产气荚膜梭菌肠毒素与食物中毒

简介

• perfringens梭状芽胞杆菌每年都有革兰氏阳性杆状细菌引起食源性腹泻的报道。
• 它是一种最常见的食源性疾病，主要发生在工业化国家。
• perfringens梭状芽胞杆菌在环境中普遍存在，对人类和动物都具有致病性。
• 人坏死性肠炎(猪肠炎)是一种致命的威胁生命的疾病，引起小肠溃疡。
• 作为一种产生孢子的厌氧细菌，它们形成c . perfringens肠毒素(CPE)在A型至E型产孢过程中与不同疾病相关。
• 产CPE菌株的生物学特性诱导了CPE的细胞毒性。
• 在短时间内的快速增殖，营养细胞在相对高温范围内生长的能力，来自恶劣环境条件的孢子，即使是厌氧生物也有耐氧能力，这些都是生物体的一些生物学能力。
• 其他致病物种有破伤风梭菌，肉毒梭菌，巴拉蒂梭菌，阿根廷梭菌，而且艰难梭状芽胞杆菌。

污染来源perfringens梭状芽胞杆菌

• 动物的共同栖息地c . perfringens主要是土壤、水、污泥、污水、食品生肉和冻肉、设备污染。
• 肉类，特别是猪肉、牛肉和用酱汁烹调的家禽制品，受到污染的风险很高。
• 通常情况下，学校食堂、医院、餐厅、监狱和集会是高危场所梭状芽胞杆菌的爆发。
• c . perfringens也存在于人类和动物的肠道中，特别是在老年人的粪便中。
• c . perfringens需要各种氨基酸和维生素在43-45°C生长良好，富含蛋白质的食物如肉类是其生长的极好贮藏库。
• 在加热和冷却过程中，如果食物被放置在室温下，没有足够的冷却温度，它会扩散并产生毒素。

perfringens梭状芽胞杆菌肠毒素

• c . perfringens在压力环境条件下产孢过程中产生肠毒素。
• 产生14种不同的毒素和5种肠毒素，即A型至E型。
• perfringens梭状芽胞杆菌也产生四种类型的细胞外毒素:α (α)， β (β)， ε (ε)和iota (Ϊ)。
• A型CPE在人类中可引起气性坏疽和抗生素相关的感染性腹泻，在动物中可引起肠毒血症、坏死性肠炎和急性胃扩张。
• 与B型、D型和E型相关的疾病尚未在人类中确定，但在动物中可引起肠炎和肠毒血症。
• C型CPE可导致人类的坏死性肠炎(空肠炎)，并可导致仔猪、羔羊、犊牛和禽类的肠毒血症和坏死性肠炎。
• c . perfringens也形成产气荚膜溶解素O (theta毒素)和胶原酶(kappa毒素)。

流行病学的perfringens梭状芽胞杆菌食物中毒

• c . perfringens疫情主要发生在美国、欧洲和日本，平均爆发规模约为50至100次。
• 与疫情有关的因素包括大量准备食物、烹饪时没有足够的温度(食物的核心区域没有正确烹饪)、准备食物和上菜期间的污染。
• 疫情经常发生在提前准备大量食物的地方，如医院和学校食堂、监狱、聚会和研讨会、集会。
• 食源性腹泻疫情发生在一间精神病院，170名病人受影响，3名病人死亡。
• 经调查发现，罪魁祸首是在室温下保存20小时、未加热的羊肉。
• c . perfringens从羔羊肉，受感染的粪便样本和死后样本中分离出来。
• 另一起发生在学校食堂的疫情是由于食用了c . perfringens被污染的奶昔。
• 配制后的奶昔在室温下放置，导致77例腹泻。

Pathogensis的perfringens梭状芽胞杆菌

• c . perfringens只有当活细胞与含有约107到109每克营养细胞。
• 这些营养细胞抵抗胃酸，在小肠中生长、繁殖并产生芽孢。
• 然后产生大量的CPE毒素，并与位于肠细胞紧密连接处的宿主细胞claudin蛋白结合。
• 然后，它与宿主膜蛋白结合，在发生一些构象变化后形成CPE复合体。
• 这导致细胞解体和分离，破坏肠绒毛尖端，脱落上皮细胞和绒毛缩短。
• 细胞膜上形成气孔，宿主细胞电解液过量泄漏，导致细胞裂解，降低肠道吸收能力和细胞骨架崩溃。
• 高浓度的CPE(>10µg/ml)引起坏死(肿瘤)。
• 贝塔毒素引起细胞毒性坏死性肠炎，影响自主神经系统，导致肠粘膜出血性坏死，在真核细胞膜上形成孔。

图:发病机理的c . perfringens小反刍动物D型肠毒血症。图片来源:Rajveer Singh Pawaiya等人．

疾病和症状perfringens梭状芽胞杆菌食物中毒

• 在摄入严重污染的食物8至24小时后出现主要临床症状。
• 常见的症状包括腹部绞痛、水样腹泻、呕吐、恶心和发烧，大多数情况下，这些症状通常在12至24小时内消退。
• 病死率不到0.05%，但非常年轻和老年人、慢性病患者是高危人群。
• 生物体可能侵入并引起严重溃疡，最终因急性脱水而死亡。
• 婴儿猝死综合征(SIDS)也是由c . perfringens这与睡眠时大脑的缺陷有关。

实验室诊断perfringens梭状芽胞杆菌

c . perfringens食物中毒可通过粪便标本中肠道毒素及营养细胞和孢子的数量进行检测。

肠毒素检测

• c . perfringens在熟肉培养基中制备培养物，接种10ml液态巯基乙酸酯培养基，再次转移到邓肯强产孢培养基中，观察孢子，离心检测CPE。
• 生物方法，如小鼠杀伤力和Vero细胞毒性也被使用。

免疫学检测

• 单凝胶扩散和双凝胶扩散(Ouchterlony测试)基于CPE的免疫沉淀。
• 琼脂糖凝胶经特异性抗体测定的抗原。

Counterimmunoelectrophoresis

• 通过使用电场，抗CPE抗体被用来观察CPE作为沉淀的存在。

ELISA

• 酶联免疫吸附试验(ELISA)提出了CPE滴定试剂盒。
• 如前所述，为了获得有效的结果，应该遵循规程。
• 如果样品显示出蛋白酶活性，那么用于涂层聚苯乙烯表面的IgG的敏感性降低，这可以通过使用1%的血清白蛋白来防止。

其他基于dna的方法，如聚合酶链反应，实时聚合酶链反应采用环介导等温扩增(LAMP)、多重PCR、双链PCR、DNA-DNA杂交等方法对肠毒素源菌株进行鉴定c . perfringens。

图:革兰氏染色perfringens梭状芽胞杆菌．图片来源:疾病预防控制中心．

治疗perfringens梭状芽胞杆菌食物中毒

• 临床过程c . perfringens食物中毒是自限性的，不需要特殊的治疗方法。
• 对于抗生素相关性和感染性腹泻的治疗，建议使用甲硝唑，但不能使用其他抗生素，因为它会抑制驻留菌群，并在结肠中产生更多的CPE。
• 对于坏死性肠炎，建议快速输血、补充维生素和抗生素治疗。
• 在脱水的情况下，通过口服或肠外液体的补充饮料是合适的。

的防控措施perfringens梭状芽胞杆菌食物中毒

• 最好的预防方法c . perfringens食物中毒是指在烹调后立即食用所提供的食物。
• 如果不可能，在烹饪、冷却、储存和再加热过程中控制食物的时间和温度。
• 食物烹调时应尽量减少污染。
• 冷却应在90分钟内尽快完成，预煮食物应在70至100°C重新加热，以杀死营养细胞。

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