鏈球菌

鏈球菌是化膿性球菌的另一類常見的細菌，廣泛存在於自然界和人及動物糞便和健康人鼻咽部，大多數不致病。醫學上重要的鏈球菌主要有化膿性鏈球菌、草綠色鏈球菌、肺炎鏈球菌、無乳鏈球菌等。引起人類的疾病主要有：化膿性炎症、毒素性疾病和超敏反應性疾病等。

基本介紹

• 中文名：鏈球菌
• 拉丁學名：Streptococcus
• 界：細菌界
• 門：厚壁菌門
• 綱：芽孢桿菌綱
• 目：乳桿菌目
• 科：鏈球菌科
• 屬：鏈球菌屬
• 分布區域：世界各地
• 存在：人及動物糞便和健康人鼻咽部

概述

細胞沿一個平面分裂，常排列成鏈狀的細菌。革蘭氏染色陽性，但在陳舊培養基或膿液標本中常呈陰性。廣泛分布於自然界。分為致病性和非致病性兩大類。

鏈球菌

根據在血瓊脂培養基上的溶血特徵可分為三種不同類型：

甲型（α）溶血性鏈球菌又稱草綠色鏈球菌，菌落周圍出現草綠色溶血環，通常寄居在人的口咽腔、呼吸道及腸道中，致病力弱。

乙型（β）溶血性鏈球菌產生強烈的溶血毒素，在血瓊脂培養基上，可使菌落周圍出現寬2～4毫米、界限分明、無色透明的溶血環，致病力強，能引起人類多種疾病、根據抗原構造不同，又分成A、B、C、D等20個群，在每一群中，因表面抗原的不同，又分成若干亞群，對人類有致病性的絕大多數屬於A群。

丙型（γ）鏈球菌不溶血，對人類無致病作用。鏈球菌所致疾病具有複雜而多樣的特點，一方面，由於細菌類型多，且既有侵襲力也有毒素；另一方面，人體各組織器官均高度易感，且有變態反應機制參與發病。鏈球菌產生的侵襲性酶有：透明質酸酶、鏈激酶和鏈道酶等；產生的毒素有：鏈球菌溶血素、紅疹毒素。變態反應性疾病如風濕熱、急性腎小球性腎炎等，均可由A群鏈球菌感染引發。

生物學性狀

形態染色

球形或卵圓形，直徑0.6～1.0um，多數呈鏈狀排列，短者4～8個細菌組成，長者有20～30個細菌組成。鏈的長短與菌種及生長環境有關，在液體培養基中形成鏈狀排列比在固體培養基中形成的鏈長。幼齡菌大多可見到透明質酸形成的莢膜，如延長培養時間，莢膜可被細菌自身產生的透明質酸酶分解而消失。無芽胞，無鞭毛，有菌毛樣結構，含M蛋白，革蘭氏染色陽性。

基因組特徵

化膿性鏈球菌M1株的基因組大小為1.85Mb，編碼1752個ORF，G+C含量占38.5%。毒力因子基因超過50個。

培養特性

需氧或兼性厭氧，有些為厭氧菌。營養要求較高。普通培養基中需加有血液、血清、葡萄糖等才能生長。最適溫度37℃，最適PH7.4～7.6，血瓊脂平板上形成灰白色、有乳光、表面光滑、邊緣整齊、直徑0.5—0.75mm的細小菌落，不同菌株有不同溶血現象。肺炎鏈球菌與甲型溶血性鏈球菌均產生α溶血環。肺炎鏈球菌可產生自溶酶，因此平板培養48小時候，菌體可自溶，菌落中央下陷呈臍狀；若是在液體培養基中培養，液體初期呈渾濁狀態，繼而逐漸變澄清。自溶酶在細菌生長的穩定期可被激活，也可被膽汁或膽鹽激活。

生化反應

能發酵簡單的糖類，產酸不產氣。一般不分解菊糖，不被膽汁或1%去氧膽酸鈉所溶解。這兩種特性用來鑑定甲型溶血型鏈球菌和肺炎球菌。鏈球菌與葡萄球菌不同，不產生過氧化氫酶。

抗原結構

主要有三種：

1．核蛋白抗原或稱P抗原，無特異性，各種鏈球菌均同，與葡萄球菌有交叉。

2．多糖抗原或稱C抗原系統族特異性抗原，是細菌壁的組成成份。對人致病的90%屬於A群，其次為B群，其它群少見。

3．蛋白質抗原或稱表面抗M、R、T、S等四種不同性制質的抗原組份，具有型特異性。是鏈球菌細胞壁的蛋白質抗原，位於C抗原外層，同族鏈球菌可根據表面抗原不同進行分型，如A族鏈狀菌可據此分為60多型。

分類

1．根據對紅細胞的溶血能力

⑴甲型溶血性鏈球菌（α-Hemolytic streptococcus）菌落周圍有1～2mm寬的草綠溶血環，稱甲型溶血或α溶血。這類鏈球菌亦稱草綠色鏈球菌（Streptococcus viridans）。此類鏈球菌為條件致病菌。

⑵乙型溶血性鏈球菌（β-Hemolytic streptococcus）菌落周圍形成一個2～4mm寬，界限分明、完全透明的溶血環，完全溶血，稱乙型溶血或β溶血。這類細菌又稱溶血性鏈球菌（Streptoccus hemolyticus），致病力強，引起多種疾病。

⑶丙型鏈球菌（γ-Streptococcus）不產生溶血素，菌落周圍無溶血環，故又稱不溶血性鏈球菌（Streptococcusnon-hemolytics），一般不致病。

2．根據抗原結構分類

按C抗原不同可分類A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V等20個群。對人致病的大多屬於A群。A群又稱為化膿性鏈球菌 （Pyogenic streptococcus）。

3．根據對氧需求分類

可分為需氧、兼性厭氧和厭氧三大類鏈球菌。

抵抗力

抵抗力不強，60℃3分鐘可殺死大部分鏈球菌，對一般消毒劑敏感，在乾燥塵埃中可存活數日，對青黴素、紅黴素、氯黴素、四環素等均敏感，耐藥性低。

致疾性

致病物質

A群鏈球菌有較強的侵襲力，可產生多種侵襲性酶和外毒素。

1．M蛋白 是鏈球菌細胞壁中的蛋白質組份，具有抗吞噬和抗吞噬細胞內的殺菌作用。純化的M蛋白能使纖維蛋白原沉澱，凝集血小板，白細胞，溶解多形核細胞，並抑制毛細血管中的細胞的移動。M蛋白有抗原性，刺激機體產生型特異性抗體，並與變態反應疾病有關。

2．脂磷壁酸（LTA） 與細菌粘附於宿主細胞表面有關，大多數LAT位於細胞膜和肽聚糖之間，通過肽聚糖孔伸展至細菌細胞表面，人類口腔黏膜和皮膚上皮細胞、血細胞等細胞膜上均有LAT的結合位點。

3．透明質酸酶（Hyaluronidaes）能分解細胞間質的透明質酸，使病菌易於在組織中擴散。又稱為擴散因子。

4．鏈激酶(Streptokinase ，SK）又稱鏈球菌溶纖維蛋白酶(Streptococcal fibrinolysin）是一種激酶，能激活血液中的血漿蛋白酶原，成為血漿蛋白酶，即可溶解血塊或阻止血漿凝固，有利於細菌在組織中的擴散。耐熱，100℃50分鐘加熱仍保持活性。鏈激酶抗體能中和該酶的活性。

乳酸鏈球菌素

5．鏈道酶（Streptodonase，SD）又名脫氧核糖核酸酶(Streptococcal deoxyribonuclease）。主要由A、C、G族鏈球菌產生。此酶能分解粘稠膿液中具有高度粘性的DNA，使膿汁稀薄易於擴散。產生的相應抗體有中和該酶的活性。用鏈激酶、鏈道酶製劑進行皮膚試驗作為測定機體細胞免疫的一種方法。

6．鏈球菌溶血素（Streptolysin）有溶解紅細胞，殺死白細胞及毒害心臟的作用，主要有“O”和“S”兩種。

對氧敏感鏈球菌溶血素O（Streptolysin O，SLO）為含-SH基的蛋白質，對氧敏感，遇氧時一SH基即被氧化為-SS-基，暫時失去溶血能力。若加入0.5%亞硫酶鈉和半胱氨酸等還原劑，又可恢復溶血能力。溶血素O能破壞白細胞和血小板。動物試驗又證實對心臟有急性毒害作用，使心臟驟停。抗原性強，感染後2～3周，85%以上病上產生抗“O”抗體，病癒後可持續數月甚至數年，可作為新近鏈球菌感染，或可能風濕活動的輔助診斷。

對氧穩定鏈球菌溶血素“S”（Streptolysin S，SLS）是一種小分子的糖肽，無抗原性。對氧穩定，對熱和酸敏感。血平板所見透明溶血是由“S”所引起，能破壞白細胞和血小板，給動物靜注可迅速致死。注射小鼠腹腔，引起腎小管壞死。

7．致熱外毒素（Pyrogenic extoxin）又稱紅疹毒素（Erythrotoxin）或猩紅熱毒素（Scarletfever toxin），是人類猩紅熱的主要致病物質，為外毒素，使病人產生紅疹。該毒素是蛋白質，對熱穩定，具有抗原性，則產生的毒素能中和該毒素的活性。但可分為A、B、C三種不同抗原性的毒素。無交叉保護作用。該毒素還有內毒素樣的致熱作用，對細胞或組織有損害作用。

所致疾病

1．化膿性炎症由皮膚傷口侵入，引起皮膚及皮下組織化膿性炎症，如癤癰，蜂窩組織炎、丹毒等。沿淋巴管擴張，引起淋巴管炎，淋巴腺炎，敗血症等，經呼吸道侵入，常有急性扁桃腺炎、咽峽炎，並蔓延周圍引起膿腫、中耳炎、乳突炎、氣管炎、肺炎等。不衛生接生，經產道感染，造成“產褥熱”。

2．猩紅熱 由產生致熱外毒素的A族鏈球菌所致的急性呼吸道傳染病，臨床特徵為發熱、咽峽炎、全身瀰漫性皮疹和疹退後的明顯脫屑。

3．超敏反應性疾病

風濕熱由A族鏈球菌的多種型別引起，臨床表現以關節炎、以肌炎為主。致病機理認為兩種：一是第Ⅱ型變態反應，鏈球菌細壁多糖抗原和心肌瓣膜，關節組織糖蛋白有共同抗原性，胞壁蛋白抗原和心肌有共同抗原性。二是第Ⅲ型變態反應，可能是M蛋白的免疫複合物沉積於心瓣膜和關節滑液膜上造成。

急性腎小球腎炎 多見於兒童和少年，大多數由A族12型鏈球菌引起。臨床表現為蛋白尿、浮腫和高血壓。也是一種變態反應性疾病。鏈球菌的某些抗原與腎小球基底膜有共同抗原，機體針對鏈球菌所產生的抗體與腎小球基底膜發生反應，屬第Ⅱ型變態反應。由鏈球菌的M蛋白所產生的相應抗體形成的免疫復物沉積於腎小球基底膜，造成基底膜損傷，屬於第Ⅲ型變態反應。

4．其他疾病

B族鏈球菌又稱無乳鏈球菌（Streptococus agalactiae）當機體免疫功能低下時，可引起皮膚感染、心內膜炎、產後感染、新生兒敗血症和新生兒腦膜炎。

甲型溶血性（草綠色）鏈球菌 人類口腔和上呼吸道的正常菌群，若心臟瓣膜已有缺陷或損傷，本菌可在損傷部位繁殖，引起亞急性細菌性心內膜炎。在拔牙或摘除扁桃體時，寄居在口腔、齦縫中的草綠色鏈球菌可侵入血流引起菌血症。還可引起齲齒。

免疫性

A族鏈球菌感染後，可產生特異免疫，主要是M蛋白的抗體（lgG）。由於型別多，無交叉免疫性。猩紅熱病後可產生對同型紅疹毒素的抗體，建立同型抗毒素免疫。檢測易感人群對猩紅熱有無感受性的試驗稱為狄克氏試驗（Dick test），即用一定量紅疹毒素作皮膚試驗。

微生物學檢查法

根據鏈球菌所致疾病不同，可採取膿汁、咽拭、血液等標本送檢。

直接塗片鏡檢

取膿汁塗片，革蘭氏染色，鏡檢，發現革蘭氏陽性呈鏈狀排列的球菌，就可以初步診斷。

分離培養

膿汁或棉拭直接劃線接種在血瓊脂平板上，孵育後觀察有無鏈球菌菌落。根據溶血性不同，可區分為甲型、乙型或丙型鏈球菌。有β溶血的菌落，應與葡萄球菌區別；α溶血的菌落，要和肺炎球菌鑑別。疑有敗血症的血標本，應先在葡萄糖肉湯中增菌後再在血平板上分離鑑定。心內膜炎病例，培養草綠色鏈球菌宜孵育3個星期以上。

血清學試驗

抗鏈球菌溶血素O試驗（Anti-streptolysin O test,ASO test）簡稱抗O試驗。常用於風濕熱的輔助診斷。患者血清中的抗O大多在250單位左右，活動者一般超過400單位。

Dick試驗 猩紅熱病人早期陽性，病後轉陰。

防治原則

鏈球菌感染的防治原則與葡萄球菌相同。鏈球菌主要通過飛沫傳染，應對病人和帶菌者及時治療，以減少傳染源。空氣、器械、敷料等注意消毒。對急性咽峽炎和扁桃體炎患者，尤其是兒童，須治療徹底，防止超敏反應性疾病的發生。所有溶血性A鏈球菌對磺胺、青黴素及紅黴素等都敏感。其他族細菌對抗生素的敏感不同，臨床套用最好作藥物敏感試驗。

A群鏈球菌

生物學性狀

1．鏈狀排列的革蘭陽性圓形或卵圓形球菌。培養早期有莢膜。細胞壁外有菌毛樣結構，含M蛋白。培養日久，老齡菌或被吞噬後，可呈革蘭陰性。

2．營養要求較高。

血瓊脂平板上形成灰白色，光滑型，小菌落，多數菌株有β溶血現象。

液體培養基中易形成長鏈，管底呈絮狀沉澱。

3．生化反應觸酶陰性。一般不分解菊糖，不被膽汁溶解，據此可區別甲型溶血性鏈球菌與肺炎鏈球菌。

4．抗原構造主要有：

⑴蛋白質抗原 有型特異性，有多種，與致病性有關的是M蛋白。

⑵多糖或C抗原有群特異性。

⑶核蛋白抗原 無特異性，不僅各型鏈球菌均相同並且與葡萄球菌有交叉。

5．抵抗力較弱，極少有耐藥株形成。但耐乾燥。

致病性

A群鏈球菌也稱化膿性鏈球菌或溶血性鏈球菌，是感染常見的病原菌之一。

1．致病物質主要有三大類：

⑴細胞壁成分

1）脂磷壁酸（LTA）：與M蛋白共同組成A群鏈球菌的菌毛結構，增強對細胞的粘附性。

2)M蛋白：是A群鏈球菌細胞壁中的表面蛋白質成分，有近100個血清型。

①有抗吞噬和抵抗殺菌作用；②與心肌，腎小球基底膜有共同抗原，故與某些超敏反應性疾病發生有關。

3）肽聚糖：有致熱，溶解血小板等作用。

4）細胞壁受體：有利於細菌粘附宿主細胞。

5)F蛋白：能與上皮細胞表面的纖維粘連蛋白結合，以利於細菌在體內定植。

⑵外毒素類

1) 致熱外毒素：是人類猩紅熱的主要毒性物質。由攜帶溶原性噬菌體的A群鏈球菌菌株產生，耐熱，有抗原性，有A,B,C三個血清型。

2) 鏈球菌溶素：有溶解紅細胞，破壞白細胞和血小板的作用。根據對O2的穩定性分為兩種：

●SLO：絕大多數A群菌株能產生SLO，是一種含-SH基的蛋白質。

1）對氧敏感，遇O2時失去溶血活性。

2）對多種細胞有毒性作用，對心肌有急性毒性作用，可引起心跳驟停。

3）抗原性強，SL0抗體可阻止SLO的毒性作用，風濕熱患者該抗體滴度較高，活動性病例升高更為顯著，一般其效價在1:400以上，因此，測定其含量可作輔助診斷。

●SLS：多數A,C,G群鏈球菌產生。鏈球菌在血瓊脂平板上菌落周圍的β溶血環就是由這種對O2穩定的SLS所致.無抗原性。

⑶侵襲性酶

1) 透明質酸酶：能分解細胞間質的透明質酸，使病菌易於在組織中擴散。

2）鏈激酶（SK）：能使血液中的纖維蛋白酶原轉化為纖維蛋白酶，故可溶解血塊或阻止血漿凝固，有利於病菌在組織中擴散。臨床上用重組的鏈激酶治療急性心梗效果較好。

3) 鏈道酶（SD）：能降解膿汁中有高度粘稠性的DNA，使膿汁稀薄，利於病菌擴散。現已將SK,SD製成酶製劑，臨床上用以液化膿性滲出物，以利於抗菌物藥物的治療。

2．所致疾病

A群鏈球菌可經空氣飛沫，皮膚傷口和污染食品等多途徑而感染，引起以下三種類型疾病：

⑴化膿性感染

1）皮膚皮下組織感染：淋巴管炎，淋巴結炎，蜂窩組織炎，癰，膿皰瘡等。

2）其他系統感染：扁桃體炎，咽峽炎，鼻竇炎，中耳炎等。

⑵中毒性疾病 猩紅熱，鏈球菌毒素休克綜合徵。

⑶超敏反應性疾病風濕熱和急性腎小球腎炎。

免疫性

感染後，血清中可出現多種抗體，主要是抗M蛋白抗體，可增強吞噬細胞的作用，能保護機體免受同型鏈球菌的再感染。但由於型別多，各型間無交叉免疫，故可反覆感染。

患過猩紅熱後可獲得牢固的同型抗毒素免疫。

微生物學檢查

1．可採取膿汁，鼻咽拭子，血液等標本。

2．直接塗片鏡檢：觀察菌體特徵，作初步診斷。

3．分離培養與鑑定：觀察血瓊脂平板上的菌落，如有β溶血，應注意與葡萄球菌鑑別；

如有α溶血，應注意與肺炎鏈球菌鑑別：菊糖發酵試驗(--），膽汁溶菌試驗（--)。

4．血清學試驗：抗O試驗。

測患者血清中抗O抗體：250單位左右，輔助診斷風濕熱。

>400單位，活動性風濕熱。

防治原則

1．及時治療病人和帶菌者，以減少傳染源。

2．注意對空氣，器械和敷料等的消毒。

3．對急性咽峽炎和扁桃體炎兒童患者須治療徹底，以防止急性腎小球腎炎，風濕熱及亞急性細菌性心內膜炎的發生。

4．治療：A群鏈球菌感染，青黴素G為首選藥物。