克雷伯氏菌屬(Klebsiella)為革蘭氏陰性菌。為較短粗的桿菌,大小0.5~0.8×1~2um,單獨(dú)、成雙或短鏈狀排列。無(wú)芽胞,無(wú)鞭毛,有較厚的莢膜,多數(shù)有菌毛。營(yíng)養(yǎng)要求不高,有普通瓊脂培養(yǎng)基上形成較大的灰白色粘液菌落,以接種環(huán)挑之,易拉成絲,有助鑒別。在腸道桿菌選擇性培養(yǎng)基上能發(fā)酵乳糖,呈現(xiàn)有色菌落。具有O抗原與K抗原,后者用以分型。利用莢膜腫脹試驗(yàn),本屬K抗原可分為82型。肺炎克氏菌大多屬3型和12型;臭鼻克氏菌主要屬4型,少數(shù)為5型或6型;鼻硬結(jié)克氏菌一般屬3型,但并非所有3型均為該菌。本屬細(xì)菌55℃ 30min被殺死。在培養(yǎng)基上可存活數(shù)周至數(shù)月。
克雷伯氏菌過(guò)去分為3個(gè)種,肺炎克雷伯氏菌、臭鼻克雷伯氏菌、硬鼻結(jié)克雷伯氏菌。DNA雜交證明,臭鼻克雷伯氏菌和硬鼻結(jié)克雷伯氏菌不是獨(dú)立的種,而是肺炎克雷伯氏菌的生化惰性菌種,在《伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》第9版中稱(chēng)這兩種細(xì)菌為肺炎克雷伯氏菌的亞種。其中肺炎克雷伯氏菌對(duì)人致病性較強(qiáng),是重要的條件致病菌和醫(yī)源性感染菌之一。
克雷伯氏桿菌寄生于動(dòng)物呼吸道或腸道,為條件病原菌,是引起人類(lèi)肺炎的病原菌之一。對(duì)人、畜等具有高度的病原性,能使人獸發(fā)生肺炎、子宮炎、乳房炎及其他化膿性炎癥,甚至發(fā)生敗血癥。近些年來(lái)我國(guó)從馬、牛、羊、豬、貂、麝鼠和雞等動(dòng)物體內(nèi)分離出該菌。該菌可致多種動(dòng)物患病,使其成為人與多種動(dòng)物的共患病。
克雷伯氏菌屬是歸屬于腸桿菌科,粗短的桿菌,大小約為0.3-1.0μm-0.6-6.0μm。菌體常平直,有時(shí)稍膨大,單個(gè)、成對(duì)或短鏈狀排列,無(wú)鞭毛和芽胞,無(wú)動(dòng)力,具有明顯的莢膜,久經(jīng)傳代后可失去莢膜,革蘭氏染色陰性。多數(shù)菌株具有菌毛,有的屬于甘露糖敏感的I型菌毛,有的則為抵抗甘露糖的Ⅱ型菌毛,也有的兩者兼而有之。DNA中G C mol%為53%-58%。
本菌屬兼性厭氧,能在15-40℃中生長(zhǎng),37℃生長(zhǎng)最佳。最適pH值為7.0-7.6。對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求一般,不需特殊的生長(zhǎng)因子,在含糖培養(yǎng)基上能形成肥厚莢膜,菌落圓突,灰白色,閃光、豐盛而粘稠,常相互融合,觸之粘稠而易拉成絲,斜面上能長(zhǎng)成灰白色半流動(dòng)狀粘性培養(yǎng)物。肉湯內(nèi)生長(zhǎng)數(shù)天后可成粘稠液體。具有發(fā)酵肌醇,產(chǎn)酸或產(chǎn)酸產(chǎn)氣,水解尿素。
該菌屬?gòu)V泛分布于自然界,水、土壤及食物中??蓹z出,亦可棲居于人呼吸道與腸道,尤其是曾用抗生素治療的住院患者痰液及糞便中均可檢出該菌。
最初Cowan等人將克雷伯氏菌分為5個(gè)種:產(chǎn)氣克雷伯氏菌、愛(ài)氏克雷伯氏菌、肺炎克雷伯氏菌、鼻硬結(jié)克雷伯氏菌和臭鼻克雷伯氏菌;Edwards和Ewing及Buchanan等定義克雷伯氏菌屬有3個(gè)種:肺炎克雷伯氏菌、鼻硬結(jié)克雷伯氏菌和臭鼻克雷伯氏菌。
1984年出版的《伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》中將克雷伯氏菌屬分成3個(gè)種3個(gè)亞種,即肺炎克雷伯氏菌、產(chǎn)酸克雷伯氏菌、土生克雷伯氏菌、植生克雷伯氏菌3個(gè)種。前者又分為肺炎、臭鼻和鼻硬結(jié)3個(gè)亞種,在醫(yī)學(xué)上有一定意義。后兩者是新發(fā)現(xiàn)的,主要來(lái)源于土壤、植物和水生環(huán)境,對(duì)動(dòng)物一般不致病。本屬菌的代表種為肺炎克雷伯氏菌種。
1882年Friedlander首先從大葉性肺炎患者痰液中分離出,故也稱(chēng)為Friedlander桿菌,簡(jiǎn)稱(chēng)肺炎桿菌。該菌產(chǎn)生胞外毒性復(fù)合物(extracellular toxic complex,ETC),主要成分為莢膜多糖(63%)、脂多糖(30%)和少量蛋白質(zhì)(7%)。有些菌株還可產(chǎn)生LT和ST腸毒素。莢膜也與致病力有關(guān)。
本菌存在于人體腸道、呼吸道??梢鹬夤苎住⒎窝?,泌尿系和創(chuàng)傷感染,甚至敗血癥、腦膜炎、腹膜炎等。
肺炎克雷伯氏菌在自然界廣泛分布于土、水和谷類(lèi),并見(jiàn)于正常人和動(dòng)物的腸道中,也有人認(rèn)為是人正常腸道棲息菌,但其數(shù)量很少??赡軓膸追N患病的病人分離到。在小兒腹瀉病例中檢出頻率較高,近年醫(yī)院內(nèi)的抗藥性肺炎克雷伯氏菌感染十分猖獗,特別是發(fā)生在泌尿系統(tǒng)的病人和新生兒及護(hù)理單位。也見(jiàn)于呼吸道感染,莢膜1型、2型和3型可能引起肺炎,在動(dòng)物中肺炎克雷伯氏菌可從患子宮炎和牛乳腺炎的母馬中分離到。莢膜1型和2型對(duì)小鼠有高度侵染性,所有其他菌株對(duì)小鼠不致病或致病性弱。
亦稱(chēng)臭鼻桿菌。能引起慢性萎縮性鼻炎,有惡臭。尚可引起敗血癥、泌尿道感染和軟組織感染等。
亦稱(chēng)鼻硬結(jié)桿菌。硬鼻結(jié)克雷伯氏菌屬于莢膜3型,在鼻硬結(jié)病患者和其接觸者中經(jīng)常檢出。主要引起慢性肉芽腫病變,侵犯鼻咽部,使組織發(fā)生壞死。
產(chǎn)酸克雷伯氏菌存在于人和動(dòng)物的腸道,能在各種患病過(guò)程中分離到,也可從植物和水生環(huán)境中分離到;土生克雷伯氏菌主要從水和土壤環(huán)境中分離到;植生克雷伯氏菌主要從植物、水和土壤環(huán)境中分離到。
克雷伯氏菌屬作為人和動(dòng)物腸道的共生菌群,肺炎克雷伯氏菌和產(chǎn)酸克雷伯氏菌常出現(xiàn)于人和動(dòng)物的糞便中。由于大腸桿菌在糞便標(biāo)本中的干擾,常規(guī)的分離技術(shù)對(duì)克雷伯氏菌的分離并不十分有效。
根據(jù)克雷伯氏菌的有關(guān)特性,人們先后發(fā)明了各種用于臨床分離的選擇培養(yǎng)基,一種是麥康凱-肌醇-羧芐青霉素(MIC)瓊脂,在該培養(yǎng)基上克雷伯氏菌呈紅色菌落,實(shí)驗(yàn)證明該培養(yǎng)基對(duì)克雷伯氏菌的選擇性達(dá)97%-99%,羧芐青霉素的作用是抑制大腸桿菌和有關(guān)細(xì)菌的生長(zhǎng);再一種是simmon's枸櫞酸鹽瓊脂(SCA),只有利用枸櫞酸鹽為惟一碳源的克雷伯氏菌才能在SCA上生長(zhǎng),呈較小的藍(lán)色菌落,大腸桿菌一般不能生長(zhǎng);第三種是Kregxen等人發(fā)明的一種不含抗生素的選擇性培養(yǎng)基,由simmon's枸櫞酸鹽瓊脂和1%的肌醇組成,克雷伯氏菌在該培養(yǎng)基上長(zhǎng)成較大的黃色濕潤(rùn)菌落,而大腸桿菌為微小的無(wú)色菌落。
通常根據(jù)生化反應(yīng)即可鑒定本屬菌,主要根據(jù)吲哚試驗(yàn)、MR試驗(yàn)、果膠酸鹽降解、10℃生長(zhǎng)、發(fā)酵菊糖、D-松三糖和L-山梨糖試驗(yàn)及龍膽酸鹽利用等。另外衛(wèi)矛醇、側(cè)金盞花醇等糖類(lèi)發(fā)酵也可采用。
克雷伯氏菌與其他腸道桿菌科細(xì)菌一樣,具有O抗原和K抗原。已報(bào)告了克雷伯氏菌有12種O抗原、82種K抗原,某些克雷伯氏菌還帶有菌毛抗原,表現(xiàn)為兩種黏附特性,一種是MS黏附素,對(duì)甘露糖敏感,與密集菌毛有關(guān),稱(chēng)為I型菌毛;另一種是MR黏附素,對(duì)甘露糖抵抗,與疏松菌毛有關(guān),稱(chēng)為Ⅱ型菌毛。帶有菌毛的細(xì)菌不能結(jié)合未經(jīng)鞣酸處理的新鮮紅血球。
雖然克雷伯氏菌具有O抗原和K抗原兩種,但其血清學(xué)分型主要根據(jù)K抗原,因?yàn)镵抗原的數(shù)量多于O抗原,且耐熱性強(qiáng),K抗原常常掩蓋O抗原使O抗原的鑒定比較困難。
克雷伯氏菌與肺炎鏈球菌、大腸桿菌有密切的抗原關(guān)系,常見(jiàn)的是克雷伯氏菌K2與肺炎鏈球菌2型有交叉反應(yīng)。克雷伯氏菌K7、K8、K10和K11與大腸桿菌K55、K34、K39和K37有密切的抗原關(guān)系??死撞暇鶮63與大腸桿菌K42間的抗原有交叉反應(yīng)。
克雷伯氏菌的血清型與致病性有密切關(guān)系。所報(bào)道,克雷伯氏菌K2、K8、K9、K21和K24菌株具有在腸道內(nèi)繁殖的能力,很容易隨糞便污染而感染。K1-K6菌株通常與呼吸道感染有關(guān),這些菌株很少在糞便、尿標(biāo)本中分離到,臭鼻病是一種萎縮性鼻炎,伴有難聞的氣味,已經(jīng)證明這種疾病與K4、K5和K6血清型有關(guān)。
S型菌株的肉湯培養(yǎng)物對(duì)小鼠有較強(qiáng)致病性,只需皮下注射0.01mL即可在24h內(nèi)致死小鼠,0.01mL腹腔注射豚鼠,12-72h便死亡。
國(guó)外已從馬、牛、豬、雞、鴨、麝鼠等體內(nèi)分離到該菌。
克雷伯氏菌主要寄生于動(dòng)物和人的呼吸道及腸道中,是條件性致病菌,但與大腸埃希氏菌的比較,通常存在于腸道的數(shù)目極低,從糞便中檢出較少見(jiàn),多見(jiàn)于臨床標(biāo)本。大多數(shù)來(lái)自呼吸道,少數(shù)來(lái)自血液,是醫(yī)院內(nèi)感染中,尤其是重癥監(jiān)護(hù)病房里最常見(jiàn)的機(jī)會(huì)致病菌。
克雷伯氏菌在自然界中廣泛存在于土、水、谷類(lèi)等中,Sararbi等通過(guò)流行病學(xué)調(diào)查指出:克雷伯氏桿菌可以在雞舍用具和環(huán)境中存活相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)禽和人的克雷伯氏桿菌感染具有重要意義。家禽及其產(chǎn)品如食用蛋、肉用雞以及它們所處的環(huán)境,可能是人患克雷伯氏桿菌病的傳染源。
本病一年四季均可發(fā)病,以夏、秋季為發(fā)病高峰。研究表明,患者年齡愈小,患病率愈高?!?/p>
克雷伯氏菌的致病機(jī)制目前了解還不十分清楚,研究比較多的是肺炎克雷伯氏菌的莢膜多糖(CPS),它與細(xì)菌在寄主中移居、黏附和增殖有關(guān)。
在動(dòng)物模型中已經(jīng)證明CPS是肺炎克雷伯氏菌導(dǎo)致感染的重要毒力因子。用肺炎克雷伯氏菌細(xì)胞表面制劑和純化的CPS免疫小鼠,可誘導(dǎo)產(chǎn)生具有保護(hù)活性的抗CPS抗體。有人用小鼠檢測(cè)了克雷伯氏菌O1:K2血清型毒力與莢膜的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)無(wú)毒力菌株都帶有完整的莢膜。這一研究表明,除了CPS外,可能有其他某些物質(zhì)在克雷伯氏的致病性中發(fā)揮著作用。肺炎克雷伯氏菌產(chǎn)生的其他毒力因子可能包括不耐熱和耐熱毒素、黏附因子和脂多糖。
Tomas等分別用肺炎克雷伯氏菌無(wú)莢膜多糖突變株和帶有修飾脂多糖結(jié)構(gòu)的突變株研究其莢膜和O抗原在抵抗機(jī)體血清殺菌活性中的作用時(shí)發(fā)現(xiàn),肺炎克雷伯氏菌脂多糖,特別是O抗原多糖側(cè)鏈對(duì)抵抗補(bǔ)體系統(tǒng)的殺菌作用有重要影響,而莢膜多糖在抵抗血清殺菌作用中似乎不起任何作用。Straus等分離了一種細(xì)胞外毒性復(fù)合物(ETC),用離子交換層析和葡聚糖4B凝膠過(guò)濾分析表明,ETC由63%莢膜多糖、30%脂多糖和7%蛋白質(zhì)組成。該復(fù)合物L(fēng)D50為393μg左右。分別用蛋白酶和煮沸15min處理ETC不影響其毒性,而皂化作用可破壞該物質(zhì)的毒性。說(shuō)明ETC的毒力與復(fù)合物的脂多糖成分有關(guān)。以上結(jié)果表明,除了莢膜多糖外,脂多糖成分在肺炎克雷伯氏菌的致病性中也發(fā)揮著一定作用。
黏附和定植黏膜表面的能力是細(xì)菌感染的一個(gè)重要步驟。Fader等檢測(cè)了臨床分離的有菌毛和無(wú)菌毛肺炎克雷伯氏菌對(duì)體外培養(yǎng)的倉(cāng)鼠氣管細(xì)胞的黏附能力,結(jié)果顯示有菌毛細(xì)胞能優(yōu)先黏附細(xì)胞,而無(wú)菌毛細(xì)菌則不能黏附。D-甘露糖能抑制黏附作用,D-葡萄糖則不能抑制。表明肺炎克雷伯氏菌的I型菌毛在接觸過(guò)程中是一種黏附因子。細(xì)菌在呼吸道的黏附作用,能使其免除黏膜組織的清洗作用,這種現(xiàn)象與其他細(xì)菌感染機(jī)制十分相似。
克雷伯氏菌主要寄生于人和動(dòng)物的呼吸道或腸道中,在正常條件下極少危害人和畜禽,只有在特殊情況下才能引起人和畜禽發(fā)病,導(dǎo)致動(dòng)物的肺炎、子宮炎、乳腺炎及其他化膿性炎癥。特別是由肺炎克雷伯氏菌引起的肺炎,一旦發(fā)生就難以控制,死亡率高達(dá)50%以上。
近些年來(lái)由于感染因素的改變,人感染的菌譜也發(fā)生了較大變化??偟内厔?shì)是革蘭氏染色陽(yáng)性球菌的感染在逐漸減少。而由革蘭氏染色陰性桿菌引起的感染在不斷增加,特別是一些毒力較弱的機(jī)會(huì)致病菌增加幅度較大,其中克雷伯氏桿菌已上升到僅次于綠膿桿菌,居革蘭氏染色陰性菌感染的第二位,可見(jiàn)其感染的嚴(yán)重性??死撞蠗U菌感染死亡率較高。人患克雷伯氏桿菌肺炎,較一般肺炎病情重,一般肺炎常用的首選藥物青霉素?zé)o效。
臨床表現(xiàn)不典型,可表現(xiàn)急性腹瀉,也可遷延不愈、慢性腹瀉。大便多呈稀水樣便、黃綠粘便,未見(jiàn)膿血便,每日5-6次,嚴(yán)重者達(dá)10次以上,出現(xiàn)脫水及電解質(zhì)紊亂,多見(jiàn)低鈉血癥。
幼兒若喂養(yǎng)不當(dāng),易引起腹瀉,同時(shí)其機(jī)體免疫功能低下,易患呼吸道、腸道感染性疾病。若抗生素使用不當(dāng),使腸道菌群失調(diào),繼發(fā)腹瀉或腹瀉加重。
豬感染克雷伯氏桿菌后,表現(xiàn)精神沉郁,結(jié)膜蒼白,食欲減退,呼吸淺速,偶發(fā)咳嗽,站立不穩(wěn)。
貂發(fā)病,精神委頓,拒食,呼吸困難,步樣不穩(wěn),蜂窩織炎或膿腫,急性可迅速死亡。
雞感染則發(fā)生眼炎,表現(xiàn)精神不振、食欲減退,呆立,羽毛松亂無(wú)光澤,低頭縮頸,初流眼淚,繼則眼瞼腫脹、閉眼、流漿液或粘液膿性分泌物。該菌感染是雞胚和2周齡雛雞死亡以及臍炎的重要原因。
大便常規(guī)檢查在臨床上很難作出病原學(xué)診斷。因此,應(yīng)提高兒科醫(yī)師對(duì)小兒感染性腹瀉兒病原學(xué)檢查的認(rèn)識(shí),尤其對(duì)遷延性、慢性腹瀉患兒應(yīng)作糞便培養(yǎng),注意肺炎克雷伯桿菌的鑒定,有條件者作肺炎克雷伯菌腸毒素檢測(cè)及微膜腫脹試驗(yàn)。
按常規(guī)方法取新鮮糞便,將其接種在SS瓊脂平板上放置37℃ 24h,挑取生長(zhǎng)圓形、可疑菌落接種三糖鐵斜面培養(yǎng)基及營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,進(jìn)行形態(tài)、培養(yǎng)特性、生化特性及藥敏試驗(yàn)確診。
有藥敏試驗(yàn)結(jié)果表明,克雷伯氏菌株對(duì)阿莫西林、氨芐西林、哌拉西林菌耐藥率較高,而對(duì)氨芐西林 舒巴坦敏感率高。對(duì)第一代頭孢菌素(頭孢唑啉)、第二代頭孢菌素(頭孢呋肟鈉)耐藥率高,第三代頭孢菌素(復(fù)達(dá)欣、頭孢曲松、頭孢氨噻肟、頭孢哌酮)則較第一代、二代頭孢菌素敏感率高,可酌情選用。對(duì)氨基甙類(lèi)抗生素(阿米卡星、妥布霉素)敏感率高,但此類(lèi)抗生素屬耳毒性藥物,6歲以下兒童、孕婦及50歲以上老人禁用,故不主張使用。
氧氟沙星屬喹諾酮類(lèi)藥物,抗菌譜廣,對(duì)細(xì)菌突變耐藥發(fā)生率低,無(wú)質(zhì)粒介導(dǎo)的耐藥性發(fā)生,且口服吸收快,半衰期長(zhǎng),使用方便,在體內(nèi)分布廣,組織體液內(nèi)藥物濃度高,克雷伯氏菌株對(duì)其敏感率較高,可有效地達(dá)到殺菌或抑菌水平。但氧氟沙星可抑制幼兒軟骨的生長(zhǎng),發(fā)生關(guān)節(jié)僵硬和肌痛等,12歲以下小兒慎用。成人使用也應(yīng)掌握用藥原則,一般劑量為10-20mg(kg·d),療程一般為1-2周。
在抗生素應(yīng)用之前,本病的病死率高達(dá)51%-97%,經(jīng)抗生素治療后其病死率仍達(dá)20%-50%。若并發(fā)廣泛性肺壞疽,則病死率達(dá)100%??死撞鷶⊙Y的病死率在30%-50%,并發(fā)休克或多器官功能衰竭的死亡率更高。年齡越大,預(yù)后較差。預(yù)后還與原有基礎(chǔ)病(如糖尿?。┘捌洳∏檩p重有關(guān)。
革蘭氏陰性需氧桿菌引起的醫(yī)院感染病例近年有所增加。在這群細(xì)菌中克雷伯氏菌是導(dǎo)致發(fā)病率和死亡率的重要病原菌之一。克雷伯氏菌主要導(dǎo)致醫(yī)院內(nèi)新生兒呼吸道和泌尿系統(tǒng)的感染,另外還可引起菌血病和燒傷患者的感染。特別是由肺炎克雷伯氏菌引起的肺炎,一旦發(fā)生就難以控制,死亡率高達(dá)50%以上。肺炎克雷伯氏菌引起的肺炎不同于許多其他細(xì)菌性肺炎,在這種疾病中常導(dǎo)致肺組織的損壞,后果十分危險(xiǎn)。因此了解其致病機(jī)理及實(shí)驗(yàn)室正確診斷時(shí)對(duì)于疾病的預(yù)防和治療十分重要。
加強(qiáng)管理,定期消毒,對(duì)家禽、家畜用土霉素拌料,可預(yù)防該病的發(fā)生。