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，經傷口感染引起疾病。
（一)生物學性狀
破傷風梭菌菌體細長，長4～8um，寬0.zxtf.net.cn/wsj/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，產生硫化氫，形成吲哚，不能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽。對蛋白質有微弱消化作用。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。
（二)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。破傷風梭菌能產生強烈的外毒素，即破傷風痙攣毒素（Tetanospasmin)或稱神經毒素(Neurotoxin)。破傷風毒痙攣毒素是一種神經毒素，為蛋白質，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。在菌體內的痙攣毒素是單一和一zxtf.net.cn/hushi/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。當局部產生破傷風痙攣毒素后，引起全身橫紋肌痙攣。毒素在局部產生后，通過運動終板吸收，沿神經纖維間隙至脊髓前角神經細胞，上達腦干，也可經淋巴吸收，通過血流到達中樞神經。毒素能與神經組織中的神經節(jié)工苷脂結合，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甘氨酸和γ氨基丁酸，從而破壞上下神經原之間的正常抑制性沖動的傳遞，導致超反射反應（興奮性異常增高)和橫紋肌痙攣（圖14-1)。
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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、肌肉酸痛等前驅癥狀，局部肌肉抽搐，出現(xiàn)張口困難，咀嚼肌痙攣，患者牙關緊閉，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。
（三)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，應以預防為主。
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免疫，以刺激機體自動產生抗毒素。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)緊急預防如遇嚴重污染創(chuàng)傷或受傷前未經全程基礎免疫者，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，預防效果好，且互不干擾。
（2)特異治療一旦發(fā)現(xiàn)病人，應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，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防病人呼吸肌痙攣而窒息死亡。
產氣莢膜梭菌（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，其他還有產芽胞梭菌、溶組織梭菌和雙酶酸菌等。
（一)生物學性狀
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，產酸產氣，不發(fā)酵甘露糖或水楊苷，能液化明膠，產生硫化氫，不能消化已凝固的蛋白質和血清。
（二)致病物質和所致疾病
致病條件與破全國各地風梭菌相似。產氣莢膜梭菌既能產生強烈的外毒素，又有多種侵襲性酶，并有莢膜，構成其強大的侵襲力，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、透明質酸酶、膠原酶和DNA酶等，構成強大的侵襲力。根據(jù)細菌產生外毒素的種類差別，可將產氣莢膜梭菌分成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的復合物，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，透明質酸酶能分解細胞間質透明質酸，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，局部細菌繁殖產生的各種毒素以及組織壞死產生的毒性物質被吸收入血，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型產氣莢膜梭菌引起，致病物質可能為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%。
（三)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鑒定。
3．動物實驗 取培養(yǎng)液0.5～1ml給小鼠或家兔靜脈內注射，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，可見臟器和肌肉內有大量氣泡，尤以肝臟最為明顯，稱“泡沫肝”。取內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。
（四)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，所產生毒素型別多，抗原復雜，目前尚缺乏有將效的預防制劑。預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。
除早期應用多價抗毒素外，應配合手術、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。
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，產酸產氣。液化明膠，產生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，而是在細菌細胞內產生無毒的前體毒素，待細菌死亡自溶后游離出來，經腸道中的胰蛋白酶或細菌產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，其毒性只能被相應的抗毒素所中和。內毒毒素是一種嗜神經毒素，經腸道吸收后進入血液，作用于腦神經核、神經接頭處以及植物神經末梢，阻止乙酰膽堿的釋放。妨礙神經沖動的傳導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作中和試驗，或用反向間接血凝試驗。
預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防和治療。
