簡介李斯特單核細胞增生菌(Listeria monocytogenes)
尚捷醫學檢驗 陳育智編輯
一、前言
1997 年 10 月初,香港傳出美國進口的部分口味雪糕遭受李斯特菌 (Listeria) 污染,又在同月 11 日又因另一公司的香草雪糕中再度檢出此菌,那時間引發全球各地一陣恐慌,所幸在業者全面回收銷毀雪糕後並未引發重大的疫情。如果讓大家對李斯特菌傳染途徑愈了解,對此菌所造成之疾病就不至於感到害怕和恐慌。
二、生物學特性
- 分類與命名:單核球增多性李斯特菌 (Listeria monocytogenes) 在分類上屬於直立細菌目(Enbacteriales)、棒狀桿菌科 (Corynebacteriaceae)、李斯特菌屬 (Listeria)、L. monocytogenes。首先命名為 Bacterium monocytogenes (Murray et al,1924),接著改為 Listerella hepatolytica (Pirie,1927),後來又改為 Listerella monocytogenes (Pirie,1928),最後命名為 Listeria monocytogenes (Pirie,1940)。1924 年首次從患有敗血症 (septicemic syndrome) 之兔子血液中分離出 gram- positive 小桿菌 (bacillus),發現其使血液內單核白血球增多 (monocytosis) 因此以 monocytogenus 命名。為紀念 Dr. L. Lister 對此菌所引起 Listeriosis 的臨床情形有詳細記載,因此以 Listeria 為其命名。
- 菌種介紹:李斯特菌屬中共有六個菌種,其中 L. monocytogenes (單核球增多性李斯特菌,簡稱李斯特菌) 為動物及人類主要致病菌。李斯特菌在自然界中分布相當廣泛,人體若遭李斯特菌感染而發生之疾病,通稱李斯特菌症 (listerosis)。
- 自然界棲息地與宿主:李斯特菌存於自然界中,生存範圍很廣,在土壤、植物、動物、廢水、灰塵、下水道、人的食物中均有,甚至健康人身上都可以找到這種細菌,屬於動物與人類的正常菌叢。例如人類的陰道與皮膚中經常可發現此菌,另外也存在於 1 ~ 5% 的人類糞便中,因此人類感染通常是伺機性感染。李斯特菌對環境適應性強,能在高鹽濃度及酸性環境下生長。它亦屬於低溫菌,容易在溫度控制不良的食品製造加工場滋生,污染食物;尤其是未經妥善加熱處理的生肉、乳製品、生菜、冷盤及生食。
- 大小與型態:菌體長度為 1.0 ~ 2.0 μm,直徑 0.4 ~ 0.5 μm,屬於革蘭氏陽性桿菌,是一種不能產生芽孢的兼性厭氧菌,以顯微鏡觀察時通常為短桿形,具有鞭毛,在 20 ~ 25℃ 具有快速翻滾運動的特性,且抗酸性染色為陰性。有時可見略為彎曲形態,有時也會成串排列而易和鏈球菌混淆。培養較久或較老的菌 (通常在培養 2 至 5 天以上),革蘭氏染色會變成陰性。
三、流行病學
李斯特菌廣泛的存在於環境之中,要避免接觸此菌似乎有些困難。李斯特菌病是屬於動物流行病,已知可在動物中致病,如牛、羊,並造成敗血性流產和基底腦膜炎。曾經從甲殼類動物、魚類 (鱒魚)、雀鳥、扁蝨和蠅等分離出此菌。雖然健康成人對李斯特菌具有抵抗性,不會造成嚴重疾病,但有可能因為本身的抵抗力下降而發病。若接觸到有症狀的李斯特菌症患者,則其糞便帶菌率可達 26%。人類通常因飲用未徹底消毒的牛奶、污染的牛肉、乳製品和其他食物而感染。獸醫接觸已遭感染的動物可引發皮膚病;但懷孕婦女、新生兒、免疫力較低之病人 (例如愛滋病患者)、癌病患者,心臟血管疾病、糖尿病、結核病、哮喘病患及老人家等都較易受感染。懷孕婦女感染易引起菌血症,雖然造成母體死亡個案不常見,但若不幸感染給胎兒,則可導致早產或死胎。
新生兒和免疫抑制病患感染此菌時,較易引起腦膜炎和菌血症。雖然李斯特菌在 AIDS 患者中不常見,其發生率卻是一般人 64 至 145 倍。要注意的是,此菌的致病力強,在一九八七年在美國就曾有一千六百多宗感染李斯特菌案例,當中竟有四百多人因此死亡,其死亡率之高,值得大家注意。
四、傳播途徑
獸醫、屠宰場和養雞場工作人員,較常接觸動物而屬於高危險群。這種細菌會造成動物的流行性傳染病,但對於人類的感染則屬於伺機性感染。李斯特菌主要傳播途徑是從感染牛羊之發炎乳房收集乳汁的過程中遭到污染,或由牛羊的排泄物污染水源或食物所致。若牛(羊)奶未經徹底消毒,就可能出現乳製品帶菌情形。
平常我們將食物保存於冰箱的主要目的是因為細菌於低溫下不易生長繁殖,可是李斯特菌生長的溫度從攝氏一度至四十五度,所以冷藏的乳製品、冰淇淋、雪糕等都可能因產製過程消毒不完全而有帶菌危險。雖然大多數的李斯特菌感染都被認為是透過食物及水傳染給人,但若有直接暴露的機會,也可由眼睛及皮膚感染。
五、致病機轉
李斯特菌為兼性胞內寄生菌,可在巨噬細胞 (macrophage)、表皮細胞及纖維母細胞中生長。具有毒力的菌株能產生β-溶血素 (listerolysin O,與鏈球菌溶解素 streptolysin O 具有相關性),此物質有二種重要的功能,一是可幫助細菌被細胞吞噬後得以再度釋出,二是維持細菌於胞內生長。例如李斯特菌被巨噬細胞吞噬後,細胞內之溶菌體會與之結合,並企圖以溶菌酶 (lysozyme) 將細菌溶解,但細菌在溶菌酶傷害細菌前,便釋出 listerolysin O 將溶菌體膜溶解。隨後在細胞複製時,細菌外表的肌動蛋白絲狀物,會將細菌推向巨噬細胞表面,使細胞形成偽足般延伸物而幫助細菌轉移至另一吞噬細胞,此過程皆在宿主細胞內進行,可保護細菌免於與細胞外之抗體及其他殺菌因子接觸。但細菌被巨噬細胞吞噬後,其 β-溶血素 (listerolysin O) 被細胞的氧化代謝去活化,將導致細菌的死亡,故細菌是否能於宿主細胞內持續生存,其溶血素具重大意義。
六、臨床表徵
受到李斯特菌感染後,個人出現的症狀會因為年齡、性別和抵抗力強弱等而有所不同。但一般會在感染此菌後十二小時內,出現類似普通感冒的症狀,有發燒、頭痛、發冷、發熱、喉嚨痛等或腸胃不適、嘔吐、腹瀉等,而容易被忽略而延遲治療。一般來說健康的成人及小孩,對李斯特菌具有抵抗性,不會造成嚴重疾病。但如果一般成年人得到李斯特菌症後,經常會發展成腦膜炎、膿胸、腦炎、傳染性心膜炎或是敗血症。李斯特菌的致病力強,感染後的死亡率高,致死率大約是 20 ~ 50﹪。
全身性感染常發生於高危險群 (請參閱前段”流行病學”),屬於高危險群之一的孕婦,罹患李斯特菌感染症時,有些人可能毫無症狀,有些人可能極為嚴重,並殃及胎兒,其嚴重程度可能和懷孕時間的長短有關。如果在懷孕初期遭此細菌感染,李斯特菌可能透過胎盤感染胎兒,導致流產、早產或胎死腹中或出生後死亡。孕婦本身會併發循環或呼吸障礙、嘔吐、腹瀉等症狀,有時出現腦膜炎、肝臟腫大以及腿部或軀幹皮膚上之斑丘疹,更嚴重者還會引發休克而死亡。若在懷孕後期才感染此菌,通常症狀較輕微,往往不發病或僅出現和感冒相似之溫和病徵,且會自行痊癒。但分娩時胎兒會受到產道感染,可能在出生一至四星期出現細菌性腦膜炎,致死率達 15 ~ 40%。
在一般動物感染方面會在動物間相互傳播,變成大規模的流行,較有可能受感染的動物有綿羊、山羊、牛、雞、火雞、野鳥等等,但是很少感染豬和狗。受感染的動物有極高的致死率,目前在美國已被列為是通報傳染病了,在台灣目前也有零星的病例出現,值得大家警惕。
七、採檢與診斷
- 李斯特菌感染之診斷必須從無污染部位採集檢体,並且要在發病後36小時內採集,以提高分離率。
- 如果檢体中有其他菌欉,則可利用冷增菌法或選擇性培養基予以分離。
- 取自胎盤、胎糞或胃抽取液,可有助此症之及早診斷。
- 直腸或女性生殖道檢體對診斷李斯特菌較無意義。
- 血清學試驗對診斷李斯特菌並不是一項有用的工具。
八、培養與接種
- 培養特性
- 培養環境:生長溫度範圍在 1 ~ 45℃ 間,最適合生長的溫度為 30 ~ 37℃,可長時間生存於冷凍食物中。於pH值5.5 ~ 9.6之間亦可生存,無法在60℃下長時間生存,此菌70℃加熱30分鐘會死亡 (巴斯德消毒法)。利用4℃培養5 ~ 13星期仍可存活。由於李斯特菌能在較冷溫度中生長,因此可利用「冷增菌法」分離此菌 (2 ~ 4℃)。此菌生長在BAP (Blood agar plate) 上呈現β型溶血 (完全溶血) ,且產生狹窄溶血環。接種在半固體培養基培養於25℃的環境時具有運動力,且呈現傘狀生長的特性。
- 生化特性:Dextrose(+)、Mannitol(-)、Voges-Proskauer(+)、Ribose(-)、Maltose(+)、Urease (-)、Nitrate reduction(-)、Catalase(+)、H2S on TSI(-)、CAMP test (+)、Indole(-)、Gentamicin susceptible、Esculin hydrolysis(+)、6.5% sodium chloride slant(+)。
- 檢體接種:
- CSF,應至少收集 10 ml 以上 (因在無菌部位的檢體菌量較少)。
- 食物或糞便可接種 listeria enrichment medium 或 VVM modifid listeria enrichment broth ,培養在 35℃ 增菌。
- 食物或糞便檢體可接種在 tryptose broth 置於4℃增菌 1 ~ 4 週 (冷增菌法),然後次培養於 McBride Listeria agar 或 LPM agar 鑑定分離出來的菌株。
九、治療
- 臨床上可利用 penicillin G、 ampicillin、 erythromycin、 tetracycline、sulfamethoxazole-trimethoprin和 aminoglycoside 治療李斯特菌感染。
- 在體外試驗測試結果顯示 gentamycin 和 tobramycin比streptomycin、kanamycin 及 amikacin 更具療效。
- Gentamicin 合併 ampicillin 使用則具協同作用。
- 有不少調查報告發現李斯特菌已對多種抗生素產生抗藥性,包括 penicillin、erythromycin、rifampin、SXT、streptomycin, 但仍必須以藥物感受性報告作為治療之參考。
十、預防方法
- 肉類食物必須煮熟,勿吃生肉及生魚類,貝殼類食物及海產煮熟才吃。
- 避免吃未經加熱的冷凍肉類產品,應加熱足夠後再食用。
- 隔夜的食物需徹底加熱才吃。
- 處理生食和熟食的用具要分開,處理完生食後,要徹底洗淨雙手,才可處理熟食;生和熟的食物要分開貯存,熟的食物要適當遮蓋,避免受到病菌污染。
- 孕婦、嬰兒,老人家及免疫力較低的人,應避免食用來路不明的乳酪製品及生菜沙拉,應儘量避免進食冷藏及微凍即食的食物。
- 保持良好個人衛生習慣,勤洗手以、保持餐具及刀具的清潔。
- 醫療工作者及實驗室工作人員必須了解此菌之特性,此菌通常存在糞便、腦組織、血液、食物和環境中。人員可能以食入方式感染,但若是直接暴露,也可經由眼睛及皮膚感染。懷孕之實驗室人員應格外小心,本菌感染孕婦會造成懷孕後期突然陣痛,並經由胎盤感染胎兒,造成胎兒100%死亡率。
十一、參考文獻
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- Elliot T. Ryser, Elmer H. Marth. (1991) Listeria, Listeriosis, and Food Safty.
- Noel R. Krieg, John G. Holt. (1984) Bergey’ s Manual of Systematic Bacteriology. Volume(2) p.1235- 1245.
- 王聖予、李麗俐、吳秀玲、周啟馥、楊志元、陳建和編譯,1998,最新醫用微生物學(上),p.256-259。
- 蔡文城編著,1996,微生物學(第三版),p.427-429。
緒佩瑜,1997,臨床細菌學(第二版),p.21-22。