【病原体科普】2026-09-10 伤寒和副伤寒病原体详解(Salmonella enterica serovar Typhi / Paratyphi A, B, C)
【病原体科普】2026-09-10 伤寒和副伤寒病原体详解(Salmonella enterica serovar Typhi / Paratyphi A, B, C)
一、概述
伤寒(typhoid fever)与副伤寒(paratyphoid fever)合称"肠热症"(enteric fever),分别由伤寒沙门菌(Salmonella enterica subspecies enterica serovar Typhi,常缩写 S. Typhi)与副伤寒沙门菌(S. Paratyphi A、B、C)引起。该类细菌属于肠杆菌科(Enterobacteriaceae)沙门菌属,是严格适应人类的胞内致病菌,无动物宿主。
根据 WHO 2019 全球疾病负担(GBD 2017)建模估计,全球每年约发生 920 万例伤寒(95% CI 5.9–14.1 百万),相关死亡约 11 万例(95% CI 5.3 万–19.1 万)[1];2021 年 GBD 数据显示全球副伤寒新发 216.6 万例、死亡 1.41 万例、DALY 约 101 万年[2]。WHO 区域发病率最高的依次为东南亚区域 306/10 万、东地中海区域 187/10 万、非洲区域 111/10 万[1]。在年龄分布上,5–9 岁儿童发病率最高,其次为 10–14 岁和 1–4 岁组[1]。
在中国,根据 2025 年 4 月修订的《中华人民共和国传染病防治法》,伤寒和副伤寒被列为乙类传染病[3]。中国疾控中心月度疫情数据显示,2023 年 9 月全国报告伤寒和副伤寒发病 596 例[4],2024 年 4 月为 354 例[5],目前已呈低水平散发,但输入性病例与局部暴发仍需警惕。
二、形态学与分类特征
2.1 形态与染色
S. Typhi 与 S. Paratyphi A/B/C 均为革兰阴性杆菌,长 0.7–1.5 μm × 2.0–5.0 μm,兼性厌氧,周身鞭毛能运动,不形成芽胞。在普通培养基上生长良好,最适生长温度 35–37 ℃。
2.2 培养与生化特性
不发酵乳糖(乳糖发酵阴性),SS 琼脂、Hektoen 肠道琼脂等选择性培养基上形成无色(透明)菌落,与发酵乳糖的大肠菌群菌落(粉红色)相区别。典型生化反应:
- 葡萄糖发酵产酸产气(伤寒产酸不产气,副伤寒 A 产酸产气)
- 硫化氢(H₂S)阳性(伤寒较弱,副伤寒较强)
- 赖氨酸脱羧酶阳性
- 枸橼酸盐利用:伤寒阴性、副伤寒阳性
- IMViC:+ − − −(伤寒)
- 氧化酶阴性,触酶阳性
2.3 Kauffmann-White 抗原分型
沙门菌属血清学分型基于三种表面抗原:O 抗原(菌体多糖脂多糖)、H 抗原(鞭毛蛋白)、Vi 抗原(仅伤寒、副伤寒 C 等少数血清型携带的荚膜多糖)[6,7]。Salmonella enterica subspecies enterica 共含 2610 个以上血清型[7]。
四种"肠热症血清型"分型特征:
| 血清型 | O 抗原(群) | H 抗原 | Vi 抗原 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| S. Typhi | O:9,12(D 群) | H:d | + | 严格人源 |
| S. Paratyphi A | O:1,2,12(A 群) | H:a | − | 严格人源 |
| S. Paratyphi B | O:1,4,5,12(B 群) | H:b | − | 偶有动物宿主 |
| S. Paratyphi C | O:6,7,(Vi)(C 群) | H:c | + | 罕见 |
注:Vi 抗原位于 S. Typhi 表面,会遮蔽 O:9 抗原,因此常规 O 抗原凝集试验(O:9)需事先加热处理菌液(100 ℃ 2 小时)以破坏 Vi 荚膜,才能暴露 O 抗原。
2.4 Vi 荚膜多糖的化学本质
Vi 抗原是α-1,4-N-乙酰半乳糖胺糖醛酸的线性均聚物,由位于毒力岛 SPI-7 上的 viaB 基因座(包含调控 tviA、合成 tviBCDE、转运 vexABCDE)编码合成并锚定于菌体表面[8,9]。
三、毒力因子与致病机制
3.1 关键毒力因子
-
Vi 荚膜多糖:是伤寒沙门菌区别于非伤寒沙门菌(NTS)的最关键毒力因子。其功能呈"双刃剑"式:[8,9,10] - 抑制补体激活与抗体介导的中性粒细胞吞噬 - 遮蔽 O 抗原与鞭毛蛋白,避免被 TLR4/TLR5 识别,从而降低 NLRC4 炎症小体激活与细胞焦亡 - 但通过结合人巨噬细胞表面 C 型凝集素受体 DC-SIGN,反而促进被巨噬细胞吞噬——这是胞内致病的"特洛伊木马"机制 - 编码基因 viaB 位于 SPI-7(Salmonella pathogenicity island 7)
-
伤寒毒素(Typhoid toxin):S. Typhi 特异,由 cdtB、pltA、pltB 三亚基组成的 A₂B 型毒素,仅在胞内感染期表达;CdtB 引起 DNA 损伤与细胞周期停滞,pltB 通过特定糖结合介导细胞特异性[10]。
-
III 型分泌系统(T3SS): - SPI-1 T3SS:负责肠道上皮细胞侵袭,部分效应蛋白(如 SopE)由 viaB 岛内的噬菌体基因编码 - SPI-2 T3SS:介导胞内存活与系统性扩散
-
鞭毛与菌毛:鞭毛抗原 H 介导肠道定植与黏膜侵袭;IVB 型菌毛(std fimbriae)参与黏附。
-
其他:O 抗原(LPS)、PhoP/PhoQ 双组分系统调节胞内耐受、铁摄取系统(铁载体)。
3.2 致病过程(按时间轴)
摄入污染食物/水 → 经胃酸存活
↓
M 细胞转胞吞(SPI-1 T3SS 协助)→ 入侵回肠 Peyer 斑
↓
被肠黏膜下巨噬细胞吞噬(Vi-DCSIGN 介导) → 在巨噬细胞内存活
↓
经淋巴/血液扩散至肝、脾、骨髓(潜伏期 7–14 天)
↓
菌血症、持续发热(稽留热)
↓
胆道系统定居 → 经胆汁再次入肠 → 加重肠道病变
↓
恢复期约 1–5% 演变为**慢性带菌者**(胆囊/胆道菌落)
肠道病理特征为回肠下段 Peyer 斑坏死、溃疡,可并发肠出血、肠穿孔(多见于病程第 2–3 周)[10]。
四、所致临床疾病
4.1 非侵袭性阶段
- 潜伏期:伤寒通常 7–14 天(可 3–60 天),副伤寒略短且临床表现较轻
- 前驱期:低热、乏力、食欲下降、头痛
4.2 侵袭性"肠热症"典型表现
| 阶段 | 表现 |
|---|---|
| 初期(第 1 周) | 阶梯状发热、相对缓脉(fever-pulse dissociation)、头痛、玫瑰疹(胸腹部"玫瑰点",约 5–30%) |
| 极期(第 2–3 周) | 稽留高热(39–41 ℃)、神志恍惚、脾肿大、肝肿大、腹胀、便秘或腹泻,右下腹压痛 |
| 缓解期(第 3–4 周) | 体温弛张、并发症高发期 |
| 恢复期 | 体温逐步正常,但可能复发或转为慢性带菌 |
4.3 并发症
- 肠出血(约 2–10%)
- 肠穿孔(约 1–3%)——回肠末端多见,伴腹膜炎
- 中毒性肝炎、心肌炎
- 脑膜炎、肾盂肾炎、骨髓炎(罕见,儿童与免疫缺陷者)
4.4 高危人群
5 岁以下儿童、青少年、HIV/免疫抑制者、胆道疾病者(结石/胆囊炎)、赴流行区旅行者。
五、流行病学
5.1 全球流行特征
伤寒与副伤寒主要经粪-口途径传播,不洁饮水、未煮熟海产品/奶制品、生食蔬果为最主要媒介。2024 年 Lancet 感染病学系统综述与 Meta 分析(覆盖 1990–2024 报告)显示[11]:
- 2010 年后混合监测(hybrid surveillance)的伤寒年发病率 118.8/10 万 PYO(95% CI 70.7–199.7;I²=99.9%)
- 南亚发病率最高 320.6/10 万 PYO(95% CI 185.3–554.7)
- 2–5 岁组 159.6/10 万 PYO(95% CI 60.3–422.1)高于其他年龄组
- 1990–2021 年伤寒全球新发病例下降 62.12%、死亡下降 50.65%、DALY 下降 52.30%[2]
5.2 中国流行特征
历史上中国伤寒发病率较高,1950–1980 年代曾出现多次大流行。改革开放后随供水卫生改善显著下降:
- 2023 年 9 月:全国报告 596 例、死亡 0[4]
- 2024 年 4 月:全国报告 354 例、死亡 0[5]
- 现阶段以散发为主,局部暴发多见于农村聚餐、生食海产品(甲鱼/螺丝)、不洁供水等情况
- 持续输入性病例,多源于南亚、东南亚、非洲流行区
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5.3 抗生素耐药演进
- 1970s:氯霉素、氨苄西林、TMP-SMX 一线用药 → MDR(multidrug-resistant)菌出现
- 1990s:氟喹诺酮成为主力 → NAR(nalidixic-acid-resistant)/ 低度环丙沙星耐药流行于南亚
- 2000s:三代头孢(头孢曲松)成为重症首选 → 2016 年起巴基斯坦信德省(Hyderabad)爆发 XDR 伤寒(H58 克隆携带 IncY 质粒同时携带 blaCTX-M-15 与 qnrS),截至 2019 年 8 月信德省 + 卡拉奇累计报告 >10 000 例[12]
- 2020s:Mumbai 等印度城市亦报告三代头孢耐药菌播散[13]
六、实验室诊断
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6.1 病原学诊断(金标准)
| 标本 | 阳性率 | 适用阶段 |
|---|---|---|
| 骨髓培养 | 96%(95% CI 93–99%)[14] | 病程全程阳性率高,被誉为"金标准",但属有创操作 |
| 血液培养 | 61%(95% CI 52–70%)[14] | 第 1–2 周阳性率最高,已用抗菌药者下降 |
| 玫瑰疹刮取物培养 | 约 60% | 较少使用 |
| 粪便培养 | 第 2 周起阳性,第 3–4 周最高 | 用于带菌者筛查 |
| 尿培养 | < 25% | 罕见 |
培养阳性后可经生化鉴定 + 沙门菌多价 / O / H / Vi 抗血清凝集分型,确诊到血清型水平。
6.2 血清学诊断
| 方法 | 灵敏度 | 特异度 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Widal 试管凝集(TO/TH、AO/AH) | 69%(95% CI 61–75%) | 83%(95% CI 77–88%)[15] | 单次滴度价值有限,急性/恢复期双份血清 4 倍升高有意义 |
| TUBEX TF(O:9 抗原检测) | 75%(95% CI 59–85%) | 88%(95% CI 84–92%)[15] | 快速(10 分钟) |
| Typhidot(IgM/IgG) | 75%(95% CI 65–82%) | 83%(95% CI 76–89%)[15] | 适用资源有限地区 |
注:所有血清学方法均不能替代病原学诊断,在流行区因既往暴露导致的"基线滴度"使假阳性率升高,解读需结合临床表现。
6.3 分子诊断
- PCR / 多重 PCR:检测 invA(沙门菌属)、tviA(Vi 编码,特异于 S. Typhi)、viaB、sdfI(S. Paratyphi A 特异)[6]
- 全基因组测序(WGS):用于暴发溯源、耐药基因分析(H58 单倍型识别)
- 血培养瓶阳性后 PCR:可缩短 TAT 至 4–8 小时
七、治疗与抗生素耐药
7.1 经验治疗(参考 MSF 2024 临床指南[16] 与 Cochrane 综述[13])
轻症 / 非复杂病例(口服): - 阿奇霉素 PO 7 天:儿童 10–20 mg/kg(最大 1 g)qd;成人 500 mg–1 g qd 或第 1 天 1 g 后 500 mg qd —— 含 MDR、XDR 及孕妇 - 或 头孢克肟 PO 10–14 天:儿童 10 mg/kg(最大 400 mg)bid;成人 200 mg bid —— 不用于三代头孢耐药 / XDR 病例
重症 / 住院病例(静脉→序贯): - 头孢曲松 IV:儿童 50–100 mg/kg(最大 4 g)qd;成人 2 g qd 或 bid → 退热后可改口服阿奇霉素完成 ≥7 天疗程 - 疑似 / 确诊头孢曲松耐药或 XDR:美罗培南 IV(含孕妇),随后序贯口服阿奇霉素完成 ≥7 天 - 疑似穿孔 / 腹膜炎:加用甲硝唑(覆盖厌氧菌);若已用美罗培南则无需再加
7.2 目标治疗
药敏结果回报后按 MIC 调整: - 氟喹诺酮敏感(环丙沙星 MIC ≤0.06 mg/L):环丙沙星 7–14 天仍是可选 - 南亚大多数伤寒分离株对环丙沙星敏感性下降(MIC 0.12–1 mg/L),临床失败率高,不再作为首选
7.3 关键耐药机制
| 耐药类别 | 主要机制 |
|---|---|
| MDR(氯霉素/氨苄/磺胺) | catA1、blaTEM-1、sul1/2、dfrA,常见由 IncHI1 型质粒或染色体携带 |
| 氟喹诺酮低度耐药 | 染色体 gyrA 单点突变(S83F/D87N 等),南亚普遍 |
| XDR(同时耐 5 类药) | H58 单倍型 + IncY 质粒携带 blaCTX-M-15 + qnrS(巴基斯坦信德省型)[12] |
| 大环内酯耐药 | S. Paratyphi A 中偶有报告 mph(A),多为散发 |
八、预防与控制
8.1 疫苗
目前 WHO 推荐三种伤寒疫苗(TCV、ViPS、Ty21a)[17,18],其中 TCV 为首选:
| 疫苗 | 类型 | 适用年龄 | 接种程序 | 保护效力 / 时长 |
|---|---|---|---|---|
| TCV(Typbar TCV,Vi-TT;Bharat Biotech,2017 WHO PQ) | Vi 多糖-破伤风类毒素结合疫苗 | ≥6 月龄–45 岁 | 单剂 IM | 4 年保护仍稳健[19] |
| ViPS(非结合) | 纯化 Vi 多糖 | ≥2 岁 | 单剂 IM/SC | 55–65% × 2–3 年[18] |
| Ty21a(口服) | 减毒活菌 | ≥6 岁(≥5 岁部分国家) | 3 剂(每 2 天 1 次,口服胶囊) | 50%(2.5–3 年)[18] |
WHO 2018 年立场文件[17] 建议: - TCV 优先用于伤寒高负担或高耐药国家,建议纳入 9 月龄 EPI 常规免疫 - 可同时开展 ≤15 岁儿童的 catch-up 接种 - 用于暴发应急接种 - ViPS / Ty21a 作为替代方案
重要局限:上述三种疫苗均仅针对伤寒(S. Typhi),对副伤寒(S. Paratyphi A/B/C)无显著保护[16]。
8.2 一般预防措施
- 饮用安全水源(煮沸、加氯、过滤)
- 食品卫生:避免生食贝类、生冷凉拌、未巴氏消毒奶制品
- 手卫生、餐具消毒
- 食品从业人员与慢性带菌者管理:我国《传染病防治法》要求伤寒带菌者不得从事餐饮、托幼、自来水工作[3]
- 病例管理:乙类传染病需于 24 小时内网络直报,隔离治疗至粪便培养连续 2 次阴性(间隔 2–3 天)方可解除隔离
8.3 暴露后处置
- 密切接触者医学观察 23 天(最长潜伏期)
- 不推荐常规预防性抗生素(易促耐药)
- 必要时可在 2 周内开展疫苗应急接种
九、总结
伤寒与副伤寒是由人源专属的 Salmonella enterica serovar Typhi / Paratyphi A, B, C 引起的胞内革兰阴性杆菌感染,通过粪-口途径传播,临床表现以稽留高热、相对缓脉、肝脾肿大、玫瑰疹、回肠 Peyer 斑溃疡为特征,全球每年约 900 万例伤寒、110 万例相关死亡,主要负担在南亚、东南亚、撒哈拉以南非洲[1]。
临床关键点: - 病原学诊断:骨髓培养最敏感(96%),血液培养常用(61%)[14];血清学(Widal/TUBEX/Typhidot)灵敏度 69–75%[15],不能替代培养 - 治疗:阿奇霉素 / 头孢曲松 / 头孢克肟为轻症首选;XDR 暴发区首选阿奇霉素或美罗培南[12,16] - 预防:TCV 已纳入 WHO 2018 立场文件推荐[17];供水卫生与食品卫生是最根本的公共卫生干预 - 中国:法定乙类传染病[3],当前以散发为主,需关注输入性病例与地方聚集性疫情
耐药菌(尤其 XDR S. Typhi)的全球播散是当前最重要的临床与公共卫生挑战之一,疫苗 + 安全饮水 + 抗菌药管理(antimicrobial stewardship)的"组合拳"是控制伤寒的必由之路。
参考文献
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