微生物学 · 5/7
経腸(糞口)経路で広がる細菌感染の病原体(一覧)とその診断
Pathogens of enterally (faecal-oral route) spreading bacterial infections (list) and their diagnosis
🧠 糞口経路fecal-oral route 糞口経路(fecal-oral route)fecal-oral route(糞口経路) で体内に入る菌は、必ずしも腸で病気を起こすとは限らない——「感染経路」と「発症する場所」を分けて考えるのがこの回の核心。 ほとんどの菌は腸管内で増殖し下痢・赤痢を起こす「真の腸管病原体」だが、Salmonella typhiやListeria monocytogenesのように、口から入って腸管壁 gut wall 腸管壁(gut wall) gut wall(腸管壁) を通過したあとは全身(血流・肝脾・神経)で病気を起こす菌も同じ経路を使う。この2群を区別すると、なぜ腸チフス Typhoid fever 腸チフス(Typhoid fever) Typhoid fever(腸チフス) が典型的な水様下痢 Watery Diarrhea 水様下痢(Watery Diarrhea) Watery Diarrhea(水様下痢) ではなく発熱性の全身疾患 systemic disease 全身疾患(systemic disease) systemic disease(全身疾患) として現れるのかが理解できる。
腸管病原体:腸そのもので発症する菌
⚠️ EHEC感染に対する抗菌薬投与は議論がある——方法論の質が高い研究では有意にリスクを上げる。 一部の抗菌薬は菌を破壊する過程で志賀毒素 Shiga toxin 志賀毒素(Shiga toxin) Shiga toxin(志賀毒素) の放出を増やし、HUS(溶血性尿毒症症候群hemolytic uremic syndrome, HUS溶血性尿毒症症候群(hemolytic uremic syndrome, HUS)hemolytic uremic syndrome, HUS(溶血性尿毒症症候群))のリスクを高めうる。メタ解析Meta-analysis メタ解析(Meta-analysis)Meta-analysis(メタ解析) では方法論の質が高い研究に限るとSTEC(EHECを含む)感染への抗菌薬投与はHUS発症リスクをオッズ比 odds ratio, OR オッズ比(odds ratio, OR) odds ratio, OR(オッズ比) 2.24倍に有意に上昇させ、ルーチンでの抗菌薬使用は推奨されないと結論 conclusion 結論(conclusion) conclusion(結論) されている1——原因菌の確定前に安易に抗菌薬を開始しない判断が重要になる。
💡 Campylobacterは腸炎で終わらず、感染後にギラン・バレー症候群 Guillain-Barré syndrome ギラン・バレー症候群(Guillain-Barré syndrome) Guillain-Barré syndrome(ギラン・バレー症候群) を起こしうる。 C. jejuniのリポオリゴ糖 lipooligosaccharide (LOS) リポオリゴ糖(lipooligosaccharide (LOS)) lipooligosaccharide (LOS)(リポオリゴ糖) がヒトのGM1ガングリオシド GM1 ganglioside GM1ガングリオシド(GM1 ganglioside) GM1 ganglioside(GM1ガングリオシド) と糖鎖 glycan (sugar chain) 糖鎖(glycan (sugar chain)) glycan (sugar chain)(糖鎖) 構造上の分子擬態 molecular mimicry 分子擬態(molecular mimicry) molecular mimicry(分子擬態) を示すため、菌に対して作られた抗体が末梢神経を誤って攻撃する——動物実験 animal testing 動物実験(animal testing) animal testing(動物実験) でも同一の末梢神経病理が再現されており、ギラン・バレー症候群Guillain-Barré syndrome ギラン・バレー症候群(Guillain-Barré syndrome)Guillain-Barré syndrome(ギラン・バレー症候群) の先行感染 preceding infection 先行感染(preceding infection) preceding infection(先行感染) としてカンピロバクター Campylobacter カンピロバクター(Campylobacter) Campylobacter(カンピロバクター) 腸炎が最多である2。ただし発症するのはごく一部で、「カンピロバクターCampylobacter カンピロバクター(Campylobacter)Campylobacter(カンピロバクター) =ギラン・バレー」と短絡させない。
腸を経由するが腸管病ではない菌
| 起因菌 | 主な病態 |
|---|---|
| Salmonella typhi、Salmonella paratyphi(正式にはSalmonella enterica亜種 subspecies 亜種(subspecies) subspecies(亜種) entericaの血清型、略式表記が「S. typhi」)3 | 腸チフスTyphoid fever腸チフス(Typhoid fever)Typhoid fever(腸チフス)・パラチフスparatyphoid パラチフス(paratyphoid)paratyphoid(パラチフス) (全身性発熱性疾患 febrile illness発熱性疾患(febrile illness) febrile illness(発熱性疾患)) |
| Listeria monocytogenes | 髄膜炎・敗血症・母児感染 |
| Clostridium botulinum | ボツリヌス症botulism ボツリヌス症(botulism)botulism(ボツリヌス症) (神経毒neurotoxin 神経毒(neurotoxin)neurotoxin(神経毒) 素による弛緩性麻痺 flaccid paralysis弛緩性麻痺(flaccid paralysis) flaccid paralysis(弛緩性麻痺)) |
| Brucella spp. | ブルセラ症Brucellosis ブルセラ症(Brucellosis)Brucellosis(ブルセラ症) (全身性) |
| Francisella spp. | 野兎病tularemia 野兎病(tularemia)tularemia(野兎病) (全身性) |
⚠️ 「腸から入る=下痢になる」とは限らない。 Salmonella typhiは腸管上皮 intestinal epithelium 腸管上皮(intestinal epithelium) intestinal epithelium(腸管上皮) を突破してマクロファージ内に潜み血流・肝脾・骨髄へ播種するため、初期は便秘傾向を示すこともあり、典型的な水様性下痢を呈するSalmonella enteritidisなどとは臨床像が大きく異なる。
診断
- 便検体:グラム染色、形態の鏡検
- 生化学的性状
- 乳糖(+):E. coli、Klebsiella
- ウレアーゼ(+):Klebsiella、Helicobacter、Proteus
- インドールindole インドール(indole)indole(インドール) (+):E. coli
- 培養培地culture medium培養培地(culture medium)culture medium(培養培地):TCBS寒天培地(チオ硫酸塩・クエン酸塩・胆汁酸塩・ショ糖寒天, thiosulfate-citrate-bile salts-sucrose agar)、EMB寒天培地eosin methylene blue agar EMB寒天培地(eosin methylene blue agar)eosin methylene blue agar(EMB寒天培地) (Eosin-Methylene Blue寒天培地)、ビスマス亜硫酸塩寒天培地Bismuth-sulfite agarビスマス亜硫酸塩寒天培地(Bismuth-sulfite agar)Bismuth-sulfite agar(ビスマス亜硫酸塩寒天培地)
菌別の特徴的所見
| 菌 | 所見 |
|---|---|
| E. coli | 急速な乳糖発酵 lactose fermentation 乳糖発酵(lactose fermentation) lactose fermentation(乳糖発酵) 菌——EMB培地 eosin methylene blue agar EMB培地(eosin methylene blue agar) eosin methylene blue agar(EMB培地) で中心が暗色の緑色の金属光沢コロニー(光沢が無い株もある)4。インドール試験indole testインドール試験(indole test)indole test(インドール試験)陽性(ピンク色pink ピンク色(pink)pink(ピンク色) のディスク) |
| Salmonella | ビスマス亜硫酸塩寒天培地Bismuth-sulfite agar ビスマス亜硫酸塩寒天培地(Bismuth-sulfite agar)Bismuth-sulfite agar(ビスマス亜硫酸塩寒天培地) でH₂S(硫化水素)産生による黒色コロニー |
| Vibrio cholerae | TCBS選択培地TCBS selective agar TCBS選択培地(TCBS selective agar)TCBS selective agar(TCBS選択培地) でアルカリ性pHにより黄色コロニー |
主要な培養培地一覧
| 培地 | 原理・用途 |
|---|---|
| Russell培地 | 糖発酵sugar fermentation 糖発酵(sugar fermentation)sugar fermentation(糖発酵) +ガス産生(アンドレード指示薬 marker 指示薬(marker) marker(指示薬) ——発酵で赤変) |
| TSI培地 | 糖発酵sugar fermentation 糖発酵(sugar fermentation)sugar fermentation(糖発酵) +ガス産生+H₂S産生(フェノールphenol フェノール(phenol)phenol(フェノール) レッド指示薬 marker 指示薬(marker) marker(指示薬) ——発酵で黄変) |
| Christensen培地 | ウレアーゼ活性(尿素→アンモニア+二酸化炭素 carbon dioxide, CO₂二酸化炭素(carbon dioxide, CO₂) carbon dioxide, CO₂(二酸化炭素)) |
| EMB培地eosin methylene blue agarEMB培地(eosin methylene blue agar)eosin methylene blue agar(EMB培地) | 乳糖発酵lactose fermentation 乳糖発酵(lactose fermentation)lactose fermentation(乳糖発酵) の判定(E. coliは中心が暗色で緑色の金属光沢4、乳糖非発酵lactose non-fermenter 乳糖非発酵(lactose non-fermenter)lactose non-fermenter(乳糖非発酵) 菌は無色〜淡い色) |
| DC培地(デオキシコール酸deoxycholic acid デオキシコール酸(deoxycholic acid)deoxycholic acid(デオキシコール酸) クエン酸寒天, Deoxycholate Citrate agar) | 赤痢菌Shigella 赤痢菌(Shigella)Shigella(赤痢菌) 用(無色コロニー) |
| ブリリアントグリーン・ビスマス亜硫酸塩培地Bismuth-sulfite mediumビスマス亜硫酸塩培地(Bismuth-sulfite medium)Bismuth-sulfite medium(ビスマス亜硫酸塩培地) | サルモネラ属Salmonella サルモネラ属(Salmonella)Salmonella(サルモネラ属) 用(黒色コロニー) |
| TCBS培地(チオ硫酸塩・クエン酸塩・胆汁酸塩・ショ糖) | コレラ菌V. cholerae コレラ菌(V. cholerae)V. cholerae(コレラ菌) 用の選択培地 selective medium 選択培地(selective medium) selective medium(選択培地) (pH9) |
💡 診断は培養から多重PCRPCR(polymerase chain reaction)パネルへ移りつつある。 症候群パネル式の多重PCR検査は、まれ・同定困難な病原体を含む複数の腸管病原体を迅速かつ同時に検出でき、従来の培養・生化学的性状検査より高い分析感度を持つ5。上表の培地・生化学的性状による古典的な同定法は今なお有用だが、臨床現場では多重PCRパネルが初期診断の主力になりつつある点に注意する。
まとめ
- 糞口経路fecal-oral route 糞口経路(fecal-oral route)fecal-oral route(糞口経路) の細菌は「腸そのもので発症する真の腸管病原体」と「腸を経由するが全身で発症する菌(S. typhi、Listeria、C. botulinum、Brucella、Francisella)」に分けて理解する。
- 真の腸管病原体にはサルモネラ属 Salmonella サルモネラ属(Salmonella) Salmonella(サルモネラ属) (非チフス性nontyphoidal非チフス性(nontyphoidal)nontyphoidal(非チフス性))、赤痢菌Shigella赤痢菌(Shigella)Shigella(赤痢菌)、Yersinia、Campylobacter、H. pylori、Vibrio cholerae、Aeromonas、C. difficile、C. perfringens、B. anthracis、病原性大腸菌5型、毒素産生性のS. aureus・B. cereusが含まれる。
- 診断は便検体のグラム染色・鏡検に加え、乳糖・ウレアーゼ・インドールindole インドール(indole)indole(インドール) の生化学的性状とTCBS・EMB・ビスマスbismuth ビスマス(bismuth)bismuth(ビスマス) 亜硫酸塩 sulfite 亜硫酸塩(sulfite) sulfite(亜硫酸塩) などの選択培地 selective medium 選択培地(selective medium) selective medium(選択培地) でのコロニー性状を組み合わせる。
- E. coliはEMB培地 eosin methylene blue agar EMB培地(eosin methylene blue agar) eosin methylene blue agar(EMB培地) で緑色金属光沢+インドール indole インドール(indole) indole(インドール) 陽性、サルモネラ属Salmonella サルモネラ属(Salmonella)Salmonella(サルモネラ属) はH₂S産生による黒色コロニー、Vibrio choleraeはTCBSで黄色コロニーという所見が鑑別の鍵となる。
- Salmonella typhiは腸管ではなくマクロファージを介した全身播種 systemic dissemination 全身播種(systemic dissemination) systemic dissemination(全身播種) で発症するため、他の腸管病原体と臨床像が異なる点に注意する。
出典
- 1.Shiga Toxin-Producing Escherichia coli Infection, Antibiotics, and Risk of Developing Hemolytic Uremic Syndrome: A Meta-analysis(Clinical Infectious Diseases・2016)方法論の質が高い研究に限ると、STEC(志賀毒素産生大腸菌、EHECを含む)感染への抗菌薬投与はHUS発症リスクを有意に上昇させ(オッズ比2.24倍)、ルーチンでの抗菌薬使用は推奨されないことを確認した。閲覧 2026-08-26
- 2.Carbohydrate mimicry between human ganglioside GM1 and Campylobacter jejuni lipooligosaccharide causes Guillain-Barre syndrome(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America・2004)抄録で、Campylobacter jejuniのリポオリゴ糖とヒトGM1ガングリオシドの間に糖鎖の分子擬態があり、このリポオリゴ糖で感作したウサギが抗GM1 IgG抗体を産生してギラン・バレー症候群と同一の末梢神経病理を来したことを確認した。抄録は先行感染について「in particular, Campylobacter jejuni enteritis」とするだけだが、2026-09-27にPMC全文(PMC509213)の序論で、C. jejuni が最も多い先行病原体(the most frequent antecedent pathogen)であり、疫学研究ではギラン・バレー症候群患者の4分の1〜3分の1が本菌感染の後に発症したとされていることを確認した。閲覧 2026-09-27
- 3.Salmonella nomenclature in the genomic era: a time for change(Scientific Reports・2021)Salmonella属は2菌種(S. bongoriとS. enterica)に分類され、ヒト感染の大半を占めるチフス性・非チフス性の血清型はいずれもS. enterica 亜種entericaに属しKauffmann-Whiteスキームで血清型(serovar)名が付与されること(例:Salmonella enterica Typhi)、すなわち「Salmonella typhi」という属+種の直接表記は正式には亜種・血清型を省略した略式表記であることを確認した。閲覧 2026-08-26
- 4.BAM Chapter 4: Enumeration of Escherichia coli and the Coliform Bacteria(U.S. Food and Drug Administration (FDA) Bacteriological Analytical Manual・2020)2020年10月版のPDFで確認した。レヴィンのエオシン・メチレンブルー(L-EMB)寒天で大腸菌を疑うコロニーは「dark centered and flat, with or without metallic sheen」(中心が暗色で平坦、金属光沢は有ることも無いこともある)と記載されていること。閲覧 2026-09-27
- 5.Multiplex Polymerase Chain Reaction Panels for Gastrointestinal Infections: Current Evidence, Regulatory Hurdles, and the Way Forward(Open Forum Infectious Diseases・2025)症候群パネル式の多重PCR検査が消化管感染症の診断を刷新し、まれ・同定困難な病原体を含む複数病原体を迅速かつ同時に検出でき、従来法より高い分析感度を持つことを確認した。閲覧 2026-08-26