导图社区 细菌学
细菌学是微生物学的一个分支学科,它主要研究细菌的形态、生理、生物化学、生态、遗传、进化、分类及其应用的科学。适合期末复习使用,可搭配课堂。
编辑于2021-08-29 10:35:29第1章 细菌的形态和结构
细菌的定义
①属于原核单细胞生物,有细胞壁,形体微小,结构简单;
②无细胞核,有拟核,无核仁及核膜;除核糖体外,无其它细胞器;
③多数在自然界中营自养性生活,少数营严格寄生性。
细菌的大小和形态
细菌大小的测量单位:微米
基本形态
染色法
革兰染色法
结晶紫初染1分钟
碘液复染1分钟
第三步95%乙醇脱色30秒
脱色失败——革兰阳性菌
保留结晶紫的紫色
脱色成功——革兰阴性菌
被复染为红色
稀释复红复染1分钟
吸干后用油镜观察
抗酸细菌
分枝杆菌属 :结核分枝杆菌/麻风分枝杆菌 因为细胞壁中含有大量脂质(lipid),通过加热和抗酸染色识别
步骤:
初染:苯酚复红初染,加热避免沸腾;
脱色:3%盐酸乙醇脱色;
脱色失败为阳性
复染:亚甲蓝复染。
结果
结果:抗酸染色阳性菌为红色,其他杂菌染成蓝色
细菌的结构
细菌的基本结构
细胞壁
成分因不同细菌而异,其主要成分是肽聚糖
聚糖支架:N-乙酰胞壁酸、N-乙酰葡糖胺组成
两个糖残基通过β-1,4-糖苷键相连
图中的M , G
四肽侧链:与聚糖支架上的胞壁酸分子连接
图中的abcd
第一个氨基酸(丙氨酸)与聚糖骨架相连
第三个氨基酸(赖氨酸)、第四个氨基酸(丙氨酸) 通过五肽交联桥连接
青霉素竞争转肽酶,抑制二者的连接
五肽交联桥:连接两个相邻的四肽侧链
五肽交联桥只有革兰阳性菌有
图中的xxxxx
五个甘氨酸
革兰阳性菌
青霉素通过阻断四肽侧链和五肽交联桥的联接,起到杀菌作用
肽聚糖有15-50层,占细胞壁干重50%~80%
革兰阴性菌
格兰阴性菌的肽聚糖只有1-2层,薄的很,没有G+的那种3D立体结构,需要其他结构来保护
第三个氨基酸不是赖氨酸而是二氨基庚二酸(DAP),直接与第四个氨基酸(丙氨酸)相连
特殊成分
G+菌细胞壁
磷壁酸:有膜磷壁酸(黏附素,膜磷壁酸:参与形成菌毛)和壁磷壁酸
磷酸二酯键连接核糖醇或甘油残基构成
作用
和致病性有关
黏附作用
重要的表面抗原
细菌的血清学分型
是某些噬菌体的受体
用于细菌的分类
有较多负电荷
离子平衡有关
稳定细胞壁
表面蛋白
A型链球菌
M蛋白
金黄色葡萄球菌
A蛋白(SPA)
G-菌细胞壁:从外到内,主要成分是脂类
脂多糖(内毒素)
LPS
特异多糖(O抗原,种特异性抗原)
菌体抗原
核心多糖
属特异性抗原
脂质A
真正起到毒性的作用(毒力因子)
没有种属特异性
因此内毒素的抗原性都是一样的
脂质双层
脂蛋白
革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁比较
溶菌酶/溶葡萄球菌素作用于肽聚糖支架上的β-1,4糖苷键
青霉素作用于四肽侧链和五肽交联桥的交联部位
所以他们对于革兰阳性菌比较有效
作用
保护细菌和维持菌体形态
屏障作用抵抗低渗环境
关于L-型细菌
受到理化或生物因素作用产生;
失去肽聚糖或脂多糖;
相关结构受到破坏或合成被抑制,但在高渗环境下仍可存活者;
高度多形性(细胞壁维持菌体形态的功能没了)
分类
原生质体
G+细菌细胞壁缺失后,仅有一层细胞膜包裹原生质,称为原生质体
原生质球
G-肽聚糖层受损后,外层仍有外膜保护,称为原生质球
培养
细菌内部本来是高渗透压的,失去细胞壁必须在高渗环境下培养
物质交换
与致病性有关
与耐药性有关
见“比较”
与染色性有关
决定细胞的染色性
见“比较”
诊断
其他
细胞膜
位于细胞壁内侧,化学组成为脂质双层,不含胆固醇!!!;革兰阴性菌的细胞膜也称为内膜。
功能
参与细胞内外的物质交换;
酶
膜上有多种酶,参与生物合成;
参与细胞的呼吸过程;细菌的细胞膜上附有相关的酶
形成中介体(拟线粒体——膜向内凹陷如同嵴),参与细菌分裂和能量提供
核质
亦称细菌染色体,特点是没有组蛋白!!!
大多数为单一闭合环状双股DNA分子,少有细菌为线性或多个DNA分子
除rRNA外基因为单拷贝,少有重复序列。没有内含子
核糖体
由50S和30S两个亚基组成,70S
五+三=七
作用机理
红霉素
与细菌核糖体50S亚基结合,阻断细菌蛋白质的合成。
链霉素
与细菌核糖体的30S亚基结合,阻断细菌蛋白质的合成
3连
质粒
染色体外的遗传物质,由闭合的环状双股DNA组成(控制某些对生命活动不那么重要的性状)
医学上比较重要的
F 质粒: 致育性质粒
R 质粒: 决定细菌耐药性
Vi质粒: 与细菌毒力有关;
Col 质粒:编码大肠埃希菌的大肠菌素
胞质颗粒(又称内含物)
由细菌储存的营养物质(多糖、脂类、磷酸盐等)堆积而成
异染颗粒是其中一种,成分是RNA和含有高能磷酸键的多偏磷酸盐颗粒,嗜碱性强,亚甲蓝染色时呈紫色,常见于白喉棒状杆菌,有助于鉴别细菌
细菌的特殊结构
荚膜
包绕在细胞壁外的一层黏液性物质
功能
抵抗吞噬细胞的吞噬和消化
抵抗体液因子的杀菌作用
毒力因子
黏附作用(芽孢没有)
必要时提供细菌代谢时所需的水分
化学组成
多糖,少数为多肽(如炭疽芽胞杆菌)
芽胞
革兰阳性菌才行
不良环境下,在体内形成的圆形或卵圆形小体
有折光性,壁厚,不易着色
芽孢壳中含有角质蛋白,化学消毒剂不易透过
功能是增强细菌抵御外界不良环境,能保存细菌全部生命所必需的物质
由于1个细菌只生成1个芽孢,1个芽孢也只生成一个菌体,所以芽孢不是细菌的繁殖方式(龙龟W)
芽胞的特性及医学意义:
抵抗力强→灭菌时,以杀死芽胞作为灭菌的指标
是外源性感染的重要来源(本身不因其疾病,发芽为繁殖体进行大量繁殖而致病)
耐热:
芽孢含水量少,蛋白质不易受热变性
芽孢的核心和皮质中含有吡啶二羧酸,可以与钙结合生成盐从而提高各种酶的热稳定性
鞭毛
功能:
H抗原
细菌鉴别
与细菌的运动有关→致病性(如霍乱弧菌的鞭毛使其具有活泼的运动能力)
注:不具有黏附功能
化学组成:主要成分是蛋白质
菌毛
菌体表面纤细的蛋白质丝状物(必须要在电镜下才能观察到!!!)
普通菌毛(common pilus)
遍布菌体全身,具有黏附细胞的能力(帮助黏附在特定部位可致病)
性菌毛(F菌毛)
1~4根,细菌通过性菌毛相互间传递遗传物质,不是所有细菌都有F菌毛
题目
G+、G-细胞壁结构差异的生物学意义
与革兰染色有关
G+
细胞壁坚韧,肽聚糖层数多而脂类含量低,酒精不容易透入
G-
与前者相反,酒精易透入,细胞内结晶紫-碘形成的复合物容易被酒精溶解脱色
与药敏性有关
G+
对青霉素和溶菌酶敏感
G-
肽聚糖含量少,且有外膜保护,对化学药物有抵抗力,且青霉素作用效果差
与致病性有关
G+
G-
细胞外膜有脂多糖(LPS),其中的脂类A是内毒素的主要毒性成分
与抗原性有关
G+
G-
LPS中的特异性多糖有种特异性,是O抗原
第2章 细菌的生理
理化性状
细菌的化学组成
细菌的物理性状
菌体半透明、表面积大、带电现象、半透性、内部渗透压高
细菌的营养与生长繁殖
营养与生长繁殖
营养物质
碳源:病原菌来源于糖类,提供能量
水
氮源
无机盐
结核分枝杆菌的载铁体导致致病性
生长因子
细菌的营养类型
自养菌
异养菌
腐生菌
寄生菌
所有病原体都是异养菌,大多属于寄生菌
摄取营养物质机制
被动扩散
主动转运
ABC转运(ABC transport),ATP-binding-cassette
离子偶联转运
基团转移
磷酸烯醇丙酮酸在细胞膜特异性载体上与葡萄糖发生反应形成6-磷酸葡萄糖
特异性转运
生长的影响因素
营养物质
pH
多数病原菌最适生长环境pH为7.2-7.6
霍乱弧菌偏碱(肠)
结核杆菌偏酸
温度
病原菌最适温度为37°C左右
气体
①专性需氧菌:如结核杆菌和霍乱弧菌
②专性厌氧菌:如破伤风杆菌(缺乏抗氧化系统)
③兼性厌氧菌:大多数病原体(有氧环境下生长的更好)
④微需氧菌:如空肠弯曲菌和幽门螺旋杆菌(一定要在低氧浓度下生长最佳)
CO2
大多利用自身代谢产生充足的CO2
渗透压:一般的培养基渗透压可以适用于大多数细菌,嗜盐菌和细菌L型需要特别的培养基
细菌的生长繁殖
细菌个体
二分裂繁殖
繁殖速度一般为20~30分钟一代,但不一定,如结核分枝杆菌的代时很长,18-20h一代
细菌群体的生长繁殖
(1)细菌分裂数量倍增所需要的时间称为代时;
(2)在人工培养条件下,细菌群体的生长繁殖过程有规律性;
(3)以培养时间为横坐标,培养物中活菌数的对数为纵坐标,可绘制出一条生长曲线
人工培养基(液体)里的才会有这种典型的曲线
①迟缓期:适应环境,积累物质
②对数期:几何级数增长
生化特性最典型
常用于细菌的保存和鉴定
对环境敏感性最高
容易诱导变异
③稳定期:数目稳定
产生一些细菌的代谢产物,例如芽孢、外毒素、抗生素,便于提取
④衰亡期:死亡>新生
细菌形态显著改变
细菌的能量代谢
以有机物为受氢体称发酵,以无机物为受氢体成为呼吸
以氧气为受氢体是需氧呼吸
以其他无机物为受氢体是厌氧呼吸
1. 糖酵解途径;
细菌的基本代谢途径
2. 磷酸戊糖途径;
为生物合成提供前体和还原能
3. 需氧呼吸;
4. 厌氧呼吸
细菌的代谢产物
吲哚(I)、甲基红(M)、VP(V)、枸橼酸盐利用(C)四种试验合称为IMViC试验
尹家V狗
通过实验结果鉴定细菌
大肠埃希菌 :“++--”
产气杆菌:“--++”
VP试验:又称为靛基质试验,吲哚与对二甲基氨基苯甲醛结合形成红色的玫瑰吲哚(某些细菌能分解蛋白胨中的色氨酸生成吲哚)
细菌的合成代谢产物
热源质
又称为致热源,是细菌合成的一种在人体内能引起发热的物质,多为革兰阴性菌的LPS;高温高压蒸汽灭菌都不会被破坏!!!250°C高温干烤才能将其破坏
液体中的热原质可以用离子交换剂或过滤方法除去
最好的方法是蒸馏
毒素与侵袭性酶
外毒素与内毒素,透明质酸酶等
色素
金黄色葡萄球菌分泌脂溶性的金黄色色素
绿脓杆菌分泌水溶性的绿色色素
抗生素
放线菌和真菌产生
有时候能杀死肿瘤细胞,能抑制微生物的生长
细菌素
具有抗菌作用的蛋白质(而抗生素不一定是蛋白质)
只能杀伤有亲缘关系的细菌,没有治疗意义但可以用来细菌分型
窄谱抗菌作用,与抗生素区分
维生素
细菌的分泌系统和免疫系统
不要求掌握
细菌的人工培养
培养细菌的方法
分离培养
培养基:固体培养基!!!
目的在于从自然物上混杂的微生物群体中获得所需要的纯种微生物
菌落(colony):一般经过18~24小时培养后,单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团,称为菌落(colony)
注意:由单个细菌分裂而来,因此表示纯菌种
纯培养
目的:获得大量的纯种细菌
挑取一个菌落,移种到另一个培养基中
培养基
(culture medium):是由人工方法配制而成的,专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。有一定的酸碱度。制成后必须经灭菌处理
分类
基础培养基
增菌培养基
根据某种细菌的营养要求,配制出专门利于某种细菌而不利于其他细菌繁殖的培养基
选择培养基
加入某些化学物质,抑制其他菌种生长而对某一菌种有益处
鉴别培养基
厌氧培养基
分类
液体
繁殖大量细菌
沉淀
链状生长的细菌沉淀生长
菌膜
专性需氧菌表面生长
浑浊
大多数细菌
固体
细菌分离纯化
半固体
观察细菌的动力和短期保存细菌
右边的细菌有鞭毛,浑浊。左边没有,沿着穿刺线生长
抑制或杀灭微生物的理化因素
历史
李斯特
手术消毒之父
塞梅尔维斯
发明了洗手
常用术语
1. 灭菌 :杀灭物体上所有微生物的方法,包括杀灭细菌芽胞、病毒和真菌等在内的全部病原微生物和非病原微生物
2.消毒 :杀死物体上或环境中的病原微生物,但并不一定杀死细菌芽胞或非病原微生物的方法
3.防腐:防止或抑制微生物生长繁殖的方法。细菌一般不死亡
3. 清洁 :是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程
4. 无菌 和 无菌操作:无菌是不存在活菌的意思,多是灭菌的结果。防止微生物进入人体或其他物品的操作技术,称为无菌操作。
物理消毒灭菌法
热力消毒灭菌法
1.干热灭菌法:(1)焚烧;(2)烧灼;(3)干烤。
2.湿热灭菌法:
湿热灭菌:强于干热。原因:菌体蛋白更易变性,穿透力较大,蒸汽有潜热效应
巴氏消毒法:
61.1-62.8°C 30min 或者 71.7°C 15-30s
用于酒类,牛奶等
煮沸法
100°C繁殖体5min,芽孢1-2h
流动蒸汽消毒法
杀灭细菌繁殖体,15-30min
蒸包子
间歇蒸汽灭菌法
100°C 15-30min,37°C过夜(芽孢进入繁殖体状态),再蒸,连续3次以上
蒸包子多蒸几次
高压蒸汽灭菌法(autoclaving)
121.3°C,103.4kPa,15-20min,除了朊粒都能灭活
背 1213 1034 1520
一般培养基,NS,手术敷料等耐高温物品的灭菌
辐射杀菌法
紫外线:240-330nm具杀菌作用,265- 266nm最强,作用于DNA形成T-T二聚体,穿透力弱,所以只能用于空气等。对皮肤眼睛有损伤
电离辐射:β、γ射线,一次性塑料制品
微波:不能穿透金属,要有一定含水量
滤过除菌法
滤过液体或空气中细菌、真菌,不能去除病毒和支原体
干燥与低温抑菌法
冷冻真空干燥
化学消毒灭菌法
高效
可以杀芽孢的
含氯消毒剂、过氧化物消毒剂、醛类消毒剂、环氧乙烷
中效
含碘和酒精类
低效
不能杀抵抗力较强病原体如TB(结核分支杆菌)
季铵盐类消毒剂、氯己定、高锰酸钾
一般对人体有害,外用或用于环境消毒
运用
医疗器械物品的消毒灭菌:
高危器械物品:进入无菌组织,应灭菌 !
中危器械物品:接触黏膜,应消毒!
低危器械物品:接触未受损皮肤,清洗消毒就行了
快速周转的医疗器械:微波、高效消毒剂等等
手和皮肤的消毒:肥皂和流动水洗手
室内空气消毒灭菌:
物理和化学
影响消毒灭菌效果的因素
微生物的种类
D值(decimal reduction time)
把细菌杀灭到原来1/10所需要的时间
抵抗力排序
真菌<细菌繁殖体<包膜病毒<无包膜病毒<分枝杆菌<细菌芽胞
生理状态
微生物数量
消毒剂的性质、浓度、作用时间
乙醇消毒最好在70%~75%之间,如果浓度太高穿透性不好
管理
核心:防扩散、防感染。对病原微生物分类管理,对实验室分级管理
病原微生物分类中:第一类和第二类统称为高致病性病原微生物
一
天花等
二
鼠疫,sars等
规则
高致病性病原微生物实验活动不得在1级、2实验室从事,需3、4级实验室
从事高致病性病原微生物相关实验应由双人操作
同一实验室同一独立安全区域内只能同时从事一种高致病性病原微生物相关活动
细菌的分类
将原核生物分为两个域,即古生菌域和细菌域,细菌域分为24个门,依次再分为纲、目、科、属、种。种之后还可以分,根据性状不同还可以分为亚种和型,亚型等
型
细菌的命名
拉丁双名法
属名+种名
Escherichia coli
中文
种名+属名
大肠 埃希菌
第3章 噬菌体
生物学性状
概念
感染细菌(放线菌、螺旋体等微生物)的病毒
特点
个体微小,可以通过细菌滤器;
无细胞结构
组成
衣壳蛋白
核酸
只能在活的微生物细胞内复制增殖,是一种专性胞内寄生的微生物;
噬菌体分布极广
严格的宿主特异性
形态
蝌蚪形、微球形和细杆形。大多数噬菌体呈蝌蚪形
结构
结构:由头部和尾部组成;
化学组成:蛋白质与核酸;
核酸类型:为DNA或RNA,大多数DNA噬菌体的DNA为线状双链;
噬菌体具有抗原性;
抵抗力:比细菌繁殖体强,(不比芽孢强),紫外和X线敏感
毒性噬菌体
毒性噬菌体(virulent phage): 能在宿主菌内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌
复制周期
没有“脱壳”这个周期
吸附
穿入
生物合成
成熟与释放
现象
液体培养基
噬菌现象可使浑浊菌液变得澄清
噬斑
在固体培养基上,将适量噬菌体和宿主菌液混合接种培养后,培养基表面可出现透亮的溶菌空斑,每个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解宿主菌后形成的
噬斑形成单位
通过噬斑计数,可测知一定体积内的噬菌体数量
温和噬菌体
温和噬菌体(temperate phage)或溶原性噬菌体(lysogenic phage) :存在溶菌性周期及溶原性周期的噬菌体。将基因组整合于宿主菌染色体中,不产生子代噬菌体,也不引起细菌裂解。噬菌体DNA随细菌基因组复制而复制,并随细菌的分裂而分配至子代细菌的基因组中。
三种存在状态
温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期(紫外线、丝裂霉素C下发生前噬菌体脱离和装配)
而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。
前噬菌体(prophage):整合在细菌染色体上的噬菌体。
溶原性细菌(lysogenic bacterium):带有前噬菌体的细菌
溶原性细菌可以抵抗同种噬菌体重复感染
溶原性转换
某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变
例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理
噬菌体的应用
1.细菌的鉴定和分型
2.检测标本中的未知细菌
3.基因工程的工具
4.用于细菌性感染的治疗
第4章 细菌的遗传与变异
变异现象
1. 遗传变异(genetic variation)
(1)只发生在少数个体
个体的发生
(2)遗传物质结构发生改变
遗传物质
(3)可稳定传给子代,产生变种或新种
繁殖和进化
(4)有利于物种的进化
2. 表型变异(phenotypic variation)
(1)外界因素所致,常波及同一环境中的大多数个体
(2)遗传物质的结构未改变
(3) 变化为可逆,表型变异不能遗传
细菌基因组
细菌基因组的主要组成
细菌染色体(bacterial chromosome)
(1)dsDNA(环状、双螺旋,大多数只有单条,霍乱弧菌有两条),单倍体,无组蛋白,无内含子
(2)大多数基因为单拷贝,而rRNA基因则为多拷贝(为繁殖做准备)
(3)代谢岛、毒力岛应该是外源性DNA片段
两侧往往有重复序列、插入序列或tRNA
G+C百分比和密码子使用偏向性与细菌染色体有明显差异
前噬菌体
质粒(plasmid)
(1)双股闭合环状DNA分子
(2)自主复制
(3)编码某些生物学表型
(4)可自行丢失和消除,与细菌生命无关
(5)分类
是否可通过细菌的接合作用传递
接合性质粒
非接合性质粒
拷贝数
严紧型质粒
紧跟基因组的复制而复制,分子量大,拷贝数很少
松弛型质粒
质粒的相容性
相容性质粒;不相容性质粒
质粒基因编码的生物学性状
F质粒
fertility
编码性菌毛有关的,介导接合传递
R质粒
resistance
接合性耐药质粒
r质粒
非接合性耐药质粒
Vi质粒
virulence
编码毒力因子
Col质粒
细菌素质粒
细菌基因组中的主要特殊结构
转位因子或转座元件
存在于细菌染色体或质粒DNA分子上一段特异性核苷酸序列片段。它能在DNA分子中移动,不断改变其在基因组中的位置
(1)插入序列(IS)
750~2000 bp
两端重复序列,与插入有关
中心序列有转位酶基因
(2)转座子 (transposon, Tn)
2000~25000 bp
两端为IS
少部分两末端没有
中心序列有与转位无关基因, 如:毒素基因、耐药基因等
能在质粒和染色体之间转位
没有自我复制能力
方式
非复制型转座
复制型转座
整合子(integron,In)
(1)定位于细菌染色体、质粒或转座子上
(2)基本结构:两端为保守末端,中间为可变区,含一个或多个基因盒
(3)整合子含有3个功能元件:特异性重组位点、整合酶基因、启动子
(4)通过接合性质粒,使多种耐药基因在细菌中进行水平传播
可以捕获和整合功能基因
细菌基因突变
变异机制
突变
1. 点突变
转换(transition)
颠换(transversion)
2. 插入或缺失突变:移码突变
染色体畸变(多点突变)
1. 染色体重排
2. 倒位
3. 重复
4. 染色体缺失
基因的自发突变
自发突变率约为每一世代10-10~10-6
突变是自发的,随机的
基因的诱发突变
人工诱导可提高突变率,称为诱发突变
(二)诱发突变发生率可达到每一世代10-6~10-4
(三)诱变剂:
物理诱变剂:X线、紫外线、电离辐射 等
化学诱变剂:
亚硝酸盐、烷化剂及吖啶橙染料
丝裂霉素、黄曲霉素B1 等
突变与选择
突变的发生是随机,不定向的在细菌群体中仅少数细菌发生突变
影印培养试验、彷徨试验
回复突变与抑制突变
(一)野生型: 从自然界分离的未发生突变的菌株
(二)突变型: 相对于野生型菌株发生某一性状的改变
(三)正向突变: 细菌由野生型变为突变型
(四)回复突变: 突变株经过第二次突变可恢复野生型的性状
1. 基因型回复突变 :机率很低
2. 表型回复突变(抑制突变):包括基因内抑制和基因间抑制
基因的转移重组
五种方式
转化
转化:受体菌主动摄取外源性游离DNA,使得。。。
供体菌死亡时释放或人工方法提取DNA
影响转化的因素:
1. 供受菌基因型
同源性;亲缘关系近,转化率高
2. 感受态
受体菌摄取转化因子(转化的DNA片段)的生理状态
感受态细菌表面带正电荷,细胞膜通透性增高
3. 环境因素
Mg2+、 Ca2+、cAMP等可维持DNA稳定性,促进转化
接合(conjugation)
通过性菌毛将供体菌DNA转给受体菌,使受体菌获得供体菌的生物学性状
F质粒(fertility plasmid, fertility factor,致育因子)
接触:细胞质沟通
转移:F质粒进入F-菌
复制:F-菌转为F+菌
高频重组菌株(high-frequency recombination strain,Hfr)
1. F质粒与染色体整合
2. 具有接合和转移功能
3. 细菌染色体转移频率高,但F质粒的基因低
由于结合时间短,只能随便转移一点片段过去
4. 用于绘制基因图
F+,Hfr,F‘都是供体菌,称雄菌
F’是质粒里多带了一点染色体基因
F-为雌菌,没有性菌毛
R质粒
1. 耐药传递因子( RTF)编码性菌毛
2. 耐药决定子( r-det)决定菌株耐药性
带有多个不同耐药基因的转座子
3. RTF和r-det可整合在一起,也可单独存在
R质粒通过接合方式传递, 又称为传染性耐药因子
r质粒: r-det单独存在,无接合传递耐药基因的功能
注:质粒是有两条链的,通过接合分过去一条链,自己的性状不会丢失
转导
以噬菌体为媒介,将供体菌DNA转给受体菌 ,使得。。。
普遍性转导
1. 毒性噬菌体或温和噬菌体介导
2. 包装错误:衣壳里的核酸没装到自己的,装到供体菌DNA了。。。。可转导任何部位细菌DNA片段
3. 转导性噬菌体
宿主菌DNA
无噬菌体DNA
结果
完全转导:转导噬菌体DNA (供体菌)整合至受体菌染色体基因组,受体菌获得供体菌遗传性状
流产转导:转导噬菌体DNA (供体菌)未整合或整合了但不能表达
局限性转导
温和噬菌体介导
不准确切离:把前噬菌体及(整合位点)两边的细菌DNA都装到衣壳里了,不是随机包装的,所以是局限性转导
受体菌获得供体菌和噬菌体DNA的打包遗传性状,不存在流产转导
转导性噬菌体
宿主菌DNA
噬菌体DNA
溶原性转换(lysogenic conversion)
整合的不是供体菌DNA而是噬菌体DNA
1. 温和噬菌体DNA与受体菌染色体整合
2. 受体菌获得噬菌体的某些生物学性状
原生质体融合
细菌形成原生质体后(青霉素或溶菌酶处理),在聚乙二醇(PEG)和高浓度Ca2+离子环境下,两个细菌细胞发生融合
融合后形成暂时的二倍体状态,染色体之间可以发生基因的交换和重组,从而获得多种不同表型的重组融合体
真菌细胞基因转移也适用,可以用来提高抗生素产量
细菌遗传变异在医学上的实际意义
细菌形态结构的变异与细菌学诊断
ho,我的鞭毛呢
细菌的耐药变异与控制
细菌毒力变异与疫苗研制
如卡介苗(毒力变异丧失毒力,保留抗原)
流行病学分析方面的应用
致癌物物质检测中的应用
注:这里面的鼠肝提取物是营养物质
基因工程方面的应用
第5 细菌的耐药性(AMR)
抗菌药物
具有抑菌或杀菌活性,用于治疗和预防细菌性感染的药物
来源
由微生物产生的叫抗生素
来源
天然
人工半合成
作用机制
干扰细胞壁合成
人体细胞无细胞壁。细菌(支原体除外)有细胞壁,主要成分为肽聚糖。
β-内酰胺类
名字来源
含β内酰胺环
β-内酰胺类抗生素主要与青霉素结合蛋白(PBPs)共价结合。抑制肽聚糖合成所需的转肽酶、内肽酶和羧肽酶活性,阻碍了肽聚糖的合成,导致细胞壁缺损,细菌裂解死亡。
青霉素→盘尼西林
药物
青霉素,xx西林
头孢xx
三代和四代临床效果差不多
五代在科研领域已经出来了
碳青霉烯类药物
亚胺培南
(+西司他丁)→泰能
临床上非常重要,治疗格兰阴性感染的最后底牌
β-内酰胺酶抑制剂
注
万古霉素也是类似这个机制(但不是这个类的药物)
结合到敏感菌细胞壁前体肽聚糖末端的丙氨酸,阻断肽聚糖合成
损伤细胞膜功能(两种机制)
多黏菌素呈两极性,其亲水端与细胞膜的蛋白质结合,亲脂端与细胞膜内磷脂(LPS)结合,破坏细胞膜完整性,导致细胞膜破裂
两性霉素B和制霉菌素与真菌细胞膜上的固醇类结合,酮康唑抑制真菌细胞膜中固醇类的生物合成,均导致细胞膜通透性增加。(该机制更主要,所以损伤细胞膜机制主要针对真菌)
抑制蛋白质合成
30S
氨基糖苷类
四环素类
链霉素
50S
大环内酯类
红霉素
氯霉素
影响核酸和叶酸代谢
作用于叶酸前体物
磺胺类
与对氨基苯甲酸的化学结构相似,竞争二氢叶酸合成酶
甲氧苄胺嘧啶
二氢叶酸中的蝶啶结构相似,抑制二氢叶酸还原酶,与磺胺药合用有协同作用
利福平
与RNA聚合酶特异性结合,抑制mRNA转录。
喹诺酮类
喹诺酮——XX沙星
抑制细菌DNA旋转酶,DNA双螺旋无法形成
全人工合成
耐药机制
细菌耐药性
概念
指细菌对抗菌药物的相对不敏感性和抵抗性。耐药菌株对特定抗菌药物的作用不敏感,使药物不能达到杀菌或抑菌效果
细菌耐药程度
用药物对细菌的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)表示。临床上当某抗菌药物对菌株的MIC大于该药物对该菌的治疗浓度时,则为耐药;反之则敏感
遗传机制
固有耐药性
intrinsic resistance
细菌本身染色体上的耐药基因或天然缺乏药物作用的靶位,可代代相传
具有种属特异性,且始终如一可以预测
举例
细菌细胞膜缺乏两性霉素B作用的靶位固醇类,所以有对两性霉素B的天然耐药性
革兰阴性菌具有的外膜通透性屏障,对万古霉素和甲氧西林等多种抗生素有耐药性
获得耐药性
耐药基因来源于基因突变或获得新基因。不止可发生于染色体上,到处都可发生
特点
突变率低,因而性质较为稳定
所有细菌群体都可以发生,本身的产生与消失与药物无关
但是药物使用剂量会影响耐药性的发生率
剂量不能小了,当然也不能太大
野生型敏感菌群中出现了耐药性,是获得耐药性与固有耐药性的重要区别
主要类型
基因突变
基因转移
是获得耐药性的主要原因。耐药基因在质粒、转座子、整合子和噬菌体等移动的遗传元件介导下转移并传播。
(1) 耐药质粒(R质粒)
在肠道菌中最常见,具有多重耐药性
致病菌几乎都有耐药质粒
尚未发现可在革兰阳性和革兰阴性菌中都能复制的质粒
通过接合的方式转移,有利于耐药性的传播
(2) 转座子的介导
比质粒更小的DNA片段,可在细菌或其他生物的基因组(染色体、质粒和噬菌体等)中移动。加速耐药质粒进化和扩大耐药性传播的宿主范围。
(3) 整合子的介导
也是移动性DNA序列。可主动捕获外源基因并使之转变为功能性基因的表达单位。 同一类整合子上可携带不同的耐药基因盒,同一个耐药基因又可出现在不同的整合子上。
两者与多重耐药密切相关
其他相关概念
交叉耐药性:细菌对某一种抗菌药物产生耐药性后,对其他作用机制相似的药物也产生耐药性
多重耐药菌(MDR):
细菌同时对多种作用机制不同或结构完全各异的抗菌药物具有耐药性,细菌同时对3种或以上作用机制不同或结构完全各异的抗菌药物具有耐药性
泛耐药菌:G-仅对多黏菌素和替加环素敏感,G+仅对糖肽类和利奈唑胺敏感。 多粘菌素有明显肾毒性和神经毒性,也算是最后底牌
全耐药
对全部抗菌药都有耐药性
生化机制
(一) 钝化酶的产生
在作用于细菌之前破坏抗菌药物活性的酶
β-内酰胺酶
特异性裂解β-内酰胺环
对抗青霉素(xx西林),头孢,碳青霉烯类药物
氨基糖苷类钝化酶
质粒介导,常出现交叉耐药
回顾:氨基糖苷类和四环素类作用于30S
其他酶类
(二) 药物作用靶位的改变
细菌改变抗生素作用靶位的蛋白结构和数量,如青霉素结合蛋白的改变导致细菌对β-内酰胺类抗生素耐药
(三) 抗菌药物的渗透障碍
细胞壁障碍和/或细胞膜通透性的变化严重影响药物效能
铜绿假单胞菌对抗生素的通透性远比其他革兰阴性菌差,是其固有耐药的主要原因之一
(四) 主动外排机制
外膜上有特殊的药物主动外排系统(外排泵)
将不同种类药物同时泵出后降低药物浓度,是多重耐药性的重要机制
(五) 细菌生物膜作用及其他
细菌生物被膜(BF)是细菌为适应环境而形成的一种群体性保护生存状态,可阻挡药物的渗入和机体免疫物质的杀伤。
抱团取暖
抗菌药物难以清除 众多微菌落产生的膜状物
胞外多糖等形成分子 和 电荷屏障 阻止药物渗入
BF内细菌低代谢和缓生长从而对抗菌药物不敏感
其中常有较高浓度的水解酶,使抗生素失活
细菌耐药性的防治
正
细菌药物敏感试验指导临床用药
反
不要滥用广谱抗生素
细菌的感染与免疫
第一节 分类
细菌:
微生态平衡
指正常微生物群与其宿主生态环境在长期进化过程中形成生理性组合的动态平衡
正常菌群
正常寄居在宿主体内,对宿主无害,有些还有利的微生物群
位置:
往往在正常人的体表和与外界相通的腔道(如口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等)表面
生理作用
生物拮抗 是微生物群内部的平衡机制
(细菌分泌物质以及争夺营养来避免其他微生物的侵入)
例如女性阴道的乳酸杆菌泌酸产生生物保护,以及大肠杆菌对于肠道部分致病菌的抑制作用
营养作用
例如大肠埃希菌合成维生素B和维生素K
免疫作用
作为交叉抗原(陪练)
例如双歧杆菌诱导机体产生SlgA和效应T细胞,抑制杀灭有共同抗原的病原菌
促进宿主免疫器官的发育, 成熟与免疫应答
抗衰老作用
例如部分细菌产生SOD,影响人体衰老进程
抗肿瘤作用
有研究报道,寄居肠道的双歧杆菌和乳酸杆菌有抑制肿瘤的作用
毒力增强的话可以升级为机会致病菌
致病菌:能导致宿主感染的细菌称为致病菌 或 病原菌
条件致病菌
在特定条件下才引起疾病,这类细菌称为条件致病菌 或机会致病菌
常见的致病条件
寄居部位改变
菌群在原寄居部位穿透黏膜等屏障引起感染
宿主免疫功能下降
菌群失调
在应用抗生素治疗感染性疾病时,细菌各种群的数量比例发生大幅度变化,从而导致疾病
可引起二重感染
细菌感染 :
是指细菌侵入机体后,进行代谢和繁殖,并与宿主相互作用,引起一系列病理变化的过程。
腔道等不属于机体内,属于体外
感染状态
显性感染
又叫临床感染,引起病理改变和临床表现
大多数传染病,显性感染只占全部受感染者的一少部分。只有少数传染病中,大多数感染者表现为显性感染
有些感染后免疫力并不巩固,容易再受感染发病。小部分显性感染者转变为病原携带状态,成为恢复期携带者
隐形感染
又叫亚临床感染,仅引起机体发生特异性的免疫应答,而在临床上不表现任何症状体征,甚至生化改变,只能通过免疫学检查才能发现
隐形感染后,大多数人获得不同程度的特异性主动免疫,病原体被清除。少数感染者转变为病原携带状态
潜伏性感染
是指病原体感染人体后,寄生在机体某些部位,由于机体免疫功能刚好只足以将病原体局限化,病原体便可长期潜伏起来,待机体免疫功能下降时,才引起显性感染
常见的潜伏性感染有疱疹、疟疾、结核等。潜伏性感染期间,病原体一般不排出体外,这是与病原携带状态的不同之处
带菌状态
按其发生于显性感染或隐性感染之后分为恢复期与健康携带者
所有病原携带者都有一个共同特征,即不显出临床症状而能排出病原体,因而成为重要的传染源。并非所有的传染病都有病原携带状态
第二节 细菌的致病作用
毒力表示病原菌致病性的强弱程度,由侵袭力和毒素和其他毒力因子决定
半数xx量:指规定条件下能引起半数动物/细胞xx的细菌数量或者毒素剂量
致病岛(PAI)/毒力岛:病原菌基因组内簇集存在的与毒力相关的DNA序列
细菌的毒力
侵袭力
侵袭力
突破宿主皮肤、黏膜等生理屏障,进入机体并在体内定植和繁殖扩散的能力
因素
1. 黏附素(adhesin)
细菌表面与黏附有关的分子
分为
菌毛黏附素
非菌毛黏附素
G+细胞壁(磷壁酸等)
G-外膜蛋白
定植因子
2. 荚膜(capsule)
具有介导黏附,抗吞噬和抵抗宿主体液中杀菌物质的作用
3. 侵袭素(invasin)
与细菌入侵宿主细胞并向周围细胞组织扩散息息相关
与相应受体结合,实现让细胞肌动蛋白多聚化,细胞膜变形内陷吞入细菌,再将细胞释放入基底面等部位
4. 侵袭性酶类
如葡萄球菌凝固酶、透明质酸酶、IgA蛋白酶等
有利于致病菌的抗吞噬作用并向周围组织扩散
链球菌
透明质酸酶
分解透明质酸
链激酶
溶解纤维蛋白
用来对付血小板产生的小血栓
链道酶
切断高粘度DNA链
用来对付死亡细胞释放出的基因组DNA,脓液稀薄,可快速扩散感染
5. 细菌生物被膜(bacterial biofilm,BF):是由细菌及其所分泌的胞外多聚物附着在有生命或无生命材料表面而形成的膜状结构,是细菌的群体结构。
典型例子:铜绿假单胞菌、表皮葡萄球菌
细胞外多聚物
胞外多糖、蛋白质、DNA等
作用机制:细胞附着、形成屏障、信号传递、基因传递
意义
基因传递有利于
多重耐药
毒力转移
有利于感染
毒素
外毒素
外毒素(exotoxin)
是细菌合成并分泌(或释放)的毒性蛋白质。主要是革兰阳性菌产生
人话:专门用来攻击宿主的生化武器,全都是蛋白质
主要性质
1)细菌外毒素的化学本质是蛋白质:A(活性单位)、B(结合单位)两个亚单位;
2) 抗原性强:类毒素(经过0.4%甲醛处理除去A单位)但保留抗原性;
3) 毒性作用强且对组织器官有高度选择性;
4) 绝大多数外毒素不耐热。
种类
1) 神经毒素:破伤风痉挛毒素、肉毒毒素等
2) 细胞毒素:能通过抑制蛋白质合成,破坏细胞膜等。例如白喉毒素通过灭活蛋白合成延长因子eEF-2上,使其失活,从而抑制蛋白质合成,损伤宿主细胞。
3) 肠毒素:作用于肠上皮细胞、引起肠道功能紊乱的毒素
内毒素
(endotoxin)是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组分,只有在细菌死亡裂解后才被释放出来!!!其分子结构由O特异性多糖、核心多糖和脂质A三部分组成
主要特点
对理化因素稳定;
毒性作用相对较弱且对组织无选择性;
抗原性弱;
不能用甲醛液脱毒而成为类毒素
病理生理反应
和免疫关系很大
1)发热反应:极微量内毒素就能引起人体体温上升。
免疫细胞看到LPS,释放细胞因子使体温调定点升高
2)白细胞反应:初期中性粒细胞下降,数小时后数量显著增加。(伤寒沙门菌是例外,一直下降)
3)内毒素血症与内毒素休克:毒素诱生TNF-α、IL-1等生物活性物质,血管扩张、通透性增加,毛细血管灌注不足、缺氧、酸中毒等(即是DIC,弥散性血管内凝血),回心血量不足,导致休克
致病机制
体内诱生抗原
有些细菌基因人工培养时不表达,进入宿主细胞后才被诱导表达
超抗原
免疫病理损伤
病原菌的侵入数量
细菌致病的数量与细菌的毒力及宿主的免疫力有关
鼠疫——几个细菌即可致病
伤寒——几亿到十亿个
病原菌的侵入门户
第三节 宿主的抗感染免疫
天然免疫
屏障结构
皮肤与黏膜屏障
真正的第一个屏障
物理屏障
化学屏障
微生物屏障
血脑屏障
胎盘屏障
吞噬细胞
病原菌侵入体内后,首先遭遇吞噬细胞的吞噬作用
过程
识别:
杀灭
不依赖O2
酸性PH、防御素、乳铁蛋白、溶菌酶等
氧依赖
被称为呼吸爆发
非MPO(髓过氧化物酶)介导
活性氧中介物 ROI
活性氮中介物 RNI
MPO介导
后果:
完全吞噬
不完全吞噬
吞噬细胞输了
从吞噬体里打洞跑到胞浆里
阻止溶酶体和吞噬体膜融合
抑制活性氧/氮中间物的产生
中和酸性的PH
抗原提呈
组织损伤
自噬:指细胞内的双层膜结构包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质或外来异物形成自噬体,然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,利用溶酶体内的水解酶降解其包裹的内容物,为细胞的重建、再生和修复提供必需原料,以实现细胞稳态和细胞器的更新
免疫分子
补体
溶菌酶(lysozyme) 为一种碱性蛋白,主要来源于吞噬细胞
抗微生物肽
乙型溶素
适应性免疫
体液免疫
细胞免疫
黏膜免疫
抗细菌免疫的特点
由于大多数致病菌为胞外菌,以体液免疫为主
抗胞内菌免疫
(一)吞噬细胞:产生ROI, RNI等活性中间体杀菌。
(二)细胞免疫:主要是通过Th1细胞和CTL细胞来完成的
(三)特异性抗体:帮助阻断胞内菌的扩散(细胞外)
第四节 感染的发生与发展
来源与传播
来源
途径
感染的类型
隐性感染
显性感染
按感染部位
局部感染
脓肿等
全身感染
二重感染:大量使用抗生素引起菌群失调等造成的感染
图
毒血症
致病菌局部生长繁殖,产生的外毒素进入血循环,损伤特定部位
白喉、破伤风
菌血症:
病原菌由局部进入血液,一过性短暂通过血循环(在血液中没有生长繁殖),到达体内适应部位后才繁殖和致病
内毒素血症
革兰阴性菌在宿主体内感染使血液中出现内毒素引起的症状。如发热、DIC、休克等
败血症
病原菌本身就在血液中大量繁殖和产生外毒素,引起全身性严重中毒症状
例如鼠疫耶尔森菌
脓毒血症
化脓性细菌引起的败血症
特点:化脓性细菌在血液中繁殖并扩散到其他组织器官,产生新的化脓性病灶所引起的症状
例如金黄色葡萄球菌脓毒血症
带菌状态
第五节 医院感染(非重点)
医院感染:
不说人话:也被称为院内感染或医院获得性感染,主要是指患者住院期间发生的感染、医院内获得而出院后发生的感染、患者入院前已发生的直接与前次住院有关的感染以及院内工作人员在院内获得的感染
说人话:在医院内获得的感染都叫医院感染
内源性医院感染
内源性医院感染(endogenous nosocomial infection)亦称自身感染,是指患者在医院内由于某种原因(如抗生素),自身体内寄居的微生物(包括正常菌群和潜伏的致病性微生物)大量繁殖而导致的感染
外源性医院感染
1. 交叉感染(cross infection)
2. 环境感染(enviromental infection)
3. 医源性感染(iatrogenic infection)
医院感染的特点
最经常出现在ICU
主要为机会致病菌
以革兰阴性杆菌为主
常具有多重耐药性
常发生种类的变迁
医院感染的预防和控制
消毒灭菌
隔离预防
合理使用抗菌药物
第7章 细菌感染
细菌感染的实验室诊断
临床标本的采集与运送原则
采集
最佳时间采集
早期采集
尽可能在使用抗菌药物之前
标本不可以直接用消毒剂消毒
无菌操作
选感染部位
双份血清
分别是急性区和恢复区
标本运送
做好标记
置于密闭容器内
尽快送检
格兰阴性菌(例如奈瑟菌)送检的时候要保温,不能冷藏
细菌的形态学检查
不染色标本
暗视野显微镜
相差显微镜
染色
抗酸染色鉴定分枝杆菌属
革兰染色
细菌的分离培养与鉴定
直接涂片镜检
在形态和染色性上有特征的致病菌,直接涂片染色后镜检有助于初步诊断。例如痰液标本抗酸染色后见到红色的细长杆菌,即可初步诊断为结核分枝杆菌
细菌的分离培养:是微生物学诊断的金标准
阳性率比直接涂片镜检高,但需要的时间比较久
生化试验
有关酶类和代谢产物可作为鉴别细菌的重要依据
血清学鉴定
(1)利用已知的特异性抗体检查未知的纯培养细菌
(2)对细菌进行种、群、型的鉴定
(3)常用方法是玻片凝集试验
药物敏感试验
最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)
能够完全抑制培养基中细菌生长的最低药物浓度
最低杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC)
能够杀死培养基中细菌的最低药物浓度
方法
纸片扩散法
在琼脂平板上接种待检病原菌;贴含有定量抗生素的纸片后培养;纸片上的抗生素向周围琼脂中扩散,形成了逐渐减小的药物浓度梯度;根据药物纸片周围抑菌环的有无和大小来判定试验菌对该抗菌药物耐药或敏感。
稀释法
以一定浓度的抗菌药物与含有待检细菌的培养基进行一系列不同倍数稀释(通常为双倍稀释),经培养后观察其最低抑菌浓度
浓度梯度琼脂扩散法(E-test法):将稀释法和扩散法的原理相结合,使用预先设定的稳定且连续的抗菌药物浓度梯度,采用琼脂培养基培养以确定不同菌药物对微生物的最低抑菌浓度(MIC)。
自动微生物鉴定及药敏分析系统
细菌成分的检查
免疫学检验技术
分子生物学检验技术
核酸杂交:对尚不能或难以分离培养的病原菌尤为适用
PCR:用于常规培养困难或耗时太长的病原体以及细菌毒素基因
质谱分析法
生物芯片技术
细菌感染的血清学诊断
细菌感染的特异性防治
机体获得特异性免疫力的方式
自然免疫
主动免疫:隐性或显性感染
被动免疫:获得母体的Ab(胎盘/初乳)
人工免疫
主动免疫
疫苗
死疫苗 :用物理、化学方法杀死病原微生物,但仍保持其免疫原性的生物制剂;常用的有:伤寒、霍乱、流行性脑膜炎、钩端螺旋体病等。
活疫苗 :亦称减毒活疫苗,是通过毒力变异或人工选择法(如温度敏感株)而获得的减毒或无毒株,或从自然界直接选择出来的弱毒或无毒株经培养后制成的疫苗。常用的有:卡介苗、鼠疫、炭疽等细菌性减毒活疫苗
缺点
仍保留一定毒力,可能毒力回复,在免疫缺陷个体可能诱发严重疾病
对保存和运输要求很高
类毒素
外毒素经0.3%~0.4%甲醛处理后,失去了毒性但仍保持免疫原性的生物制品
加入吸附剂(佐剂)可延缓类毒素在体内的吸收时间,刺激机体产生足量的抗毒素。
举例:白喉类毒素、破伤风类毒素
多糖疫苗
提取纯化细菌中能引起特异性保护作用的多糖成份制备而成
多糖结合疫苗
将细菌的聚糖共价连接到适当的蛋白载体上而制备形成
联合疫苗(combined vaccines):由不同抗原组分混合制成的疫苗,包括多联疫苗与多价疫苗
基因工程疫苗
被动免疫:抗毒素或丙种球蛋白等
抗毒素
将类毒素或外毒素给马免疫制成
用途:外毒素所致疾病的治疗和紧急预防
缺点是可能引起超敏反应
精制破伤风、白喉和肉毒抗毒素以及多价精制气性坏疽抗毒素等
丙种球蛋白
用途:某些感染性疾病的紧急预防、烧伤患者预防感染、丙种球蛋白缺乏症患者、经长期化疗或放疗的肿瘤患者等。
抗菌血清
已基本被淘汰
细菌感染的抗菌药物治疗原则
无
球菌
各论的学习:三性两法
生物学特性
致病性
免疫性
微生物检查法
防治方法
化脓性球菌:
引起人类化脓性感染的致病性球菌,包括G+的葡萄球菌、链球菌、肠球菌和G-的两个奈瑟菌。共同形态结构特点:球形,无鞭毛和芽孢
葡萄球菌属
葡萄球菌
生物学特性
形态与染色
(1)染色:革兰染色阳性(G+);衰老,死亡,被吞噬后转位阴性
(2)形态:球形,葡萄串状排列;
(3)特殊结构:都没有,体内可能有荚膜
培养特性
(1)条件:兼性厌氧 ,营养要求不高
(2)菌落:不同颜色的脂溶性色素,致病性呈金色
(3)溶血:致病菌株在血平板上可形成透明溶血环(β溶血)(α溶素)
生化反应
(1)分解糖类:产酸不产气;
(2)触媒(过氧化氢酶)试验:阳性(链球菌的触媒实验是阴性,用于区分)
(3)甘露醇试验:致病株能分解甘露醇
抗原
(1)葡萄球菌A蛋白(SPA):菌体表面蛋白
激活补体,促T、B细胞分裂,引起变态反应等
(属特异性,90%以上金葡都有,但不是全有)
可与IgG(除了IgG3) 的Fc段非特异性结合,IgG的Fab段仍能和相应抗原特异性结合→协同凝集试验(应用:集合抗原抗体复合物)。另一方面通过与巨噬细胞竞争Fc段从而抵抗吞噬
(2)荚膜多糖:利于细菌黏附;
(3)细胞壁多糖:具有群特异性。
分类
(1)按色素及生化反应不同:分3种 — 金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌(机会致病)、腐生葡萄球菌(不致病);
(2)按血浆凝固酶分类:2类
阳性
可被相应的噬菌体裂解
阴性
(3)根据16SrRNA分类
抵抗力
(1)较强:;
耐干燥; 耐高盐(10-15%NaCl); 80℃ 30min 死亡
对消毒剂和碱性染料敏感
(2)耐药性:较强,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA);
致病性(金葡)
致病物质
表面结构蛋白
黏附素、荚膜、胞壁肽聚糖和SPA等
酶
凝固酶
能使加有抗凝剂的人或兔血浆凝固,是致病性的重要标志
两种:
细菌分泌出的游离凝固酶:(类似凝血酶原)
被激活后成为凝血酶样物质
试管法检测菌液
在细菌表面的结合凝固酶:(纤维蛋白原受体)
玻片法检测(兔血浆中出现聚集成团现象)
作用:在机体内凝固血浆,保护细菌,抵抗吞噬和杀菌物质,使感染局限化,形成血栓
其他酶类:
①纤维蛋白溶酶
激活纤维蛋白酶原,溶解纤维蛋白,利于细菌扩散(凝固酶猥琐发育,纤溶酶出发推塔)
(同链激酶)
②透明质酸酶
同样是利于细菌扩散
③脂酶
溶解脂肪,利于扩散
④耐热核酸酶
用于检查有无致病性
(同链道酶)
毒素(重点)
葡萄球菌溶素:能损伤细胞膜,破坏红细胞等多种组织细胞,有致病作用的主要是α溶素,引起β溶血
杀白细胞素:破坏中性粒细胞和巨噬细胞;
肠毒素:耐热,耐胃蛋白酶,还具有超抗原活性。食入后引起急性胃肠炎(作用于神经细胞受体,刺激呕吐中枢,不会破坏胃粘膜);
气雾剂吸入可引起多器官损伤,是一种生化武器
表皮剥脱毒素(表皮溶解毒素):裂解细胞间桥小体,引发表皮剥脱(新生儿多),即烫伤样皮肤综合征(SSSS)
毒性休克综合征毒素-1(TSST-1):和肠毒素一样也有超抗原性质。 能引起发热,增加对内毒素的敏感性,发生多器官功能紊乱。引起毒性休克综合症
简记:菩萨尝皮毒
所致疾病
化脓性感染:以脓肿形成为主的各种化脓性炎症。有三种形式:
皮肤化脓性感染:如毛囊炎、疖、痈、伤口化脓及脓肿等;
各种器官的化脓性感染:如气管炎、肺炎、中耳炎等;
全身感染:败血症、脓毒血症等。
毒素性疾病:由外毒素引起的中毒性疾病。
食物中毒
烫伤样皮肤综合征
毒性休克综合征(TSS)
免疫性
人类对葡萄球菌有一定的天然免疫力;
感染后建立的特异性免疫力不强,故可反复感染
微生物学检查法
致病性鉴定依据
①金黄色色素
②溶血性
③凝固酶试验
④耐热核酸酶试验
⑤分解甘露醇产酸
凝固酶阴性葡萄球菌(非重点,留个印象就行)
链球菌属
分类
按溶血现象
(1)甲型溶血性链球菌:菌落周围有l~2mm宽的草绿色溶血环,称甲型溶血或α溶血,又称草绿色链球菌,多为机会致病菌。
(2)乙型溶血性链球菌:菌落周围形成一个2~4mm宽、界限分明、完全透明的无色溶血环,称乙型溶血或β溶血,亦称溶血性链球菌,致病力强,常引起人类和动物的多种疾病。
(3)丙型链球菌:不产生溶血素,菌落周围无溶血环,亦称不溶血性链球菌。一般不致病,常存在于乳类和粪便中。
按抗原结构分类
(1)细胞壁抗原(C多糖抗原):群特异性,对人致病的链球菌菌株90%左右属A群(与乙型溶血链球菌往往交叉)
(2)表面蛋白抗原:根据M抗原不同分型
按生化反应分类
(1)生化反应
(2)根据对氧的需要:分为需氧、兼性厌氧和厌氧链球菌,前两类对人有致病性。
化脓性链球菌对杆菌肽敏感
肺炎链球菌对胆盐敏感
A群链球菌
A群链球菌
生物学性状
形态与染色
(1)染色:革兰染色阳性(G+);
(2)形态:球形或卵圆形,链状排列;
(3)特殊结构:培养早期 (2~4h) 有荚膜。有菌毛,其他无
胞壁外有菌毛样结构和M蛋白。
培养一段时间后产生透明质酸,荚膜消失
培养特性
(1)条件:营养要求高(含血液、血清等),少数专性厌O2 ;
(2)溶血:血平板上可形成透明溶血环(β溶血)
生化反应
(1)分解糖类:分解葡萄糖,产酸不产气;
(2)触媒试验:阴性;(与金葡区分)
(3)不分解菊糖,不被胆汁导致自溶(与肺炎链球菌区分)
抗原
(1)多糖抗原(C抗原):细胞壁的多糖组分,为群特异性抗原;
(2)表面抗原:细胞外壁的菌毛样结构。具有型特异性,位于C抗原外层。 与致病性相关的是M抗原;
(3)P抗原(核蛋白抗原):无特异性,与葡萄球菌有交叉。
抵抗力
较弱,但耐干燥(数月),极少有耐药性
致病性
致病物质
胞壁成分:
M蛋白:A群胞壁中的表面蛋白组分。抵抗吞噬;为异嗜性抗原,与某些超敏反应性疾病(风湿热等)有关;
黏附素
肽聚糖
非特异性
外毒素类
致热外毒素:又称红疹毒素,由溶原菌产生(对比白喉毒素),引起猩红热。跟葡萄球菌TSST-1一样具有超抗原作用,可以导致STSS;
链球菌溶素:溶解红细胞,破坏白细胞和血小板,根据对O2的稳定性,分为两种:
链球菌溶素O (SLO):对O2敏感,强抗原性,临床可通过测定“O”抗体效价,辅助诊断风湿热(区分于猩红热)
有巯基可被氧化为二硫键,之后溶素就没有溶血活性了
对中性粒细胞有破坏作用,对心肌有急性毒性
测定抗体含量可以作为新近感染指标
链球菌溶素S (SLS): 对O2稳定,无抗原性(β溶血就是他的作用!)
侵袭性酶
透明质酸酶:能分解细胞间质的透明质酸
链激酶(SK):溶纤维蛋白酶,可溶解血块或阻止血浆凝固
链道酶(SD): DNA酶,能降解脓液中具有高度黏稠性的DNA,使脓液稀薄
促进病菌扩散
疾病
(1)化脓性感染
(2)毒素性疾病:猩红热、链球菌毒素休克综合征(STSS)
(3)超敏反应性疾病:风湿热和急性肾小球肾炎等
金葡菌不引起该类疾病
免疫性
感染后可获得对同型链球菌的特异性免疫力。但因各型之间无交叉免疫力,故常可反复感染;
检查
治疗:首选青霉素G
肺炎链球菌
生物学性状
形态与染色
(1)染色:革兰染色阳性(G+);
(2)形态:菌体呈矛头状,多成双排列,宽端相对,尖端向外,菌体周围显示有透明环(荚膜);
所以又叫肺炎双球菌
(3)特殊结构:有荚膜
培养特性
(1)条件:营养要求高(含血液、血清等),兼性厌O2 ;
(2)溶血:草绿色α溶血环。
(3)产生自溶酶(自杀酶)
能被胆汁或胆盐等物质激活,加速细菌溶解
生化反应
(1)分解糖类:分解各种糖,产酸不产气;
(2)胆汁溶菌试验(+)
抗原
(1)荚膜多糖抗原(致病)
(2)菌体抗原:C抗原与M蛋白(只用来分型,不致病)
抵抗力
对理化因素抵抗力较弱,对一般消毒剂敏感。荚膜株抗干燥力较强。
致病性
致病物质
(1)荚膜:抗吞噬,主要侵袭力☆;
(2)肺炎链球菌溶素O:与胞膜胆固醇结合,溶解红细胞;
(3)脂磷壁酸(LTA)、F蛋白、M蛋白:粘附作用;
(4)神经氨酸酶:新分离菌株出现,与定植、繁殖和扩散有关
所致疾病
(1)大叶性肺炎;
狗血剧中青年淋雨后易得
(2)支气管炎
免疫性
可建立较牢固的型特异性免疫;
有多个型的话制备疫苗就得制备“多价疫苗”
主要是产生荚膜多糖型特异抗体
微生物学检查法
与甲型溶血性链球菌鉴别:
胆汁溶菌试验
胆汁刺激细菌更快产生自溶酶
菊糖试验
大多数新分离出的肺炎链球菌可发酵菊糖
Optochin 敏感试验
肺炎链球菌溶菌圈直径比较大
盐酸乙基氢化羟基奎宁对肺炎链球菌有特异抑制作用
荚膜肿胀试验
特异性抗血清与相应细菌的荚膜抗原特异性结合形成复合物时,可使细菌荚膜显著增大出现肿胀
动物毒力试验
肺炎链球菌都是阳性
防治原则
预防:多价肺炎链球菌荚膜多糖疫苗;
治疗:首选青霉素G
其他医学相关链球菌
(一) B 群链球菌:机会致病
新生儿败血症!!!
(二) D群链球菌:机会致病
尿路感染, 腹膜炎,败血症,心内膜炎。
(三) 甲型溶血性链球菌:有五个型
草绿色链球菌
口腔正常菌群:是引起感染性心内膜炎最常见的细菌
变异链球菌:牙菌斑、龋齿。
肠球菌属(非重点)
生物学性状
分类
粪肠球菌、屎肠球菌(主要致病菌)、坚韧肠球菌
形态与染色
染色:革兰染色阳性(G+)
培养特性
条件:营养要求较高(含血液、血清等),兼性厌O2 ;
致病性
致病物质
1. 碳水化合物黏附素:通过表面的黏附素吸附至肠道、尿路上皮细胞及心脏细胞;
2. 聚合物因子:一种表面蛋白,能聚集供体与受体菌,以利质粒转移;
不产生毒素和水解酶
所致疾病
尿路感染:为粪肠球菌所致感染中最为常见的,绝大部分为医院感染;其他还有腹腔和盆腔感染
约5%~20%的心内膜炎
耐药性好
1.对青霉素耐药机制:青霉素的亲和力减低,可导致耐药;另外,青霉素充其量只能抑菌,不能杀死它
2.对氨基糖苷类的耐药性:细胞壁渗透障碍及质粒介导的氨基糖苷类钝化酶可导致中度及高度耐药;
3.对万古霉素的耐药性:带有含抗万古霉素基因的转座子( VanA )或染色体携带耐药基因
奈瑟菌属
共同特点
G-球菌,成双排列,有荚膜和菌毛;
营养要求高:巧克力色培养基(血琼脂平板80°C加温获得,5~10% CO2 ,低于30℃不生长)
抵抗力很弱(奈瑟菌不能冷藏送检,要保湿,保暖,立即送检 )
脑膜炎奈瑟菌
生物学性状
形态
菌体呈肾形或豆形双球菌,在患者脑脊液中,多位于中性粒细胞内。特殊结构:新分离菌株有荚膜和菌毛,无鞭毛
诊断:中性粒细胞内、外有革兰阴性双球菌,可做出初步诊断
培养特性
菌落:似露滴状;
溶血:血平板上不溶血;
产生自溶酶,人工培养物超过48小时常死亡
生化反应
分解糖类,产酸不产气
抗原
(1)荚膜多糖抗原:群特异性, C群致病力最强,但我国以A型为主;
(2)外膜蛋白抗原:型特异性
(3)脂寡糖抗原 (LOS ,类似于脂多糖 LPS)
致病性
致病物质
(1)荚膜
(2)菌毛:黏附
(3) IgA1蛋白酶:破坏IgA1,帮助细菌黏附于细胞黏膜;
(4)外膜蛋白
(5)脂寡糖(LOS) :主要致病物质,其作用与LPS相似
所致疾病
流行性脑脊髓膜炎(流脑) ;
不是乙脑
3种临床类型:普通型、暴发型和慢性败血症型。
细菌侵入途径:细菌→鼻咽部隐匿,繁殖(菌毛作用)→血流→菌血症/败血症→血脑屏障→脑脊膜
症状:
前驱期:上感;
败血症期:突发寒战、高热、皮疹;
脑膜炎期:多与败血症期同步出现,剧烈头痛、频繁呕吐、颈项强直等脑膜刺激征;
恢复期
免疫性
以体液免疫为主;
6个月-2年婴儿免疫力低是易感人群(不是6个月内哦)
微生物学检查
抵抗力很弱(奈瑟菌不能冷藏送检,要保湿,保暖,立即送检 )
诊断:中性粒细胞内、外有革兰阴性双球菌,可做出初步诊断
可以用磺胺类药物预防
治疗:首选青霉素G,剂量要大
淋病奈瑟菌与脑膜炎奈瑟菌的区别
标本:
泌尿生殖道脓性分泌物或子宫颈口表面分泌物;
中性粒细胞内有革兰阴性双球菌(脓液肯定有中性粒细胞),可做出初步诊断
菌毛:脑膜炎的菌毛主要是黏附在鼻咽部,而这个则是黏附至人类尿道黏膜上,不易被尿液冲掉;抗吞噬作用明显,被吞噬后仍可在吞噬细胞内寄生;
所致疾病
(1)淋病,主要通过性接触传播;
(2)淋球菌性结膜炎:母婴传播
区分!!!
性病淋巴肉芽肿、包涵体结膜炎和包涵体脓漏眼是沙眼衣原体引起的
主要症状:尿频、尿痛、尿道流脓、宫颈可见脓性分泌物。扩散至生殖系统可致慢性感染
防治原则
预防:避免性传播;新生儿用氯霉素链霉素合剂滴眼
第9章 肠杆菌科
第一节 概论
为什么叫肠杆菌
一大群居住在人和动物肠道中
生物学性状近似的革兰阴性杆菌
(中间那两个可以获得质粒、噬菌体等上面毒力基因获得毒力)
共同特性
相似的形态结构
G-小杆菌
多数有鞭毛、菌毛
志贺菌无鞭毛!!!(菌毛还是有的)
少数有荚膜
培养条件
营养要求低,普通培养基,常用选择鉴别培养基(SS平板)
生化反应
乳糖发酵实验可以用来初步鉴别肠道致病菌和非致病菌(非致病菌在肠道寄生,缺氧,一般可以发酵乳糖)
抗原结构
分型的依据
埃希菌属
人类和动物肠道中的正常菌群,以大肠埃希菌(E. coli)最为重要,出生后数小时就进入肠道,并终生伴随。少数特殊菌株能致病,称致病性大肠埃希菌
肠道内99%以上的细菌为厌氧菌,人们往往用需氧培养得到大量大肠埃希菌而误解觉得大肠埃希菌最多。。。
生物学性状
上面已经提及了大部分
有一小部分有荚膜
IMViC试验区分于产气肠杆菌
抵抗力
不强 60℃ 30分钟杀死,但在自然界生存力强
胆盐与煌绿能抑制大肠埃希菌生长(用于选择培养)
致病物质
黏附素(adhesin)——紧密黏着在泌尿道和肠道上皮细胞
外毒素
(1)志贺毒素Ⅰ和Ⅱ(Stx-1,Stx-2)
(2)耐热肠毒素 a 和 b(STa,STb)
(3)不耐热肠毒素Ⅰ和Ⅱ(LT-Ⅰ,LT-Ⅱ)
(4)溶血素A(HlyA)
其他
(1)内毒素
(2)荚膜(K抗原)
(3)载铁蛋白
(4) Ⅲ型分泌系统
所致疾病
肠道外感染——异位感染,内源性感染为主
(1)败血症
(2)新生儿脑膜炎
(3)泌尿道感染(最多见):膀胱炎、肾盂肾炎、无症状菌尿症等
女性常见;男性多见于>45岁,前列腺肥大;尿道诊疗性操作
尿路致病性大肠埃希菌:黏附素(各种菌毛)、HlyA(溶血素A)
(4)其他化脓性感染
肠道内感染——外源性感染-胃肠炎
肠产毒型大肠埃希菌(enterotoxigenic E. coli, ETEC) toxic
1株大肠埃希杆菌可同时产生LT和ST,也可只产生1种
LT(不耐热肠毒素)也是激活腺苷酸环化酶,与霍乱毒素机制相同,症状稍轻。
ST(耐热肠毒素)激活鸟苷酸环化酶。都是B亚单位与GM1(神经节苷脂)接合
作用于小肠
引起氯化物的过量分泌,同时抑制氯化钠的吸收,最终导致体液的过量分泌
是儿童和旅行者腹泻的主要原因
肠侵袭型大肠埃希菌 (enteroinvasive E. coli,EIEC ) invade
不产生肠毒素,表型和致病性类似志贺菌
侵入结肠黏膜上皮,杀死感染细胞并扩散到邻近细胞,引起类似细菌性痢疾的腹泻
肠致病型大肠埃希菌 (enteropathogenic E. coli, EPEC) pathology
①bfp(束形成菌毛)与黏膜疏松的黏附
②III型分泌系统分泌转位紧密素受体(Tir),插入肠黏膜(抛锚),紧密黏附素与之黏附
③通过肌动蛋白的重排破坏 小肠 的黏膜和微绒毛,严重干扰对于液体的重吸收。
不产生肠毒素,是婴幼儿腹泻的主要原因,有高度传染性
儿童:轮状病毒&诺如;婴儿:EPEC
肠出血型大肠埃希菌 (enterohemorrhagic E. coli, EHEC) hemorrhage
表达志贺毒素(Stx-I,Stx-II),B单位与特异性糖脂受体(Gb3)结合,A单位阻止蛋白质形成
溶原性噬菌体编码产生
导致出血性结肠炎
溶血性尿毒综合症
主要血清型:O157:H7
特殊菌群:O104:H4
EHEC+EAEC+EPEC重组菌群
肠集聚型大肠埃希菌 (enteroaggregative E. coli, EAEC)aggregative
有肠集聚耐热毒素,集聚黏附菌毛I和II(AAF/I,AAF/II),Bfp,质粒介导聚集黏附于上皮细胞,阻断液体吸收,导致婴儿持续腹泻
肠道外主要是机会致病,肠道内主要是毒力株感染,但不一定
易变异
志贺菌属
生物学性状
除宋内菌迟缓发酵乳糖外,均不发酵乳糖。无鞭毛
在肠道选择培养基(SS)上为无色透明小菌落
分类
致病物质
侵袭力:通过菌毛黏附M细胞,侵入派尔淋巴结(PP),通过Ⅲ型分泌系统分泌4种侵袭素(IpaA、 IpaB、 IpaC、 IpaD)抵抗吞噬
志贺菌很少入血,在细胞内寄生或黏附在上皮生存
内毒素(比志贺毒素重要!)
肠黏膜
通透性↑
吸收内毒素导致发热,神志障碍
破坏
溃疡,出血(黏液脓血便)
肠壁自主神经
痉挛——腹痛,里急后重
腹泻
全身→内毒素血症
外毒素
志贺毒素(ST)
噬菌体编码的
见EPEC
干扰蛋白质的合成,导致肠上皮细胞损伤
可引起溶血性尿毒症
所致疾病
细菌性痢疾
人是唯一中间宿主
致病性强,摄入10-150个即可发病
主要症状
急性典型细菌性痢疾
发热
腹泻,黏液脓血便
腹痛,而且里急后重
急性中毒性细菌性痢疾
小儿多见,没有消化道症状,全身中毒(内毒素快速吸收入血)
慢性细菌性痢疾
免疫性
不长久,不牢固(型别多、局部感染)
SIgA作用
微生物学检查
标本
使用抗生素之前,取新鲜便便黏液脓血部分,立即送检。
不能及时送检的保存在30%甘油缓冲盐水或专门的运送培养基里
检查
快速检测
肠道选择培养基上24h,挑出无色半透明的可疑菌落
生化反应
玻片凝集试验
Sereny试验:用于测定志贺菌的侵袭力,接种于豚鼠眼结膜囊内,如果发生角膜结膜炎则为阳性。
沙门菌属
生物学特性
寄生于动物和人类肠道中(胞内寄生菌)
菌群菌型甚多,只有少数对人致病。有一些为人畜共患病,在动物表现为无症状感染人吃了就会致病
培养&生化反应
发酵葡萄糖,产气(除伤寒),不发酵乳糖;在肠道选择培养基(SS)上为无色透明小菌落
抗原构造
菌体抗原O
机体产生IgM
周身鞭毛抗原H
刺激机体产生IgG
Vi荚膜抗原 (virulence):
伤寒、希氏沙门菌的表面抗原!
抗原性弱,刺激机体产生短暂低效价抗体伴随活菌一起存在。因此有助于检出目前正在带菌的感染者(目前筛查伤寒带菌者的方法)
致病性
致病物质(非重点)
病
胃肠炎(人畜共患,引起食物中毒,最常见)
肠炎沙门菌
猪霍乱沙门菌
鼠伤寒沙门菌
败血症
致病菌和肠胃炎一样,腹泻发展成败血症
肠热症(伤寒沙门菌或其他沙门菌)
并发症(超敏反应)
肠出血
肠穿孔
症状
白细胞总数↓
(皮疹,肝脾肿大)
症状特点:
沙门菌的内毒素进入血液可以引起发热和白细胞总数减少!原理还不清楚
致病过程
伤寒沙门菌感染后,小肠末端派尔淋巴结繁殖,经胸导管进入血流,随血流到达多出组织器官增殖后再进入血液,引发第二次菌血症
免疫性
伤寒和副伤寒病后可产生牢固的免疫力,细胞免疫为主(胞内寄生菌)
流行病学
无症状带菌者——伤寒玛丽
微生物检查(重点的微生物检查)
查病原体
取标本:
一血二粪三尿液,一到三周骨髓液
分离培养
血液和骨髓
增菌后,在肠道选择培养基上面培养
粪便和尿沉积
直接, 肠道选择培养基,或SS选择培养基
37°C,24h后鉴定
鉴定不用肥达实验,检测菌种抗原的血清学试验是拨片凝集实验!!!肥达是检测患者抗体的!!!这里答肥达0分
挑取不发酵乳糖的无色半透明菌落
生化反应
双糖发酵
上红下黄中黑,鸿飞黄
玻片凝集实验
肥达试验:利用已知伤寒O抗原和多种沙门菌H抗原,与不同稀释度患者血清做定量凝集试验,根据抗体含量多少以及其动态变化来进行伤寒相关诊断
已知抗原→抗体
带菌者的检测
最可靠的方法是分离到病原菌,但是检出率常常不高。因此一般先通过检测可疑者血清中Vi抗体的效价进行筛选(抗体效价>1:10),再分离培养来确定是否为带菌者,(只能筛出希氏和伤寒沙门菌)
防治
伤寒Vi荚膜多糖疫苗(还是那两个菌可以用)
治疗用环丙沙星
弧菌(G-)
霍乱弧菌
生物学性状
形态染色
革兰阴性菌
新分离细菌呈弧形或逗点状,人工培养后常呈杆状。粪便直接镜检,排列如“鱼群”状
菌体一端有单鞭毛,运动活泼。有菌毛,无芽胞(O139群有荚膜)
基因组特征
由2条环状染色体组成
前噬菌体基因组:产生霍乱毒素(cholera toxin)的霍乱弧菌基因组含有前噬菌体CTXΦ基因组,携带10个基因, ctxA和ctxB编码霍乱毒素
培养特性
对温度和盐的范围要求比较宽泛,营养要求也不高
耐碱不耐酸,在碱性琼脂平板上形成圆形、透明或半透明S形、无色、扁平菌落
初次分离的增菌常用
碱性蛋白胨水
分离培养
在硫代硫酸盐-枸橼酸盐-胆盐-蔗糖(TCBS)培养基上形成黄色菌落
tcbs通畅泵屎
生化反应
能发酵各种糖,产酸不产气
能还原硝酸盐, 吲哚试验
氧化酶和触酶试验阳性(与肠杆菌不同)
抗原构造与分型
根据O抗原不同进行分群,已发现超过200个血清群(前六次霍乱大流行由古典生物型引起,第七次由El tor生物型引发)
抵抗力
在有水的地方活的比较长,对于外界抵抗力较强
对热和酸敏感,胃酸4分钟,煮沸2分钟
对含氯消毒剂敏感
致病性
致病物质
霍乱毒素(cholera toxin) :
目前已知的致泻毒素中最为强烈的毒素
来源:O1群和O139群携带前噬菌体CTXΦ的溶原性霍乱弧菌产生
结构:由一个A亚单位和5个相同的B亚单位构成
霍乱毒素的作用机制
一种肠毒素
B亚单位与肠黏膜上皮细胞的GMI神经节苷脂受体结合,介导A亚单位进入细胞,通过G蛋白信号转导,激活腺苷酸环化酶,使细胞内cAMP水平升高,刺激肠黏膜细胞主动分泌Cl-和HCO3-,分泌Na+,K+等离子,水伴随着离子大量丢失而丢失,导致患者出现严重腹泻与呕吐
与定植有关的因素
毒素共调解菌毛A(TcpA):介导细菌黏附和定植于小肠黏膜上皮细胞表面;可充当噬菌体CTXΦ的受体
HapA:有助于细菌穿透至小肠黏膜层
趋化蛋白(chemotaxis protein):cep编码的黏附性因子
鞭毛:有助于细菌穿过黏液层而接近肠壁上皮细胞形成生物膜
非重点
O139群存在多糖荚膜和特殊LPS毒性决定簇(非重点)
其它致病物质
流行
我国甲类法定传染病
传播途径:粪-口途径
污染的水源/食物
便后不擦手
易感人群:O1群儿童更易感;O139群感染的70%为成人
感染1000个以上才致病
所致疾病
O1群和O139群:引发霍乱(甲类传染病),可从无症状或轻型腹泻到严重的致死性腹泻(占5%-10%)。典型病例:剧烈腹泻和呕吐,排出“米泔水”样粪便;严重时20-30L/d,快速丢失水份和电解质,导致失水, 代谢性酸中毒,低碱血症和低容量性休克,肾衰竭。未经治疗者死亡率高达60%,及时治疗后死亡率可小于1。
非O1群和O139群霍乱弧菌引发轻症腹泻
免疫性
患病后,可出现保护性抗毒素抗体及抗菌抗体,包括肠黏膜表面的sIgA和血清中的IgM和IgG,主要是sIgA发挥作用。
感染后可刺激机体产生牢固免疫力,可维持3年以上。
O139群的保护性免疫以针对脂多糖和荚膜多糖的抗菌免疫为主,抗毒素免疫为辅。
获得的免疫不能交叉保护O139群感染,其他都可以交叉保护
诊断
防治原则
控制传染源:隔离治疗患者。及时补充水和电解质,预防低血容量性休克和酸中毒是治疗霍乱的关键;
切断传播途径
保护易感人群:接种疫苗
副溶血性弧菌
生物学性状
培养特征:
嗜盐,以35g/L NaCl为适宜,无盐则不生长
在TCBS平板上可形成蓝绿色S型菌落
在我萋琼脂(Wagatsuma agar)平板上可产生β溶血,称为神奈川现象(Kanagawa phenomenon, KP)
致病性与免疫性
所致疾病
因食物容器或砧板生熟不分污染本菌后均可经口引发感染,呈急性胃肠炎表现,是造成我国沿海地区微生物性食物中毒的首要因素(常是海产品或腌制品)
经伤口感染可引发蜂窝织炎。
非重点
主要致病物质
耐热溶血素
厌氧性细菌
概述
定义
简称厌氧菌,是指一群只能在无氧或低氧条件下生长和繁殖,利用厌氧呼吸和发酵获取能量的细菌的总称
分类
根据能否形成芽胞
(1)有芽胞 :厌氧芽孢梭菌;外源性感染;产生外毒素;疾病有特定病型
(2)无芽胞 :菌属多;人体正常菌群;机会致病菌;内源性感染;无特定病型
第一节 厌氧芽胞梭菌的共同特点
名字来源
一种大杆菌,芽胞直径比菌体宽,使菌体膨大呈梭形,故此得名
特点
(1)分布:土壤,人和动物肠道及粪便中;
(2)种类:多数为腐生菌,仅少数为病原菌;
(3)形成芽胞:抵抗力强;芽胞侵入机体后,在适宜条件下发芽形成繁殖体
(4)其它特殊结构:绝大多数细菌均有周鞭毛,无荚膜
产气荚膜梭菌等极少数细菌无鞭毛,有荚膜
病原菌种类
1. 破伤风梭菌: Clostridium tetani,破伤风
2. 产气荚膜梭菌: Clostridium perfringens,气性坏疽、食物中毒、坏死性肠炎
3. 肉毒梭菌: Clostridium botulinum, 食源性肉毒中毒和婴儿肉毒中毒
4. 艰难梭菌: Clostridium difficile,艰难梭菌感染(携带者、医源性腹泻、假膜性结肠炎)
破伤风梭菌
生物学性状
芽胞呈圆形,直径大于菌体,位于菌体顶端
棒槌样
培养特点
严格厌氧
易在培养基表面迁徙扩散,有β溶血环
不发酵糖类,不分解蛋白质
芽胞的抵抗力很强
致病性
致病条件
(1)侵入途径:芽胞由伤口或脐带残端侵入
(2)感染发生的重要条件:伤口局部需形成厌氧微环境,有利于芽胞发芽形成繁殖体并在局部繁殖;
(3)易造成伤口局部厌氧微环境的因素:
① 伤口窄而深(如刺伤),伴有泥土或异物污染;
② 大面积创伤,坏死组织多,局部组织缺血;
③ 同时伴有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染
致病物质
没有侵袭力
外毒素
① 破伤风溶血毒素(tetanolysin):对氧敏感,功能未知;
② 破伤风痉挛毒素(tetanus toxin,TT):
主要致病物质,对脑神经和前角运动神经细胞具有高度亲和性
质粒编码
二硫键连接轻链(A链)和重链(B链);毒性极强的神经毒素,仅次于肉毒毒素
不耐热,可被胃蛋白酶破坏;
致病机制
(1)重链的功能(非重点)
① 结合受体:位于神经肌肉接点处运动神经元细胞膜的 神经节苷脂 和 糖蛋白;结合超级超级超级牢固!
所以抗毒素的作用只是中和还在游离的外毒素
② 转运毒素:将毒素经突触小泡沿神经轴突逆行向上、转运毒素至脊髓前角的运动神经元细胞体中,并将毒素汇聚于抑制性神经元和闰绍细胞细胞质的内体中;
③ 释放轻链: 介导轻链从内体进入抑制性神经元细胞质。
(2)轻链的功能
① 毒性部分;
锌内肽酶(zinc endopeptidase)活性,可破坏突触小泡上的负责释放抑制性神经递质(γ-氨基丁酸和甘氨酸)的膜蛋白,阻止了抑制性神经递质从抑制性神经元突触前膜释放;
致病过程
致病
伸肌和屈肌同时剧烈收缩
免疫性
预防
(1)正确处理伤口:伤口应及时清创和扩创,清除坏死组织和异物,并用3%过氧化氢冲洗;
(2)建立基础免疫:百日咳死菌苗、白喉类毒素和破伤风类毒素的百白破三联疫苗制剂(Pertussis-Diphtheria-Tetanus vaccine, DPT),对3~5个月的儿童接种3次 ;易感成人或外伤后,在基础免疫上加强接种破伤风类毒素1次;(疫苗是比较早的未雨绸缪)
(3)紧急预防 :对伤口污染严重而又未经过基础免疫者,可立即肌内注射TAT或TIG
例如大面积烧伤,坏死组织多
治疗
(1)中和毒素:已发病者,早期、足量使用人抗破伤风免疫球蛋白(TIG) 肌内注射;或破伤风抗毒素(tetanus antitoxin,TAT)静脉滴注;必须先做皮试!防止超敏反应,阳性者要脱敏治疗
(2)清除细菌:首选青霉素和甲硝唑,以杀灭破伤风梭菌的繁殖体;(还是需要抗生素滴(#^.^#))
(3)控制症状和加强护理 :保持呼吸道通畅,可使用镇定剂。
由于痉挛毒素毒性很强,极少量即可致病,如此少量的毒素尚不足够有效刺激免疫系统产生TAT
微生物检查
一般出现症状立刻紧急处理,不进行微生物检查
产气荚膜梭菌
生物学性状
芽胞呈椭圆形,直径略小于菌体,位于次极端,但很少能观察到
培养特点:
厌氧(不严格),分裂繁殖周期仅为8分钟;代谢十分活跃
(1)血琼脂平板:多数菌株有双层溶血环,内环是由θ毒素引起的完全溶血,外环是由α毒素引起的不完全溶血
(2)卵黄琼脂平板:Nagler反应
即是在蛋黄琼脂平板上,产气夹膜梭菌产生的卵磷脂酶(α毒素)分解蛋黄中卵磷脂,使菌落周围出现乳白色的浑浊圈。如果在培养基中加入α毒素的抗血清,就不会出现浑浊。
(3)庖肉培养基(基于所有厌氧菌):产生大量气体,肉渣呈淡粉红色,不被消化;
(4)牛乳培养基:汹涌发酵
在牛乳培养基中发酵,分解乳糖,产酸产气。一方面牛奶中的酪蛋白凝固,又在同时产生大量气体冲碎凝固的酪蛋白,并且使液面上的凡士林凝固层上移,甚至冲开管口的棉塞
致病性
分型:
对人致病的主要为A型,C型是坏死性肠炎的病原菌。
致病物质
(1)α毒素(alpha toxin):又称磷酯酶C(phospholipase C);各型菌均能产生,以A型产量最大;溶解红细胞、白细胞、血小板和内皮细胞;导致水肿→压迫,缺血,坏死
毒性最强、最重要的毒素,破坏各种生物膜
次要毒素
(2)β毒素(beta toxin):C型菌株产生,与肠道黏膜损伤、坏死有关
(3)ε毒素、ι毒素、肠毒素
所致疾病
气性坏疽(gas gangrene):60%~80%的病例由A型引起。潜伏期短,8~48小时。气肿;局部水肿;组织坏死,伴有恶臭。组织胀痛剧烈,水气夹杂,触摸有捻发音。引起毒血症、休克。病情进展和恶化快,死亡率40~100%
食物中毒:主要因为食入大量产肠毒素的A型细菌污染的食物(主要为肉类食品)引起,较多见。
坏死性肠炎:由C型菌污染食物引起
微生物学检查法
1. 直接涂片镜检:极有价值的快速诊断法!!!从深部创口取材涂片,革兰染色,镜检见有革兰阳性大杆菌、白细胞数量甚少且形态不典型(毒素的作用)、伴有其他杂菌等三个特点即可报告初步结果。
极有价值可还行,爱考点
2. 分离培养与动物试验
防治
1. 外科清创手术:切除坏死组织,必要时截肢
2. 抗生素治疗:大剂量的青霉素
3. 多价抗毒素治疗
4. 高压氧舱法:抑制厌氧菌的生长
5. 无疫苗用于预防
肉毒梭菌
典型形态特征
芽胞呈椭圆形,直径大于菌体,位于次极端,使细菌呈汤匙状或网球拍状
致病性
致病物质:肉毒毒素
(1)剧烈的神经毒素,是已知最剧烈的毒物,会麻痹呼吸肌导致死亡;
(2)结构、功能和致病机制与破伤风痉挛毒素非常相似
(3)不耐热,煮沸1分钟即可被破坏。
致病机制
(1)进入小肠后被吸收进入血液循环;作用于外周胆碱能神经;
(2)重链羧基端与受体结合,内化入细胞质内形成含毒素的突触小泡,保留在神经肌肉接点处(没有破伤风逆行的过程),含毒素的突触小泡与内体融合,继而轻链解离释放轻链入细胞质中;
(3)轻链具有锌内肽酶活性,抑制神经肌肉接头处乙酰胆碱的释放,导致弛缓性瘫痪(flaccid paralysis)。
所致疾病:依据毒素和/或芽胞的侵入途径
1. 食源性肉毒中毒 :由发酵豆制品(臭豆腐、豆瓣酱等)引起的占80%以上。胃肠道症状很少见,以弛缓性瘫痪为主。
机理
前体分子存在,可以稳定存在于外环境和胃肠道。蛋白酶将前体切为真正的肉毒毒素。复合物进入小肠后在碱性情况下解离并被吸收进入血循环
症状
乏力、头痛→眼肌麻痹:复视、斜视、眼睑下垂→咽部肌肉麻痹:吞咽咀嚼困难、口齿不清→膈肌麻痹,呼吸困难→窒息死亡
神志清楚
病死率高
2. 婴儿肉毒中毒(infant botulism):食入被肉毒梭菌芽胞污染的食品(如蜂蜜);婴儿肠道的特殊环境及缺乏能拮抗肉毒梭菌的正常菌群
婴儿感染往往是直接吃入的菌在肠道繁殖导致疾病,成人有拮抗菌群,一般是直接吃入了肉毒毒素前体才会导致疾病
3. 创伤肉毒中毒:伤口被肉毒梭菌芽胞污染。
4. 医源性肉毒中毒:因美容或治疗而应用肉毒毒素超过剂量。
5. 吸入性肉毒中毒:肉毒毒素可被浓缩成气溶胶形式作为生物武器
微生物检查
标本:残余食物、粪便。可以先80°C加热十分钟,再厌氧培养
检测方法:
动物实验
往小鼠里面打
防治原则
和破伤风相似
艰难梭菌
所致疾病:艰难梭菌感染(CDI),经粪-口途径传播
1.无症状携带者:是重要的传染源
2.医源性腹泻:曾经住院史、罹患基础疾病、老年人、抑酸剂的使用和曾接受过抗生素的治疗等(菌群失调)是危险诱因
3. 假(伪)膜性结肠炎
总结
第二节 无芽胞厌氧菌(非重点)
数量最多的人类肠道正常菌群
概述
1. 寄生部位:与外界相通的表面
2. 主要种类:
革兰阴性
类杆菌属
脆弱类杆菌
脆弱,无毒,在肠道内很多
临床上最常见的无芽孢厌氧菌分离株
革兰阳性
双歧杆菌
益生菌
和牙周炎等口腔病有关
消化链球菌属
与阴道感染有关
丙酸杆菌
变异链球菌
3. 特点:本来是正常菌群,作为机会致病菌可导致内源性感染;无芽胞厌氧菌占临床感染比例比芽孢厌氧菌多非常多,且以混合感染为多见(与需氧菌和碱性需氧菌一起,引起败血症)
感染特征
所谓内源性感染为其主要感染形式,就是主要不是食物中毒或者外伤感染!
治疗
氨基糖苷类抗生素长期治疗无效,可以使用甲硝唑等抗菌药
分枝杆菌属
分类
名字来源
本身单个细菌并不是“长成分支状”
结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex)
麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)
非结核分枝杆菌(nontuberculosis mycobacteria,NTM)
共同特点
1. 基因组中G+C的百分比高,介于62%~70%
2. 细胞壁中含有大量脂质,也称为抗酸杆菌
名词解释,抗酸杆菌:特点是细胞壁含有大量脂质,主要是分枝菌酸。一般不易着色,但经过加温或延长染色时间可以着色且着色后可以抵抗酸性乙醇的脱色,故得名。又因为这类细菌的形态是细长微弯的杆状,排列为分支状,故又称分支杆菌。如结核分枝杆菌,麻风分支杆菌等。
3. 脂质是主要致病物质
4. 生长缓慢,代时为2~20小时(脂质影响营养吸收)
5. 所致感染多为慢性感染过程
6.无鞭毛和芽孢,不产生内外毒素
结核杆菌
生物学性状
形态与染色
1. 形态:菌体细长略弯曲,有分枝排列的生长趋势
2. 染色:齐-尼(Ziehl-Neelsen)抗酸染色
以5% 石炭酸复红加温染色后可以染上,但用3%盐酸乙醇不易脱色。若再加用美蓝复染,则分枝杆菌呈红色,而其他细菌和背景中的物质为蓝色
细胞壁:具有与革兰阴性菌类似的外膜层(但其实它是一种革兰阳性菌);含大量脂质
培养特性与生化反应
1. 培养特性:菜花样菌落
* 专性需氧
* 营养要求高 改良罗氏培养基
内含蛋黄(脂质生长因子)、甘油、马铃薯、无机盐和孔雀绿(抑制杂菌生长)等
细菌自己不能合成脂质,需要培养基提供
* 兼性胞内菌 (可以在巨噬细胞里面生存)
其他
L型:没有细胞壁,诱导因素是以上三个
2. 生化反应:不活泼
热触酶试验对区别结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌有重要意义。结核分枝杆菌大多数触酶试验阳性,而热触酶试验阴性; 非结核分枝杆菌则大多数两种试验均阳性。热触酶试验检查方法是将浓的细菌悬液置68℃水浴加温20分钟,然后再加H2O2。观察是否产生气泡,有气泡者为阳性
与牛分枝杆菌的区别在于结核分枝杆菌可合成烟酸和还原硝酸盐,而牛分枝杆菌不能
抵抗力
较强,与菌体所含脂质有关
四抗:
抗干燥
抗酸碱
抗酸性与分枝菌酸有关
抗碱性染料
抗青霉素等
四怕:
怕湿热
怕酒精
怕紫外线
怕抗结核药物
变异性
细菌形态和菌落形态变异
耐药性:
单耐药(SDR-TB):对1种抗结核药物耐药
多耐药(PDR-TB):对1种以上的抗结核药物耐药,不包括同时对异烟肼和利福平耐药
耐多药(MDR-TB):至少对异烟肼和利福平同时耐药
广泛耐药(XDR-TB):耐多药且对任意1种喹诺酮类和二线抗结核药物至少1种耐药
毒力:在人工培养基连续传代毒力减弱
卡介苗的研制(BCG是牛分支杆菌!!!!)
致病性
致病物质
菌体物质
脂质(lipid):主要毒力因子,多为糖脂形式,种类多
① 索状因子(TDM):海藻糖6,6’-二分枝菌酸,主要致病物质,破坏细胞器,抑制中性粒细胞活动,引起慢性肉芽肿。在液体培养中紧密黏成索状
② 多种甘露糖脂:介导进入巨噬细胞和抑制吞噬体的成熟
③ 硫酸脑苷脂(sulfatide): 防止吞噬体和溶酶体结合
与细菌胞内存活有关
④ 磷脂:通过刺激单核细胞增生,抑制蛋白酶分解作用,使病灶组织溶解不完全,形成结核结节病灶和干酪样坏死
⑤ 蜡质D(分枝酰-阿拉伯半乳糖苷-肽聚糖复合物,mAGP):佐剂作用,与超敏反应产生有关
单分支菌酸(非重点,利于免疫逃逸)
蛋白质
结核菌素(tuberculin)
是菌体蛋白的主要成分,与mAGP(俺嗝屁)结合引起迟发型超敏反应
结核菌素试验(见后面)
与分支菌酸区别,那个是脂质
荚膜
内外毒素
不产生
结核病(tuberculosis,TB)
结核病是全球尤其是发展中国家危害最为严重的慢性传染病之一
可侵犯全身各器官系统,以肺部感染最多见
感染途径
呼吸道
消化道
破损的皮肤黏膜
母婴
肺结核
原发感染
首次感染结核分枝杆菌,多见于儿童,易扩散
结核结节(tubercle):结核病的特征性病理改变(结核肉芽肿)
原发感染的结局:
①原发灶大多可纤维化和钙化而自愈
②少数原发感染者体内结核分枝杆菌可经淋巴、血流扩散,极少数可导致全身粟粒性结核或结核性脑膜炎
③原发灶内可长期潜伏少量结核分枝杆菌(持留菌、休眠菌)
原发后感染
大多为内源性感染,原发感染的残留菌再激活;也称继发感染 ,多见于成年人
原发后感染特点:
①病灶局限,一般不累及邻近的淋巴结
②病变发生迅速且剧烈(迟发型超敏反应)
③主要表现为慢性肉芽肿性炎症,形成结核结节,发生纤维化或干酪样坏死
原发后感染的结局:
①浸润型肺结核和慢性纤维空洞型肺结核等
②少数严重者细菌可经血液、淋巴液扩散到肺外组织器官;
③极少数免疫力极度低下者有可能造成全身播散性结核
不是肺结核的
免疫性
固有免疫
适应性免疫
结核分枝杆菌为兼性胞内寄生菌,抗感染免疫主要依靠细胞免疫(在感染后3~6周建立);会有抗体但没什么保护作用
超敏反应
机体获得对结核分枝杆菌免疫力的同时,细菌的部分蛋白质与糖脂等也可共同刺激T淋巴细胞,形成超敏状态。体内被致敏的T淋巴细胞再次遇到结核分枝杆菌时即释放出淋巴因子,引起强烈迟发型超敏反应。
常见于成人原发后感染。对机体抗感染免疫具有一定的积极作用,也与致病作用有关。
总:感染免疫
也被称为有菌免疫,常见于胞内寄生菌的感染。适应性免疫以细胞免疫为主,机体特异性免疫的建立与维持有赖于病原菌或其组分在体内的存在,后者消失,免疫力也随之消失。
微生物学检查法
非重点
(一)直接涂片染色检查
痰标本的酸碱处理:
消灭杂菌
液化稀释标本
(二)分离培养
4~6周
(三)动物试验
(四)药物敏感性试验
(五)基因检测
(六)免疫学检查
结核菌素试验
1)原理:皮肤迟发型超敏反应
2)结核菌素试剂:纯蛋白衍生物(PPD)
3)方法:
取5单位PPD注入受试者前臂掌侧皮内,2-3天后,注射部位红肿硬结直径 ≥ 5 mm者为阳性,表示BCG接种成功,或结核分枝杆菌感染;≥15 mm者为强阳性,表明可能有活动性结核病,尤其是婴儿
4 . 应用:
婴幼儿原发感染的诊断(强阳性);BCG接种效果测定;结核病流行病学调查;肿瘤患者细胞免疫功能测定
目的:检验是否有迟发型超敏反应
结果
阴性
未感染结核杆菌
感染初期,超敏反应还没有发生
体弱或艾滋病等免疫力低下者
正患全身粟粒性结核或者结核性脑膜炎等严重结核病,机体没有反应能力
阳性
感染过结合病或者接种过卡介苗
强阳性
表明可能有活动性结核病,尤其是婴儿
IFN-γ释放试验
1)原理:感染后,体内长期存在抗原特异性的记忆性T细胞,当再次遇到抗原刺激时,能迅速活化增殖,产生多种细胞因子,其中IFN-γ是关键的细胞因子
2)方法(非重点)
以结核分枝杆菌与BCG差异蛋白ESAT-6和CFP10多肽刺激致敏的T细胞分泌IFN-γ,通过酶联免疫斑点试验(ELISPOT)进行检测
3)优点:敏感、特异,1~2天获得结果,用于鉴别潜伏结核感染、预测结核发病风险
4)缺点:技术操作要求高,试剂盒价格昂贵
防治原则
预防接种
我国规定新生儿出生后即接种卡介苗,7岁时复种。18岁后失效
治疗
早起联合足量规范
麻风分枝杆菌
生物学性状
1. 形态与染色:与结核分枝杆菌相似
2. 培养特性:典型胞内菌,不能人工培养!!!;动物模型:犰狳
3. 抵抗力:较强,耐干燥、耐低温
致病性
自然状态下麻风分枝杆菌只侵害人,引起麻风
潜伏期长,发病缓慢,病程长
免疫性
与抗结核免疫相似
麻风的分类(由重到轻)
(1)瘤型麻风(lepromatous type):严重临床类型,传染性强;主要侵犯皮肤、黏膜,严重时累及神经、眼及内脏;形成麻风结节(leproma),“狮面容”是麻风的典型病征;该型麻风患者的T细胞免疫应答有所缺陷,麻风菌素试验反应阴性
(2)界线类 :兼有瘤型和结核样型麻风的特点
(3)结核样型麻风(tuberculoid type):为自限性疾病,较稳定,传染性小;主要在皮肤,也可累及神经;患者的细胞免疫正常,麻风菌素试验反应阳性
(4)未定类 :属麻风病的前期病变,大多数病例可转变为结核样型
微生物学检查法
抗酸染色结果:瘤型麻风患者一般阳性,结核样型麻风患者一般阴性
防治原则
无有效疫苗;BCG有一定效果
治疗:砜类 ,利福平
非结核分枝杆菌
生物学特性
酷似结核分枝杆菌
致病性
毒力较弱,大多不致病
耐药性
对常用抗结核药物耐药
分类
只要记住鸟胞内分枝杆菌即可,因为和艾滋病有关
螺杆菌
幽门螺杆菌
(Helicobacter pylori, Hp)是慢性胃炎、十二指肠溃疡和胃溃疡的主要病因,并与胃腺癌和胃黏膜相关淋巴瘤(MALT)的发生密切相关
定居于胃黏膜
生物学性状
形态与染色
革兰染色阴性, 螺旋形弯曲。有菌毛,单极多鞭毛, 运动活泼
抗生素治疗后可由螺杆状转变成圆球形
培养特性及生化反应
培养时需动物血清或血液;
尿素酶丰富,可迅速分解尿素释放氨,是鉴定该菌的主要依据之一(导致患者的口臭)
致病性
致病物质(非重点)
螺旋的菌体形状和鞭毛推进式的运动方式、菌毛、 黏附素有助于细菌定植于胃黏膜上皮表面和胃黏液的底层
尿素酶(可以中和胃酸缓解杀菌作用)
空泡毒素(VacA)
使上皮细胞产生空泡样病变
细胞毒素相关蛋白A(CagA)
激活癌基因的表达
细菌内毒素
直接刺激免疫细胞,引起炎症反应
胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡患者检出率可高达80%~100%
传染
粪口
口口
检查法
一种诊断幽门螺旋杆菌感染的方法。口服具有放射性的尿素,检测患者呼出气体中是否有放射性核素的CO2,判断是否发生幽门螺杆菌感染
防治原则
三联或四联疗法:一种或两种基础药 + 两种抗生素(克拉霉素、阿莫西林、甲硝唑、呋喃唑酮)
动物源性细菌
概述
以动物为传染源,引起人畜共患病的病原菌称为动物源性细菌。
G-
布鲁菌
鼠疫耶尔森菌
G+
芽孢杆菌
我们学的似乎都没有鞭毛
布鲁菌属
我国流行的主要是羊布鲁菌、其次是牛
生物学特性
革兰阴性短小杆菌
两种抗原
M
羊咩咩咩,M抗原比例大
A
牛啊啊啊,A抗原占比大
培养特性
需要氧气,营养要求比较高
生化反应
大多数分解尿素
致病性
致病物质:主要还是内毒素
致病机制
胞内寄生菌
可以引起菌血症(细菌量超过吞噬能力)→内毒素血症
波浪热
布鲁菌侵入体内后,被吞噬细胞吞噬,在其体内增殖并扩散侵入血流引发菌血症。随后扩散到肝、脾、骨髓组织中,发热消退。繁殖到一定程度后再次释放入血,引起间歇性反复发热。长期不治愈发展为慢性消耗性疾病
其他症状:多汗乏力、肌肉和关节痛。淋巴结和肝脾肿大
可致家畜引起母畜流产
侵入途径
皮肤黏膜眼结膜
消化道
呼吸道
标本
病人的血液,骨髓
流产动物的组织,病畜的子宫分泌物,羊水
治疗
治疗以利福平与强力霉素联合用药为首选
关于胞内菌
专性胞内菌
衣原体
立克次体
兼性胞内菌
结核分枝杆菌
麻风分支杆菌
伤寒沙门菌
布鲁菌
嗜肺军团菌
皮肤试验属于迟发超敏反应,可以帮助辅助诊断
鼠疫耶尔森菌属
生物学性状
格兰阴性短小杆菌,两端钝圆,两级浓染。中间浅染看似芽孢,其实没有芽孢,有没有菌毛。有荚膜
实际形态非常多样
培养特性
兼性厌氧,最适生长温度:27~30°C
肉汤培养液中,生长开始时出现絮状沉淀,48小时肉汤表面形成菌膜,稍加摇动,菌膜呈钟乳石状下沉,使培养液变浑浊
多数细菌有毒株的菌落是S型,但鼠疫耶尔森菌的有毒菌株是R型的
生长在腐败、陈旧或高盐地区,形态不再是卵圆短小杆菌,而是极为多态
抗原结构与致病性密切相关
鼠毒素:外毒素,有抗原性,可以脱毒制成类毒素,可以刺激机体产生抗体。并且区别于其他外毒素,鼠毒素只有在细菌裂解时才释放
对人的致病作用是内毒素的作用!!!不是鼠毒素哦
致病性
所致疾病:烈性传染病——鼠疫
腺鼠疫主要表现为急性淋巴结炎,腹股沟淋巴结最常受累,不及时治疗会发展成肺鼠疫和败血症鼠疫
传播媒介:鼠蚤
是鼠“叉虫”!!不是鼠虱
少量细菌即可致病
传播途径:叮咬伤口、呼吸道
流行特征
防治原则
芽胞杆菌属
概述
多数为非致病菌(枯草杆菌等),少数为致病菌(炭疽芽胞杆菌)
炭疽芽胞杆菌
生物学特性
致病菌中最大的G+粗大杆菌, 无鞭毛
竹节样排列
中央常见椭圆形芽孢,宽度小于菌体,有毒株可形成荚膜(质粒PXO2基因编码)
致病性
致病物质
荚膜
炭疽毒素
三者密不可分
疾病
①皮肤炭疽:由直接接触患病动物或受染毛皮所致(最常见!!!)
②肺炭疽:由吸入芽胞所致。
③肠炭疽:由食入未煮熟的病畜肉类、奶或被芽胞污染的食物所致
3型均可并发败血症,偶可引起炭疽性脑膜炎,死亡率极高
皮肤炭疽表现:初期为斑疹或丘疹,后转为水疱,水肿区继续扩大,坏死区最终形成焦痂
免疫性 感染炭疽后获得持久性免疫力。
分离培养和鉴定
对多种抗生素敏感
青霉素串珠试验:低浓度的青霉素可以破坏炭疽芽孢杆菌的细胞壁,使其形态由杆状变为球状,呈现串珠样排列。这种现象是炭疽芽胞杆菌所特有的,可与其他需氧芽孢杆菌鉴别
预防治疗
死亡动物严禁解剖!芽孢污染环境后非常难处理
一定要焚毁,深埋必须加入大量石灰
科克斯体属
引起Q热,传播媒介是蜱
其他细菌
铜绿假单胞菌
绿脓杆菌
生物学性状
形态染色
(1) G-,弯小杆菌
(2)无芽胞,有荚膜,单端有1~3根鞭毛
培养及生化反应
(1)对氧的需求:需氧(比较特别的是,铜绿假单胞菌在培养时不需要CO2)
(2)生长温度:4℃不生长,42℃生长
(3)生长特点:①产生带荧光的绿色水溶性色素(名字来源) ②有溶血环
能分解尿素,氧化酶实验阳性
抵抗力
很强!
致病性
正常菌群之一:在人体肠道中繁殖
该菌的密度感知信号系统(quorum-sensing system,QS)
(1)QS系统促使该菌能根据特定信号分子的浓度来监测周围环境中自身或其他细菌的数量变化,当信号达到一定的浓度阈值时,即启动菌体中相关基因的表达来适应环境中的变化
(2) QS系统在调控铜绿假单胞菌各种毒力因子表达中起重要作用,同时影响宿主免疫功能
致病物质
主要是内毒素(O抗原),还包括菌毛、荚膜、胞外酶和外毒素等多种致病因子
免疫性
O抗原中的原内毒素蛋白(OEP)是一种保护性抗原,可以对此产生抗体,所以说对人体有保护作用。可用于制作疫苗
所致疾病
广泛分布在医院环境中,引起菌血症、败血症和流行性腹泻等
军团菌属
生物学性状
染色性:
① G-杆菌,常规染色不易着色
② Giemsa染色:呈红色
③ Dieterle镀银染色:呈黑褐色
培养及生化反应
(1)对氧的需求:专性需氧
(2)营养要求高:生长时需L-半胱氨酸、甲硫氨酸等
(3)培养基:
营养要求高,要半胱氨酸和铁,活性炭-酵母浸出液琼脂( BCYE)培养基
( 4 ) 菌落特征:灰白色有光泽S型菌落
( 5 ) 生化反应:该菌不发酵糖类,可液化明胶,触酶阳性,氧化酶阳性或弱阳性,不分解尿素,硝酸盐还原试验阴性
抵抗力较强
在蒸馏水中可存活100天以上,是因为该菌能与一些常见原虫、微生物形成共生关系,可寄生于阿米巴变形虫内而保持致病活力
对常用化学消毒剂、干燥、紫外线较敏感,但对氯和酸很有抵抗力
(没什么特殊的致病物质)
所致疾病
主要引起军团病 ,经飞沫传播
( 1 ) 流感样型(轻型): 为轻症感染
亦称庞蒂亚克热(在这个地方发现)
( 2 ) 肺炎型(重病型): 起病急骤,以肺炎症状为主,伴有多器官损害。不及时治疗可导致死亡,死亡率可达15%~20%
军团病
( 3 ) 肺外感染 : 为继发性感染
免疫性
该菌是胞内寄生菌。细胞免疫
防治原则
尚无嗜肺军团菌特异性疫苗
加强水源管理及人工输水管道设施的消毒 (因医院空调冷却水、辅助呼吸机等所产生的气溶胶颗粒中能检出此菌)
棒状杆菌属
白喉棒状杆菌
生物学性状
形态:菌体细长 ,一端或两端膨大呈棒状,故名为棒状杆菌
染色性:
①革兰染色呈阳性。 ②亚甲蓝短时间染色菌体着色不均,有深染的颗粒
异染颗粒 :指用Albert或Neisser法染色后,与菌体着染颜色不同的颗粒
组成:核糖核酸和多偏磷酸盐
意义:鉴别细菌
培养基
含凝固血清的吕氏培养基上培养: ①生长迅速, ②形成圆形灰白色的小菌落,③异染颗粒明显
中大微生物教研室的白施恩发明了 “白氏培养基”, 利用鸡蛋
在亚碲酸钾(K2TeO2·3H2O)血琼脂平板上培养:使亚碲酸钾还原为黑色的金属元素碲,菌落呈黑色或灰色
变异
当无毒株携带β-棒状杆菌噬菌体成为溶原性细菌时,可产生白喉外毒素
抵抗力
不耐湿热,耐冷干
对磺胺不敏感
致病性
毒血症
白喉棒状杆菌侵入机体,仅在鼻腔、咽喉等局部生长繁殖。产生白喉毒素入血!
致病物质
白喉毒素
β棒状噬菌体Tox基因编码,是典型的外毒素
组成
A肽链是毒性功能区,抑制易感细胞蛋白质的合成
B链本身无毒性, B链上有一个受体结合区和一个转位区,能与心肌细胞、神经细胞等表面受体结合,协助A链进入易感细胞
1分子杀死1细胞,剧毒
以毒攻瘤:肿瘤细胞对此毒素特别敏感
索状因子(cord factor):海藻糖-6-6′双分枝菌酸。它能破坏哺乳动物细胞中的线粒体
K抗原:细胞壁外面的一种不耐热糖蛋白,具有抗吞噬作用。K抗原有利于白喉杆菌在黏膜定植
致病机制
所致疾病
白喉——急性呼吸道传染病
临床
①细菌与毒素共同作用引起局部症状
白喉假膜(“白喉”名字来源)
②毒素入血引起全身中毒症状:
免疫性
白喉的免疫主要依靠抗毒素的中和作用。抗毒素阻止白喉毒素B链与易感细胞结合
感染后机体可获得牢固的免疫力
人群普遍易感,也别是儿童
微生物学检查法
标本:假膜边缘取材
直接镜检
分离培养
毒力试验
1)体内法:豚鼠体内中和试验
(2)体外法:Elek平板毒力试验
鉴定毒力而不是白喉杆菌,区分于亚碲酸钾实验
区分棒状杆菌的产毒株和无毒株
预防
(1)人工主动免疫:注射DPT三联疫苗
(2)人工被动免疫:注射白喉抗毒素
治疗
抗生素+抗毒素
其他(自学内容)
流行嗜血杆菌
培养特性
需要X和V因子(存在于血浆蛋白和血液中)
卫星现象:将~与金黄色葡萄球菌共同培养,因为金黄色葡萄球菌可以分泌V因子,凡事靠近金黄色葡萄球菌的~就会生长的比较好,菌落较大;反之。。。此现象成为“卫星现象”
所致疾病
原发感染
由荚膜b型菌株引起,常导致急性化脓性感染,属于外源性感染
继发感染
多由无荚膜菌株引起,它们常寄居于呼吸道,临床表现有鼻窦炎等,属于内源性感染
免疫力:体液免疫为主
关于百白破三联疫苗
类毒素
白喉
破伤风
死菌苗
百日咳
百日咳鲍特菌
培养
培养要求高,需要用含有甘油、血液和马铃薯的鲍-金培养基
免疫
局部黏膜免疫起到主要作用,SlgA具有抑制病菌黏附器官上皮细胞的作用