志贺氏菌感染全面解析：病因、流行病学、病理机制、诊断与防治策

Shigella infection感染是由志贺氏菌属（Shigella）引起的一种急性消化道疾病，主要损害回肠和结肠上皮，导致细菌性痢疾。此类感染在卫生条件差、缺乏清洁设施及医疗保健的发展中国家和地区尤为常见。儿童尤其是五岁以下营养不良的幼儿患Shigellosis（即Shigella感染）的死亡率较高。患者由于腹泻过程中大量丧失电解质和血液，会引发营养状况恶化，甚至可能导致死亡。Shigella菌种分为四个血清群：S. dysenteriae（A群）、S. flexneri（B群）、S. boydii（C群）和S. sonnei（D群）。其中，S. dysenteriae（A血清群）是造成致命性大流行疫情的主要原因，而其他血清型则相对较少引起疾病，或仅引起轻微病症。

氏菌的生物特性：

● 原核生物，革兰氏阴性菌，无荚膜结构，杆状，不会形成芽孢，缺乏鞭毛，不具备运动性

● 兼性厌氧微生物，在7~46℃的范围内生长佳，能够在含5%氯化钠及一定pH值变化的环境中存活

● 对一些恶劣的物理与化学条件具有一定耐受性，但对巴氏杀菌温度较为敏感，无法承受高温处理

志贺氏菌感染的来源与传播途径：

● 志贺氏菌主要定植于人体肠道中作为其储存库。

● 动物体内感染志贺氏菌的情况并不常见。

● 病菌主要通过粪口途径传播，也可因人际间直接接触而传播。

● 主要感染源是摄入了含有粪便污染物的水源和食物。

● 农民在灌溉作业中使用的受污染水会进一步污染果蔬等农产品。

● 在卫生设施欠发达和卫生习惯较差的贫困和发展中国家，儿童与婴幼儿群体更容易罹患志贺氏菌感染引发的痢疾。

志贺氏菌感染的流行病学特征：

● 志贺氏菌（Shigella dysenteriae）得名于日本微生物学家志贺洁，在他于1896年调查日本发生的一次大规模痢疾疫情时发现此菌种。

● 志贺氏菌具有高度致病性，极少量的细菌细胞（10到100个）就足以引发感染，相比之下，其他病原体通常需要1000到100000个细菌细胞才能引起感染。

● 根据世界卫生组织（WHO）的数据，全球每年估计有165例志贺氏菌感染病例，其中55,000例死亡病例发生在五岁以下的儿童中。

● 在加尔各答曾发生过一次零星的疫情爆发，经检测，感染者粪便样本中分离出了S. dysenteriae和S. flexneri两种志贺氏菌。

● 近几十年来，志贺氏菌感染的流行病以地方性和流行性形式多发于南亚和东非地区。

志贺氏菌感染的流行病学特征：

● 感染者通常在摄入细菌细胞后的1至3天内开始出现症状，但具体发病时间取决于摄入的细菌数量，范围可从12小时至7天不等。

● 典型症状包括发热、食欲减退、腹痛、带血丝或水样腹泻、结肠炎性肿胀、乏力、不适及发热等症状。

● 因体内排泄过多水分，可能会出现脱水现象，但通常情况下比较少见且不太严重。

● 食欲减退和营养不良需积极管理治疗，这是导致五岁以下儿童死亡的主要原因。

● 部分患者可能出现神经系统问题，如倦怠无力、身体不自主运动和头痛等症状。

● 此疾病通常在5至7日内自行痊，但感染者可能会长期无症状地排出细菌，在粪便中持续存在，从而构成潜在的传播威胁。

志贺氏菌感染的毒性机制：

● 感染过程始于细菌经口进入人体，并抵达大肠。

● 志贺氏菌能抵抗胃酸环境，且由于小肠内上皮细胞活动增强及液体快速流动，它们不会在此处黏附。

● 病原体进入肠上皮层后，M细胞会在空泡内结合这些病原体。

● 病原体随后逃逸并进入巨噬细胞，被吞噬后诱导细胞凋亡。

● 在大肠内，志贺氏菌迅速繁殖并通过上皮层扩散至相邻细胞，导致组织破坏和炎症反应。

● S. flexneri可通过释放促炎性细胞因子IL-12破坏线粒体，进而导致宿主体内发生坏死。

● 在细胞间和胞内（细胞与细胞之间）移动的过程中，病原体会被包围在一个质膜内，并开始胞内复制和细胞间的细菌传播。

● 已有报道指出，粘膜层的炎症和溃疡主要由宿主免疫系统引起，而非与病原体的胞内增殖直接相关。

● S. dysenteriae会产生一种强力毒素——志贺毒素，这种毒素能够引发血性腹泻。

● 志贺毒素通过内吞作用进入宿主细胞，终止蛋白质合成机制，导致宿主细胞死亡。

● 作为革兰氏阴性菌，其脂多糖（LPS）层同样起到内毒素的作用，只有当细胞被破坏时才会激活，进而损伤上皮组织。

实验室诊断志贺氏菌的方法：

（1）细菌培养法

● 对于表现出痢疾临床症状的患者，应立即采集其粪便样本进行检测，因为志贺氏菌在体外存活的时间有限。

● 为了成功分离出细菌，样本应在感染初期阶段收集。

● MacConkey琼脂、沙门氏菌-志贺氏菌琼脂和木糖-lysine-去氧胆酸盐琼脂是用于志贺氏菌生长的几种选择性培养基。

（2）生物测定法

● 以往采用多种实验动物，如豚鼠、啮齿类动物、兔子和猴子进行口服接种，以观察病原体的影响。

● 有些动物会出现眼部明显炎症反应，并随后在大肠组织中出现损伤。

● 然而，出于伦理考虑，目前已限制使用动物进行此类检测。

（3）免疫学检测方法

● 市场上已有酶联免疫吸附试验（EIA）试剂盒可供使用，用于检测病原体，也称为点印迹法。

● EIA试剂盒检测效率高达94%，通常价格低廉且操作简便。

● 其他免疫学检测方法还包括乳胶凝集试验、浸渍式免疫层析试验以及Wellcolex Color Shigella测试（WCT-Shigella）。

（4）分子生物学技术

● 利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术可在较短时间内准确检测志贺氏菌基因，是可靠的方法之一。

● 传统PCR技术通过检测志贺氏菌的不同种类，将诊断准确率提高了50%。

● 这些分子技术可以识别目标基因，例如ipaH、virA、iral、LPS和质粒DNA等。

志贺氏菌病治疗方法：

● 出现志贺氏菌病症状的患者通常需要接受抗生素治疗，但在某些情况下，志贺氏菌可能会对抗生素产生抗药性。

● 曾经有研究证明，环丙沙星、氨苄西林、磺胺甲恶唑和萘啶酸对志贺氏菌有效，并仍在进行临床试验阶段。

● 目前，氟喹诺酮类药物和阿奇霉素已成为治疗志贺氏菌病的抗生素。

● 治疗方案应根据感染的严重程度制定，并应在病情早期尽早开始治疗。

● 口服补液疗法和静脉输液治疗是常用的治疗方法，目的是补充患者因腹泻失去的电解质。

预防和控制志贺氏菌病：

● 预防志贺氏菌病有效的方法是采取适当的卫生措施，保持良好的个人卫生习惯，以及妥善处理排泄物。

● 食源性志贺氏菌病通过粪-口途径传播，因此应禁止患有消化系统疾病症状的人参与食物制备工作。

● 食用水果和蔬菜前应用含氯水清洗干净。

● 食品应妥善冷藏，以防细菌滋生。

● 志贺氏菌病多发于欠发达国家和发展中国家，因此要减少此类病例的发生，就需要教育民众养成良好的卫生习惯，避免食用受粪便污染的食物和水，并鼓励患病期间摄入富含营养的食物。

志贺氏菌病治疗方法：

● 出现志贺氏菌病症状的患者通常需要接受抗生素治疗，但在某些情况下，志贺氏菌可能会对抗生素产生抗药性。

● 曾经有研究证明，环丙沙星、氨苄西林、磺胺甲恶唑和萘啶酸对志贺氏菌有效，并仍在进行临床试验阶段。

● 目前，氟喹诺酮类药物和阿奇霉素已成为治疗志贺氏菌病的抗生素。

● 治疗方案应根据感染的严重程度制定，并应在病情早期尽早开始治疗。

● 口服补液疗法和静脉输液治疗是常用的治疗方法，目的是补充患者因腹泻失去的电解质。

关于志贺氏菌病的常见问题解答（FAQ）：

● Q: 什么是志贺氏菌病？

   A: 志贺氏菌病是由志贺氏菌属引起的疾病，这种病菌可导致急性消化道感染，损害回肠和结肠上皮，造成细菌性痢疾。

● Q: 哪种细菌会引起志贺氏菌病？

   A: 引起人类志贺氏菌病的志贺氏菌主要有四种类型：志贺氏弗氏杆菌、志贺氏博德氏菌、志贺氏痢疾杆菌和志贺氏宋内氏菌。

● Q: 志贺氏菌病的症状有哪些？

   A: 典型症状包括发热、食欲减退、腹痛、带血或水样腹泻、结肠炎症、疲劳、不适以及发热等。

● Q: 志贺氏菌病是否会传染？

   A: 是的，志贺氏菌病具有高度传染性。

● Q: 志贺氏菌病是否属于人畜共通病？

   A: 是的，志贺氏菌病是一种人畜共通病。

● Q: 志贺氏菌病如何治疗？

   A: 过去曾使用环丙沙星、氨苄西林、磺胺甲恶唑和萘啶酸等药物对抗志贺氏菌，并且这些药物目前仍在临床试验阶段。现在，氟喹诺酮类药物和阿奇霉素是治疗志贺氏菌病的抗生素。此外，口服补液和静脉输液治疗也是常规的治疗方法，用于补充患者因腹泻损失的电解质。

● Q: 如何预防志贺氏菌病？

   A: 预防志贺氏菌病有效的办法是保持适当的卫生条件、良好的个人卫生习惯，妥善处理排泄物；食用水果和蔬菜前应用含氯水清洗；以及确保食品妥善冷藏，防止细菌繁殖。

● Q: 志贺氏菌病是如何诊断的？

   A: 通过细菌培养法、生物测定法、免疫学检测方法以及分子技术，如MALDI-TOF MS和PCR等手段，有助于诊断志贺氏菌病。