生物学性状
#G #严格厌氧
破伤风梭菌(C. tetani) 广泛分布于土壤、人和动物的粪便中。
疾病：破伤风(tetanus) /ˈtet.ən.əs/
1889年，由日本细菌学家北里柴三郎首次从病人体内分离到该菌。破伤风梭菌芽胞感染伤口或脐带残端时，在特定条件下，芽胞发芽形成繁殖体，释放毒素，引起破伤风(tetanus)。发病后机体呈强直性痉挛(tetanic spasms)、外界刺激引起的手足抽搐，可因窒息或呼吸衰竭死亡。发病见于各年龄段人群。在非洲和南亚等低收人国家，新生儿破伤风(neonatal tetanus)最为常见和严重，是重要的公共卫生问题之一。2012年，WHO认证我国已实现消除新生儿破伤风的目标。目前，我国新生儿破伤风的发病率极低，约0.002/10万。
| 生物学性状 | 破伤风梭菌 | 产气荚膜梭菌 | 肉毒梭菌 |
|---|---|---|---|
| 菌体 | 细长 | 粗短 | 粗短 |
| 芽孢形状 | 圆 | 椭圆 | 椭圆 |
| 芽胞大小 | 大于菌体 | 略小于菌体 | 大于菌体 |
| 芽孢位置 | 极端 | 次极端 | 次极端 |
| 菌体形状 | 火柴/鼓槌状 | 两端略钝圆 | 汤匙/网球拍状 |
| 鞭毛 | + | - | + |
| 荚膜 | - | + | - |
| G⁺ | |||
| 培养特性 | 严格厌氧 | PPT：中度厌氧-“厌氧，但不十分严格” | 严格厌氧 |
| 对营养要求不高，不发酵糖类，不分解蛋白质。 | 血琼脂平板：双层溶血环； 蛋黄琼脂平板：乳白色浑浊圈； 牛乳培养基：stormy fermentation |
能消化肉渣，腐败恶臭。产酸产气。 | |
| 疱肉培养基 | - | 不能消化肉渣，产气 | 能消化肉渣，产酸产气 |
| 糖类 | 不发酵 | 分解多种常见的糖类 | 分解 |
| 致病 | 破伤风、新生儿破伤风 | 严重创伤感染，食物中毒和坏死性肠炎 | 食源性肉毒中毒、婴儿肉毒中毒 |
| 主要毒素 | 破伤风痉挛毒素 | α 毒素(alpha toxin)，又称磷酯酶 C(phospholipase C) | 肉毒毒素 |
菌体细长，0.5μm * (4~8)μm，革兰氏染色阳性。有周鞭毛、无荚膜。芽胞呈圆形，直径大于菌体，位于菌体顶端，使细菌呈鼓槌状(drumstick)，为该菌典型特征。严格厌氧，对营养要求不高。在血平板上，37°C培养 48小时，形成的菌落较大、扁平、边缘不整齐，似羽毛状，易在培养基表面迁徙扩散，有B溶血环。不发酵糖类，不分解蛋白质。通常 100°C 1小时，芽胞可被完全破坏;但在干燥的土壤和尘埃中可存活数年。
最早于 2003年完成了破伤风梭菌 E88菌株全基因测序，其基因组大小约2.8Mb，G+C(%)含量为28.7%，共有2643个可读框以及携带3个前噬菌体基因。编码毒力的基因包括破伤风痉挛毒素(tetanospasmin)的基因tetX 及其调节基因 tetR等， 均位于一个大小74kb、有83个可读框的质粒上。
至今共有46 株菌完成全基因组测序，揭示毒力基因在不同菌株间均较为保守。
致病性
致病条件
破伤风梭菌芽胞由伤口或脐带残端侵人人体，其感染的重要条件是:伤口局部需形成厌氧微环境，以利于芽胞发芽形成繁殖体并在局部繁殖并产生毒素。易造成伤口局部厌氧微环境的因素有:伤口窄而深(如刺伤)，伴有泥土或异物污染;大面积创伤、烧伤，坏死组织多，局部组织缺血;同时伴有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染。
致病物质
破伤风梭菌仅在伤口局部繁殖，不侵入血液。其致病作用主要依赖于该菌所产生的外毒素，即破伤风痉挛毒素，并在细菌裂解时释放。
- 破伤风痉挛毒素
破伤风痉挛毒素 (神经毒素)
该毒素在感染局部经扩散、淋巴管和血液循环达到神经肌肉接头处而致病。破伤风痉挛毒素属神经毒素，毒性极强，仅次于肉毒毒素。腹腔注射人小鼠的半数致死量(LDso)为 0.015ng，对人的致死量小于 1wg。因化学性质为蛋白质，不耐热，65° 30分钟即被破坏;亦可被肠道中存在的蛋白酶所破坏。细菌最初合成的痉挛毒素为分子量约150kDa 的单链蛋白，释放出菌体时，即被细菌或组织中的蛋白酶裂解为一条分子量约5OkDa的轻链(L链) 和一条100kDa的重链(H链);轻链和重链由二硫键连接。轻链为毒性部分，重链具有结合神经细胞、转运毒素和介导轻链从酸化内体进入细胞质的作用。首先，重链羧基端与神经肌肉接头处运动神经元细胞膜上的受体结合，受体包括聚唾液酸神经节苷脂和邻近的糖蛋白;经受体介导的内吞作用、内化进入细胞质形成含毒素的突触小泡;小泡沿神经轴突递行向上、转运毒素至脊髓前角灰质和脑干的运动神经元细胞体中，速度为3~13mm/h。然后，毒素经尚未知的机制汇聚于抑制性神经元细胞质的内体中;内体酸化、导致重链的氨基端介导轻链从内体进入抑制性神经元细胞质。轻链具有锌内肽酶(zinc endopeptidase )活性，可裂解储存有抑制性神经递质(y-氨基丁酸和甘氨酸)的突触小泡上的膜蛋白，这些膜蛋白负责抑制性神经递质的释放。最后，轻链破坏小泡上的膜蛋白后，阻止了抑制性神经递质从抑制性神经元突触前膜释放，阻断了抑制性神经元对运动神经元兴奋性的反馈调节，引起横纹肌强烈收缩，出现强直性痉挛。
此外，毒素还可导致自主神经功能障碍，引起血压波动、心律不齐、大量出汗且脱水等症状。
其它毒力因素
其他毒力因素包括破伤风溶血毒素(tetanolysin)和纤连蛋白结合蛋白等，由染色体基因编码，前者可促进细胞膜(含胆固醇)裂解;后者有利于细菌在伤口定植和血液凝固。
- 破伤风溶血毒素(tetanolysin)——促进细胞膜(含胆固醇)裂解
- 纤连蛋白结合蛋白——有利于细菌在伤口定植和血液凝固。
所致疾病
- 破伤风
- 全身型
- 局限型
- 新生儿破伤风
破伤风
分为全身型和局限型，全身型是临床上最常见的类型，全球每年约100万病例。潜伏期一般7~8天，多数在外伤后三周内发病。潜伏期长短，与芽胞侵人部位距离中枢神经系统的远近有关。全身的肌肉群均可受累。早期典型的症状是咀嚼肌痉挛所造成的苦笑面容和牙关紧闭，逐步出现持续性背部肌肉痉挛、角弓反张。外界因素如光、声、触碰等刺激可诱发阵发性痉挛，发作时， 呼吸急促、面色发绀、口吐白沫、手足抽搐、头频频后仰，但神志清楚。重症病人可出现自主神经功能障碍，如血压波动、心律不齐和因大量出汗造成的脱水。死亡率高达52%。局限型少见且症状相对较轻，仅以受伤部位或邻近肌肉持续性强直痉挛为主，预后较好。
新生儿破伤风
主要是因为分娩时使用不洁器械剪断脐带或脐部消毒不严格，破伤风梭菌芽胞侵入脐部所致。一般出生后4~7天发病，俗称“七日风” “脐风”或“锁口风”。早期出现哭闹、张口和吃奶困难等症状，有助于诊断;进展的症状与全身型破伤风相同，死亡率介于 3%~88%。
免疫性
机体对破伤风的免疫主要依靠体液免疫，即抗毒素对毒素的中和作用。然而，破伤风痉挛毒素毒性很强，极少量毒素即可致病，但如此少量的毒素尚不足以刺激机体产生抗毒素，故病后一般不会获得牢固免疫力。获得有效抗毒素的途径是进行人工免疫。
微生物学检查法
一般不进行微生物学检查。临床上根据典型的症状和病史即可作出诊断。
防治原则
治疗原则
治疗原则尽管不会人传人，病人仍应单独隔离在暗室中，避免受到刺激。遵循中和毒素、清除细菌、控制症状和加强护理的原则，对降低死亡率极力重要。
- 中和毒素：一旦毒素与神经细胞受体结合，抗毒素就不能中和其毒性作用。因此，对已发病者，应早期、足量使用人抗破伤风免疫球蛋白(TIG)，肌内注射3000~10 000IU;或破伤风抗毒素(tetanus antitoxin，TAT)，剂量为2万~5万IU，静脉滴注。TAT 是用破伤风类毒素免疫马所获得的马血清纯化制剂，注射前必须先作皮肤试验，测试有无超敏反应，必要时可采用脱敏注射法。
- 清除细菌:抗菌治疗首选青霉素和甲硝唑，以杀灭破伤风梭菌的繁殖体。
- 非特异性治疗:如控制痉挛，缓解疼痛，保持呼吸道通畅，注意水和电解质平衡等。
预防措施
破伤风是可预防的急性感染性疾病。预防措施主要包括以下几个方面：
- 正确处理伤口：伤口应及时清创和扩创，清除坏死组织和异物，并用3%过氧化氢冲洗。
- 人工主动免疫：我国采用无细胞百日咳疫苗、白喉类毒素及破伤风类毒素组成的百白破三联疫苗(DTaP)，对3~5个月的儿童进行免疫，可同时获得对百日咳、白喉及破伤风这三种感染病的免疫力。计划免疫程序为婴儿出生后第3、4、5个月连续免疫3次，2岁、6岁时各加强一次，以建立基础免疫。易感成人或外伤后，在基础免疫基础上可再加强接种破伤风类毒素1次，血清中抗毒素滴度在3~7天内即可迅速升高。
- 人工被动免疫：对伤口污染严重而又未经过基础免疫者，可立即肌内注射TAT或TIG 作紧急预防。
相关问题
伤口局部需形成厌氧微环境，以利于芽胞发芽形成繁殖体并在局部繁殖并产生毒素。易造成伤口局部厌氧微环境的因素有：伤口窄而深(如刺伤)，伴有泥土或异物污染；大面积创伤、烧伤，坏死组织多，局部组织缺血；同时伴有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染。
在细菌裂解时释放
编码毒力的基因包括破伤风痉挛毒素(tetanospasmin)的基因tetX及其调节基因 tetR等， 均位于一个大小74kb、有83个可读框的质粒上。
- 早期典型的症状是咀嚼肌痉挛所造成的苦笑面容和牙关紧闭
- 逐步出现持续性背部肌肉痉挛、角弓反张。
- 外界因素如光、声、触碰等刺激可诱发阵发性痉挛
- 发作时， 呼吸急促、面色发绀、口吐白沫、手足抽搐、头频频后仰，但神志清楚。
- 重症病人可出现自主神经功能障碍，如血压波动、心律不齐和因大量出汗造成的脱水。
尽管破伤风（tetanus）不会人传人，病人仍应单独隔离在暗室中，避免受到刺激。遵循中和毒素、清除细菌、控制症状和加强护理的原则，对降低死亡率极力重要。
- 中和毒素：一旦毒素与神经细胞受体结合，抗毒素就不能中和其毒性作用。因此，对已发病者，应早期、足量使用人抗破伤风免疫球蛋白(TIG)，肌内注射3000~10 000IU;或破伤风抗毒素(tetanus antitoxin，TAT)，剂量为2万~5万IU，静脉滴注。TAT 是用破伤风类毒素免疫马所获得的马血清纯化制剂，注射前必须先作皮肤试验，测试有无超敏反应，必要时可采用脱敏注射法。
- 清除细菌:抗菌治疗首选青霉素和甲硝唑，以杀灭破伤风梭菌的繁殖体。
- 非特异性治疗:如控制痉挛，缓解疼痛，保持呼吸道通畅，注意水和电解质平衡等。
破伤风是可预防的急性感染性疾病。预防措施主要包括以下几个方面：
- 正确处理伤口：伤口应及时清创和扩创，清除坏死组织和异物，并用3%过氧化氢冲洗。
- 人工主动免疫：我国采用无细胞百日咳疫苗、白喉类毒素及破伤风类毒素组成的百白破三联疫苗(DTaP)，对3~5个月的儿童进行免疫，可同时获得对百日咳、白喉及破伤风这三种感染病的免疫力。计划免疫程序为婴儿出生后第3、4、5个月连续免疫3次，2岁、6岁时各加强一次，以建立基础免疫。易感成人或外伤后，在基础免疫基础上可再加强接种破伤风类毒素1次，血清中抗毒素滴度在3~7天内即可迅速升高。
- 人工被动免疫：对伤口污染严重而又未经过基础免疫者，可立即肌内注射TAT或TIG 作紧急预防。