三大条件致病菌|大肠埃希氏菌、血链球菌、李斯特菌

谷禾健康

介绍三种菌：

大肠埃希氏菌、血链球菌、李斯特菌。

01 大肠埃希氏菌

Escherichia coli

大肠杆菌是短杆菌，两端呈钝圆形，属革兰氏阴性菌，于 1885 年首次被发现。

大肠杆菌是条件致病菌，在一定条件下可以引起多种疾病，如腹泻，肠炎，尿路感染，呼吸道感染、菌血症和其他临床感染（如新生儿脑膜炎）。

生化代谢活跃

大肠杆菌的生化代谢非常活跃。大肠杆菌可以发酵葡萄糖产酸、产气，个别菌株不产气，大肠杆菌还能发酵多种碳水化合物，也可以利用多种有机酸盐。

大肠杆菌具有三种硝酸盐还原酶和三种一氧化氮还原酶。因此，大肠杆菌菌株能够将不可发酵的营养物/硝酸盐转化为可发酵的硝酸盐。

传染性

致病性的大肠杆菌具有高度的传染性，会严重危害健康。大肠杆菌的肠道传染具有比较广泛的特性，而食品在生产、包装及运输过程中极易感染此菌，进而引发传染性疾病。

大肠杆菌病的主要传染源是因为在胃肠道感染患者的粪便中有大量大肠杆菌病原菌排至体外构成的。大肠杆菌在人之间的传播途径多是通过粪—口这一传播途径，在一定的条件下可引起大肠杆菌病散发或流行。

致病型、症状及毒力因子

Allocati N, et al., Int J Environ Res Public Health. 2013

致病机制

克罗恩病中，粘附侵袭性大肠杆菌对宿主细胞的侵袭作用（下图）。回肠粘膜的异常定植是由粘附侵袭性大肠杆菌与肠上皮细胞相互作用引起的。

Mirsepasi-Lauridsen HC, et al., Clin Microbiol Rev. 2019

溃疡性结肠炎中，弥散粘附性大肠杆菌感染（下图）。弥散粘附性大肠杆菌通过细菌识别衰变/加速因子（DAF），癌胚抗原相关细胞黏附分子CEACAM1或CEACAM6（通过Afa / Dr CEA粘附素）来启动其与完全分化的上皮细胞的相互作用。

Mirsepasi-Lauridsen HC, et al., Clin Microbiol Rev. 2019

 预 防 

益生菌可能是预防几种大肠杆菌感染的方法。益生菌是可行且安全的微生物，主要是乳杆菌属、双歧杆菌属等，能够在肠道中定植，与致病菌竞争。

短链脂肪酸的产生速率取决于结肠中微生物群的种类和数量。短链脂肪酸具有抗炎作用，并有助于抑制肠内大肠杆菌的生长。饮食中的碳水化合物，淀粉和纤维是发酵的底物，可产生短链脂肪酸。

高脂/高糖饮食会导致微生物失调，黏液层厚度减少，通透性增加，增加对致病性大肠杆菌定植的敏感性。

参考文献：

Allocati N, Masulli M, Alexeyev MF, Di Ilio C. Escherichia coli in Europe: an overview. Int J Environ Res Public Health. 2013;10(12):6235-6254. Published 2013 Nov 25. doi:10.3390/ijerph10126235

殷泽禄, 万虎. 大肠杆菌的研究综述[J]. 甘肃畜牧兽医, 2019, 049(005):33-35.

Mirsepasi-Lauridsen HC, Vallance BA, Krogfelt KA, Petersen AM. Escherichia coli Pathobionts Associated with Inflammatory Bowel Disease. Clin Microbiol Rev. 2019;32(2):e00060-18. Published 2019 Jan 30. doi:10.1128/CMR.00060-18

02 血链球菌

Streptococcus sanguinis

血链球菌属革兰氏阳性，无孢子形成的兼性厌氧菌。像其他链球菌一样，血红链球菌的细胞分裂沿单个轴发生，从而形成链球或成对链球菌。

血红链球菌是一种共生细菌，广泛分布在口腔中，主要是牙齿表面，口腔粘膜的表面和人唾液。

血链球菌在不同的牙齿位置，血红链球菌的生物量可能存在显着差异。它以较高的比例存在于牙齿的下门齿/犬齿位置，但以较低的比例存在于牙齿的上门齿。

生物膜的形成对细菌适应环境和侵袭宿主都起到了重要作用。血链球菌是口腔生物膜发育的开拓者和关键角色。

机制 

血链球菌最初的附着是由它的毛和粘附素促成的，葡聚糖和eDNA的产生促进血链球菌生物膜的成熟。流行病学研究表明，血链球菌可能抑制龋齿的产生。体外研究表明血链球菌和变形链球菌之间存在竞争，变形链球菌是最常见的致龋物种。

Zhu B,et al., Future Microbiol. 2018

16S rRNA测序结果表明，血链球菌可能与牙周健康有关。与患病的龈下微生物组相比，健康人的血链球菌的丰度显著增加。

然而，体外研究表明，血链球菌也可能促进后续与牙周炎相关的病原体附着。

血链球菌与牙周炎相关病原体的相互作用

Zhu B,et al., Future Microbiol. 2018

除了在口腔中作为主要定居者的作用外，血链球菌还被广泛认为是感染性心内膜炎，心脏瓣膜或心内膜感染的病因。在一般条件下血链球菌定植于牙菌斑中，对人体无害，但当其通过口腔内的微小创口进入血液循环引起菌血症，就有可能引发感染性心内膜炎。

参考文献：

Haffajee AD, Teles RP, Patel MR, Song X, Yaskell T, Socransky SS, Factors affecting human supragingival biofilm composition. II. Tooth position. J Periodontal Res. 2009 Aug; 44(4):520-8.

Zhu B, Macleod LC, Kitten T, Xu P. Streptococcus sanguinis biofilm formation & interaction with oral pathogens. Future Microbiol. 2018 Jun 1;13(8):915-932. doi: 10.2217/fmb-2018-0043. Epub 2018 Jun 8. 

03 单核细胞增生杆菌（李斯特菌）

Listeria monocytogenes

单核细胞增生杆菌(单核细胞增生李斯特菌)是革兰氏阳性，兼性厌氧，无芽孢的细胞内杆状细菌，在血琼脂上生长时为过氧化氢酶阳性和β-溶血性。

注：李斯特菌属有六个种：单核增生李斯特菌,英诺克李斯特菌,绵羊（伊氏）李斯特菌,威尔氏李斯特菌,西式李斯特菌和格氏李斯特菌，只有单核细胞增生李斯特氏菌对人具有致病性。

该菌生命力顽强，能适应各种环境 (例如低温、高 pH 值、高盐等)，在冰箱的冷藏温度下仍可生长，这也是它不同于其他食源性致病菌的重要特征。

单核细胞增生李斯特菌能发酵多种糖类，产酸不产气。该菌产生生物膜的能力增强了其在恶劣环境中生存的能力。它还在较低温度下利用鞭毛。这种机制使细菌能够在感染早期自我驱动并附着在肠上皮细胞上，但最终细菌暴露在更高温度下的时间越长，鞭毛就会消失。

传播途径

该菌已被列为20世纪90年代四大食源性疾病致病菌之一。传播是通过粪-口途径发生的，最常见的是食物，与单核细胞增生李斯特菌相关感染率最高的食物包括：

· 生豆芽

· 未经巴氏消毒的乳制品

· 软奶酪

· 冷熟食肉

· 冷热狗

· 预制或贮存的沙拉

此外，食品加工、储存设备（设备表面，管道，生产环境和冰箱） ，自然环境（土壤，污水）和动物宿主（哺乳动物，非哺乳动物）细胞中均有分离获得该菌的报道 。

感染后症状

感染后3天～70天出现症状（潜伏期长），平均潜伏时间为3周，一旦发生感染，主要临床表现为发热、上呼吸道感染、腹泻、呕吐等。

该细菌具有穿过肠屏障，胎盘和血脑屏障的能力，会引起羊膜炎，败血症，孕妇自然流产，肺炎、急性胃肠炎、肺炎、婴儿败血性肉芽肿和脑膜炎等。

其中感染风险最高的人群包括孕妇，婴儿，免疫功能低下的人和老年人（65岁及以上）。孕妇感染该菌后可能将其传给未出生的胎儿。

发病率

李斯特菌病与高发病率和高死亡率相关。

根据疾病控制中心（CDC）的数据，每年约有1600人患有李斯特菌病，其中约260人死于该病。确诊的单核细胞增多性乳杆菌感染的死亡率约为15%，但根据患者状况，具有更多合并症的患者死亡率增加。

早期识别是增加生存机会的关键。

致病机制

该菌能够借助肠道内皮细胞自身的内吞作用通过肠道黏膜进入机体。在它入侵宿主细胞的过程中，涉及众多蛋白分子，包括毒力因子、黏附分子等，构成了一系列复杂的过程。

主要毒力因子：

内化素（InlA和InlB）：

用于宿主细胞附着的细菌表面蛋白

李斯特菌溶血素O（LLO）：

帮助细菌逃离宿主细胞液泡

肌动蛋白聚合（ActA）：

帮助细菌在细胞内和细胞间移动

磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（PI-PLC）：

帮助细菌逃脱宿主细胞液泡并引起细胞膜破裂

单核细胞增生李斯特氏菌具有细胞表面半乳糖残基，脂蛋白酸和内化素，它们主要通过宿主蛋白钙黏着蛋白与胃肠道上皮细胞结合，从而进入细胞。侵入宿主细胞后，细菌倾向于在宿主中启动细胞介导的免疫反应。

吞噬的单核细胞增生李斯特菌可以通过“李斯特菌溶血素O”（LLO）的成孔细胞毒性蛋白和其他非成孔的磷脂酶蛋白裂解内化液泡。一旦没有液泡，细菌就能通过肌动蛋白聚合作用穿过细胞，从而破坏正常的细胞过程。

预防

随着饮食习惯逐渐变化，食用生冷及半熟食的人群增多，致使李斯特菌感染率增高。

高温烹饪食物可杀灭李斯特菌。

另外有研究表明，短期高脂饮食会增加宿主对单核增生李斯特菌的易感性。

以下是一些预防李斯特菌感染的小建议：

食品洗涤和处理：    

1在进食，切割或烹饪之前，用自来水彻底冲洗生的农产品。即使产品脱落，也必须先清洗

2用干净的工具擦洗瓜类等坚硬的食物

保持厨房及其周围环境清洁安全：

1处理和准备未煮熟的食物后，请洗手，清洁刀具和切菜板

2冰箱中的所有溢出物需要及时清理，尤其是香肠汁，生肉，生禽肉等

彻底煮熟肉类和家禽：

1彻底烹饪动物生食，例如牛肉，猪肉或家禽，使其内部温度达到安全

2尽快食用预煮或即食食品。请勿将食物放在冰箱放到过期

3尽量少吃剩菜，尤其不要超过3天

选购安全食品：

1选购时查看食品包装是否完整以及是否过期

2不要喝未经消毒的牛奶及其他未消毒乳制品

针对李斯特菌病高风险人群的饮食建议（孕妇，免疫低下者，老年人）：

1吃热狗，熟食肉等要注意吃热食（74℃以上），不要吃冷菜，冷盘，冷的热狗等。

2避免使液体从香肠和食品包装中流到其他食品、器皿和食物制备表面上，处理冷熟食等要洗手。

3不要直接食用超市柜台或商店的冷藏室里冷藏的肉酱或肉类产品。不需要冷藏的食品都可以安全食用，例如罐头或黄油稳定的馅饼和肉类。

·芝士

– 吃奶酪或其他乳制品要注意看是否标有用巴氏杀菌牛奶制成的标签。

·鱼

– 请勿食用冷冻的熏制海鲜，除非它是在煮熟的食物中，例如砂锅，或者是罐装或耐久的产品

– 金枪鱼罐头，鲑鱼和其他腌制，货架稳定的海鲜可以安全食用

·甜瓜

– 处理甜瓜前后，请用温水至少洗净双手20秒钟

– 在切割之前，用干净的刷子在流水下擦洗瓜子的表面，并用干净的布或纸巾拍干。每次使用后请确保刷子已消毒

– 立即食用切好的瓜或迅速冷藏。将切好的瓜冷藏但不能超过7天

– 丢弃在室温下超过4小时的切开的瓜

这个菌看起来十分可怕，那如果粪便中检出该菌，意味着什么？

健康人的粪便也可能检测到。

有研究表明，在900名健康无症状捐赠者的独立队列中，10%的人类粪便样本中也检测到该菌。

肠道微生物群组成影响该菌的粪便携带。

无症状粪便携带对该菌“毒力基因”进行的是纯化选择，而不是疾病。

单增李斯特菌进入人体是否得病与菌量和宿主的年龄、免疫状态等有关，健康成人可能无症状或出现轻微类似流感症状，但易感人群可能会引发前面所述多种疾病，如出现症状需引起重视并立即就医。

参考文献：

Rogalla D, Bomar PA. Listeria Monocytogenes. 2020 Jul 10. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2020 Jan–. PMID: 30521259.

Rodríguez-Auad JP. Panorama de la infección por Listeria monocytogenes [Overview of Listeria monocytogenes infection]. Rev Chilena Infectol. 2018;35(6):649-657. Spanish. 

Las Heras V, Clooney AG, Ryan FJ, Cabrera-Rubio R, Casey PG, Hueston CM, Pinheiro J, Rudkin JK, Melgar S, Cotter PD, Hill C, Gahan CGM. Short-term consumption of a high-fat diet increases host susceptibility to Listeria monocytogenes infection. Microbiome. 2019 Jan 18;7(1):7. 

周继福，王娉等人，单增李斯特菌进化家系的研究进展[J]. 食品科学，2021. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20201009-053

焦颖, 张巍. 李斯特菌生物学特征与临床相关性[J]. 中国感染与化疗杂志, 2015.