福氏志贺菌（Shigella flexneri）

物种名：福氏志贺菌

拉丁学名：Shigella flexneri

分类学地位：细菌界Bacteria；假单胞菌门Pseudomonadota；

γ-变形菌纲Gammaproteobacteria；肠杆菌目Enterobacterales；

肠杆菌科Enterobacteriaceae；志贺菌属Shigella

福氏志贺菌是一种革兰氏阴性菌，细菌性痢疾（简称菌痢）的主要病原菌，引起的细菌性痢疾是我国常见的法定乙类传染病之一，福氏志贺菌主要经粪-口途径传播，常与受污染的水和食物以及环境卫生条件差有关，是目前发展中国家面临的公共卫生问题。福氏志贺菌在世界卫生组织（WHO）生物安全分级中为生物安全等级2级（Biosafety Level 2, BSL-2）。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

福氏志贺菌在培养基上的特征为菌落直径1-2 mm，圆形，边缘整齐，不透明，正面灰白色，中间凸起，表面光滑、明亮，质地湿润，易挑起。图1为福氏志贺菌在营养琼脂上37℃培养18-24 h和血平板上30℃培养18-24 h的形态图^[2]。

图1 福氏志贺菌在不同培养基上的菌落形态

A：营养琼脂^[2]，B：血平板^[2]

1.1.2形态学特征

福氏志贺菌为革兰氏阴性菌，染色后呈现红色，个体形状为短小、直杆状杆菌，大小1.0-3.0 µm × 0.5-0.7 µm，分散或成对排列。常规条件下无荚膜，无芽孢，也没有运动性鞭毛^[2]。

图2 福氏志贺氏菌LPS突变体在透射电子显微镜（TEM）下的形态^[3]

1.1.3生化特征

福氏志贺菌能发酵葡萄糖，产酸不产气，能还原硝酸盐，甲基红（MR）试验为阳性。不发酵乳糖和蔗糖，不产生硫化氢，不分解尿素，V-P试验为阴性。能发酵甘露糖，并能产生吲哚，不能利用枸橼酸盐^[4]。

1.1.4分子生物学特征

福氏志贺菌基因组由一条染色体和一个大型毒力质粒组成，染色体大小约为4.6 Mb，毒力质粒约为220 kb，全基因组大小4.72-4.92 Mb。不同血清型的基因组大小不同^[5]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

福氏志贺菌的分布有明显的流行病学特征，主要与地区的经济发展水平、卫生条件和人口密度有关^[5]。福氏志贺菌主要通过水体传播，通过污水排放，粪便施肥或粪便污染河流、湖泊、池塘等水体。儿童和高密度生活人群是福氏志贺菌的高危感染人群。福氏志贺菌可通过感染者如厕后洗手不彻底，传播给与感染者接触的环境和人。福氏志贺菌也可通过污染的食物、性传播等途径传播^[6]。

1.2.2致病性

福氏志贺菌的感染剂量极低，只需10-100个细菌即可感染，这是它具有高度传染性的原因，极易通过人与人接触或者污染的食物、水源传播。福氏志贺菌的致病过程由染色体与毒力质粒协同调控。首先福氏志贺菌会入侵上皮细胞，此时位于毒力质粒上的Ⅲ型分泌系统（T3SS）作为“分子注射器”，将一系列的效应蛋白（IpaA、IpaB、IpaC、IpaD等）注入宿主细胞中，这些效应蛋白触发宿主细胞骨架重排，诱导细胞膜发生“胞饮”现象，主动将细菌吞噬进入细胞内。细菌进入细胞后，会迅速溶解包裹细菌的吞噬泡膜，进入细胞质中，随后利用其表面蛋白IcsA激活宿主的Arp2/3复合物，催化宿主肌动蛋白在细菌一端聚合成“彗尾”，推动细菌在细胞质内移动，并直接入侵相邻的上皮细胞，这一过程使细菌能够在细胞间直接传播，避开了细胞外的免疫监视，导致组织损伤和炎症的扩大^{[5, 7, 8]}。同时，福氏志贺菌是引起细菌性痢疾和志贺菌病的重要病原菌，可导致发热、腹痛、里急后重、水样腹泻或黏液脓血便等临床表现，重症时可出现明显结肠黏膜炎症和溃疡^[6]。

1.3检测方法

（1）传统分离培养与生化鉴定法：利用福氏志贺菌无动力、不发酵乳糖等生化特性，通过增菌、选择性培养分离和系列生化试验进行鉴定。操作步骤：样本在福氏志贺菌增菌肉汤中培养，抑制杂菌并促进志贺菌生长。接种于选择性平板（如XLD或MAC/SS），利用其无法发酵乳糖形成特征性菌落。最后挑取可疑菌落进行三糖铁和赖氨酸脱羧酶生化试验。三糖铁琼脂斜面碱性（红色）/底层产酸（黄色)，不产气底层无气泡，不产生硫化氢。赖氨酸脱羧酶呈现阴性，由紫色变为黄色。最后进行血清学鉴定，符合生化特性的菌株，用志贺菌属诊断血清进行玻片凝集试验，首先用多价血清检查，再用群和型因子血清鉴定到血清型^[9]。

（2）PCR分子生物学检测法：朱阵等人^[10]建立多重PCR方法检测福氏志贺菌，针对志贺菌侵袭性抗原基因ipaH、福氏志贺菌抗原修饰基因gtrⅡ和gtrX，以及福氏志贺菌2457T株质粒基因R002设计特异性引物，可同步鉴定福氏志贺菌2a、2b血清型及标准株。优化反应体系后，单重与多重PCR均能特异性扩增目标片段，无交叉反应；灵敏度达4×10⁴ CFU/mL，可直接检测菌液。该方法特异性强、耗时短，适用于环境水体、临床样本中福氏志贺菌快速筛查与分型。

表1 福氏志贺菌多重PCR引物序列

靶标基因	引物名称	引物序列（5’→3’）
ipaH	F	CCATGAGTGACGGACAACA
ipaH	R	GGCTTCTGACCATAGCTTC
gtrⅡ	F	GGCAATCTACCAAACATTCG
gtrⅡ	R	CCTGAGCCAACAACAACG
gtrⅩ	F	GAGATTCCTGCTCCGCTAA
gtrⅩ	R	TGCGAGGTAGTTGACATTGG
R002	F	CTGTCGCTTGCCGTTTATCT
R002	R	CTCTTCTCATCGCCTTCGCT

1.4典型案例

志贺菌相关重大感染事件多发生于战争、难民营、流离失所人群聚集地以及供水和卫生条件恶化地区，具有传播快、攻击率高和病死风险上升等特点。历史上，Shigella dysenteriae 1型曾在中美洲、南亚和非洲引起多次大流行,在福氏志贺菌相关事件中，2004年美国发生由受污染番茄引起的多餐馆Shigella flexneri 2a 暴发，是典型的食源性大规模传播事件；2013年巴布亚新几内亚流离失所人群中发生大规模志贺菌病暴发，约1200例疑似病例中分离到S. flexneri 2型，并造成至少5例死亡，提示福氏志贺菌在脆弱人群和卫生条件较差地区同样具有显著公共卫生危害^{[11, 12]}。

1.5防治对策

防治福氏志贺菌传播首先要注意个人预防措施，勤洗手，餐前餐后，如厕前后都要仔细清洗手部，有腹泻者应及时对厕所消毒。应尽量减少在公共水环境中用水，使用经过煮沸、过滤或者官方确认消毒的水源。食物应彻底煮熟、厨具生熟分离等措施，减少福氏志贺菌的传播^[13]。

参考文献

[1] World Health Organization. Laboratory biosafety manual, fourth edition. Geneva: World Health Organization, 2020.

[2] BeNa Culture Collection. https://www.bncc.com/.

[3] Xu D, Zhang W, Zhang B, Liao C, Shao Y. Characterization of a biofilm-forming Shigella flexneri phenotype due to deficiency in Hep biosynthesis. PeerJ, 2016, 4: e2178.

[4] 李文均, 陈瑛, 田新朋, 焦建宇. 伯杰氏鉴定细菌学手册和伯杰氏国际系统微生物学学会历史回顾、发展现状及未来展望. 微生物学报, 2023, 63: 1714-1723.

[5] Schroeder GN, Hilbi H. Molecular pathogenesis of Shigella spp.: controlling host cell signaling, invasion, and death by type III secretion. Clinical Microbiology Reviews, 2008, 21: 134-156.

[6] Kotloff KL, Riddle MS, Platts-Mills JA et al. Shigellosis. Lancet, 2018, 391: 801-812.

[7] Baker KS, Dallman TJ, Ashton PM et al. Intercontinental dissemination of azithromycin-resistant shigellosis through sexual transmission: a cross-sectional study. Lancet Infectious Diseases, 2015, 15: 913-921.

[8] Melton-Celsa AR. Shiga toxin (Stx) classification, structure, and function. Microbiology Spectrum, 2014, 2: EHEC-0024-2013.

[9] 国家卫生健康委员会. 食品安全国家标准 食品微生物学检验 志贺氏菌检验 (GB 4789.5-2012). 2012.

[10] 朱阵, 王婧, 张继瑜 等. 福氏志贺菌2型多重PCR检测方法的建立. 中国畜牧兽医, 2014, 41: 34-39.

[11] Kernéis S, Guerin PJ, von Seidlein L et al. A look back at an ongoing problem: Shigella dysenteriae type 1 epidemics in refugee settings in Central Africa (1993-1995). PLoS ONE, 2009, 4: e4494.

[12] Benny E, Mesere K, Pavlin BI et al. A large outbreak of shigellosis commencing in an internally displaced population, Papua New Guinea, 2013. Western Pacific Surveillance and Response Journal, 2014, 5: 58-61.

[13] World Health Organization. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/shigella.