【高中生物】金黄色葡萄球菌生物危害评估报告

（生物科技行业）金黄色葡萄球菌生物危害评估报告

金黄色葡萄球菌生物危害评估报告

一、金黄色葡萄球菌的传播与致病

金黄色葡萄球菌在自然界中无处不在，在空气、水、灰尘及人和动物的排泄物中都可找到。因而，食品受其污染的机会很多。金黄色葡萄球菌肠毒素是个世界性卫生问题，在美国由金黄色葡萄球菌肠毒素引起的食物中毒占整个细菌性食物中毒的33%，加拿大则更多，占45%，我国每年发生的此类中毒事件也非常多。

金黄色葡萄球菌的流行病学一般有如下特点：季节分布，多见于春夏季；中毒食品种类多，如奶、肉、蛋、鱼及其制品。此外，剩饭、油煎蛋、糯米糕及凉粉等引起的中毒事件也有报道；上呼吸道感染患者鼻腔带菌率83%，所以人畜化脓性感染部位常成为污染源。

一般说，金黄色葡萄球菌可通过以下途径污染食品：食品加工人员、炊事员或销售人员带菌，造成食品污染；食品在加工前本身带菌，或在加工过程中受到了污染，产生了肠毒素，引起食物中毒；熟食制品包装不严，运输过程受到污染；奶牛患化脓性乳腺炎或禽畜局部化脓时，对肉体其他部位的污染。

而肠毒素形成条件包括：存放温度，在37℃内，温度越高，产毒时间越短；存放地点，通风不良氧分压低易形成肠毒素；食物种类，含蛋白质丰富，水分多，同时含一定量淀粉的食物，肠毒素易生成。

金黄色葡萄球菌是人类化脓感染中最常见的病原菌，可引起局部化脓感染，也可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等，甚至败血症、脓毒症等全身感染。

葡萄球菌性菌血症可发生于任何与血管内导管或其他异物有关的局限性葡萄球菌脓肿或感染,它是严重烧伤病人死亡的常见原因。持续性发热常见,而且可伴有休克。

葡萄球菌性心内膜炎特别好发于静脉注射给药者和装有人工心脏瓣膜的病人。突然出现心脏杂音,脓毒性栓子和其他经典体征便可作出可疑诊断,确诊需依据超声心动图和血培养。

葡萄球菌性骨髓炎主要见于儿童,可引起寒战,发热和受累骨疼痛,继之出现红肿。关节周围感

染常引起关节积液,提示为化脓性关节炎而不是骨髓炎。白细胞计数常＞15000/μl并且血培养常阳性。X线变化在10~14日内不明显,骨质疏松和骨皮质反应甚至更长时间仍不能测出,而放射性核素骨扫描则常能较早出现异常。

现在葡萄球菌性小肠结肠炎很罕见,但若住院病人出现发热,肠梗阻,腹痛和腹胀,低血压或腹泻,特别是新近作过腹部手术或接受过抗生素者,可提示本病。若粪便镜检发现大片的嗜中性白细胞和革兰氏阳性球菌,则可能作出诊断,但必须排除产毒性艰难梭状芽胞杆菌感染,这是抗生素相关性结肠炎最常见的原因。

金黄色葡萄球菌的致病力强弱主要取决于其产生的毒素和侵袭性酶：a.溶血毒素：外毒素，分α、β、γ、δ四种，能损伤血小板，破坏溶酶体，引起肌体局部缺血和坏死；b.杀白细胞素：可破坏人的白细胞和巨噬细胞；c.血浆凝固酶：当金黄色葡萄球菌侵入人体时，该酶使血液或血浆中的纤维蛋白沉积于菌体表面或凝固，阻碍吞噬细胞的吞噬作用。葡萄球菌形成的感染易局部化与此酶有关；d.脱氧核糖核酸酶：金黄色葡萄球菌产生的脱氧核糖核酸酶能耐受高温，可用来作为依据鉴定金黄色葡萄球菌；e.肠毒素：金黄色葡萄球菌能产生数种引起急性胃肠炎的蛋白质性肠毒素，分为A、B、C、D、E及F五种血清型。肠毒素可耐受100°C 煮沸30分钟而不被破坏。它引起的食物中毒症状是呕吐和腹泻。此外，金黄色葡萄球菌还产生溶表皮素、明胶酶、蛋白酶、脂肪酶、肽酶等。

二、金黄色葡萄球菌的生物学特性

典型的金黄色葡萄球菌为球型，直径0.8μm左右，显微镜下呈单个、成双以及排列成葡萄串状。金黄色葡萄球菌属于葡萄球菌属，无芽胞、鞭毛，大多数无荚膜，革兰氏染色阳性衰老、死亡和被白细胞吞噬后的菌体革兰染色呈阴性。金黄色葡萄球菌营养要求不高，在普通培养基上生长良好，需氧或兼性厌氧，最适生长温度35~37℃、最适生长pH7.4~7.6。

金黄色葡萄球菌有高度的耐盐性，可在10-15%NaCl肉汤中生长。可分解葡萄糖、麦芽糖、

乳糖、蔗糖，产酸不产气。甲基红反应阳性，VP反应弱阳性。许多菌株可分解精氨酸，水解尿素，还原硝酸盐，液化明胶。

金黄色葡萄球菌具有较强的抵抗力，对磺胺类药物敏感性低，但对青霉素、红霉素等高度敏感。

三、金黄色葡萄球菌的检测与诊断

1.标本采集采自不同感染部位的各种标本，包括血液、脑脊液、穿刺液；痰液、脓液、创伤分泌物、尿液、粪便和呕吐物等。

2.直接涂片镜检直接涂片检查在正常情况下呈无菌状态的体液标本如血液、脑脊液、穿刺液等，若有检出革兰氏阳性，显微镜下呈葡萄状排列、无芽胞、荚膜，直径0.5-1μm的球菌。即具有重要的临床价值。

3.分离培养可以选用普通营养琼脂平板、血平板和高盐甘露醇平板，血平板用葡萄糖肉汤增菌培养基。该菌在普通肉汤中呈均匀迅速混浊生长；若接种于琼脂平板上35℃过夜后可形成直径约2~3mm的厚菌落、湿润有光泽、呈金黄色不透明圆形凸起。若接种于血平板，菌落周围可形成明显的透明的β—溶血环。在高甘露醇平板上金黄色葡萄球菌生成淡橙黄色菌落，以此可与其他凝固酶阴性的葡萄球菌相鉴别。

4.鉴别实验

（1）血浆凝固酶试验：血浆凝固酶是金黄色葡萄球菌所产生的，与其致病力有关的一种侵袭性酶，其作用是使血浆中的纤维蛋白在菌体表面沉积和凝固以阻碍吞噬细胞的吞噬。血浆凝固酶分为结合型和游离型。前者结合在细菌的细胞壁上，能直接作用于血浆中的纤维蛋白原，使之转化为纤维蛋白，环绕菌体而形成凝块。而游离型血浆凝固酶则在产生后被分泌到菌体外，不能直接作用于纤维蛋白原，但可以激活血浆凝血酶原，使之转化成凝血酶，后者再作用于纤维蛋白原使其转化为纤维蛋白。具体的测量方法也因此分为玻片法和试管法两

种。

玻片法:将待试菌落乳化于玻片上的盐水中，经10~20S证实无自凝后，用接种环取人或兔血浆一环，与乳化菌液混合，出现凝集者为阳性，另设生理盐水为阴性对照。

试管法:吸取0.5mL兔血浆与0.5mL金黄色葡萄球菌肉浸液肉汤24小时培养物充分混匀，置37℃培养，每隔半小时观察一次，连续观察6小时，出现凝固，即将小试管倾斜或倒置时，内容物不流动，判为阳性。

（2）耐热核酸酶试验：将24小时肉汤培养物沸水浴处理15min，用接种环划线刺种于甲苯胺兰-DNA平板，35℃培养24小时，在刺种线周围出现淡粉色者为阳性。本试验金黄色葡萄球菌为阳性。

（3）甘露醇发酵实验金黄色葡萄球菌可发酵甘露醇。

（4）Staphaurex胶乳凝集实验是鉴定金黄色葡萄球菌的一种快速、简便的商品化直接凝集试验。其基本原理是在纸片上滴加包被有纤维蛋白原和IgG抗体的聚苯乙烯胶乳，然后用接种环挑取待鉴定菌株的新鲜培养物加入混匀，若出现凝集块现象即为阳性。

5.生化鉴定如上述，注意与其他凝固酶阳性的葡萄球菌的鉴别要点：PYR（吡咯烷酮-β-萘基酰胺试验阴性；VP试验阳性；鸟氨酸脱羧酶试验阴性。

6.免疫学方法用酶联免疫吸附试验和对流免疫电泳方法可检测金葡菌的磷壁酸抗体。

7.分子生物学方法包括PFGE脉冲场凝胶电泳以及酶切图谱分析等。

四、金黄色葡萄球菌的防治及生物安全防护

一、细菌的防治

金黄色葡萄球菌的控制主要包括：

1）防止金黄色葡萄球菌污染食品，防止带菌人群对各种食物的污染：定期对生产加工人员进行健康检查，患局部化脓性感染（如疥疮、手指化脓等）、上呼吸道感染（如鼻窦炎、化

脓性肺炎、口腔疾病等）的人员要暂时停止其工作或调换岗位。防止金黄色葡萄球菌对奶及其制品的污染：如牛奶厂要定期检查奶牛的乳房，不能挤用患化脓性乳腺炎的牛奶；奶挤出后，要迅速冷至-10℃以下，以防毒素生成、细菌繁殖。奶制品要以消毒牛奶为原料，注意低温保存。对肉制品加工厂，患局部化脓感染的禽、畜尸体应除去病变部位，经高温或其他适当方式处理后进行加工生产。

2）防止金黄色葡萄球菌肠毒素的生成应在低温和通风良好的条件下贮藏食物，以防肠毒素形成；在气温高的春夏季，食物置冷藏或通风阴凉地方也不应超过6小时，并且食用前要彻底加热。

3）无菌措施(如检查病人前后彻底洗手和消毒合用的器械)至关重要。已被感染的病人应与其他易感病人隔离,患有活动性葡萄球菌感染,即使是局部性的感染(如疖)的医护人员,在其感染治愈前不得接触病人或器械。无症状的鼻腔带菌者,除非所带菌株十分危险或被怀疑为暴发流行的传染源,一般不必隔离。

治疗包括脓肿引流,抗生素(重症病人需肠外给药)和全身支持疗法。培养标本应在开始治疗前或更换抗生素之前获取。抗生素的选择和剂量取决于感染的部位,疾病的严重程度和细菌对药物的敏感性。

医院获得的葡萄球菌和大多数社区获得的菌株,通常对青霉素G,氨苄青霉素和抗假单胞菌青霉素有耐药性。大多数菌株对耐青霉素酶青霉素(甲氧苯青霉素,苯甲异噁唑青霉素,乙氧萘青霉素,邻氯青霉素,双氯青霉素),头孢菌素(头孢菌素Ⅰ,头孢唑啉,头孢菌素Ⅳ,头孢拉定,头孢羟唑,头孢西丁和第三代头孢菌素),卡巴培南类(亚胺培南,美罗匹宁),庆大霉素,万古霉素,替考拉宁,林可霉素和氯林可霉素,是敏感的。

虽然头孢菌素和万古霉素都有效,但通常首选一种耐青霉素酶的青霉素。很多葡萄球菌菌株对红霉素,四环素类药物,氨基糖苷类,杆菌肽和氯霉素也敏感,但因有更好更安全的药可用,故很

少使用氯霉素和杆菌肽。

目前耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株日益增多，这种细菌虽可从社区获得感染的病人中分离得到,但多数是从感染的静脉吸毒者和重症监护室的病人中分离获得。MRSA菌株通常对耐β-内酰胺酶青霉素,头孢菌素和卡巴培南类有耐药性。这些细菌对氨基糖苷类和大环内酯类(红霉素,克拉霉素,阿齐霉素,林可霉素和氯林可霉素)的耐药性也很普遍。

虽然亚胺培南-西拉司丁或喹诺酮类对某些MRSA感染是有效的,但静脉注射万古霉素为首选。肾功能正常成人的通用剂量是每6小时静脉注射500mg或每12小时静滴注1000mg,至少在1小时内滴完。肾功能受损时,剂量应根据血清中药物的浓度加以调整,疗程视感染部位及病人的反应而定,但一般为2~4周。某些严重的或有并发症的感染,可能需要静脉给药治疗6~8周,然后再口服治疗1个月或更长时间。

可用于替代万古霉素治疗MRSA感染的药物有：TMP-SMZ,成人剂量为TMP10~15mg/(kg.d)加SMZ50~75mg/(kg.d),分剂口服或肠外给药,每次间隔8小时或12小时,连续2~4周；利福平(600mg/d)口服或肠外给药；肠外给亚胺培南-西拉司丁(500mg 每6小时1次)或美罗匹宁(0.5~1.0g每8小时1次。但利福平不要单独应用,因为细菌很易产生抗药性。在治疗异物相关性MRSA感染或浆膜腔MRSA感染时,利福平和氨基糖苷类是有用的辅助药物。邻氯青霉素,双氯青霉素,TMP-SMZ,环丙沙星及局部用莫匹罗星(mupirocin)可用于治疗MRSA带菌状态,但MRSA对这些药物可产生抗药性。抗万古霉素的肠球菌(VRE)菌株的流行日益增加,这种菌株在实验室中可将引起抗万古霉素的基因转为凝固酶阳性的金黄色葡萄球菌菌株,而在感染的病人中则转变为凝固酶阴性葡萄球菌分离株。可是这些葡萄球菌很容易对治疗这类感染的其他药物产生抗药性。杆菌肽,若有的话,可试用于治疗抗万古霉素的葡萄球菌感染。对这些病人应严格隔离,以防他们的细菌传播。

二、细菌的生物安全防护

根据《病原微生物生物实验室生物安全管理条例》中的有关规定，人间传播的微生物名录（待颁布）金黄色葡萄球菌属于三类，BSL-2。相关的防护事宜包括：

（1）操作要求

1、实验时，未经实验室主任同意，限制或禁止进入实验室。

2、不许在工作区域饮食、吸烟、清洗隐型眼镜和化妆。食物应存放在工作区域以外专用橱柜或冰箱中。

3、所有的操作过程应尽量细心，避免产生和溅出气溶胶。

4、对于污染的锐器，必须时刻保持高度的警惕，包括针、注射器、玻片、加样器等。

5、注射和吸取感染材料时，只能使用针头固定注射器或一次性注射器（即注射器和针头是一体的）。用过的一次性针头必须弯曲、切断、破碎、重新套上针头套、从一次性注射器上去掉，或在丢弃前进行人工处理，要不将之小心放入不会被刺穿的、用于收集废弃锐器的容器中。非一次性锐器必须放置在坚壁容器中，转移至处理区消毒，最好高压杀菌。

6、打碎的器皿不能直接用手处理，必须用其它工具处理，如刷子和簸箕、夹子或镊子。盛污染的针头、锐器、碎玻璃的容器在倒掉前，应按照相关的规定进行消毒。

7、所有的培养物、储存物及其它规定的废物在释放前，均应使用可行的消毒方法进行消毒，如高压灭菌。转移到就近实验室消毒的物料应置于耐用、防漏容器内，密封运出实验室。离开该系统进行消毒的物料，在转移前应包装，其包装应符合有关的法规。

8、溅出或偶然事件中，明显暴露于传染源时，要立即向实验室主任报告。进行适当的医学评估、观察、治疗，保留书面记录。

9、按日常程序、在有关传染源的工作结束后、尤其是传染源溅出或洒出后、或受到其他传染源污染后，实验室设备和工作台面应当使用有效的消毒剂消毒。污染的设备在送去修理、维护前，要按照相关的规定消毒；在离开设施转移前，要按照相关的规定打包运输。

（2）安全设备

1、正确使用和保养生物安全柜、最好是二级生物安全柜、或其他合适的人员防护设施、或物理遏制装置。

2、确定可能形成传染性气溶胶或溅出物的实验过程，包括离心、研磨、匀浆、剧烈震荡或混匀、超声波破裂、开启装有传染源的容器、采集感染标本等。

3、涉及高浓度或大体积的传染源时，若选用密封转头或带安全罩的离心机，若转头或安全罩仅在生物安全柜中打开，则可在开放实验室内离心。

4、当必须在生物安全柜外处理标本时，需采取面部保护措施（跟镜、口罩、面罩、或其他防溅装置），以免传染源或其他有害物溅或洒到面上。

5、在实验室内，必须使用专用的防护性外衣、大褂、罩衫或制服。人员到非实验室区域时，防护服必须留在实验室内。防护服可以在实验室内处理，也可以在洗衣房中洗涤，但不能带回家中。

6、可能接触潜在传染源、被污染的表面或设备时，要戴手套。一次性手套不用清洗、不能重复使用，不能用于接触“洁净”的表面（键盘、电话等），也不应当戴着到实验室外。要备有带滑石粉的乳胶手套。脱掉手套后，要洗手。