
革兰氏阴性杆菌,你在哪里?
革兰氏阴性菌(Gram-negative),革兰氏阴性菌泛指革兰氏染色反应呈红色的细菌。
革兰氏阴性菌的病原能力通常与其细胞壁组成相关,具体说来有脂多糖(lipopolysaccharide,又称为LPS或者内毒素(endotoxin))层。在人体中,LPS可以激发一种固有免疫反应(innate immune response)这种反应是通过细胞素制造和免疫系统活化等来描述其特征的。比如,红肿就是细胞素产生并释放导致的。因为脂多糖在革兰氏阴性菌的细胞墙表皮,所以大多数或旧型抗生素都不能有效抑制此类细菌[2]。
除了大肠杆菌外,绿脓杆菌(铜绿假单胞菌)、变形杆菌、痢疾杆菌、肺炎杆菌、布氏杆菌、产气夹膜杆菌、流感(嗜血)杆菌、副流感(嗜血)杆菌、卡他(摩拉)菌、不动杆菌属、耶尔森菌属、嗜肺军团菌、百日咳杆菌、副百日咳杆菌、志贺菌属、巴斯德菌属、霍乱弧菌、副溶血性杆菌、类志贺吡邻单胞菌等也是革兰氏阴性菌。
革兰氏阴性菌以大肠杆菌为代表其特征为:
1. 胞质膜(Cytoplasmic membrane): 存在于细胞质中各膜结合细胞器中的膜,包括核膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜、叶绿体膜、过氧化物酶体膜等。
2. 肽聚糖薄层,比革兰氏阳性菌要薄得多
3. 外层膜(outer membrane),是在肽聚糖层之外的膜,内含有脂多糖,核糖,O抗原
4. 外层膜中还有孔蛋白,允许特定的分子通过
5. 周质(periplasmic space): 指肽聚糖层和外层膜之间的空间
6. S层直接与外层膜相连,而非肽聚糖层
7. 如果有鞭毛,表毛有四个支撑环而不是两个
8. 没有磷壁酸(teichoic acids)或者脂磷壁酸
9. 多糖骨架上有脂蛋白
10. 大多数革兰氏阴性菌中含有胞壁质脂蛋白(Braun's lipoprotein),其作用为通过共价键连接外层膜和多糖
11. 大多数革兰氏阴性菌非孢子生殖(伯氏考克斯体(Coxiella burnetii)除外)
大肠杆菌为兼气性菌种,一般以群居方式、在无氧环境中于肠道中生存。单个细菌在开阔的培养皿中根本无法存活。
大肠杆菌利用它们三只尾巴在我们的内脏里上下游动,而因导致食物中毒出名的沙门氏菌在生活在我们的皮肤里,对我们自身无害。
细菌的存在对我们自身是有利的,没有它们我们无法存活。“人体只有10%是人类细胞,剩下全是纯细菌。细菌-人体交互大部分是共生关系。”
我们为细菌提供食物让它们生长,它们则帮助我们消化、产生维生素并支撑我们的先天免疫系统。它保护我们不受到病原体(也就是有害细菌)的感染。养殖的动物没有细菌生长,它们更易受感染,且与野生动物相比寿命更短。
典型的杆状细菌是大肠杆菌和沙门氏菌,一端末端长有鞭毛(头发样结构),帮助它们移动。
经过20万年的进化,人体内的细菌群落和免疫细胞已经达成了和平共处,也就是一种平衡。在过去的亿万年中,经过不断磨合,免疫系统已经进化得既不会具有过强的攻击性(进攻自己人),也不过于放松(放过敌人)。例如,T细胞会在识别和反击入侵人体的病原体时扮演重要角色,同时还会引发一系列炎症反应(肿胀、变红、发热等)。但是,人体在产生大量T细胞后,又会很快产生调控性T细胞,抵消促炎T细胞产生的效应,缓解炎症。
正常情况下,调控性T细胞会在促炎T细胞肆虐之前迅速发挥作用。美国加州理工学院的马兹曼尼安称,“问题是,这些促炎T细胞抵御外敌时采取的措施,比如释放毒性化合物,会破坏我们自己的组织。”幸运的是,调控性T细胞会产生一种蛋白质来抑制促炎T细胞。最终使得炎症反应减弱,免疫系统不再攻击人体自己的细胞和组织。一旦好斗的促炎T细胞与平和的调控性T细胞之间达成平衡,人体就会保持良好的健康状况。
人体的细菌分布图
皮肤: 最常见的是革兰氏阳性球病,其中以表皮葡萄球菌为多见,有时亦有金黄色葡萄球菌。当皮肤受损伤时,可引起化脓性感染,如疖、痛。在外阴部与肛门部位,可找到非致病性抗酸性耻垢杆菌。
口腔: 微生物有各种球菌、乳酸杆菌、梭形菌、螺旋体和真菌等。
胃肠道: 因部位而不同,胃酸的杀菌作用,健康人的空肠常无菌。若胃功能障碍,如胃酸分泌降低,尤其是胃癌时,往往出现八叠球菌、乳酸杆菌、芽胞杆菌等。成年人 的空肠和回肠上部的细菌很少,甚至无菌,肠道下段细菌逐渐增多。大肠积存有食物残渣,又有合适酸硷度,适于细菌繁殖,菌量占粪便的1/3。大肠中微生物的种类繁多,主要有大肠杆菌、脆弱类杆菌、双歧杆菌、厌氧性球菌等,其他还有乳酸杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、变形杆菌、真菌等。
呼吸道: 鼻腔和咽部经常存在葡萄球菌、类白喉杆菌等。在咽喉及扁桃体粘膜上,主要是甲型链球菌和卡他球菌占优势,此外还经常存在着潜在致病性微生物如肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌等。正常人支气管和肺泡是无菌的。
泌尿生殖道: 正常情况下,仅在泌尿道外部有细菌存在,如男性生殖器有耻垢杆菌,尿道口有葡萄球菌和革兰氏阴性球菌及杆菌;女性尿道外部与外阴部菌群相仿,除耻垢杆菌外,还有葡萄球菌、类白喉杆菌和大肠杆菌等。阴道内的细菌随着内分泌的变化而异。从月经初潮至绝经前一般多见的为阴道杆菌(乳酸杆菌类);而月经初潮前女孩及绝经期后妇女,阴道内主要细菌有葡萄球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等。
即使是最有益的细菌,如果它们在不恰当的地方大量滋生的话,也可能导致严重的疾病。比如,细菌跑到血液中,就会导致败血症;进入腹部器官之间的组织网络中,就会导致腹膜炎。
即使消化道手术无菌技术过硬,也难免会有细菌通过消化道粘膜,静脉末梢,淋巴循环系统进入血液引起全身炎症反应而导致重症肺炎。患者会出现呼吸困难,血氧饱和度下降,休克,甚至多脏器功能衰竭。
重症肺炎患者死亡率高,而抗感染对其治疗至关重要,主要致病菌是革兰阴性菌,占74.8%,其中铜绿假单胞菌位于首位。鲍曼不动杆菌,大肠埃希菌,肠杆菌属,肺炎克雷伯菌的ESBLs, 嗜麦芽窄食单胞菌也常见。
近期,我院综合ICU二病区接诊的患者中,常见到胆道、结肠术后患者出现术后感染的表现特点为:患者术后48小时内可出现1.体温小于37.5度。2.患者白细胞计数正常3.血小板下降 4.经过补液治疗后,乳酸小于2的低血压状态。 5.术后实验室检查出现的多脏器功能不全。6.脱离呼吸机困难,持续的低氧血症。
建议尽早发现革兰氏阴性菌感染的蛛丝马迹。尽早使用抗革兰氏阴性菌的抗生素。
预祝患者早日出院!
郑州大学附属洛阳中心医院
综合ICU二病区 主治医师冼华玮
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