一、厌氧芽孢梭菌
厌氧芽孢梭菌属的细菌均为革兰阳性、能形成芽孢的大杆菌，多数细菌的芽孢直径宽于菌体，使菌体膨大呈梭状，大多为严格厌氧菌。除产气荚膜梭菌外，均无荚膜；绝大多数有鞭毛。芽孢形态及位置因菌种而异，故可用于细菌的鉴别。该菌属主要分布于土壤、人和动物肠道。多数为腐生菌，少数为致病菌。本属细菌对热、干燥和消毒剂均有强大的抵抗力。多数为腐生菌，少数为致病菌，如破伤风梭菌、产气荚膜梭菌及肉毒梭菌等。在适宜条件下，芽孢发芽形成繁殖体，产生多种外毒素和侵袭性酶，引起破伤风、气性坏疽和肉毒中毒等严重疾病。
（一）破伤风梭菌
破伤风梭菌是破伤风的病原菌，为外源性感染。当机体受到创伤并有泥土污染，或分娩时使用不洁器械剪断脐带时，本菌易于侵入局部创面，发芽繁殖，释放毒素。发病后出现的典型症状为机体痉挛、抽搐，可因窒息或呼吸衰竭而死亡，死亡率达20%～40%。《中国药典》规定，用于深部组织、创伤、溃疡面的外用制剂不得检出破伤风梭菌。
1.生物学性状 菌体细长呈杆状，（2～18）μm×（0.5～1.7）μm。有周鞭毛、无荚膜。芽孢正圆，比菌体粗，位于菌体顶端（图10-1），形成的鼓槌状是其典型特征。革兰阳性，专性厌氧。在血平板上，37℃培养48小时形成薄膜状不规则菌落，伴β溶血。不发酵糖类，不分解蛋白质。
图10-1 破伤风梭菌芽孢
本菌繁殖体的抵抗力与其他细菌相似，对青霉素很敏感，过敏者选用氯霉素、红霉素及四环素，同时可联合甲硝唑。芽孢的抵抗力很强，煮沸1小时芽孢破坏，在干燥的土壤中和尘埃中可存活数十年。
2.致病性
（1）致病物质：产生破伤风痉挛毒素和破伤风溶血毒素。前者属神经毒素，是引起破伤风的主要致病物质，不耐热，可被肠道中的蛋白酶所破坏，故在消化道中无致病作用。该毒素的毒性极强，仅次于肉毒毒素，对小鼠的LD50为0.015 ng，对人致死量小于1μg。经0.3%甲醛作用4周，该毒素失去毒性、但保留抗原性而成为类毒素，用于免疫接种可刺激人体产生抗毒素。
（2）所致疾病：破伤风梭菌的芽孢广泛分布于自然界，可由伤口侵入人体，发芽繁殖后分泌外毒素而产生破伤风。该菌为专性厌氧菌，其感染的重要条件是局部伤口需形成厌氧微环境，如窄而深或有泥土、异物污染的伤口；大面积烧伤、创伤导致大量组织坏死，引起局部组织缺血；同时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口等，均易造成厌氧环境，有利于破伤风梭菌芽孢发芽繁殖，产生外毒素而致病。细菌仅在局部繁殖，不侵入血流。破伤风痉挛毒素对中枢神经系统尤其是脑干神经和脊髓前角细胞有高度亲和力。局部伤口中产生的痉挛毒素可由末梢神经沿轴索从神经纤维的间隙逆行向上，到达脊髓前角，也可上行至脑干。此外，该毒素也可通过淋巴液和血流到达中枢神经系统。通过毒素的重链与脊髓前角及脑干神经细胞表面的神经节苷脂结合并进入细胞，通过毒素轻链的毒性作用封闭抑制性突触的介质释放。
机体在正常生理情况下，一侧肢体屈肌的神经元被刺激而兴奋时，同时有冲动传给抑制性神经元，使其释放甘氨酸和γ-氨基丁酸等抑制性介质，以抑制同侧伸肌的运动神经元，使得屈肌收缩时伸肌自然松弛，肌肉活动配合协调。此外，屈肌运动神经元也受到抑制性神经元的负反馈调节，使屈肌运动神经元不致过度兴奋。而破伤风痉挛毒素能选择性地干扰抑制性中间神经元和抑制性神经元释放抑制性介质，使肌肉活动的兴奋与抑制失调，导致屈肌、伸肌同时发生强烈收缩，骨骼肌出现强烈痉挛。
破伤风的潜伏期可从几天至几周，与原发感染部位距离中枢神经系统的长短有关。发病早期有发热、头痛、肌肉酸痛等前驱症状，进而出现因咀嚼肌痉挛所造成的苦笑面容、牙关紧闭以及由持续性背部肌肉痉挛引起的角弓反张等破伤风特有的典型体征。患者多因窒息或呼吸衰竭而死亡。
（二）肉毒梭菌
肉毒梭菌主要存在于土壤及海洋沉淀物中，偶尔也存在于动物粪便中。该菌在厌氧条件下分泌毒性强的肉毒毒素，引起食入者发生毒素中毒和婴儿肉毒病，死亡率极高。
图10-2 肉毒梭菌
1.生物学性状G＋粗短杆菌，（4～6）μm×0.9μm（图10-2）。严格厌氧，芽孢呈椭圆形，位于菌体次极端，因其粗于菌体，故使细菌细胞呈网球拍状。有鞭毛，无荚膜，严格厌氧。能产生脂酶，在卵黄培养基上，菌落周围出现混浊圈。根据毒素的抗原性将该菌分为7个型（A～G），引起人类疾病的以A、B型最为多见，我国主要是A型。
该菌芽孢抵抗力很强，经高压蒸汽121℃30分钟或干热180℃5～15分钟才能杀死。肉毒毒素不耐热、煮沸1分钟即被破坏，但对酸的抵抗力较强。对青霉素G敏感。
2.致病性(https://www.daowen.com)
（1）致病物质：在目前已知的毒素中，肉毒梭菌产生的肉毒毒素是毒性最强的神经毒素，毒性比KCN强1万倍。小鼠经腹腔注入的LD50为0.006 25 ng，纯结晶的肉毒毒素1 mg能杀死2亿只小鼠，对人的致死量约为0.1μg。该毒素对酸、蛋白酶的抵抗力较强，经口摄入后不易为消化液所破坏。毒素经胃肠道吸收入血后，作用于中枢神经系统的脑神经核、外周神经－肌肉神经接头处以及自主神经末梢，阻碍乙酰胆碱的释放，引起运动神经末梢功能失调，导致肌肉弛缓性麻痹。
（2）所致疾病：引起食物中毒、创伤感染及婴儿肉毒中毒。
1）食物中毒：引起中毒的食物以肉制品（罐头、香肠、腊肉、卤鸭等）、发酵豆制品（臭豆腐、豆瓣酱、豆豉等）及发酵面制品（甜面酱等）为主。上述食品在制作过程中被肉毒梭菌芽孢污染，制成后未彻底灭菌，芽孢在厌氧环境中发芽繁殖，产生毒素。人因食入未经加热含有该毒素的食品而发生食物中毒，该病是单纯性毒素中毒，而非细菌感染。其症状主要表现为神经末梢麻痹，胃肠道症状少见，有别于其他食物中毒。潜伏期可短至数小时，先有乏力、头痛，继之出现复视、斜视、眼睑下垂等眼肌麻痹；然后出现咀嚼吞咽困难、口齿不清等咽部肌肉和膈肌麻痹症状，严重者可死于呼吸与心肌麻痹与衰竭。
2）创伤感染中毒：肉毒梭菌芽孢污染伤口，在局部厌氧环境中发芽并释放肉毒毒素，而导致机体肉毒中毒。
3）婴儿肉毒中毒：1岁以下的婴儿肠道内缺乏拮抗肉毒梭菌的正常菌群，如食入被肉毒梭菌芽孢污染的食品（如蜂蜜）后，芽孢可定居于盲肠并发芽、繁殖而产生毒素，引起感染性中毒。症状与肉毒毒素中毒类似，早期的症状是便秘，吸乳、啼哭无力、眼睑下垂、全身肌张力减退等表现，严重者因呼吸肌麻痹而猝死。
（三）产气荚膜梭菌
1.生物学性状 为G＋粗大杆菌，（3～19.0）μm×（0.6～2.4）μm。在体内可形成明显的荚膜。芽孢椭圆形，小于菌体，位于菌体次极端，厌氧培养时一般很少形成芽孢，无鞭毛。本菌厌氧，但条件并非十分严格。生长繁殖的温度范围广，繁殖速度快，菌落半透明、表面光滑、边缘整齐。在血琼脂平板上，多数菌落有双层溶血环。能产生脂酶，在蛋黄琼脂平板上，菌落周围出现乳白色混浊圈，此为细菌产生的卵磷脂酶分解蛋黄中的卵磷脂所致。
根据不同菌株产生的毒素种类不同，可将产气荚膜梭菌分为A、B、C、D、E 5个血清型，其中对人致病的主要为A型，可引起气性坏疽和食物中毒。此外，C型中的某些菌株可引起坏死性肠炎。
2.致病性 可引起气性坏疽、食物中毒等疾病。
（1）致病物质：该菌可产生多种外毒素，有些毒素为胞外酶。其中各型菌均能产生的α毒素的毒性最强，可引起血细胞和内皮细胞溶解、血管通透性增强，导致溶血、组织坏死、肝脏和心脏功能受损，在气性坏疽的形成中起主要作用，所引起的休克是气性坏疽死亡的主要原因。部分型别的菌株能产生β、ε、τ毒素，也可导致组织出现坏死性损伤和血管通透性增加。此外，很多A型菌株和少数C、D型菌株还可产生肠毒素，引起腹泻。
（2）所致疾病
1）气性坏疽：致病条件与破伤风梭菌相同，60%～80%由A型菌株引起。多见于有创口污染的战伤或各种严重的外伤。本菌侵袭力强且繁殖迅速，潜伏期一般仅为8～48小时，能产生卵磷脂酶、透明质酸酶和胶原酶等对组织具有较强分解破坏作用，所以细菌极易穿过肌肉结缔组织间隙，侵入四周正常组织，发酵组织中的糖类并产生大量气体，造成气肿；同时因血管通透性增强，水分渗出，局部水肿，进而挤压软组织和血管，影响血液供应，造成组织坏死，出现气性坏疽。病人表现为组织胀痛剧烈，水气夹杂，触摸有捻发感。细菌产生的毒素和组织坏死的毒性产物被吸收入血后，可引起毒血症、休克，如不及时治疗，易导致死亡，并且死亡率高。
2）食物中毒：多由A型菌产生的肠毒素所引起，食入被本菌污染的食物（主要为肉类食品）后，可引起食物中毒。潜伏期约10小时，临床表现为腹痛、腹胀、水样腹泻；无发热、无恶心呕吐，1～2天后自愈。
3）坏死性肠炎：为C型菌产生的β毒素所致。起病较急，患者主要表现为腹痛、腹泻和血便，易与细菌性痢疾相混淆。