厭氧芽胞桿菌只有一個屬，稱梭狀芽胞桿菌屬（Clostridium)，簡稱梭菌屬，革蘭氏染色陽性，都能產(chǎn)生芽胞，芽胞直徑大多比菌體寬，使菌體膨大成梭形，故得名。芽胞的形狀和位置在鑒別上有意義。
大多數(shù)須在嚴格厭氧條件下才能生長，少數(shù)可在微氧環(huán)境中繁殖。
破傷風梭菌（Clostridium tetani)是引導(dǎo)起破傷風的病原菌，大量存在于人和動物腸道中，由糞便污染土壤，經(jīng)傷口感染引起疾病。
�。ㄒ�)生物學(xué)性狀
破傷風梭菌菌體細長，長4～8um ，寬0.3～ 0.5um ，周身鞭毛，芽胞呈圓形，位于菌體頂端，直徑比菌體寬大，似鼓槌狀，是本菌形態(tài)上的特征。繁殖體為革蘭氏陽性，帶上芽胞的菌體易轉(zhuǎn)為革蘭氏陰性。破傷風梭菌為專性厭氧菌，最適生長溫度為37℃pH7.0～7.5，營養(yǎng)要求不高，在普通瓊脂平板上培養(yǎng)24～48小時后，可形成直徑1mm 以上不規(guī)則的菌落，中心緊密，周邊疏松，似羽毛狀菌落，易在培養(yǎng)基表面遷徒擴散。在血液瓊脂平板上有明顯溶血環(huán)，在皰肉培養(yǎng)基中培養(yǎng)，肉湯渾濁，肉渣部分被消化，微變黑，產(chǎn)生氣體，生成甲基硫醇（有腐敗臭味)及硫化氫。一般不發(fā)酵糖類，能液化明膠，產(chǎn)生硫化氫，形成吲哚，不能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽。對蛋白質(zhì)有微弱消化作用。本菌繁殖體抵抗力與其他細菌相似，但芽胞抵抗力強大。在土壤中可存活數(shù)十年，能耐煮沸40～50分鐘。對青霉素敏感，磺胺類有抑菌作用。
�。ǘ�)致病性
破傷風梭菌芽胞廣泛分布于自然界中可由傷口侵入人體，發(fā)芽繁殖而致病，但破傷風梭菌是厭氧菌，在一般傷口中不能生長，傷口的厭氧環(huán)境是破傷風梭菌感染的重要條件。窄而深的傷口（如剌傷)，有泥土或異物污染，或大面積創(chuàng)傷、燒傷、壞死組織多，局部組織缺血或同時有需氧菌或兼性厭氧菌混合感染，均易造成厭氧環(huán)境，局部氧化還原電勢降低。有利于破傷風桿菌生長。破傷風梭菌能產(chǎn)生強烈的外毒素，即破傷風痙攣毒素（Tetanospasmin)或稱神經(jīng)毒素(Neurotoxin)。破傷風毒痙攣毒素是一種神經(jīng)毒素，為蛋白質(zhì)，由十余種氨基酸組成不耐熱，可被腸道蛋白酶破壞，故口服毒素不起作用。在菌體內(nèi)的痙攣毒素是單一和一條多肽鏈，分子量15萬。破傷風毒素的毒性非常強烈，僅次于肉毒毒素。破傷風梭菌沒有侵襲力，只在污染的局部組織中生長繁殖，一般不入血流。當局部產(chǎn)生破傷風痙攣毒素后，引起全身橫紋肌痙攣。毒素在局部產(chǎn)生后，通過運動終板吸收，沿神經(jīng)纖維間隙至脊髓前角神經(jīng)細胞，上達腦干，也可經(jīng)淋巴吸收，通過血流到達中樞神經(jīng)。毒素能與神經(jīng)組織中的神經(jīng)節(jié)工苷脂結(jié)合，封閉了脊髓抑制性突觸末端，阻止釋放抑制沖動的傳遞介質(zhì)甘氨酸和γ氨基丁酸，從而破壞上下神經(jīng)原之間的正常抑制性沖動的傳遞，導(dǎo)致超反射反應(yīng)（興奮性異常增高)和橫紋肌痙攣（圖14-1)。
圖14-1 破傷風痙攣毒素作用的機制
破傷風多見于戰(zhàn)傷。平時除創(chuàng)傷感染外，分娩時斷臍不潔，手術(shù)器械滅菌不嚴，均可引起發(fā)病。新生兒破傷風（俗稱臍風)尤為常見。破傷風潛伏期不定，短的1～2天，長的達2個月，平均7～14天。潛伏期越短，病死率越高。發(fā)病早期有發(fā)熱、頭痛、不適、肌肉酸痛等前驅(qū)癥狀，局部肌肉抽搐，出現(xiàn)張口困難，咀嚼肌痙攣，患者牙關(guān)緊閉，呈苦笑面容。繼而頸部、軀干和四肢肌肉發(fā)生強直收縮，身體呈角弓反張，面部紫鉗、呼吸困難，最后可因窒息而死。病死率約50%，新生兒和老年人尤高。
�。ㄈ�)檢驗診斷
破傷風梭菌分布廣泛，如果病人無臨床癥狀，即使傷口找到破傷風梭菌也不能作為診斷的依據(jù)。故破傷風的診斷主要根據(jù)有無創(chuàng)傷病史和臨床癥狀，一般不需要作微生物檢驗，僅在必要時才進行檢驗。取創(chuàng)傷滲出物或壞死組織鏡檢，或加熱80℃經(jīng)20分鐘以殺死無芽胞雜菌，接種血液瓊脂培養(yǎng)基或皰肉培養(yǎng)基中，在厭氧條件下培養(yǎng)24～48小時，挑選可疑菌落進行鑒定，也可取培養(yǎng)濾液0.1毫升接種小白鼠，作毒力和毒力保護試驗。
（四)特異防治
破傷風一旦發(fā)病，治療困難，應(yīng)以預(yù)防為主。
1．人工自動免疫平時對戰(zhàn)士、建筑工人等接種吸附精制破傷風類毒素全程基礎(chǔ)免疫，以刺激機體自動產(chǎn)生抗毒素。兒童則注射白喉、破傷風類毒素混合制劑。當受傷后有可能感染時，應(yīng)加強免疫一次吸附精制破傷風類毒素。
2．人工被動免疫
�。�1)緊急預(yù)防如遇嚴重污染創(chuàng)傷或受傷前未經(jīng)全程基礎(chǔ)免疫者，除用類毒素加強免疫外，可再注射破傷風抗毒素（Tetanus antitoxin,TAT)。即在一臂注射抗毒素，另一臂注射類毒素，6～12周后再注射一針類毒素。實踐證明，同時注射抗毒素和類毒素，預(yù)防效果好，且互不干擾。
�。�2)特異治療一旦發(fā)現(xiàn)病人，應(yīng)立即注射破傷風抗毒素，要早期足量，每次可肌肉或靜脈注射6～10萬單位，注射前必須作皮膚試驗，防止馬抗毒素血清過敏性休克的發(fā)生。國外已開始用人的破傷風丙種球蛋白（Teatanus immunoglobulin, TIG)進行治療，既可避免過敏反應(yīng)，還可提高療效。
大劑量的青毒素（或四環(huán)毒)能有效地抑制破傷風梭菌在局部病灶中繁殖，并且對混合感染的其他細菌也有作用，故亦可用于治療。
若已確診為破傷風時，應(yīng)及時采取給予適當?shù)逆?zhèn)靜劑和肌肉解痙劑等措施，以減輕病人的痛苦和預(yù)防病人呼吸肌痙攣而窒息死亡。
二、產(chǎn)生莢膜梭菌（Cl.perfringens)
產(chǎn)氣莢膜梭菌（Cl.perfringens)是氣性壞疽的主要病原菌。氣性壞疽是戰(zhàn)時多見的一種嚴重的創(chuàng)傷感染，以局部水腫、產(chǎn)氣、肌肉壞死及全身中毒為特征。病原菌約有6～9種之多，常為混合感染。以產(chǎn)氣莢膜梭菌為最多見（約占60～90%)，其次是水腫梭菌和敗毒棱菌，其他還有產(chǎn)芽胞梭菌、溶組織梭菌和雙酶酸菌等。
（一)生物學(xué)性狀
為革蘭氏陽性粗大梭菌，3～4×1～1.5um。單獨或成雙排列，有時也可成短鏈排列。芽胞呈卵圓形，芽胞寬度不比菌體大，位于中央或末次端。培養(yǎng)時芽胞少見，須在無糖培養(yǎng)基中才能生成芽胞。在膿汁、壞死組織或感染動物臟器的涂片上，可見有明顯的莢膜，無鞭毛，不能運動。
厭氧程度不如破傷風梭菌要求高。在血液瓊脂平板上菌落較大、灰白色、不透明，邊緣呈鋸齒狀，多數(shù)菌株有雙層溶血環(huán)，內(nèi)環(huán)是θ毒素的作用，而外環(huán)不完全溶血是a毒素所致。在皰肉培養(yǎng)基中肉渣不被消化，有時呈肉紅色。在牛乳培養(yǎng)基中能分解乳糖產(chǎn)酸，使酪蛋白凝固，同時生成大量氣體，將凝固的酪蛋白沖成海棉狀碎塊。管內(nèi)氣體常將覆蓋在液體上的凡士林層向上推擠，這種現(xiàn)象稱為“洶涌發(fā)酵”，是本菌的特點之一。能分解多種糖類，如葡萄糖、麥芽糖、蔗糖和乳糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣，不發(fā)酵甘露糖或水楊苷，能液化明膠，產(chǎn)生硫化氫，不能消化已凝固的蛋白質(zhì)和血清。
（二)致病物質(zhì)和所致疾病
致病條件與破全國各地風梭菌相似。產(chǎn)氣莢膜梭菌既能產(chǎn)生強烈的外毒素，又有多種侵襲性酶，并有莢膜，構(gòu)成其強大的侵襲力，引起感染致病。毒素的毒性雖不如肉毒毒素和破傷風毒素強，但種類多，外毒素有α、β、γ、δ、ε、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν等12種，和具有毒性作用的多種酶，如卵磷脂酶、纖維蛋白酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶和DNA酶等，構(gòu)成強大的侵襲力。根據(jù)細菌產(chǎn)生外毒素的種類差別，可將產(chǎn)氣莢膜梭菌分成A、B、C、D、E5個型。對人致病的主要是A型，引起氣性壞疽和食物中毒。C型則引起壞死性腸炎。在各種毒素和酶中，以α毒素最為重要，α毒素是一種卵磷脂酶，能分解卵磷脂，人和動物的細胞膜是磷脂和蛋白質(zhì)的復(fù)合物，可被卵磷脂酶所破壞，故α毒素能損傷多種細胞的細胞膜，引起溶血、組織壞死，血管內(nèi)皮細胞損傷，使血管通透性增高，造成水腫。此外，θ毒素有溶血和破壞白血球的作用，膠原酶能分解肌肉和皮下的膠原組織，使組織崩解，透明質(zhì)酸酶能分解細胞間質(zhì)透明質(zhì)酸，有利于病變擴散。
本菌能引起人類多種疾病，其中最重要的是氣性壞疽。
1．氣性壞疽
以局部劇痛、水腫、脹氣、組織迅速壞死、分泌物惡臭，以伴有全身毒血癥為特征的急性感染。潛伏期較短，一般只有8～48小時。芽胞出芽大量繁殖，形成莢膜能抵抗吞噬，產(chǎn)生多種毒素及侵襲酶，損害肌肉組織引起厭氧性肌炎。由于本菌分解組織中的肌糖，產(chǎn)生大量氣體充塞組織間隙，造成氣腫，擠壓軟組織，阻礙血液循環(huán)，進一步促使肌肉壞死。同時毒素還可引起血管壁通透性增高，漿液滲出，形成擴散性水腫，以手觸壓腫脹組織可發(fā)生“捻發(fā)音”。疼痛劇烈，蔓延迅速，最后形成大塊組織壞死。細菌一般不侵入血流，局部細菌繁殖產(chǎn)生的各種毒素以及組織壞死產(chǎn)生的毒性物質(zhì)被吸收入血，引起毒血癥而死。
2．食物中毒
某些A型菌株能產(chǎn)生腸毒素，食其污染的食物后，可引起食物中毒。潛伏期短，約8～22小時，發(fā)生腹痛、腹瀉、便血等癥狀，較少嘔吐，一般不發(fā)熱，1～2日內(nèi)可自愈。中毒機理類似霍亂腸毒素，激活小腸粘膜細胞的腺苷酸環(huán)化酶，導(dǎo)致cAMP濃度增高，使腸粘膜分泌增加，腸腔大量積液，引起腹瀉。
3．急性壞死性腸炎
由C型產(chǎn)氣莢膜梭菌引起，致病物質(zhì)可能為β毒素。潛伏期不到24小時，發(fā)病急，有劇烈痛、腹瀉、腸粘膜出血性壞死，糞便帶血；可并發(fā)周圍循環(huán)衰竭、腸梗阻、腹膜炎等，病死率達40%。
�。ㄈ�)檢驗診斷
氣性壞疽發(fā)病急劇，后果嚴重，及早診斷甚為重要。由于本菌分布廣泛，所以單憑創(chuàng)口發(fā)現(xiàn)此菌還不足以診斷。尚需結(jié)合臨床表現(xiàn)，才能確診。
1．直接涂片鏡檢從傷口深部取材涂片，革蘭氏染色鏡檢，可見革蘭氏陽性大桿菌，并有莢膜，常伴有其他雜菌，白細胞甚少，形態(tài)不規(guī)則，這是氣性壞疽標本涂片的特點。
2．分離培養(yǎng)與鑒定取壞死組織制成懸液，接種于血球脂平板上或皰肉培養(yǎng)基中，厭氧培養(yǎng)，觀察生長情況。取細菌培養(yǎng)物涂片鏡檢，并進一步用生化反應(yīng)鑒定。
3．動物實驗 取培養(yǎng)液0.5～1ml給小鼠或家兔靜脈內(nèi)注射，10分鐘后殺死動物，置37℃5～8小時。如動物軀體膨脹，即行解剖，可見臟器和肌肉內(nèi)有大量氣泡，尤以肝臟最為明顯，稱“泡沫肝”。取內(nèi)臟或心血涂片鏡檢或分離培養(yǎng)，可發(fā)現(xiàn)有革蘭氏陽性大桿菌，并有明顯莢膜。
�。ㄋ�)防治原則
氣性壞疽病原菌種類多，大多是數(shù)種細菌混合感染，所產(chǎn)生毒素型別多，抗原復(fù)雜，目前尚缺乏有將效的預(yù)防制劑。預(yù)防的辦法主要是早期擴創(chuàng)，清潔傷口，局部用雙氧水沖洗，以破壞厭氧環(huán)境。
除早期應(yīng)用多價抗毒素外，應(yīng)配合手術(shù)、抗生素及支持療法等。近年來，臨床用高壓氧治療氣性壞疽，可使血液和組織中氧含量大于正常15倍左右，不利于厭氧細菌生長，有一定的療效。
三、肉毒梭菌
肉毒棱菌（Cl.botulinum)為腐物寄生菌，廣泛分布于土壤和動物糞便中。革蘭氏陽性粗大桿菌。單獨或成雙排列，有時可見短鏈狀。有周身鞭毛，無莢膜。芽胞橢圓形，大于菌體，位于次極端，使菌體似網(wǎng)球拍狀，芽胞抵抗力甚強。嚴格厭氧，在普通瓊脂培養(yǎng)基上形成直徑3～5mm不規(guī)則的菌落，血液瓊脂平板上有β溶血。能消化肉渣，使之變黑，有腐敗惡臭。分解葡萄糖、麥芽糖及果糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣。液化明膠，產(chǎn)生HzS，不形成吲哚。
肉毒梭菌的外毒素是已知毒素中最強的一種，它比氰化鉀毒力還大一萬倍，人服0.1微克即可致命，純化的肉毒毒素1mg能殺死2億只小鼠。與典型的外毒素不同，并非由生活的細菌釋放，而是在細菌細胞內(nèi)產(chǎn)生無毒的前體毒素，待細菌死亡自溶后游離出來，經(jīng)腸道中的胰蛋白酶或細菌產(chǎn)生的蛋白激酶作用后方具有毒性，且能抵抗胃酸和消化酶的破壞。根據(jù)毒素抗原性不同，可分為A～G個型。其中主要引起人類食物中毒的為A、B、E型。各型之間抗原性不同，其毒性只能被相應(yīng)的抗毒素所中和。內(nèi)毒毒素是一種嗜神經(jīng)毒素，經(jīng)腸道吸收后進入血液，作用于腦神經(jīng)核、神經(jīng)接頭處以及植物神經(jīng)末梢，阻止乙酰膽堿的釋放。妨礙神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)而引起肌肉松馳性麻痹。肉毒中毒的發(fā)生，主要由于豆類、肉類、臘腸及罐頭食品等被肉毒梭菌或芽胞污染，在厭氧條件下繁殖產(chǎn)生外毒素，被人食入所引起。表現(xiàn)為全身無力、視力模糊不清、吞咽及呼吸困難，嚴重者可因呼吸衰竭或心力衰竭而死亡。因毒素不直接刺激腸粘膜，故無明顯的消化道癥狀。
嬰兒肉毒病是由于嬰兒腸道內(nèi)缺乏能拮抗肉毒梭菌的正常菌群，食用被肉毒梭菌污染的食品后，芽胞在這情況下定居于盲腸，繁殖產(chǎn)生毒素引起的感染性中毒。表現(xiàn)為便秘、吮乳無力、吞咽困難，眼瞼下垂，全身磯張力減退。嚴重者因呼吸肌麻痹而造成嬰兒猝死。主要見于一歲以下兒童。
診斷的依據(jù)主要是檢測毒素，標本為食品、病人糞便或血清，用已知抗肉毒血清在小白鼠體內(nèi)作中和試驗，或用反向間接血凝試驗。
預(yù)防的原則是加強食品衛(wèi)生的管理，多價抗毒素血清可作緊急預(yù)防和治療。
