【病原体科普】2026-07-01 细菌性痢疾详解
【病原体科普】2026-07-01 志贺菌(细菌性痢疾)感染详解
一、概述
细菌性痢疾(bacillary dysentery),简称菌痢,又称志贺菌病(shigellosis),是由志贺菌属(Shigella spp.)感染引起的一种急性肠道传染病。志贺菌经口摄入后侵入结肠黏膜上皮细胞,在固有层繁殖并释放毒素,导致结肠黏膜的炎症、溃疡及全身毒血症症状。临床主要表现为发热、腹痛、腹泻、里急后重及黏液脓血便,严重者可出现感染性休克和/或中毒性脑病[1]。
志贺菌病是全球范围内导致腹泻相关死亡的主要原因之一。据全球疾病负担(GBD)研究数据,志贺菌每年导致约80 000人死亡和超过700万伤残调整寿命年(DALYs),其中绝大多数发生在低收入和中等收入国家(LMICs)的5岁以下儿童中[2]。菌痢是《中华人民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病[1]。我国菌痢常年散发,夏秋季高发,是常见的肠道传染病之一[3]。
二、形态学与分类特征
志贺菌属(Shigella)属于肠杆菌科(Enterobacteriaceae),革兰染色阴性,菌体短小(约0.5 μm × 1.0–3.0 μm),无芽孢,无荚膜,无鞭毛,但有菌毛,兼性厌氧[1]。志贺菌最适生长温度为37 ℃,最适pH为7.2–7.4,对紫外线、高温和常用化学消毒剂敏感[1]。
根据生化反应和O抗原的不同,志贺菌属分为4种血清群(种)[1,4]:
| 血清群 | 种 | 血清型/亚型数 |
|---|---|---|
| A群 | 痢疾志贺菌(S. dysenteriae) | 15个血清型 |
| B群 | 福氏志贺菌(S. flexneri) | 19个血清型及亚型 |
| C群 | 鲍氏志贺菌(S. boydii) | 20个血清型 |
| D群 | 宋内志贺菌(S. sonnei) | 1个血清型 |
不同血清群的致病性和流行特征存在显著差异。痢疾志贺菌(A群)毒力最强,可产生志贺毒素(Stx),引发最严重的临床表现(包括中毒性菌痢和溶血性尿毒症综合征)[1,4]。福氏志贺菌(B群)感染后较易转为慢性,在发展中国家流行最广。宋内志贺菌(D群)在高收入国家最常见,症状相对较轻[1,5]。我国以福氏志贺菌和宋内志贺菌占优势[1]。
三、毒力因子与致病机制
志贺菌的致病性依赖于多种毒力因子的协同作用,其致病过程可分为以下关键步骤:
3.1 侵袭性(入侵上皮细胞)
志贺菌的毒力基因主要位于一个约220 kb的大质粒(侵袭性质粒,pINV)上,编码Ⅲ型分泌系统(T3SS)及多种效应蛋白[6]。T3SS将效应蛋白直接注入宿主结肠上皮细胞的细胞质中,诱导细胞骨架重排,促使细菌通过吞噬样机制进入上皮细胞。这一机制由ipa(invasion plasmid antigen)基因家族编码的IpaB、IpaC、IpaD等侵袭质粒抗原介导[6]。
3.2 细胞内增殖与细胞间扩散
进入上皮细胞后,志贺菌溶解吞噬泡膜、释放至细胞质中进行增殖。细菌利用ActA样蛋白(由icsA/virG基因编码)劫持宿主细胞的肌动蛋白聚合机制,形成肌动蛋白尾(actin tail),推动细菌在胞质内运动,并通过突起的产生直接进入相邻细胞,从而逃避免疫系统的识别[4,6]。
3.3 毒素
- 内毒素:脂多糖(LPS)是志贺菌的主要内毒素组分,进入血液循环后可引起发热、毒血症,严重时导致微循环障碍、感染性休克及弥散性血管内凝血(DIC)[1]。
- 外毒素(志贺毒素,Stx):由S. dysenteriae 1型产生,具有肠毒性、神经毒性和细胞毒性。Stx通过抑制宿主细胞蛋白质合成(作用于60S核糖体亚基的28S rRNA),导致上皮细胞损伤。Stx尚可引起溶血性尿毒症综合征(HUS)[1,4]。
3.4 宿主炎症反应
志贺菌侵入结肠黏膜后,通过T3SS效应蛋白激活NLRP3炎症小体及NF-κB通路,诱导大量中性粒细胞和巨噬细胞浸润。强烈的炎症反应虽有助于清除细菌,但同时造成结肠黏膜的广泛损伤,形成特征性的"地图状"浅表溃疡[1,6]。
四、所致临床疾病
志贺菌病的潜伏期通常为1–4天(多数1–2天)。根据临床表现的严重程度,可分为以下几型[1]:
4.1 急性菌痢
| 类型 | 主要特征 |
|---|---|
| 轻型 | 全身中毒症状轻,可无发热或仅低热,腹泻次数少,脓血便少见,病程3–7天 |
| 中型(典型) | 起病急骤,畏寒发热(体温可达39 ℃以上),数小时后出现腹痛、腹泻、里急后重,排便初为稀便后转为黏液脓血便,可达10余次/天,病程1–2周 |
| 重型 | 除上述表现外,出现严重腹胀、中毒性肠麻痹、脱水征象及外周循环障碍,多见于老年、体弱及营养不良者 |
| 中毒型(暴发型) | 起病急骤,以高热(>40 ℃)、休克、惊厥和神志障碍为主要表现,初期腹泻症状轻或缺如。多见于2–7岁儿童,病死率高。可分为休克型、脑型和混合型,其中混合型病死率可达90%以上[1] |
4.2 慢性菌痢
急性菌痢病程反复发作或迁延不愈超过2个月即为慢性菌痢。福氏志贺菌感染后更易转为慢性[1]。
4.3 高危人群
- 5岁以下儿童(尤其是2–4岁幼儿)是最常见的感染人群[5,7]
- 老年人和营养不良者较易出现重症和死亡[1]
- HIV感染者等免疫功能低下者[7]
- 居住在卫生条件较差环境的旅行者和难民[7]
4.4 并发症
- 溶血性尿毒症综合征(HUS):多见于婴幼儿,由S. dysenteriae 1型感染后的Stx导致,表现为溶血性贫血、血小板减少和肾功能不全[1,4]。
- 反应性关节炎/赖特尔综合征(Reiter综合征):多见于HLA-B27阳性个体,表现为眼炎、尿道炎和关节炎三联征,可于S. flexneri感染后发生[5,7]。
- 毒性巨结肠、肠套叠(少数儿童患者)、孕妇流产或早产[1]。
五、流行病学
5.1 全球疾病负担
志贺菌病是全球腹泻病的主要病原体之一。据2026年发布的系统综述数据,志贺菌每年约导致80 000人死亡和超过700万DALYs,是LMICs中5岁以下儿童感染性腹泻致死的主要细菌性病因[2]。GEMS(全球肠道多中心研究)和MAL-ED队列研究的数据显示,除了引起中度至重度腹泻外,志贺菌相关性腹泻还与线性生长迟缓(stunting)密切相关——反复或低度感染可导致环境性肠功能障碍(EED),进而影响儿童的身高发育和认知发展[8,9]。
2023年发表在The Lancet Global Health上的模型研究估计,在102个LMICs中,5岁以下儿童的志贺菌归因腹泻发病率存在显著的地域差异,其中南亚和撒哈拉以南非洲国家的疾病负担最重[9]。
5.2 流行特征
- 季节性:夏秋季高发,在温带地区7–10月为发病高峰[3,5]。
- 传染源:患者和带菌者(包括恢复期带菌者和无症状携带者)[1]。
- 传播途径:粪-口途径传播,通过污染的手、食物、水或生活用具经口感染。少数感染者即可引起大规模传播,因为志贺菌的感染剂量极低(10–100个菌体即可致病)[4,5]。
- 易感人群:人群普遍易感。感染后可获得一定的型特异性免疫力,但持续时间短,不同血清群间无交叉免疫[1]。
5.3 中国流行情况
细菌性痢疾是中国疾控中心报告的常见乙类传染病之一,常年散发,夏秋季多见,儿童和青壮年为高发人群。福氏志贺菌和宋内志贺菌为优势菌型[1,3]。近年来随着环境卫生条件的持续改善,中国菌痢的报告发病率已大幅下降,但在西部农村地区和卫生设施薄弱地区仍有局部暴发[3]。
5.4 耐药性监测趋势
2025年发表于Pathology的一项回顾性研究(2013–2023年)显示,志贺菌对第三代头孢菌素、阿奇霉素和环丙沙星的耐药率呈持续上升趋势,多重耐药(MDR)和广泛耐药(XDR)菌株不断增加[10]。WHO已将耐氟喹诺酮类志贺菌列入优先病原体清单[2]。
六、实验室诊断
6.1 粪便常规检查
急性期粪便外观多为黏液脓血便,镜检可见大量白细胞(≥15个/高倍视野)、脓细胞、红细胞及吞噬细胞,具有辅助诊断价值[1]。
6.2 细菌培养
粪便培养分离志贺菌是诊断的金标准。应在抗菌药物使用前采集粪便脓血黏液部分(或肛拭子),及时送检(接种于选择性培养基如SS琼脂、MacConkey琼脂)。培养阳性率受标本质量、送检及时性和抗生素使用等因素影响,实际阳性率约为50%–70%[1,4]。
6.3 核酸检测
实时荧光定量PCR(qPCR)检测志贺菌特异的ipaH基因具有更高的敏感度和特异度。GEMS和MAL-ED等大型研究的再分析显示,qPCR可将志贺菌的检出率提高1.5–2倍[8,11]。EFGH研究采用qPCR的ipaH Ct值≤29.5作为归因标准[12]。
6.4 血清学检测
血清学方法(如ELISA检测抗LPS抗体)主要用于流行病学调查和血清分型,不推荐用于急性期临床诊断[5]。
6.5 结肠镜检查
主要适用于慢性菌痢的鉴别诊断(尤其是需要与溃疡性结肠炎、克罗恩病或结直肠肿瘤鉴别时)。镜下可见结肠黏膜充血、水肿、浅表溃疡及假膜形成[1]。
七、治疗与抗生素耐药
7.1 一般治疗
- 消化道隔离:临床症状消失、粪便培养连续2次(间隔24小时)阴性后解除隔离[1]。
- 补液治疗:以口服补液盐(ORS)为主,脱水严重者需静脉补液[1]。
- 对症治疗:体温超过38.5 ℃时可使用退热药(对乙酰氨基酚、布洛芬);剧烈腹痛可使用解痉药(山莨菪碱、阿托品)。注意:不宜使用止泻剂(如洛哌丁胺)用于血性腹泻者,因其可能加重病情[1,4]。
7.2 抗菌治疗
使用抗生素可缩短病程约2天[4,7]。选药应结合本地流行株的药敏结果,疗程通常3–5天[1]:
| 药物类别 | 代表药物 | 用法 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 氟喹诺酮类 | 环丙沙星 | 500 mg口服2次/天 或 0.4 g静脉q12h | 成人首选;左氧氟沙星500 mg口服1次/天 |
| 阿奇霉素 | 阿奇霉素 | 首日500 mg,续日250 mg | 儿童或耐药菌株替代方案 |
| 头孢曲松 | 头孢曲松 | 50–75 mg·kg⁻¹·d⁻¹ im/iv | 儿童治疗选择 |
| 匹美西林 | — | 400 mg口服2次/天 | 欧洲国家替代选择 |
注:氟喹诺酮类在中国未常规批准用于18岁以下群体,儿童的抗菌治疗应参照2023版诊疗方案[1]。
7.3 抗生素耐药
全球范围内志贺菌的耐药形势日趋严峻。主要耐药问题包括[10,13]: - 氟喹诺酮类耐药:因gyrA和parC基因突变导致,在亚洲和非洲部分地区环丙沙星耐药率已超过30%–50% - 第三代头孢菌素耐药:产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)菌株(以CTX-M型为主)在全球范围内持续增加 - 阿奇霉素耐药:主要与ermB和mphA基因相关,在男男性行为者(MSM)群体中尤为突出 - MDR(对≥3类抗生素耐药)和XDR菌株的全球播散受到WHO高度关注[2,13]
八、预防与控制
8.1 疫苗研发进展
目前尚无获批用于全球使用的志贺菌疫苗,但疫苗研发正处于关键推进阶段。截至2025–2026年,有多项候选疫苗进入临床后期试验[2,14]:
- LimmaTech/Valneva S4V2:四价生物结合疫苗,靶向S. sonnei及S. flexneri 2a、3a、6共4种最常见血清型。2024–2025年在肯尼亚启动9月龄婴儿的II期临床试验(S4V02),结果预计2025年下半年;已获FDA快速通道认定[15]。
- GSK:四价蛋白/多糖结合疫苗,处于II期临床阶段[14]。
- 我国有区域获批的FS(口服福氏宋内双价减毒活疫苗)[2]。
WHO已将志贺菌疫苗确定为重点优先研发领域[14]。Gavi估计,能够覆盖S. sonnei和3种S. flexneri血清型的多价疫苗可覆盖全球约75%–93%的流行菌株[14]。预计泛用型志贺菌疫苗最早可能于2030年前后投入使用[14]。
8.2 非疫苗预防措施
- 手卫生:认真用肥皂和流动水洗手是切断粪-口途径最有效的措施,特别是饭前便后、更换尿布后及照顾腹泻患者后[4,7]。
- 食品安全:食物应充分煮熟,避免生冷食物和可能受污染的水果蔬菜[5]。
- 饮水安全:避免饮用生水或使用可能受污染的水源[5]。
- 环境卫生:改善卫生设施、厕所覆盖率和污水处理是减少志贺菌长期传播的根本措施[5,7]。
- 暴露后处理:与确诊或疑似患者密切接触者可密切观察症状;托幼机构/学校出现病例时应按照当地公共卫生部门要求实施居家隔离,症状消失后至少24小时方可返校[7]。
- 旅行预防:前往LMICs旅行者应遵循安全饮食饮水原则("煮熟、煮沸、剥皮或不吃")[7]。
九、总结
志贺菌(Shigella spp.)是引起细菌性痢疾的病原体,全球每年导致约80 000人死亡,是LMICs儿童腹泻致死的主要细菌性病因。其低感染剂量(10–100个菌体)和高效的粪-口传播特性使志贺菌在卫生条件较差的地区极易引发暴发流行。 - 临床表现为从轻症水样腹泻到中毒性菌痢及HUS等重症谱系,2–7岁儿童的中毒性菌痢病死率极高。 - 实验室诊断以粪便培养为金标准,qPCR可显著提高检出敏感度。 - 抗菌治疗面临多重耐药率持续上升的挑战(尤其是氟喹诺酮类和第三代头孢菌素)。 - 多项多价疫苗已进入临床后期试验阶段,有望在本世纪30年代初为全球高风险儿童群体提供有效保护。 - 核心预防措施仍为手卫生、改善饮水安全和环境卫生基础设施。
临床与公共卫生意义:在7月份夏秋高发季节即将到来之际,加强对菌痢的临床识别、规范抗菌治疗和落实手卫生等基础防控措施,对于降低我国细菌性痢疾的疾病负担具有重要的实践意义。
参考文献
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