一、破伤风梭菌
破伤风梭菌(C.tetani)是破伤风的病原体。机体受到深部创伤或手术时使用不洁器械等情况下易感染该菌,发病后机体呈强直性痉挛,可因窒息或呼吸衰竭而死亡。
(一)生物学性状
破伤风梭菌菌体细长,大小为(0.5~1.7)μm×(2.1~18.1)μm,繁殖体革兰染色为阳性。有周鞭毛、无荚膜,芽胞位于菌体顶端,呈正圆形,直径大于菌体,使细菌呈鼓槌状或羽毛球拍状(图10-1)。为专性厌氧菌,最适生长温度为37℃,最适pH为7.0~7.5,营养要求不高,在普通琼脂平板上培养24~48 h后,可形成中心紧密、周边疏松的不规则菌落,似羽毛状。易在培养基表面迁徙扩散。在血琼脂平板上有明显溶血环;在庖肉培养基中培养时,肉汤混浊,肉渣部分被消化,微变黑,产生气体。一般不发酵糖类,能液化明胶,产生硫化氢,形成吲哚,不能还原硝酸盐为亚硝酸盐。对蛋白质有微弱消化作用。

图10-1 破伤风梭菌(光镜100×)

图10-1
本菌繁殖体抵抗力与其他细菌相似,但芽胞抵抗力强大。在干燥土壤和尘埃中可存活数十年,能耐煮沸40~50 min,煮沸1 h才可破坏芽胞。对青霉素敏感。
(二)致病性
1.致病物质 破伤风梭菌本身无侵袭力,仅在感染部位繁殖,由菌体本身造成的感染有限,但其产生的毒素致病力强。破伤风梭菌可分泌两种外毒素:一种是对氧气敏感的破伤风溶血毒素,特性与链球菌溶血素O相似。但具体致病机制不详。第二种是由质粒编码的破伤风痉挛毒素,是破伤风梭菌的主要致病物质,属神经毒素,毒性极强。在目前已知的外毒素中,破伤风痉挛毒素毒性仅次于肉毒毒素。但毒素不耐热(因化学本质为蛋白质),65℃30 min即被破坏;蛋白酶可破坏其活性,因此不能经消化道感染。(https://www.daowen.com)
破伤风痉挛毒素对脊髓前角细胞和脑干神经细胞有高度的亲和力。当毒素被局部神经细胞吸收或经淋巴、血液循环到达中枢神经系统即可致病。具体致病过程为:细菌最初合成一条分子质量约为150 kD(1 D=1 u)的痉挛毒素前体,释出菌体时被细菌蛋白酶分解为一条轻链(A链,50 kD)和一条重链(B链,100 kD),两者由二硫键连接。A链为毒性部分,B链为结合部分,可与神经细胞结合并转运毒素分子。B链通过蛋白羧基端与神经肌肉接头处神经细胞膜上的受体结合,使毒素进入由细胞膜组成的小泡中,此后含毒素的小泡从外周神经末梢沿神经轴突逆行而上,到达运动神经细胞,再通过跨突触运动从运动神经细胞进入神经末梢,最终进入中枢神经系统。再通过B链氨基端介导的膜转位作用使轻链进入胞质溶胶。B链为一种锌内肽酶,可裂解含抑制性神经递质的小泡上的膜蛋白特异性肽键,使小泡膜蛋白发生改变,从而阻止抑制性神经递质(γ-氨基丁酸、甘氨酸)的释放。
生理状态下,当机体屈肌的运动神经细胞受到刺激而兴奋时,信号传递给抑制性神经细胞,使其释放γ-氨基丁酸或甘氨酸等抑制性神经递质,抑制同侧伸肌的运动神经细胞,使屈肌收缩时伸肌自然松弛。同时,抑制性神经细胞也反馈调节屈肌运动神经细胞,从而使肢体动作协调。破伤风痉挛毒素可阻止抑制性神经递质的释放,使肌肉的兴奋与抑制失调,导致屈肌和伸肌同时收缩,骨骼肌出现强烈痉挛。
2.所致疾病 破伤风梭菌生长需要严格无氧环境,在一般浅表伤口不能生长。常见易感条件:窄而深伤口且伴有泥土等异物污染;大面积创伤或烧伤,局部组织缺血,坏死组织多;需氧菌或兼性厌氧菌混合感染。
破伤风梭菌感染潜伏期长短不一,与原发感染部位离中枢神经系统的距离有关,为几天甚至几周,离中枢神经系统越近,潜伏期越短。感染后典型症状是由骨骼肌痉挛所造成的苦笑面容及角弓反张(持续性背部痉挛)。早期症状有漏口水、易出汗和激动,以及心律不齐和血压波动(自主神经功能紊乱)。
3.免疫性 破伤风梭菌致病的主要原因是痉挛毒素的毒性作用,故可采用抗毒素中和外毒素的作用。但由于破伤风痉挛毒素毒性很强,极少量毒素即可致病,而如此少量的毒素尚未达到引起机体免疫效应的有效量;除此之外,痉挛毒素与中枢神经系统结合后,不能有效刺激免疫系统产生抗体,也不与抗毒素结合,因此,破伤风患者病后不会获得牢固免疫力。
(三)微生物学检查
由于临床症状非常典型,根据典型症状和病史即可做出诊断。
(四)防治原则
1.预防 可以分为非特异性预防和特异性预防。非特异性预防是指及时正确处理创口。及时清创扩创,用过氧化氢溶液防止厌氧微环境的形成;再辅以抗生素杀灭破伤风梭菌,以消除毒素的产生。特异性预防是指通过疫苗进行预防,属我国计划免疫范畴。目前多采用含有百日咳灭活菌苗、白喉类毒素和破伤风类毒素制成的百白破三联疫苗(DPT),对适龄儿童进行免疫。若患者遇到有可能引发破伤风的外伤时,再接种一针类毒素,可在几天内迅速形成抗毒素。若患者未进行基础免疫,可立即注射足量破伤风抗毒素(tetanus antitoxin,TAT)进行紧急被动免疫,同时给予类毒素进行主动免疫。常用TAT剂量为1500~3000 U。
2.特异性治疗 已发病者应尽早、足量、多途径注射TAT,以防痉挛毒素与细胞受体结合。常用方法是以100000~200000 U TAT同时进行静脉滴注、肌内注射和伤口局部注射。注射前须先做皮肤试验,必要时可采用脱敏注射法或用人抗破伤风免疫球蛋白。常用抗菌药物是红霉素。