第二节　创伤感染常见革兰阳性菌种类、结构特点及致病机制

一、创伤感染常见革兰阳性菌种类

革兰阳性菌的种类较多，根据形状不同可分为球菌和杆菌，革兰阳性球菌主要有葡萄球菌科的葡萄球菌属和孪生球菌属，乳杆菌科的片球菌属（平面球菌），气球菌科的气球菌属、乏氧菌属和球链菌属，肠球菌科的肠球菌属、四联球菌属和漫游球菌属，明串珠菌科（明串珠菌属），链球菌科的链球菌属和乳球菌属等。而革兰阳性杆菌主要有李斯特菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、产气荚膜杆菌以及白喉杆菌等。

据研究报道，导致创伤感染的革兰阳性菌主要有金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌，乙型链球菌、肠球菌等。其中，葡萄球菌属的金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌占很大的比例。

二、创伤感染常见革兰阳性菌结构特点及致病作用

（一）革兰阳性菌共同的结构特点

革兰阳性细菌的细胞壁较厚（20～80nm）主要是由肽聚糖和磷壁酸组成的，仅有一层结构，主要成分为肽聚糖，占细胞壁干重的50%～90%。

革兰阳性菌肽聚糖主要由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成。此外，革兰阳性菌具有大量特殊的细胞壁组分——磷壁酸（teichoic acid）。磷壁酸是结合在革兰阳性菌细胞壁上的一种酸性多糖，约占细胞干重的20%（图4-2）。由核糖醇（ribitol）或甘油（glyocerol）残基经由磷酸二键互相连接而成的链状多聚物，其链状结构中少数基团也可以被氨基酸或糖取代。主链含有核糖醇的磷壁酸称为核糖醇型，含有甘油的磷壁酸被称为甘油型。磷壁酸与细胞壁结合的方式有两种：一种是链的一端通过磷脂与肽聚糖上的N-乙酰胞壁酸共价结合，另一端伸出细胞外，称为壁磷壁酸（wall teichoic acid）。还有一种是一端与细胞膜外层上的磷脂共价结合，另一端穿越肽聚糖层伸出细胞壁表面呈游离状态，称为膜磷壁酸（membrane teichoic acid）。磷壁酸抗原性很强，是革兰阳性菌的主要表面抗原；磷壁酸与细菌的某些代谢活动有关，如调节离子通过肽聚糖层；细菌借其表面的磷壁酸与胞壁其他成分协助，黏附在宿主细胞表面，其作用类似菌毛，与细菌的致病性有关。

（二）常见革兰阳性菌的结构特点与致病作用

1. 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）

金黄色葡萄球菌是葡萄球菌中的模式种，具有葡萄球菌典型的生物学性状，致病性强，因常堆聚成葡萄串状故名，为最常见的化脓性球菌，广泛分布于自然界、人和动物体内。

（1） 结构特点：

典型的葡萄球菌呈球形，直径0.1～1.2μm，呈不规则葡萄串状排列，但有时亦可散在、成双或呈短链状存在。无鞭毛，无芽孢，体外培养一般不形成荚膜，体内菌株荚膜较为常见。金黄色葡萄球菌的结构较重要的有荚膜，葡萄球菌荚膜为多糖层，体外培养中少见，在动物体内常见；葡萄球菌A蛋白（staphylococcal protein A），为单链多肽，与细胞壁肽聚糖共价连接，有三分之一位于胞外，可与人IgG1、IgG2和IgG4的Fc段发生非特异性结合，通过与吞噬细胞争夺Fc段，有效降低抗体介导的调理作用；肽聚糖有抗原性，刺激机体产生调理性抗体；磷壁酸与细胞表面纤连蛋白结合，介导葡萄球菌对黏膜表面的黏附。

（2） 致病作用：

金黄色葡萄球菌主要引起侵袭性和毒素性两种疾病。侵袭性疾病主要引起化脓性感染。金黄色葡萄球菌可以通过多种途径侵入机体，引起以脓肿形成为特征的各种化脓性炎症，一般发生在皮肤组织，也可发生于深部组织，甚至波及全身。常见的有皮肤化脓性感染，如痈、毛囊炎、甲沟炎、睑腺炎、伤口化脓及脓肿等；内脏器官的化脓性感染：如气管炎、肺炎、脓胸、中耳炎、脑膜炎、心包炎、心内膜炎、骨髓炎等；全身感染如脓毒症等。而毒素性疾病主要是由外毒素引起的中毒性疾病。如摄入产生肠毒素的金黄色葡萄球菌污染的食物后，经1～6小时的潜伏期，出现以呕吐为主要症状的食物中毒；新生儿和免疫力低下的成人出现皮肤红斑，1～2天表皮起皱，继而出现内含清亮液体的大泡，轻微触碰可破溃，最后表皮脱落，称为烫伤样皮肤综合征。此外，还可出现毒性休克综合征，主要是有TSS-1引起，主要表现为突然高热、呕吐、腹泻、弥漫性红疹，继而脱皮、低血压、黏膜病变，严重患者出现心、肾衰竭，甚至出现休克。

2. 凝固酶阴性葡萄球菌

凝固酶阴性葡萄球菌（coagulase negative staphylococci，CNS）也隶属于葡萄球菌种，是皮肤、口腔及肠道中的正常菌群之一。因为其产生血浆凝固酶、溶血素等毒性物质，曾被认为无致病作用。但近年来研究表明，CNS已成为医源性感染的常见重要病原菌，耐药菌株日益增多。

（1） 结构特点：

CNS不产生血浆凝固酶、溶血素等毒性物质，最常见的是表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌，此外还包括溶血葡萄球菌、人葡萄球菌、头葡萄球菌等30余种。

（2） 致病作用：

凝固酶阴性的葡萄球菌主要引起泌尿系统感染、细菌性心内膜炎、术后及植入医用器械引起的感染等。

3. A群链球菌（Streptococcus pyogenes）

A群链球菌隶属于链球菌属（Streptococcus），细菌排列成双或长短不一的链状。广泛分布于自然界、人及动物粪便和健康人的鼻咽部，其主要成员是化脓性链球菌或β-溶血性链球菌，是链球菌中队人致病作用最强的细菌，主要引起人类的各种化脓性炎症，引起人类肺炎、猩红热等重要疾病。

（1） 结构特点：

A群链球菌成球形或卵圆形，直径6.0～1.0μm，常排列成链状。无芽孢，无鞭毛，在培养早期（2～4小时）形成透明质酸的荚膜，随培养时间延长，细菌自身可产生透明质酸酶，使得荚膜消失。

（2） 致病作用：

A群链球菌引起的疾病约占人类链球菌感染的90%，感染源主要为患者和带菌者。传播方式主要有空气飞沫、直接接触、经皮肤伤口侵入机体等。主要引起三类疾病：化脓性感染、毒素性疾病和变态反应性疾病。化脓性感染主要有咽炎、脓皮病、蜂窝织炎、坏死性筋膜炎、淋巴管炎、肺炎、链球菌毒性休克综合征等各组织系统的感染。其中坏死性筋膜炎是细菌通过破损的皮肤伤口进入深部皮下组织，引起广泛性肌肉和脂肪坏死。链球菌中毒休克综合征是链球菌侵入呼吸道、破损皮肤以及流产后阴道感染等引起，表现为上呼吸道感染、高热、咽部疼痛、皮疹、肢体剧烈疼痛、坏死性筋膜炎和肌炎、休克、多脏器功能衰竭等严重症状。毒素性疾病主要指猩红热，为急性传染病，主要表现为发热、咽颊炎、全身弥漫性皮疹和疹退后皮肤脱屑。此外还有非化脓性感染主要是链球菌感染后发生的风湿热和急性肾小球肾炎，属于超敏反应性疾病。

4. 肺炎球菌（S.pneumoniae）

肺炎球菌简称肺炎球菌，正常人呼吸道带菌率可达40%～70%，多数菌株不致病或致病力弱，仅少数菌株对人致病，视细菌性肺炎的主要病原菌。

（1） 结构特点：

肺炎球菌菌体呈矛头状，多成双排列，宽端相对，尖端向外，在痰液、脓汁、肺组织病变中亦可呈单个或短链状排列。无鞭毛，无芽孢。在机体内或含血清的培养基中形成较厚的荚膜。

（2） 致病作用：

正常情况下，机体对寄居在上呼吸道德肺炎球菌具有强大的自然抵抗力而不致病，仅在感染、营养不良和抵抗力下降等因素致呼吸道异常或受损伤时才引起感染，主要是大叶性肺炎和支气管炎。

5. 肠球菌（Enterococci）

肠球菌广泛分布于自然界，是人和动物肠道较为常见的细菌，是机会致病菌，是医院内感染的重要病原菌之一。

（1） 结构特点：

肠球菌成双或短链排列，与肺炎球菌很难区别。兼性厌氧菌在血平板培养基上生长，可形成灰白色、不透明、表面光滑、直径0.5～1mm大小的圆形菌落。

（2） 致病作用：

肠球菌是医院感染的重要病原菌，容易在年老及虚弱、表皮黏膜破损以及因为使用抗生素而使正常菌落平衡改变的病患身上产生感染。主要有尿路感染、腹腔，盆腔感染、脓毒症和心内膜炎。尿路感染是粪肠球菌所致感染中最为常见，绝大部分为医院感染。肠球菌的医院内尿路感染仅次于大肠埃希菌，其发生多与留置尿导管、其他器械操作和尿路结构异常有关。一般表现为膀胱炎、肾盂肾炎，少数表现为肾周围脓肿。肠球菌还可引起外科伤口、烧伤创面、皮肤软组织及骨关节炎感染。

三、革兰阳性菌常见致病因子结构与致病机制

革兰阳性菌产生的致病因子主要有细胞壁成分、胞外酶和外毒素等多种因子。

（一）细胞壁成分

1. 肽聚糖（peptidoglycan PG）

存在于革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁中。是由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四到五个氨基酸短肽聚合而成的多层网状大分子结构。从每个N-乙酰胞壁酸引出一条寡肽链，与相邻多糖链上的N-乙酰胞壁酸相连，使两条平行的糖链横向相连构成网络，这样构成了整个细菌表面的细胞壁。

（1） 肽聚糖的结构：

革兰阳性菌胞壁的肽聚糖由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1，4糖苷键连接而成，糖链间由肽链交联，构成稳定的网状结构，肽链长短视细菌种类不同而异，革兰阴性菌胞壁肽聚糖的双糖单位跟革兰阳性菌一样，但是四肽尾的第三个不是L-Lys而是内消旋二氨基庚二酸。革兰阳性菌的PG中肽链的组成与结构排列有很大变化。根据连接在N-乙酰胞壁酸上的相邻的两条短肽（肽亚单位）之间交联方式的不同，将PG分为A、B两群，其中一条肽亚单位的3位氨基酸与另一肽亚单位的4位氨基酸之间交联的PG属于A群，一条肽亚单位的2位氨基酸与另一肽亚单位的4位氨基酸之间交联的PG属于B群，这群PG比较少见，只在某些棒状细菌特别是植物病原性棒状杆菌中被发现。

（2） 肽聚糖的信号转导途径：

目前，重要的肽聚糖模式识别分子主要有几种，包括TLR2受体、肽聚糖结合蛋白（peptidoglycan recognition protein，PGRPs）和寡聚核苷结合域包含蛋白（nucleotide—binding oligomerization domain，Nods）。肽聚糖通过激活TLR2/MyD88信号转导途径诱导细胞因子的释放过程与LPS激活TLR4/MyD88信号转导途径相似（图4-1）。此外，肽聚糖的降解产物乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸与Nod1的结合后，Nod1募集和寡聚RICK（Ser/Thr蛋白激酶，也称RIP2或CARDIAK）激活IKK复合体，从而激活NF-κB通路；肽聚糖的胞壁酰二肽（MDP）还可以通过刺激Nod2，Nod2通过RICK激酶激活下游炎症信号通路。在Nod2信号通路中，RICK通过促进IKK复合体的IKKγ亚基的ubiquitinylation来激活NF-κB通路，或者激活MAPK通路，通过JNK、EYK和P38启动一些特殊转录因子。最近的研究表明，肽聚糖的感受器还有Nods家族另外一个成员：cryopyrin（也叫做Nalp3或者PY-PAF1）。Cryopyrin是由CIAS1基因翻译的蛋白。CIAS1基因是几种遗传发热综合征突变后产生的。它主要在外周血液白细胞、多形核白细胞和软骨细胞中表达。Cryopyrin是一种蛋白复合体的组成部分。复合体由cryopyrin、受体分子ASC、果蝇/CARD8和caspase-1组成（即通过caspase-1通路）。它具有调节转录因子NF-κB和产生IL-1的功能。这些蛋白的寡聚作用产生IL-1B。并调节NF-κB通路。最近由一种异位表达系统的研究表明，cryopyrin的激活剂是MDP，与Nod2相同。

2. 磷壁酸（teichoic acid）

磷壁酸分壁磷壁酸（wall teichoic acid）和膜磷壁酸（membrane teichoic acid）两种。前者和细胞壁中肽聚糖的N-乙酰胞壁酸连结。膜磷壁酸又称脂磷壁酸（Lipteichoic acid，LTA）是革兰阳性菌胞壁的共有成分，也是菌体对宿主细胞重要的黏附分子和强有力的炎性刺激物。

（1） LTA的结构：

LTA为由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成的多聚物，以多个磷酸分子组成长链形式穿插于肽聚糖层中，一端（亲脂基团）通过糖脂与膜外层糖脂共价连接，另一端则穿越肽聚糖层呈游离状态（亲水基团）。它的结构在不同细菌间有较大差异，活性部分是结构中的脂肪酸。

（2） LTA的信号转导：

LTA通过Toll样受体进行信号转导。LTA信号转导的膜受体是TLR2受体，TLR2的基本结构为Ⅰ型跨膜蛋白，分为胞外段、跨膜段和胞内段。胞外段是富含亮氨酸重复序列的N端，由550～980个氨基酸组成，它识别广泛存在于病原体细胞表面的分子标志，同PAMP结合启动信号转导过程。TLR2分布于除T细胞、B细胞、自然杀伤细胞外的免疫细胞，主要表达于包括单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等宿主第一线防御相关的细胞，尤其在脾脏和外周血白细胞高表达。近年的研究在树突细胞、一些上皮细胞上也证实有TLR2表达。TLR2的胞内信号转导途径至少有两条。一是髓样分化蛋白MyD88依赖途径。即活化的TLR2的胞内TIR结构域与MyD88羧基端相互作用而使后者活化。MyD88连接TLR到IL受体相关激酶家族成员，包括IL受体相关激酶1和IL受体相关激酶4，进而激活肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor α，TNF-α）和受体相关因子6。活化后的TNF-α和受体相关因子6通过转化生长因子活化激酶1和核因子B（nuclear factor-kappa B，NF-κB）抑制蛋白激酶信号级联，使NF-κB抑制蛋白磷酸化而降解，最终使MyD88的核定位信号暴露，促使NF-κB转迁到核内，激活相应基因的转录。MyD88依赖通路也是所有TLR共用的，是包括细胞因子产物在内的一系列核心反应。但是也有研究证明，除了MyD88依赖通路的核心反应外，尚有依赖于微生物产物的性质而诱导的另一种信号转导通路。目前，已经得到鉴定的含有TIR结构域的非MyD88转接蛋白有3种，分别为TIRAP/ MyD88衔接蛋白、TRIF/TICAM1以及TICAM2/ TRAM蛋白。其中MyD88衔接蛋白又称TIRAP（TIR domian containing adaptor protein），它则在TLR2介导的信号通路中起作用，介导了TLR2非MyD88依赖的通路。

3. M蛋白（M protein）

是A群链球菌的重要致病因子，位于细胞壁上，纤丝状结构，氨基端伸出壁外，羧基端黏附于壁上，具有抗吞噬作用，M蛋白抗原的变异是M分型的基础，根据M蛋白抗原特异性可将GAS分为100多个血清型。M蛋白与链球菌致热原，是妨碍吞噬作用的毒力因子，可与很多血浆蛋白结合，诱导交叉反应性自身免疫抗体的形成。

4. 胞壁多糖

A群链球菌壁多糖由4部分组成。分子量分别为15 000D、37 000D、66 000D、150 000D。其中最具抗原性的部分是37 000D，37 000D的多糖部分和牛心瓣膜糖蛋白能同时与风湿性心瓣膜炎的血清发生免疫反应。

（二）细菌DNA（CpG DNA）

CpG DNA在革兰阳性菌和革兰阴性菌中均有存在，革兰阳性菌中的CpG DNA的结构和信号通路与革兰阴性菌相似，故此处不做过多介绍。

（三）外毒素

外毒素是在细菌生长繁殖过程中，产生并分泌到菌体外的毒性蛋白质，主要来自革兰阳性菌，其中重要的有肠毒素（Staphylococcus enterotoxin，SE）、中毒性休克毒素（toxic shock syndrome toxin，TSST-1）、葡萄球菌溶素等。

1. 肠毒素（Staphylococcus enterotoxin，SE）和中毒性休克毒素（toxic shock syndrome toxin，TSST-1）

SE是一组热稳定的可溶性蛋白质，可抵抗胃肠液中蛋白酶的水解作用。葡萄球菌肠毒素属于超抗原，有类似丝裂原的作用，刺激淋巴细胞增殖的能力比植物凝集素强；TSS-1是由细菌染色体编码，含有194个氨基酸。TSS-1能增加机体对内毒素的敏感性，感染后可导致机体多个器官系统的功能紊乱，引起毒性休克综合征。

SE和TSS-1具有“超抗原”（SAg）性质，具有强大的抗原刺激能力且均以T淋巴细胞为主要靶细胞。与普通抗原相似，SE和TSST-1也可与抗原呈递细胞（APC）表面的主要组织相容性复合物（MHC）Ⅱ类分子结合形成复合物。其结合部位位于抗原结合槽以外的区域，因此可不经加工直接与T淋巴细胞抗原受体的β链V区（TCRVβ）田结合。由于TCRVβ仅存在有限的基因，核苷酸序列非常保守，同一个体内的许多T细胞可具有相同的Vβ成分。因此，单一的SAg在极低浓度（1～10ng/ml）即可激活大量T细胞（可达全部T细胞的5%～10%，甚至40%）。活化的T细胞释放大量促炎细胞因子（如TNF-α、IFN-γ），最终导致脓毒症的发生。此外，TSST-1还可刺激单核/巨噬细胞释放促炎细胞因子，并能直接抑制心肌功能。

SE和TSST-1诱导T淋巴细胞活化有两种方式，即TCRVβ限制性方式和不依赖TCR的方式。正常静息状态的T淋巴细胞不表达MHCII，SE和TSST-1必须首先与APC上的MHCII结合，形成毒素-MHCII复合物，后者直接与TCR的特异性Vβ链结合，经磷脂酞肌醇二磷酸（PIP2）和环鸟苷酸（cAMP）等信号转导途径诱导T淋巴细胞的活化和增殖，导致TNF-α、IFN-γ、IL-1和NO等介质的大量合成和释放。与内毒素不同，T淋巴细胞活化和增殖产生IFN-γ，是介导SE和TSST-1脓毒症的关键环节，而革兰阴性菌脓毒症中TNF-α诱生主要由单核/巨噬细胞中所介导。研究报道，给予严重联合免疫缺陷（SCID）小鼠（无T淋巴细胞）注射SE不能产生致死效应，但给SCID小鼠转移人T淋巴细胞后则能够诱发致死性休克。尽管T细胞受刺激后能产生大量TNF-α，但从脓毒性休克的全过程来看，T细胞并非TNF-α的主要来源。据报道，SE攻击后，小鼠血清TNF-α呈现双峰样改变，其中早期较低的峰值为T细胞源性，而后期较高的TNF-α峰值主要由巨噬细胞产生。但SE诱导巨噬细胞产生TNF-α的效应仍为T细胞依赖性，亦即只有在T细胞分泌的IFN-γ共同刺激下巨噬细胞才能合成和释放大量TNF-α。当T细胞缺失时SE不能诱导明显的巨噬细胞毒性反应。尽管CD28分子并非T淋巴细胞活化所必需，但它在SE 和TSST-1诱导的T细胞毒性反应中具有重要的辅助作用，当CD28分子缺乏时，SE的再次打击只能诱发TNF-α的少量释放，表现出明显的T细胞低反应性或克隆缺失。因此，SE和TSST-1既能引起T淋巴细胞的增殖反应，又可导致T细胞对同种抗原再次打击的反应耐受或克隆缺失。值得注意的是，由诱生型一氧化氮合酶（iNOS）产生的NO 在SE和TSST-1引起的脓毒症中可能具有一定的保护作用，iNOS基因缺陷小鼠的脾细胞经TSST-1 或SE刺激后，细胞的增殖反应和IFN-γ的产生明显高于对照组，iNOS缺陷小鼠脓毒症的严重程度和死亡率比正常对照组显著升高。这可能是由于NO能够抑制T细胞的增殖反应，从而促进了SAg诱导的T细胞低反应性。完全阻断iNOS的表达反而会加重SE和TSST-1诱导的致死性休克。

除上述作用方式外，SE和TSST-1还可通过已活化T细胞表面的MHCII传递信号，引起T细胞的进一步活化、增殖。SE的某些亚群（如SECZ、SEE）还可刺激MHCII小鼠体内T细胞的扩增和细胞毒效应，提示它们还可经MHCII非依赖性途径活化T细胞。有研究表明，经该途径引起T细胞活化增殖所需的毒素量为MHCII依赖途径的2～10倍，而且不会引起明显的T细胞克隆缺失，但该过程需APC表面的黏附分子和CD28分子参与。

2. 葡萄球菌溶素（staphylolysin）

有α、β、γ、δ四种，都是蛋白质，具有抗原性，可被相应抗体中和，对人体有致病作用的主要是α溶素。α溶素生物学活性广泛，对多种哺乳动物红细胞有溶血作用，对白细胞、血小板、肝细胞、皮肤细胞等有损伤破坏作用，可引起组织坏死。其机制是毒素分子插入细胞膜疏水区，破坏膜完整性造成细胞溶解；β溶素为神经鞘磷脂酶C，能水解细胞膜磷脂，损伤红细胞、白细胞、巨噬细胞和纤维细胞。也与组织坏死和脓肿形成有关；δ溶素具有去污样作用，能裂解红细胞和哺乳类细胞膜，具有广谱溶细胞作用；γ溶素类似杀白细胞素。

3. 杀白细胞素（leukocidin）

又称Panton-Valentine（PV）杀白细胞素，有F和S两个组分，S类蛋白包括HlgA、HlgC、LukM、LukE、LukS-1 和LukS-PV等，F类蛋白包括HlgB、LukD、LukF、LukF’和LukF-PV等。S类蛋白和F类蛋白之间的氨基酸序列同源性为26%。S类蛋白成员之间的氨基酸序列同源性为59%～79%；F类蛋白成员之间同源性为71%～79%。这两类蛋白的其他成员可以互相配对（即HlgA+HlgB，HlgC+HlgB，LukSPV+HlgB，HlgA+LukF-PVHlgC+LukF-PV等5对），其中任意两对组成γ-溶血素。杀白细胞孔道蛋白由4个LukF和4个LukS相间排列组成的β桶状八聚体结构。产PVL 的金黄色葡萄球菌毒力非常强，与皮肤、软组织化脓性感染相关，特别是蜂窝织炎、脓肿和疖肿等疾病，从这些疾病患者获取的金黄色葡萄球菌PVL阳性率达50%～93%。严重者可导致组织坏死和坏死性肺炎，死亡率高。

4. 表皮剥脱毒素（exfoliatin）

可引起人类的表皮剥脱性病变。表皮剥脱毒素由蛋白质组成，有A、B两个血清型：A型由位于金黄色葡萄球菌染色体上的噬菌体基因编码；B型则由RW002质粒编码。只有新生儿皮肤存在的GM4样糖脂能与剥脱毒素结合，结合后毒素发挥丝氨酸蛋白酶功能，裂解细胞间桥小体，破坏皮肤细胞间的连接，引起葡萄球菌烫伤样皮肤综合征，又称剥脱性皮炎。患者皮肤呈弥漫性红斑和水疱，继以表皮上层大片脱落，受损部位的炎症反应轻微。

5. 链球菌溶血素（streptolysin，SL）

A群链球菌分泌的溶血素有两种，一种是溶血素O（SLO），另外一种是溶血素S（SLS）。SLO对氧不稳定，具有巯基活性的溶细胞素（TAC），有较强的抗原性，分子量约为110KD，由两个55KD的亚基组成，能引起某些变态反应性疾病如风湿热及急性肾小球肾炎。TAC毒素与真核细胞膜的胆固醇结合，产生毒素-胆固醇聚合物，通过胶态渗透机制产生细胞溶解。在SLO和其他TAC毒素间有显著的氨基酸同源性。组织内高浓度SLO可破坏吞噬细胞，在感染灶远处，较低浓度SLO刺激多形核白细胞（PMN）黏着于内皮细胞，有效阻止粒细胞移入并促进血管损伤。人体一般感染链球菌后的2～3周出现抗溶血素“O”抗体，并且维持数周。因此抗溶血素“O”在临床上用于A群链球菌感染的实验室诊断。SLS是小分子多肽，对氧稳定，无抗原性。提纯和鉴定此蛋白较困难，在致病机制中的唯一作用是直接或接触毒性。

6. 链球菌致热外毒素（Streptococcal pyrogenicexotoxin，Spe）

Spe是致热源物质，因与猩红热特征性皮疹的形成有关，曾称红疹毒素（erythrogenic tioxin，ET）。现知这一大类蛋白质属于链球菌超抗原（SAg），是链球菌外毒素。

7. 细胞溶素

有肠球菌质粒编码产生，可使真核细胞溶解，引起局部组织损伤，可加重感染的严重程度。

（四）胞外酶

1. 凝固酶（coagulase）

凝固酶葡萄球菌分泌的胞外酶，是一种可使加有抗凝剂的人或兔血浆凝固的蛋白质。多数致病菌株能产生凝固酶，而非致病菌株一般不产生，故凝固酶是鉴别葡萄球菌有无致病性的重要指标。凝固酶分为游离凝固酶和结合凝固酶。游离凝固酶分泌至细菌体外，被血浆中凝固酶反应因子激活，形成葡萄球菌凝血酶，能使纤维蛋白原变为纤维蛋白，导致血浆凝固；结合凝固酶又称凝聚因子在菌体表面，能与纤维蛋白原结合，能使纤维蛋白原变为纤维蛋白而使细菌凝聚。游离凝固酶采用试管法检测，是血浆凝固成胶冻状者呈阳性；结合凝固酶可用玻片法测定，细菌凝聚成颗粒状为阳性。凝固酶与葡萄球菌的致病力密切相关。凝固酶阳性菌株进入机体后，凝固酶使周围血液或血浆中的纤维蛋白等沉积于细菌表面，阻碍吞噬细胞的吞噬或胞内消化作用，还能保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏。葡萄球菌繁殖引起的周围纤维蛋白沉积和凝固使感染易于局限化和形成血栓。凝固酶具有免疫原性，能刺激机体产生抗体，具有一定的保护作用。近年来发现凝固酶阴性的葡萄球菌亦能引起某些感染，应引起重视。

2. 纤维蛋白溶酶（fibrinolysin）

可激活血浆中的纤维蛋白酶原成纤维蛋白酶，导致血浆纤维蛋白的溶解，利于病菌的扩散。

3. 耐热核酸酶（heat-stable nuclease）

由致病性葡萄球菌产生，耐热，能较强地降解DNA和RNA，目前临床上已将耐热核酸酶作为测定葡萄球菌有无致病性的重要指标之一。

4. 透明质酸酶（hyaluronidase）

能溶解细胞间质中的透明质酸，利于细菌的扩散。90%的金黄色葡萄球菌能产生此酶。化脓性链球菌的HAase分子量为39.5KD。在酸性条件下稳定，在碱性条件下易失活。最适pH值一般为酸性，在3.5～6.5之间。HAase主要水解透明质酸，促进结缔组织分解，增加组织坏死程度，并有助于毒素的吸收和扩散。

5. 酯酶（lipase）

能分解血浆和机体各部位表面的脂肪和油类，对细菌入侵皮肤和皮下组织非常重要。

6. 链球菌DNA酶（DNase）

亦称链道酶（SDB）或MF。主要由A、C、G群链球菌产生，能降解脓液中具高度黏稠性的DNA，使脓液稀释，促进病菌扩散。DNases还可以诱导TNF-α的产生。而在A群链球菌中，DNsae B分布最广，具有较强的抗原性，当机体感染A群链球菌后，能产生大量的DNase B抗体。DNase B基因包含813核苷酸，其蛋白前体包含271个氨基酸，含有43肽的前导肽，成熟蛋白228个氨基酸，分子量约为26KD。无论是核苷酸还是氨基酸序列，DNase B序列等同于SDBII，与SDBI相比，少一个N端Arg，与链球菌超抗原SpeA、SpeB、SpeC 都没有同源性。DNase B具有耐热的脱氧核糖核酸酶活性。国外对于DNA酶B研究持续多年，且已在大肠埃希菌中成功表达，但关于其致病性的问题，迄今仍然没有定论。

7. 链激酶（streptokinase，SK）

又称链球菌溶纤维蛋白酶。具有激活纤维蛋白酶原导致血栓溶解的活性，能使血液中纤维蛋白酶原变成纤维蛋白酶，可溶解血块或阻止血浆凝固，有利于细菌在组织中扩散。SK是单链蛋白，由414个氨基酸残基组成，分子量约47KD，等电点4.0～6.0。其N 端245个氨基酸残基与丝氨酸蛋白酶具有同源性，但没有丝氨酸蛋白酶活性。只有致病性的A、C、G群链球菌染色体上才有SK基因。它的存在可能与链球菌的致病性有关。

8. 聚合物因子

肠球菌可产生一种表面蛋白，能聚集供体与受体菌，以利质粒转移，在体外增强其对肾小管上皮细胞的黏附。

9. 多形核白细胞趋化因子

粪肠球菌产生的该因子可介导与肠球菌感染有关的炎症反应。肠球菌还能诱发血小板聚集及细胞因子依赖纤维蛋白的产生，与肠球菌心内膜炎的发病有关。