葡萄球菌屬

葡萄球菌屬（Staphylococcus）是一群革蘭氏陽性球菌，因常堆聚成葡萄串狀，故名。但在膿汁、乳汁、液體培養基中呈雙球或短鏈排列。 多數為非致病菌，少數可導致疾病。葡萄球菌是最常見的化膿性球菌，是醫院交叉感染的重要來源。

基本介紹

• 中文名：葡萄球菌屬
• 外文名：Staphylococcus
• 類別：一群革蘭氏陽性球菌
• 最常見：化膿性球菌
• 最適生長溫度：37℃
• 最適pH：7.4

生物學性狀

形態染色

球形或稍呈橢圓形，直徑1.0μm左右，排列成葡萄狀。葡萄球菌無鞭毛，不能運動。無芽胞，除少數菌株外一般不形成莢膜。易被常用的鹼性染料著色，革蘭氏染色為陽性。其衰老、死亡或被白細胞吞噬後，以及耐藥的某些菌株可被染成革蘭氏陰性。

葡萄球菌屬

培養特性與生化反應

需氧或兼性厭氧，營養要求不高，在普通瓊脂培養基上即可生長。最適生長溫度為37℃，最適宜pH值為7.4。在20%的CO₂環境中有利於毒素產生。在肉湯培養基中經37℃培養18～24h，呈均勻混濁生長，管底稍有沉澱。在普通瓊脂平板上形成圓形、凸起、表面光滑、濕潤、邊緣整齊、不透明的菌落，直徑2～3 mm。屬內不同菌種因產生金黃色、白色或檸檬色等脂溶性色素而使菌落著色。致病菌株在血平板上生長後，在菌落周圍可見完全透明溶血環（β溶血）。該菌耐鹽性強，在含10%-20%氯化鈉培養基中仍能生長，故可用高鹽培養基分離葡萄球菌。

觸酶試驗陽性。多數葡萄球菌能分解葡萄糖、麥芽糖和蔗糖產酸不產氣。致病菌株能分解甘露醇，血漿凝固酶試驗多為陽性。

分類與分型

根據生化反應和產生色素不同，可分為金黃色葡萄球菌（Staph.aureus）、表皮葡萄球菌(Staph. epidermidis)和腐生葡萄球菌(Staph.saparophytics)三種。其中金黃色葡萄球菌多為致病菌，表皮葡萄球菌偶爾致病，腐生葡萄球菌一般不致病。60%-70%的金黃色葡萄球菌可被相應噬菌體裂解，表皮葡萄球菌不敏感。用噬菌體可將金葡萄菌分為4群23個型。腸毒素型食物中毒由Ⅲ和Ⅳ群金葡萄菌引起，Ⅱ群菌對抗生素產生耐藥性的速度比Ⅰ和Ⅳ群緩慢很多。造成醫院感染嚴重流行的是Ⅰ群中的52、52A、80和81型菌株。引起皰疹性和剝脫性皮炎的菌株經常是Ⅱ群71型。

抗原結構

葡萄球菌抗原構造複雜，已發現的在30種以上，其化學組成及生物學活性了解的僅少數幾種。

1．葡萄球菌A蛋白（Staphylococcal protein A,SPA）存在於菌細胞壁的一種表面蛋白，位於菌體表面，與胞壁的粘肽相結合。它與人及多種哺乳動物血清中的lgG的Fc 段結合，因而可用含SPA的葡萄球菌作為載體，結合特異性抗體，進行協同凝集試驗。A蛋白有抗吞噬作用，還有激活補體替代途等活性。SPA是一種單鏈多肽，與細胞壁肽聚糖呈共價結合，是完全抗原，具屬特異性。所有來自人類的菌株均有此抗原，動物源株則少見。

2．多糖抗原具有群特異性，存在於細胞壁，藉此可以分群，A群多糖抗原體化學組成為磷壁酸中的N-乙醯葡胺核糖醇殘基。B群化學組成是磷壁酸中的N-乙醯區糖胺甘油殘基。

3．莢膜抗原幾乎所有金黃色葡萄球菌菌株的表面有莢膜多糖抗原的存在。表皮葡萄球菌僅個別是菌株有此抗原。

抵抗力

葡萄球菌對外界的抵抗力強於其他無芽胞菌。在乾燥的膿汁或痰液中可存活2～3個月；加熱60℃1h或80℃30 min才將其殺死；對龍膽紫敏感，十萬分之一的龍膽紫溶液可抑制其生長；2%石炭酸中15 min或1%的升汞中10 min死亡；對青黴素、紅黴素、慶大黴素、鏈黴素均敏感。本菌易產生耐藥性，目7前金黃色葡萄球菌對青黴素G的耐藥株高達90%以上。尤其是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌( methicillin-resistant staphylococcus aureus，MRSA)，已經成為醫院感染最常見的致病菌。

致病與免疫性

致病物質

(多種毒素與酶)

1．血漿凝固酶（Coagulase）是能使含有枸椽酸鈉或肝素抗凝劑的人或兔血漿發生凝固的酶類物質，致病菌株多能產生，常作為鑑別葡萄球菌有無致病性的重要標誌。

凝固酶有兩種：一種是分泌至菌體外的，稱為游離凝固酶（Free coagulase）為蛋白質。作用類似凝血酶原物質，可被人或兔血漿中的協同因子(Cofactor)激活變成凝血酶樣物質後，使液態的纖維蛋白原變成固態的纖維蛋白，從而使血漿凝固。另一種凝固酶結合於菌體表面並不釋放，稱為結合凝固酶(Bound coagulase)或凝聚因子(Chumping factor)，在該菌株的表面起纖維蛋白原的特異受體作用，細菌混懸於人或兔血漿中時，纖維蛋白原與菌體受體交聯而使細菌凝聚。游離凝固酶採用試管法檢測，結合凝固酶則以玻片法測試。凝固酶耐熱，粗製品100℃30分鐘或高壓滅菌後仍保持部分活性，但易被蛋白分解酶破壞。

凝固酶和葡萄球菌的毒力關係密切。凝固酶陽性菌株進入機體後，使血液或血漿中的纖維蛋白沉積於菌體表面，阻礙體內吞噬細胞的吞噬，即使被吞噬後，也不易被殺死。同時，凝固酶集聚在菌體四周，亦能保護病菌不受血清中殺菌物質的作用。葡萄球菌引起的感染易於局限化和形成血栓，與凝固酶的生成有關。

凝固酶具有免疫原性，刺激機體產生的抗體對凝固酶陽性的細菌感染有一定的保護作用。慢性感染患者血清可有凝固酶抗體的存在。

2．葡萄球菌溶血素（Staphyolysin）多數致病性葡萄球菌產生溶血等。按抗原性不同，至少有α、β、γ、δ、ε五種，對人類在致病作用的主要是α溶血素。它是一種“攻擊因子”，化學成分為蛋白質，分子量約為30，000，不耐熱，65℃30分鐘即可破壞。如將α-溶血素注入動物皮內，能引起皮膚壞死，如靜脈注射，則導致動物迅速死亡。α溶血素還能使小血管收縮，導致局部缺血和壞死，並能引起平滑肌痙攣。α溶血素是一種外毒素，具有良好的抗原性。經甲醛處理可製成類毒素。

3．殺白細胞素（Leukocidin）含F和S兩種蛋白質，能殺死人和兔的多形核粒細胞和巨噬細胞。此毒素有抗原性，不耐熱，產生的抗體能阻止葡萄球菌感染的復發。

4．腸毒素（Enterotoxin）從臨床分離的金黃色葡萄球菌，約1/3產生腸毒素，按抗原性和等電點等不同，葡萄球菌腸毒素分A、B、C1、C2、C3、D、E和F八個血清型，細菌能產生一型或兩型以上的腸毒素，腸毒素是單一的多肽鏈，含有較多的賴氨酸、酷氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸。腸毒素可引起急性胃腸炎即食物中毒。與產毒菌株污染了牛奶、肉類、魚是蝦、蛋類等食品有關，在20℃以上經8～10小時即可產生大量的腸毒素。腸毒素是一種可溶性蛋白質，耐熱，經100℃煮沸30分鐘不被破壞，也不受胰蛋白酶的影響，故誤食污染腸毒素的食物後，在腸道作用於內脂神經受體，傳入中樞，刺激嘔吐中樞，引起嘔吐，並產生急性胃腸炎症狀。發病急，病程短，恢復快。一般潛伏期為1～6小時，出現頭暈、嘔吐、腹瀉，發病1～2日可自行恢復，預後良好。

5．表皮溶解毒素（Epidermolytic toxin）也稱表皮剝脫毒素（Exfoliatin)引起人類或新生小鼠的表皮剝脫性病變。主要發生於新生兒和嬰幼兒，引導起燙傷樣皮膚綜合徵。主要由噬菌體Ⅱ型金葡萄產生的一種蛋白質，分子量24，000，具有抗原性，可被甲醛脫毒成類毒素。

6．毒性休克綜合重量毒素Ⅰ（Toxic shock syndrome toxin1,TTST1）系噬菌體Ⅰ群金黃色葡萄球菌產生。可引起發熱，增加對內毒素的敏感性。增強毛細血管通透性，引起必血管紊亂而導致休克。

7．其他 葡萄球菌尚可產生葡激酶（Staphylokinase），亦稱葡萄球菌溶纖維蛋白酶（Staphylococcal fibrinolysin），產生耐熱核酸酶(Heat-stable nuclease)，透明質酸酶(Hyaluronidase)，脂酶(Lipase)等。

所致疾病

金黃色葡萄球菌是人類重要的致病菌，對人類所致疾病主要有如下兩種類型。

1．侵襲性疾病 葡萄球菌可通過多種途徑侵入機體，引起化膿性感染。

(1)局部感染 主要有皮膚軟組織感染，如癤、癰、膿腫、甲溝炎、瞼腺炎（麥粒腫）及創傷感染等。臨床表現是膿汁黃色、黏稠無臭味，病灶局限。發生在危險三角區的癤被擠壓，細菌會沿內眥靜脈進入顱內海綿竇，引起海綿狀靜脈炎。此外還可引起內臟器官感染如支氣管炎、肺炎、中耳炎、新生兒臍炎、腦膜炎等。

(2)全身感染 由於外力擠壓癤腫或過早切開未成熟的膿腫，細菌可向全身擴散，在機體免疫力低下時，可大量繁殖引起敗血症；或隨血流進入肝、脾、腎等器官，引起多發膿腫，即膿毒血症。

2．毒素性疾病

(1)食物中毒 食入腸毒素污染的食物後經1～6 h潛伏期，出現噁心、嘔吐、腹痛、腹瀉等急性胃腸炎症狀，嘔吐最為突出。1～2天內可恢復。少數嚴重者可發生虛脫或休克。為夏秋季節常見的胃腸道疾病。

(2)燙傷樣皮膚綜合徵 由致病菌產生的表皮剝脫毒索引起，初期皮膚出現紅斑，1~2天表皮起皺，繼而出現含清亮液體的水皰，易破潰，最後表皮上層脫落。多見於新生兒、嬰兒和免疫力低下的成人。

(3)毒素休克綜合徵主要表現為急性高熱、噁心、嘔吐、猩紅熱樣皮疹伴脫屑及低血壓，嚴重時還可出現心、腎功能衰竭，甚至發生休克。

表皮葡萄球菌一般不致病，在特殊情況下可成為條件致病菌。主要引起免疫力低下者和兒童的感染。感染類型有：①泌尿系統感染：僅次於大腸埃希菌，為年輕女性急性膀胱炎的主要致病菌，使用器械檢查尿道易發生此類膀胱炎。②細菌性心內膜炎：因心瓣膜修復術而感染。③敗血症：僅次於大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌。目前表皮葡萄球菌感染已成為瓣膜修復術或胸外科手術中的嚴重問題。

葡萄球菌引起感染後雖能獲得一定的免疫力，但難以防止再次感染。

微生物學檢查

1．標本依據病情可採取膿汁、血液、腦脊液、尿液和骨髓穿刺液等。食物中毒取剩餘食物、患者嘔吐物及糞便等不同標本。

2．直接塗片鏡檢取標本塗片，革蘭染色後鏡檢。一般根據細菌形態、排列和染色特性可做出初步診斷。

3．分離培養和鑑定將標本接種至血瓊脂平板，37℃孵育18～24 h後挑選可疑菌落行塗片染色鏡檢。血液標本需經肉湯培養基增菌後，再接種到血瓊脂平板。致病性葡萄球菌的主要特點：菌落有金黃色色素、有溶血性，凝固酶試驗陽性，發酵甘露醇。

4．藥物敏感試驗金黃色葡萄球菌易產生耐藥性變異，約90%的菌株產生β-內醯胺酶而耐藥。對臨床分離的菌株，必須做藥物敏感試驗，以確定敏感藥物。

5．葡萄球菌腸毒素檢查 用於葡萄球菌性食物中毒的診斷。常用方法有動物實驗、ELISA等。目前也可用特異的核酸雜交技術和PCR技術檢測葡萄球菌是否為產腸毒素的菌株。

防治原則

注意個人衛生和消毒隔離，防止醫源性感染，主要包括：

①及時使用消毒藥物處理皮膚創傷。

②皮膚有化膿性感染者，未治癒前不宜從事食品製作或飲食服務行業。

③治療應根據藥物敏感試驗結果，防止耐藥性菌株擴散。

④反覆發作的頑固性癤瘡，宜採用自身菌苗或類毒素進行人工主動免疫，有一定療效。