01群的特異抗原有A、B、C三種,其中A抗原為01群所共有,A抗原與其他B與C抗原結合則可分為三型,即:原型——AC(稻葉,Inaba)、異型——AB(小川,Ogawa)和中間型——ABC(彥島,Hikojima)。
不典型01群霍亂弧菌:可被多價01群血清所凝集,但該群菌不產生腸毒素,因此無此病性。霍亂弧菌能產生腸毒素、神經氨酸酶、血凝素、菌體裂解后能釋放出內毒素。其中霍亂腸毒素(CT)在古典型、ET-Tor型和0139型之間很難區別。
發病機理
人體存在非特異性免疫,以抵擋霍亂弧菌的侵入。胃酸在其中起主要作用,胃大部切除后、大量飲水、大量進食使胃酸稀釋均降低對霍亂弧菌的抵抗。但正常入食入霍亂弧菌量超過108-9,均可發病。
人體的其他屏障如腸道動力、腸腔粘液、酶及膽鹽等,霍亂弧菌卻可以適應。霍亂弧菌通過鞭毛活動、粘蛋白溶解酶、粘附素以及細菌的化學趨化作用等,使弧菌能成功地粘附于腸粘膜上皮細胞,但不侵入細胞,繼續繁殖,繼而腸毒素起重要作用。
霍亂腸毒素有A、B兩個亞單位,具有毒素活性的亞單位A又可分為由二硫化物聯結的A1和A2兩個多肽,分子量分別為23~24kD和5~6kD.亞單位B有5個部分,每個分子量為11.6kD,可各自與腸粘膜上皮細胞刷緣細胞膜的受體(Gm1神經節苷脂)結合。亞單位B與腸粘膜細胞結合后,亞單位A與毒素整個分子脫離,并移行至細胞膜內側,其A1部分被釋放至胞液內,激活腺苷環酶,后者使三磷酸腺苷變成環磷酸腺苷。大量的環磷酸腺苷積聚在粘膜細胞內,發揮第二信使作用,刺激隱窩細胞分泌氯離子并可能分泌碳酸氫根離子,同時抑制絨毛細胞對氯和鈉離子的正常吸收。由于腸粘膜分泌增強,回收減少,因而大量腸液聚集在腸腔內,形成本病特征性的劇烈水樣腹瀉。
霍亂弧菌的內毒素來自弧菌細胞壁,耐熱,具有弧菌O抗原的特異性,與霍亂發病關系不大。弧菌產生的酶(如粘蛋白酶)、代謝產物或其他毒素(如血管滲透因子、溶血素等)對人體有一定損害作用。
劇烈腹瀉和嘔吐,導致水和電解質大量丟失,迅速形成嚴重脫水,因而出現微循環衰竭。鉀、鈉、鈣及氯化物的喪失,可發生肌肉痙攣、低鈉、低鉀和低鈣血癥等。由于膽汁分泌減少,腸液中有大量水、電解質和粘液,所以吐瀉物呈米泔水樣。碳酸氯鹽的丟失,形成代謝性酸中毒。由于循環衰竭造成的腎缺血、低鉀及毒素對腎臟的直接作用,可引起腎功能減退或衰竭