霍乱弧菌(Vibrio cholerae)是引起霍乱的
病原体,于1883年由
罗伯特·科赫博士(Dr. Robert Koch)发现。霍乱弧菌分为O1群霍乱弧菌、非O1群霍乱弧菌以及不典型O1群霍乱弧菌三个类型,其中O1群霍乱弧菌是霍乱的主要致病菌,分为古典生物型和埃尔托生物型。
霍乱弧菌为革兰染色阴性呈弧形或逗点状的杆菌,一般长1.5~3.0μm,宽0.5~0.8μm,菌体一端有单鞭毛,菌体运动活跃,在暗视野悬滴镜检呈穿梭状运动,粪便直接涂片时可见弧菌纵列呈“鱼群”样。另外,在O139群霍乱弧菌的菌体外还有荚膜。霍乱弧菌属
兼性厌氧菌,能在普通培养基中良好生长。霍乱弧菌有耐热的菌体(O)抗原和不耐热的鞭毛(H)抗原。
霍乱弧菌的致病力包括鞭毛运动、霍乱肠毒素、内毒素、黏蛋白溶解酶、黏附素、弧菌的代谢产物以及其他毒素。霍乱弧菌对加热、干燥、酸性环境和消毒剂均敏感。
O1群和O139群霍乱弧菌感染引起烈性肠道传染病霍乱,每年在全球造成近10万人死亡。霍乱是中国法定的甲类传染病,也是国际检疫传染病。人类是霍乱弧菌的唯一易感者。病人和无症状带菌者是主要传染源。主要经过污染的水源或食物经口感染。临床表现可从无症状或轻型腹泻到严重的致死性腹泻。治疗包括严格隔离,及时补液,辅以抗菌和对症治疗。常用口服抗生素有
环丙沙星、
诺氟沙星、
多西环素、复方
磺胺甲噁唑片等,另可通过口服疫苗进行预防。
命名及历史
发现过程
1854年,意大利人菲利波.帕奇尼(Filippo Pacini)首次发现了霍乱弧菌,但他的发现在很大程度上并未引起人们的注意。19世纪中期,
约翰·斯诺(John Snow)在伦敦
霍乱流行期间进行了突破性的实地调查,确定了病源。1883年,罗伯特.科赫博士 (Dr. Robert Koch) 在第五次霍乱世界性大流行期间在
埃及发现了霍乱细菌。罗伯特.科赫博士后来证实这种细菌与受感染的水源有关,并发现以前感染过霍乱的人具有免疫力。1885年,曾师从路易.巴斯德(科赫的竞争对手)的
西班牙医生海梅.费朗(Jamie Ferran) 利用活细菌制成了第一种霍乱疫苗。在西班牙爆发霍乱时,他进行了大规模疫苗接种(5万人)。
1905年Cotschlich在埃及西奈半岛El-Tor检疫站从
麦加朝圣者的尸体分离出与霍乱菌类似的特殊
弧菌株并命名为El-Tor弧菌。1966年国际弧菌命名委员会将先后发现的两种病原性弧菌统称为霍乱弧菌的两个生物型,即古典生物型和埃托生物型。在第七次世界性大流行中,后者逐渐取代了前者而成为
霍乱流行的主要
病原体。根据菌体抗原将弧菌分成O1~O6群(现已增至72群)。霍乱弧菌的两个生物型均能与抗菌体抗原的
血清抗体产生凝集,均属于O1群。凡不属O1群的其他弧菌皆为不凝集,统称非O1群弧菌。
1980年
世界卫生组织将霍乱弧菌分为O1群霍乱弧菌、O1群不典型霍乱弧菌及非O1群霍乱弧菌,此后多依此命名。学者们对霍乱弧菌菌体抗原进行分析研究得知O1群霍乱弧菌含有共同的特异性抗原A和不同的特异性抗原B和C,据此将其分为三型,即稻叶型(Inaba,原型),含抗原A、C;小川型(Ogawa,异型),含抗原A、B:彦岛型(Hikojima,中间型),含抗原A、B和C。1992年在
印度等地发生由非O1群霍乱弧菌引起的典型霍乱样疾病的流行,分离出新血清型霍乱弧菌,定名为O139霍乱弧菌。 后来科学家们又开发出了不同的
新型冠状病毒疫苗变体。20 世纪80年代和90年代,世界范围内的研究和疫苗开发不断增加,增进了对
霍乱细菌和群体免疫的了解。
大流行
霍乱弧菌(V. cholerae)是引起霍乱的
病原体。霍乱发病急,传播迅速,为中国法定的甲类传染病。自1817年以来,已发生过7次世界性霍乱大流行。1883年,Koch从病人粪便中分离出古典生物型霍乱弧菌,该型引发前六次霍乱大流行。1905年,从埃及西奈半岛El Tor检疫站分离出El Tor生物型霍乱弧菌,该型引发第七次霍乱大流行。1992年,一个新的流行株O139群在
印度和孟加拉一些城市出现,波及
亚洲的多个国家和地区,这是首次有非O1群霍乱弧菌引起的流行。
1820年霍乱传入
中原地区。中国自1924—1948年期间,几乎每年均有霍乱发生,有些年份报告患者数达数万至十余万,病死率也常达30%以上。1949年后,中国未再出现古典型霍乱。1961年起在南部地区流行埃尔托型霍乱。此后,埃尔托型霍乱在中国由南而北、由东而西逐渐播散,流行时起时伏,至今尚无停息的迹象,期间先后发生过3次较大流行。1993年5月中国新疆南部的
柯坪县出现O139
霍乱暴发,发病以青壮年为主,至9月15日两个地区的5个县共报告200例患者,4例死亡,检出带菌者225例。新疆这次O139霍乱流行地区较为局限。其后在其他一些地区也报告发生O139霍乱病例。从疫区及东南亚一些国家进口的海(水)产品,如
鳖科、
牛蛙、鱼、虾等曾查出O139霍乱弧菌。
分类
WHO腹泻控制中心根据霍乱弧菌的菌体(O)抗原特异性、生化性状、致病性等不同,将其分为以下三群。
该群是霍乱的主要致病菌。可分为古典生物型(Vibrio cholerae classical biotype , CVC)和埃尔托生物型(Vibrio cholerae El Tor biotype , EVC)。根据三个不同 O 抗原血清型又可分为:①小川型(异型, Ogawa):含 A、B 抗原;②
稻叶型(原型, Inaba):含 A、C 抗原;③彦岛型(中间型, Hikojima):含 A、B 与C 三种抗原。 B、C 抗原可因
弧菌的变异而互相转化,如小川型和稻叶型之间可以互相转化。
不被O1群
霍乱弧菌的多价血清所凝集,故统称为不凝集弧菌(non-agglutinable Vibro , NAG Vibro)。目前非O1群霍乱弧菌已从O2群编排至O220以上血清群,其中,在1992年孟加拉霍乱流行时新发现的血清群,不被O1群和非O1群的O2~O138群霍乱弧菌诊断血清所凝集,命名为O139群。因其含有与O1群霍乱弧菌相同的毒素基因,能引起流行性
腹泻,故 WHO 确定O139群所引起的腹泻与O1群霍乱弧菌引起的腹泻同样对待。
该群
弧菌可被多价O1群血清所凝集,但在菌体内外均不产生肠毒素,因此没有致病性。
病原学
生物学性状
形态与染色
霍乱弧菌大小为(0.5~0.8)μmx(1.5~3)μm 。从病人体内新分离出的细菌形态典型,呈弧形或逗点状,但经人工培养后常呈杆状。革兰染色阴性。粪便直接涂片染色镜检,可见其排列如"鱼群"状。菌体一端有单鞭毛,运动活泼,取病人“米泔水”样粪便或培养物作悬滴观察,细菌呈快速
脱手镖样或
流星样运动。有菌毛,无
芽孢,有些菌株(O139群)有荚膜。
基因组特征
基因组由2条环状
染色体组成。大染色体约2.96Mb,携带2690个基因;小染色体约1.07Mb,携带1003个基因。产生
霍乱毒素的霍乱弧菌基因组含有前噬菌体CTXΦ基因组,该基因组携带10个基因(rstR、rstA、rstB、psh、cep、orfU、ace、zot、ctxA和ctxB),其中编码产物Ace和Zot有肠毒素活性;CtxA和CtxB是霍乱毒素。
培养特性与生化反应
兼性
厌氧,在
氧气充分的条件下生长更好,营养要求不高。生长的温度范围广(18~37℃)。耐碱不耐酸,在pH8.8~9.0的
碱性蛋白胨水中或碱性
琼脂平板上生长良好,因其他细菌在此 pH 中不易生长,故初次分离霍乱弧菌常用碱性蛋白胨水增菌。可在普通盐浓度培养基中生长。在碱性琼脂平板上培养24小时后,形成圆形、透明或半透明S型、无色、扁平菌落。在TCBS (thiosulfate-citrate-bile-
蔗糖)培养基上因可分解培养基中的蔗糖,菌落呈黄色,培养基呈暗绿色。氧化酶和触酶试验阳性;能发酵葡萄糖、蔗糖和
甘露醇等糖和醇,产酸不产气,不分解阿拉伯糖;能还原
硝酸盐;
吲哚试验阳性。
抗原构造与分型
有耐热的O抗原和不耐热的H抗原。 H抗原无特异性。根据O抗原不同可进行分群,已发现超过200个血清群。其中O1群和O139群能产生
霍乱毒素,非O1群和O139群不产生霍乱毒素。
O1群根据表型和遗传差异,可分为2个生物型,即古典生物型(classical biotype)和El Tor生物型(El Tor biotype)。古典生物型不溶解羊红细胞,不凝集鸡红细胞,对50U的多黏菌素B敏感,可被第Ⅳ群噬菌体裂解,而El Tor生物型则完全相反。两种生物型菌株的差异在于20000个单核苷酸多态性(SNPs)和几个生物特异性
基因组岛。
O1群根据O抗原的3种抗原因子A、B、C 组成,可分为小川型(Ogawa)(AB)、稻叶型(Inaba)(AC)和彦岛型( Hikojima)(ABC)3个血清型。小川型和稻叶型多见且可以互变,形成拥有两者抗原特性的彦岛型,该型为中间过渡型且不稳定。
O139群在抗原性方面与O1群无交叉,序列分析发现O139群失去了O1群的O抗原基因,出现了一个约36kb的新基因,编码与O1群不同的
脂多糖抗原和荚膜多糖抗原,但与O22和O155等群可产生抗原性交叉。遗传学追踪发现,O139群起源于El Tor生物型。
抵抗力
El Tor生物型和其他非O1群霍乱弧菌在外环境中的生存力较古典生物型强,在河水、井水及水中可存活1~3周。黏附于
藻类或
甲壳亚门形成生物膜样结构后存活期延长。该菌对热、酸和一般消毒剂敏感,100℃煮沸1~2分钟即死亡;不耐酸,在正常胃酸中仅能存活4分钟。对含氯消毒剂敏感,0.5ppm氯15分钟能杀灭;以1:4比例加
漂白粉处理病人排泄物或呕吐物,经1小时可达到消毒目的。
致病性与免疫性
致病物质
霍乱毒素(cholera
毒素)是霍乱弧菌产生的主要致病物质,由前噬菌体CTXΦ携带的ctxA和ctxB编码,是目前已知的致泻毒素中最为强烈的毒素,是肠毒素的典型代表。分子量为84kD,由一个28kD的A亚单位和5个相同的B亚单位(每个亚单位分子量为11.6kD)构成的热不稳定多聚体蛋白。 B亚单位可与
小肠黏膜上皮
细胞的GM1神经节苷脂受体结合,介导A亚单位进入细胞, A亚单位在发挥毒性作用前须经
Caspase-3作用裂解为A1和A2两条
多肽。A1作为
5'-二磷酸腺苷核糖基转移酶可使 NAD (辅酶Ⅰ)上的腺苷二磷酸核糖转移到G蛋白上,导致腺苷酸环化酶的持续活化,使细胞内ATP不断转化成为cAMP ,细胞内cAMP水平的升高,刺激肠黏膜隐窝细胞主动分泌CI-和HCO3- ,抑制肠绒毛细胞对Na+的摄入,同时,水伴随离子大量丢失,导致病人出现严重
腹泻与呕吐。
2.与定植有关的因素
(1)毒素共调节菌毛 A(
毒素 coregulated pilus A , TcpA):由存在于
弧菌致病岛(VPI-1)上的tcpA编码,介导细菌黏附于
小肠黏膜上皮
细胞表面。TcpA 可充当CTXΦ受体,有助于噬菌体的感染和整合。
(2) HapA :一种可溶的血凝素/
Caspase-3,有助于细菌穿透至小肠黏膜层。
(3)趋化蛋白:由cep编码的黏附因子。
(4)鞭毛:活泼的鞭毛运动有助于细菌穿过肠黏膜表面黏液层而接近上皮细胞。
(5)形成生物膜:霍乱弧菌可在肠黏膜表面聚集,形成微菌落和生物膜,在定植致病和传播中发挥重要作用。
3.其他致病物质
霍乱弧菌前噬菌体
基因组携带的ace能编码
副霍乱肠毒素,可增加
小肠液体分泌,促进
腹泻发生;zot编码的紧密连接毒素能松解小肠黏膜
细胞的紧密连接,增加黏膜的渗透性。产生的神经氨酸酶能修饰细胞表面以增加
霍乱毒素的GM1结合位点;
溶血性贫血毒素、空泡毒素等可产生细胞毒作用。
免疫性
霍乱弧菌感染后可刺激机体产生牢固免疫力,至少可维持3年以上。病人发病数月后,血液中和肠腔中可出现保护性抗毒素及抗菌抗体,包括肠黏膜表面的sIgA和血清中的IgM和IgG,主要是slgA发挥作用。抗毒素抗体主要针对霍乱毒素B亚单位,与B亚单位结合后,阻断毒素与
小肠黏膜上皮
细胞受体作用。抗菌抗体主要针对O抗原,肠腔中的sIgA可凝集黏膜表面的病菌,使其失去动力;可与菌毛等黏附因子结合而阻止黏附。O139群感染后的免疫应答机制与O1群基本一致,保护性免疫以针对
脂多糖和荚膜多糖的抗菌免疫为主,抗毒素免疫为辅。O1群获得的免疫不能交叉保护O139群的感染。
传播机制
传染源
主要传染源为患者和带菌者。患者发病期一般可连续排菌5天,也有2周以上者。其吐泻物中可有大量
霍乱弧菌,可达107~109个/ml。病愈后一些病人可短期带菌,一般不超过2周,个别El Tor型病例病后可带菌长达数月或数年之久。值得重视是,霍乱的轻型患者和隐性感染者因诊断较困难得不到及时隔离和治疗,对疾病的传播有重要作用。
传播途径
霍乱弧菌以单独或生物膜形式存在于感染者粪便中。被霍乱弧菌污染的水源和食物可引起霍乱暴发流行,日常生活接触和
苍蝇亦引起间接传播。此外,
弧菌能通过污染鱼、虾等水产品引起传播。
感染机制
机体是否发病,取决于自身免疫力、弧菌的入侵数量和致病力。正常人体分泌的胃酸可杀灭相当数量的霍乱弧菌,不引起发病。但在胃酸分泌减少情况下,如胃大部切除、进食大量水或食物使胃酸稀释,或者食入霍乱弧菌的量超过108~109均能引起发病。霍乱弧菌经胃抵达肠道后,通过鞭毛运动以及弧菌产生的
Caspase-3作用,穿过肠黏膜上的黏液层,在毒素协同调节菌毛TcpA和霍乱弧菌血凝素的作用下,黏附于
小肠上段肠黏膜上皮
细胞刷状缘,定居于人类肠道中,并不侵入肠黏膜下层,故
霍乱弧菌本身对肠道的致病力有限。在小肠碱性环境中细菌大量繁殖,产生霍乱肠毒素(CT),引起发病。
霍乱肠毒素CT有A、B两个亚单位,前者为毒性部分,后者为结合部分,是引起霍乱症状的主要致病物质。当肠毒素与肠黏膜接触后,其B亚单位通过识别肠黏膜上皮细胞上的受体-神经节苷脂(ganglioside,GM1),并与之结合。继而具有酶活性的A亚单位进入肠黏膜细胞内,其中A1肽链能从
烟酰胺6-氨基嘌呤二
核苷(NAD)中转移
5'-二磷酸腺苷(ADP 一
核糖至靶蛋白磷酸鸟嘌呤核苷调节酶(GTP酶或称G蛋白)中并与之结合,使GTP酶活性受抑制,导致腺苷酸环化酶(AC)持续活化,使
三磷酸腺苷不断转变为
环磷酸腺苷(cAMP)。当
细胞内cAMP浓度升高,刺激肠黏膜隐窝细胞过度分泌水、
氯化物及
碳酸根。同时抑制绒毛细胞对钠和氯离子的吸收,使水和NaCI等在肠腔聚集,引起该病特征性的剧烈水样
腹泻。CT还能促使肠黏膜杯状细胞分泌黏液增加,使
水样便中可含大量黏液。当腹泻导致的失水,胆汁分泌减少,腹泻出的粪便可成为"米泔水"样。
除肠毒素外,霍乱弧菌还产生其他毒素及代谢产物,也有一定的致病作用,如内毒素。已有O139霍乱弧菌引起
败血症、
脑膜炎的报道,尤其见于婴幼儿。
易感人群
在自然情况下,人类是霍乱弧菌的唯一易感者。人群对霍乱弧菌普遍易感,该病隐性感染较多。病后可获一定免疫力,能产生抗菌抗体和抗肠毒素抗体,但亦有再感染的报道。
临床表现
潜伏期1~3天(数小时~5天)。多为急起发病,古典生物型和O139型
霍乱弧菌引起的疾病,症状较重;埃尔托生物型所致者常为轻型,隐性感染较多。典型病例病程分三期。
泻吐期
1.
腹泻:常为首发症状,无痛性剧烈腹泻,不伴有
里急后重,粪便性状由泥浆样或水样含粪质,见黏液,速转为米泔样水便或洗肉水样血便,无粪质,便次逐增,每日数次至十余次,重则从肛门直流而出,每次便量超过1000ml,无粪臭,稍有鱼腥味。O139群
霍乱的患者发热、腹痛比较常见(达40%~50%),可并发
菌血症等肠道外症状。
2.呕吐:发生在腹泻之后,多不伴恶心,呈喷射性呕吐。呕吐物初为胃内容物,后为水样,严重者可呕吐“米泔水”样液体,与粪便性质相似。轻者可无呕吐。
脱水期
频繁吐泻导致机体大量丢失水分和
电解质,内环境紊乱,甚至发生循环衰竭。该期持续时间为数小时至2~3天,治疗是否及时和正确是缩短该期病程的关键。
1.脱水:可分轻、中、重三度。
2.
肌肉痉挛:由于吐泻使
钠盐大量丢失,低钠可引起腓肠肌和腹直肌痉挛,表现为痉挛部位的疼痛,肌肉呈强直状态。
3.
低钾血症:频繁地
腹泻使
钾盐大量丧失,低血钾可引起肌张力减低,腱反射消失,鼓肠,甚至
心律失常。
4.
尿毒症、酸中毒:临床表现为呼吸增快,严重者除出现Kussmaul大呼吸外,还可有意识障碍,如嗜睡、感觉迟钝甚至
昏迷。
5.循环衰竭:是严重失水所致的低血容量休克。出现四肢厥冷,脉搏细速甚至不能触及,血压下降或不能测出。继而由于脑部供血不足,
脑缺氧而出现意识障碍,开始为烦躁不安,继而呆滞、嗜睡甚至昏迷。
恢复期或反应期
腹泻停止,脱水纠正后多数患者症状消失,体温、脉搏、血压恢复正常,尿量增加,体力逐步恢复。有约1/3病例由于血液循环的改善,残留于肠腔的内毒素被吸收进入血流,可引起轻重不一的发热,一般患者体温高达38~39℃,持续1~3日后自行消退。尤以儿童多见。
并发症
由低血容量休克得不到及时纠正而引起,
低钾血症也可以加重
肾脏损伤。表现为少尿和
氮质血症,严重者出现
癃闭,可因
尿毒症而死亡。多发生于病后7~9天。
代谢性酸中毒可导致肺循环高压和肺水肿,大量不含碱的盐水补充也可加重肺循环高压。表现有
胸闷、呼吸困难或端坐呼吸、发绀、咳粉红色泡沫状痰、颈静脉怒张及肺底
湿啰音等。
严重脱水者在24小时内补足液体,循环衰竭仍有可能可逆。
低血压时间超过24小时,几乎不可避免导致死亡。
腹泻会使钾大量丢失,若补钾不及时,会出现临床症状,表现为乏力、肠梗阻、
尿潴留,心电图可见PR间期延长、T波低平等。
低血糖、
电解质失衡会导致
肌肉痉挛、
免疫缺陷病者和有肝脏疾病者会导致
败血症、
早产和流产、
小肠梗阻、急性
心力衰竭等。
诊断检查
诊断
在霍乱流行地区,流行季节,任何有腹泻和呕吐的患者均应疑及霍乱可能,因此,均需做排除霍乱的粪便
细菌学检查。凡有典型症状者,应先按霍乱处理。
诊断标准
具有下列之一者,可诊断为霍乱:
2.霍乱流行期间,在疫区内发现典型的霍乱腹泻和呕吐症状,并迅速出现严重脱水、循环衰竭和
肌肉痉挛者。虽然粪便培养未发现
霍乱弧菌,但无其他原因可查者。如有条件可做双份血清凝集试验,滴度4倍上升者可诊断。
3.疫源检索中发现粪便培养阳性前5天内,有腹泻症状者,可诊断为轻型霍乱。
疑似诊断
具有以下之一者:
1.具有典型霍乱症状的首发病例,病原学检查尚未肯定前。
2.霍乱流行期间与霍乱患者有明确接触史,并发生泻、吐症状,而无其他原因可查者。
疑似患者应进行隔离、消毒,并每日做粪便培养,若连续2次粪便培养阴性,可作否定诊断,并作疫情订正报告。
带菌者
无霍乱临床表现,但粪便、呕吐物或肛拭子细菌培养分离到霍乱弧菌者。
检查
霍乱是甲类传染病,对首例病人的病原学诊断应快速、准确,并及时作出疫情报告。依据国家相关规定,霍乱弧菌属于
病原菌实验室生物安全危害程度二类微生物,标本处理、活菌培养和鉴定时需注意实验室生物安全。
标本
标本取病人"米泔水"样粪便、肛拭、呕吐物;流行病学调查还包括水样。标本最好就地接种
碱性蛋白胨水增菌;不能及时接种者置于Cary-Blair保存液中保存和运送。甘油盐水缓冲液不适宜保存和运送霍乱弧菌标本。
快速诊断
1.直接镜检:呈革兰染色阴性弧菌,悬滴法观察细菌呈穿梭样运动有助于诊断。
2.免疫学快速诊断:用含霍乱弧菌多价诊断血清的制动试验、抗O1群和O139群的单克隆抗体凝集试验可进行快速诊断。
分离培养和鉴定
标本先接种至碱性蛋白胨水增菌,37℃孵育6~8小时后直接镜检并作分离培养。目前常用的选择培养基为TCBS,37℃培养24小时可形成黄色菌落。也可用4号
琼脂或庆大霉素琼脂。挑选可疑菌落进行生化反应,与O1群和O139群多价和单价抗血清作玻片凝集,并与其他弧菌进行鉴定。
分子生物学诊断
用PCR检测
霍乱毒素基因ctxA、O1和O139特异rfp基因进行诊断。
鉴别诊断
该病应与其他
病原菌引起的
腹泻相鉴别,主要包括以下疾病:
主要病原菌包括
副溶血弧菌、
葡萄球菌、变形杆菌、蜡样芽胞杆菌等,由于细菌在食物中产生
肠毒素,人进食后发病。起病急骤,有食用海(水)产品或不洁食物史,潜伏期短,常先吐后泻,排便前往往有
肠鸣、阵发性腹部剧痛,粪便为黄色
水样便,偶带脓血。收集患者粪便、呕吐物或可疑食物可检出相应的病原菌。
由
志贺氏菌属侵袭肠黏膜,引起肠黏膜炎症及
溃疡,并排出炎性渗出物。临床表现以发热、腹痛、
腹泻、
里急后重、黏液脓血便为主要特征,有全身中毒症状。急性毒性
细菌性痢疾可出现高热,在儿童患者早期出现烦躁、谵妄、
惊厥等,初期肠道症状不明显,成人患者主要表现为脓血便频繁、
循环系统症状明显。从粪便或肛拭子等标本中检出志贺菌可确诊。
分为:①产
肠毒素大肠埃希菌(ETEC)性肠炎,潜伏期4~24小时,有发热、恶心呕吐及腹部
绞痛,黄水或清水样便,无脓血便,严重腹泻者亦可产生重度脱水,婴幼患儿常因此而危及生命;②肠致病性大肠埃希菌(EPEC)性肠炎,主要症状为
腹泻,粪便为黄色或黄绿色蛋花样便,量较多,常有特殊腥臭味,重者也会有脱水及全身症状。两者粪便培养均可获得相应的大肠埃希菌。
常见
病原体为人
轮状病毒,侵犯各年龄组,多见于婴幼儿,好发于秋冬季,可呈流行性,部分患者同时伴有上呼吸道感染症状及发热,中毒症状轻,常为
自限性疾病,粪便稀软或黄水样,临床表现与轻型霍乱相似。粪便培养
霍乱弧菌阴性,轮状病毒检查阳性。其他如
诺如病毒、
腺病毒科、
正冠状病毒亚科和
星状病毒科等也可引起
腹泻。
干预治疗
包括严格隔离、加强护理、补液、抗菌及对症等。
隔离
隔离确诊及疑诊病例应分别隔离,彻底消毒排泄物。症状消失后,粪便连续两次培养阴性方可解除隔离。
护理
护理监测生命体征,监测每小时液体丢失量,为补液量提供依据。
因患者排菌期可延续至恢复期14日后,所以需加强宣传教育,提醒患者便后洗手等。中度脱水患者,水分丢失速度>1000ml/ h ,需加强看护。一旦患者能进食,给予正常饮食,包括婴儿重新开始母乳喂养,在食物中加入
口服补液盐(oral rehydration salt , ORS),可减少水分丢失。
补液
疗程:患儿或成人患者持续口服补液补充液体,直至
腹泻停止后2~4小时,通常2~5日。精确计算液体出入平衡是必要的,目标是将每小时失去液体用等量液体补充。稀便后,应给予:①2岁以下患儿,50~100ml口服补液盐;②2~10岁儿童,100~200ml口服补液盐;③更大年龄的儿童和成人,尽量补足需要量。同时还要考虑到不显性失水,如体重60kg患者每日需要补充不显性失水480~960ml或20~40ml/h 。体重6kg儿童推断0.3~0.5ml/( kg.h),或2ml/h维持弥补不显性失水。
对重度脱水并发体克的患者,最初应快速静脉给液扩容。补液量简单计算公式:所需液体量(L)= 脱水程度(%) x 体重(kg)。最初2~4小时及时补足已丢失和继续丢失液体量。例如:体重50kg患者,严重脱水10%,前30分钟内补足2L液体,剩余的液体在3~4小时内补足。
儿童患者的粪便含钠量较低而含钾量较高,失水较严重,病情发展较快,易发生
低血糖昏迷、脑水肿和低钾血症,故应及时纠正失水和补充
钾盐。轻者24小时补液量为100~150ml/kg ,中、重型患儿24小时静脉补液各为150~200ml/kg和200~250ml/kg 。婴幼儿可适当增加。最初15分钟内4岁以上儿童补液20~30ml/min ,婴幼儿10ml/min 。根据
血浆相对密度计算,相对密度每升高0.001,婴幼儿的补液量为10ml/kg ,其总量的40%于30分钟内输入,余量于3~4小时输完。每隔1~2小时重新评估患儿,对于排便量增多的患儿,缩短评估间隔。
碱性药物的补充使代谢性酸中毒迅速得到纠正,也是治疗成功的重要条件。
碳酸氢钠能迅速纠正酸中毒,
DL-乳酸盐和醋酸盐则于1~2小时内使酸中毒得到纠正。
钾盐也需及时适当补充,可由静脉或口服给予。每1000ml静脉补液中含10~15mmol/L
氯化钾,
口服补液盐中每1000ml水中含有醋酸钾、
柠檬酸钾和
碳酸氢钾各100g,成人每日3次,每次10ml,儿章当减量。
抗菌治疗
抗菌治疗对于合并中至重度容量不足的霍乱息者,抗菌药物作为辅助治疗,可缩短版泻持续时间,减少
腹泻次数,缩短大使霍乱
弧菌排出时间。但是,WHO不建议大规模使用抗生素,以免增加其耐药性。
治疗霍乱的抗生素选择包括大环
内酯类、氟
喹诺酮类和
四环素类。选择基于药物可获得性和当地抗生素耐药模式。
霍乱常用口服抗生素有
环丙沙星、
诺氟沙星、多西环素、复方
磺胺甲噁唑片等。
对症治疗
1.纠正酸中毒:重度脱水患者在补充乳酸林格液或自制液体基础上,需根据CO2结合力情况,应用5%
碳酸氢钠酌情纠正酸中毒。
2.纠正低血钾:补液过程中出现
低钾血症者应静脉滴入
氯化钾,浓度一般不宜超过0.3%。轻度低血钾者可口服补钾。
3.纠正休克和
心力衰竭:少数患者经补液后血容量基本恢复,皮肤黏膜脱水表现逐渐消失,血压未正常者,可用地塞米松20~40mg或
氢化可的松100~300mg,静脉滴注,并可加用血管活性药物
多巴胺和
间羟胺(阿拉明)静脉滴注。如出现心力衰竭、
肺水肿,则应暂停或减慢输液速度,应用
毛花苷丙0.4mg或毒毛花苷K0.25mg加葡萄糖20ml,缓慢静脉注射。必要时应用呋塞米20~40mg静脉注射,亦可应用哌替啶50mg肌内注射,以起镇静作用。
4.抗肠毒素治疗:目前认为
氯丙嗪对
小肠上皮
细胞的腺苷酸环化酶有抑制作用,临床应用能减轻
腹泻,可以1~2mg/kg口服或肌内注射。
小檗碱有抑制肠毒素和抗菌作用,成人每次0.3g,每日3次口服,小儿50mg/(kg . d)分3次口服。
辅助治疗
和其他病因的急性腹泻一样,霍乱患者给予足够营养支持,对防止
营养不良和恢复胃肠功能非常重要。在初始容量不足得到纠正后,尽快恢复进食,鼓励对婴儿母乳喂养,并结合
口服补液盐治疗。对5岁以下儿童,补充锌可缩短病程,减轻腹泻的严重程度及腹泻次数。机制可能为通过影响肠上皮细胞离子转运,逆转
霍乱毒素导致的
电解质分泌。6月龄以下儿童,每天补充锌10mg,治疗2周;6月龄至12岁儿童,每天口服20mg,治疗2周。
预防免疫
一级预防
预防霍乱,保证符合要求的饮用水和污物处理系统在公共卫生监测上是必要的。供应水源除用氯处理外,定期取水样作培养,以确保水安全,个人饮水应煮沸。通过传媒传播
卫生教育信息。公共卫生部门应做好疫情发生后预案。WHO认为,疫苗可发挥短期保护效果。对于旅行至高风险地区的旅行者,旅行前口服霍乱疫苗可能获益。
有三种经过
世界卫生组织资格预认证的口服霍乱
新型冠状病毒疫苗:Dukoral®、Shanchol™和Euvichol-Plus®。三种疫苗均需使用两剂,以获得全面保护。
Dukoral®需配合缓释溶液使用,成人需要150毫升清洁水。任何两岁以上的人均可接种Dukoral。两剂疫苗之间必须间隔至少7天,但不得超过6周。2-5岁儿童需要接种三剂次。Dukoral®主要用于旅行者。两剂Dukoral®可以提供两年的保护。
Shanchol™和Euvichol-Plus®是由两个不同厂家生产的同类
新型冠状病毒疫苗。二者在使用时均不需要缓冲液。Shanchol™和Euvichol-Plus®可以给所有一岁以上的人接种。这两种疫苗的两个剂次之间必须间隔至少两周。两剂可提供至少三年保护,一剂可以提供短期保护。
Shanchol™已获得受控温度链预认证。受控温度链是一种新颖的疫苗管理方法,准许在监测和控制条件下在2°C至+8°C的传统冷链之外的温度下保存疫苗一段时间。在全球疫苗免疫联盟支持下,目前可通过全球口服
霍乱疫苗库存将Shanchol™和Euvichol-Plus®疫苗用于大规模接种行动。
二级预防
WHO 建议在疫情暴发时,应控制患者,确保其及时获得治疗;家庭成员居家隔离观察,以防第二代病例出现和传播;用肥皂洗手,消毒尸体,简单掩埋曾使用的物品等。
流行病学
霍乱发病率
霍乱呈地方性流行;由O1群霍乱弧菌引起,属古典型霍乱弧菌中的小川型;霍乱的发病人数远远超过上报的病例数,并且缺乏对霍乱弧菌感染所致并发症和死亡的精确测定。据估计,全世界每年因霍乱弧菌引起的
腹泻疾病大约有300万例,并导致约10万例死亡。
向
世界卫生组织报告的
霍乱病例数目在过去几年(截至2023年)处于高位。2022年,44个国家向世卫组织报告了472,697例病例和2,349例死亡。由于监测系统的限制或者担心贸易和旅行受到影响,有许多病例并没有得到登记。因此这些数字与估计的疾病负担之间存有出入。
霍乱的全球分布与高危人群
O1型霍乱弧菌疫情主要发生在卫生条件差、基础设施有限、极少或根本无法获得安全饮用水的地区(GTFCC,2017年)。几乎所有
霍乱高发国家的基本水和卫生服务普及率都低于平均水平(GTFCC,2017年;
世界卫生组织和
联合国儿童基金会,2017年)。截至2015年,
拉丁美洲和
加勒比地区、东亚、东南亚、西亚、
中亚和南亚、
北非和
撒哈拉以南非洲以及大洋洲都被确定为缺乏基本饮用水服务和/或卫生服务的地区(世卫组织和联合国儿童基金会,2017年)。模型估算显示,69个国家存在霍乱流行——定义为在5年研究期内至少3年出现
霍乱病例——包括但不限于
尼泊尔、中国、
印度尼西亚和撒哈拉以南非洲的几个国家(Ali等人,2015年)。此外,在同一项研究中,
印度、
埃塞俄比亚、
尼日利亚、
海地、
刚果、
坦桑尼亚、
肯尼亚和
孟加拉国被确定为年病例数大于10万的国家。2016年,80%的报告病例发生在海地、刚果民主共和国(刚果(金))、
也门、
索马里和坦桑尼亚联合共和国(
世界卫生组织,2017年)。
流行季节与地区
在中国霍乱流行季节为夏秋季,以7~10月为多。流行地区主要是沿海一带如
广东省、
广西壮族自治区、
浙江省、
江苏省、
上海市等省市为多。
研究进展
霍乱弧菌进化基因组学
霍乱弧菌是引发霍乱的细菌,其基因组大小约为4.0MB,由两个环状
染色体构成。其中,大约75%的
基因组位于第一条染色体上,其余分布在第二条染色体上。一些分离出的菌株表现出单染色体融合的特征,被称为天然单染色体弧菌。霍乱弧菌的基因组通常包含3,600至3,900个编码序列。第一条染色体携带了大多数关键的基因和保守的毒力基因,而第二条染色体则含有一些关键的编码基因,比如
核糖体蛋白和参与染色体分裂的蛋白。根据O抗原的不同结构,
霍乱弧菌被分为不同的血清群。这些血清群之间显示出明显的遗传亲缘关系,而第一条和第二条
染色体的结构生物合成基因簇存在重要差异。尽管只有O1和O139血清群能引发霍乱的大规模传播,其他血清群也可能对环境产生影响,并在少数情况下引发非霍乱性
腹泻。已有证据表明,一些非O1/非O139血清群在毒力基因通过基因转移获得过程中发挥了作用。
霍乱弧菌的生物类型及致病性
O1血清型霍乱弧菌分为两种生物型:经典型和El Tor型。尽管现在罕见,但经典型感染的特征是毒素活性强,腹泻症状严重,持续约3天(Hu等,2016)。相比之下,El Tor型最初感染症状较轻,通常不引起霍乱症状,但其感染具有持续性,在1-2周内,患者排便中可持续分离出
霍乱弧菌。早期El Tor菌株编码的毒素结合亚基与经典毒素相比在结构上相差2个氨基酸,这被认为是造成经典型和El Tor型感染严重程度不同的原因(Raychoudhuri等,2009;Baek等,2020)。21世纪初,El Tor型获得了经典CTXΦ,导致病情加重,严重程度与经典型相当,且持续时间延长,这也是早期El Tor菌株的特点(Na-Ubol等,2011;Hu等,2016)。曾经接触过霍乱弧菌导致发生症状性霍乱的个体会获得保护性免疫,但对于其他血清型或初次接触未出现症状的病例,通常不会产生交叉保护(Leung和Matrajt,2021)。
参考资料
霍乱.CDC公共卫生科学数据中心.2024-06-03