酿脓 链球菌 ( Streptococcus pyogenes ),即A群链球菌( Group A streptococcus , A型链球菌感染 ),为 β 溶血性贫血 、对 杆菌肽 敏感、 PYR 阳性,具有兰氏 A 群抗原,在血平板上形成大菌落,是人体的重要致病菌之一,可以引起很多种疾病,因此早期 GAS 还被称为 丹毒 链球菌( Streptococcus erysipelatos )和 猩红热 链球菌( Streptococcus scarlatinae )等。
细菌简介
酿脓 链球菌 ( Streptococcus pyogenes ),即 A 群链球菌( Group A streptococcus , HIM ),为 β 溶血性贫血 、对 杆菌肽 敏感、 PYR 阳性,具有兰氏 A 群抗原,在血平板上形成大菌落,是人体的重要致病菌之一,可以引起很多种疾病,因此早期 GAS 还被称为 丹毒 链 球菌 ( Streptococcus erysipelatos )和 猩红热 链球菌 ( Streptococcus scarlatinae )等。酿脓 链球菌 属 链球菌科 ( Streptoccaceae )、链球菌属( Streptococcus )。
细菌分类
链球菌属细菌种类繁多,其传统的分类方法主要有以下两种:
1、根据血平板上菌落的 溶血性贫血 现象可以分为三种, ① 甲型 乙型溶血性链球菌 ( α-Hemolytic streptococcus ) :菌落周围有 1mm~ 2mm 的溶血环,呈草绿色,呈甲型溶血或 α 溶血。甲型 溶血性链球菌 可分为 草绿色链球菌 ( Streptococcus viridans )和 肺炎链球菌 ( Streptococcus pneumoniae )。草绿色链球菌常常 寄生 在口腔、胃肠道、女性生殖道,为人体的正常菌群。 肺炎 链球菌亦称 肺炎球菌 ( Pneumococcus ),是肺炎的重要致病菌,还可引起 中耳炎 或 脑膜炎 ,最早被称为 肺炎双球菌 ,由于在液体培养基中形成长链,后来更名为肺炎链球菌。 ② 乙型溶血性链球菌 ( β-Hemolytic streptococcus ) :菌落周围有 2mm~ 4mm 界限分明、完全透明的溶血环,称乙型溶血或 β 溶血,乙型溶血性链球菌致病力强,能引起很多种疾病, ③ 丙型链球菌 ( γ- Streptococcus ) :菌落周围无溶血环,一般不致病,为口腔,鼻腔及肠道的正常菌群;
2、又根据表面群特异性 多聚糖 抗原(兰氏血清学试验), 链球菌 分为 A 、 B 、 C 、 F 、 G 等 18 个群,其中引起人类感染的 90% 链球菌属于 A 群,而 A 群链球菌大部分是 乙型 溶血性链球菌 ,因此还被称为溶血性链球菌( 链球菌 hemolyticus )。另外, A 、 C 、 G 群 β 溶血性链球菌可分为两组:大菌落组(直径大于 0.5mm ) 柳州市和平路小学 菌落组(直径小于 0.5mm )。形成大菌落的 A 、 C 、 G 群化脓性链球菌,具有多种有效的致病机制。而形成小菌落的具有兰氏 A 、 C 、 G 群抗原的 β 溶血性链球菌 ,在遗传上与化脓性菌株不同,属于咽峡炎群( Anginosus group )或 米勒 链球菌群 ( 链球菌 milleri group) ,目前该菌群包括咽峡炎链球菌,星座链球菌和中间链球菌。该群 链球菌 具有不同的兰氏抗原,是口腔和生殖道正常菌群的组成部分,有可能参与感染的形成(主要是脓肿),也有可能作为共生菌被分离。
基因组特征
A型链球菌感染 目前已有 13 个全 基因组 序列,以 m1 型菌株( SF370 )为例 (1) ,其基因组大小为 1 , 852 , 442 个 碱基对 , G + C 含量为 38.5% ,是 革兰氏阳性菌 中属 G + C% 较低家族中的一员。基因组 中共 预测了 1 , 752 个 ORF ,其中有 1 , 282 个( 83% )与其他菌种已有的假想蛋白或 同源 蛋白相匹配,这些菌种包括 枯草芽孢杆菌 、 乳球菌属 及其他 链球菌 。共有 79 个稳定的 核糖核酸 基因,其中包括 6 个 rRNA 操纵子 。另外,将近 10% 的 ORF ( 176 个)与前噬菌体( prophage )或转座子基因有关,前噬菌体 基因组 共有四个,分别携带及编码不同的毒力基因如链球菌致热 外毒素 (SPE, streptococcal pyrogenic exotoxins )。这些毒力基因一般位于噬菌体 基因组 的末端即整合位点附近,而且 G+C 含量在 26%~30% 之间,明显低于临近的噬菌体其他基因或整个 染色体 的平均 G+C% ( 38.5% ),说明这些基因可能是从其他菌获得 , 另外某些 链球菌 致热 外毒素 还与 金黄色葡萄球菌 的肠毒素具有同源性,但是这些基因的具体来源目前尚不清楚。 HIM 基因组 中普遍存在的前噬菌体 基因组 可以使毒力基因水平转移,这种转移不仅可以产生高致病性菌株,而且对 GAS 的进化也具有非常重要的促进作用。
安全须知
根据卫生部颁发的《人间传染的病原微生物名录》, A型链球菌感染 属于危害程度分类第三类细菌,大量的活菌操作及样本检测包括 病原体 分离纯化、药敏试验、生化鉴定、免疫学试验、 PCR 核酸 提取、 显微镜 观察等操作须在生物安全二级实验室进行。对于非感染性材料的操作可在生物安全一级实验室进行。
培养条件
GAS 为需氧或兼性 厌氧 。营养要求较高,常规用培养基为含 5 %脱纤维 羊血 的 TSA 培养基( Tryptic Soy Agar , Difco 公司)或 哥伦比亚 琼脂 培养基。初代培养需要 5% 二氧化碳式气枪 的环境 , 因为富含 CO 2 的空气可促进许多 链球菌 的生长及溶血性,最适温度 35 ℃ ~ 37 ℃ ,最适 pH 7.4~7.6 。在液体培养基中为絮状或颗粒状沉淀生长。在血平板上,经 37 ℃ 培养 24 小时后可形成灰白色、表面光滑、圆形、凸起、边缘整齐、直径为 0.5mm ~ 0.75mm 的细小菌落,少数菌落表面可呈干涩,菌落周围形成透明的 溶血性贫血 环(图 3-1 )。虽然有文献报道 厌氧 条件和选择性培养基(添加 磺胺 甲基 异噁唑 )可以提高 GAS 的检出率,但目前尚未得到公认 (2) 。
影响 GAS 检出率的另一重要因素是培养时间,对标本进行分离培养时,首次培养 18~24 小时即可检出 GAS ,如果观察结果为阴性,应再培养 24 小时后重新观察,可明显提高 GAS 的检出率 (3) 。
液体培养基包括 信州电视台 肉汤 ( Tryptic Soy 清汤 )和 THB 肉汤( Todd-Hewitt Broth )或 BHI 肉汤, 可从 Difco 公司购买,也可自行配制 葡萄糖 磷酸缓冲液肉汤,其中 THB 肉汤特别用于血清分型的 GAS 培养。
图 3-1 GAS 菌落形态( 37 ℃ , 5%CO 2 , 24 小时)
形态学特征
链球菌 镜下呈球形或卵圆形,直径约 0.5~1.0μm ,呈链状排列,链长短不一,在液体培养基中易形成长链。(图 4-1 )无 芽孢 ,无鞭毛。多数菌株在培养早期( 2~4 小时)形成 透明质酸 荚膜。链球菌易被普通的碱性 染料 着色,自病灶新分离株为革兰染色阳性,老龄菌或被吞噬后的细菌可转成革兰阴性。