医学微生物学——球菌

人卫医学微生物第八章《球菌》思维导图(一)双球菌(Diplococcus):在一个面上分裂成双排列,如肺炎双球菌、脑膜炎双球菌。 (二)链球菌(Streptococcus):在一个面上分裂,成链状排列,如溶血性链球菌。 (三)四联球菌(Micr.

球菌

• 分类
  • 致病性：葡萄球菌属；链球菌属；肠球菌属；奈瑟菌属
  • 革兰染色性
    • 阳性：葡萄球菌属；链球菌属；肺炎链球菌属；肠球菌
    • 阴性：脑膜炎奈瑟菌；淋病奈瑟菌（特例）
  • 化脓性球菌：引起机体化脓性炎症的球菌
• 葡萄球菌属
  • 金黄色葡萄球菌
    • 生物学性状
      • 形态与染色：G+；球形；无芽孢；无鞭毛；直径约1um/细菌L型为G-
      • 培养特性
        • 易培养：普通平板、血平板；需氧或兼性厌氧
        • 有色素：脂溶性色素（金黄色、白色、柠檬色））
        • β溶血：在血平板上生长，可见菌落周围有完全透明溶血环（β溶血）
      • 生化反应
        • 触酶反应（过氧化氢酶）阳性——区分链球菌
        • 分解葡萄糖、麦芽糖和蔗糖，产酸不产气
        • 致病性菌株能分解甘露醇，产酸
      • 抗原
        • 葡萄球菌A蛋白(SPA)
          • 细胞壁表面蛋白，是完全抗原（90%以上金黄色葡萄球菌细胞壁表面存在SPA蛋白质）
          • SPA能与IgG1、2、4的Fc段非特异性结合，结合之后的IgG分子Fab段仍能与抗原特异性结合（协同凝集试验原理）
          • 功能
            • 体外：广泛应用于多种微生物抗原检测
            • 体内：SPA与IgG结合后形成的复合物具有抗吞噬、促细胞分裂、引起超敏反应、损伤血小板等生物活性
        • 荚膜多糖
          • 作用：有利于细菌粘附
        • 多糖抗原
          • 具有群特异性，存在于细胞壁
      • 分类
        • 色素、生化反应
          • 金黄色葡萄球菌（致病性）
          • 表皮葡萄球菌（正常菌群/机会致病性）
          • 腐生葡萄球菌（非致病性葡萄球菌）
        • 有无凝固酶
          • 凝固酶阳性菌株(噬菌体I-IV型中，III型引起葡萄球菌肠毒素食物中毒）
          • 凝固酶阴性菌株
        • 核酸分析：40种24亚种
      • 抵抗力
        • 对外界因素的抵抗力强于其他无芽胞菌
        • 对碱性染料（龙胆紫）敏感
        • 易产生耐药性，特别对青霉素
          • 对青霉素、金霉素、红霉素和庆大霉素高度敏感；
          • 对链霉素中毒敏感；
          • 对磺胺、氯霉素敏感性差
        • 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 （MRSA）是医院感染最常见的致病菌
    • 致病性
      • 致病物质
        • 毒力因子
          • 酶类：凝固酶和其他酶类（纤维蛋白溶酶、耐热核酸酶、透明质酸酶、酯酶）
          • 表面结构蛋白：黏附素、荚膜、胞壁肽聚糖、SPA
          • 毒素：细胞溶素（α、β、γ、d）、杀白细胞素、表皮剥脱素、毒性休克综合征毒素-1、肠毒素
        • 凝固酶
          • 鉴定致病性葡萄球菌的重要指标
          • 定义：使含有抗凝剂的人或兔血浆发生凝固的酶类物质
          • 分类
            • 游离凝固酶：分泌到菌体外的凝血酶样物质，使液态的纤维蛋白原 变成固态的纤维蛋白，导致血浆凝固——血栓
            • 结合凝固酶/凝聚因子：菌株表面的纤维蛋白原受体
          • 机理
            • 1.抵抗吞噬细胞的吞噬或胞内消化作用 2.保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏 3.纤维蛋白沉积凝固使感染局限化和形成血栓
          • 耐热核酸酶（测定葡萄球菌有无致病性的重要指标之一）：由致病性葡萄球菌产生
        • 葡萄球菌溶素
          • 对人有致病作用的主要是α溶素
          • 机制：损伤细胞膜，破坏膜的完整性导致细胞溶解（细胞毒素）
        • 杀白细胞素（PV/PVL）
          • 一种细胞毒素，分快和慢两种组分，二者必须协同才有作用
          • 只攻击中性粒细胞和巨噬细胞
          • 细胞膜构型发生变化，膜通透性增高，胞质内颗粒排出
          • 抗宿主吞噬细胞，增强细菌侵袭力
        • 肠毒素
          • 约1/2临床分离金黄色葡萄球菌可产生
          • 定义：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
          • 作用机制：刺激呕吐中枢以致呕吐为主的主要症状的急性胃肠炎（食物中毒）
          • 属于超抗原
        • 表皮剥脱毒素
          • 烫伤样皮肤综合征（SSSS）/剥脱性皮炎：开始出现红斑，1～2天表皮起皱，继而出现内含无菌、清亮 液体的大疱，轻微触碰可溃破，最后表皮脱落。
          • 多见于新生儿、幼儿、免疫功能低下
          • 不及时救治，病死率可达20％
        • 毒性休克综合征毒素-1（TSST-1）
          • 定义：金黄色葡萄球菌分泌的一种外毒素，可引起机体发热、休克及脱屑性皮疹（掌及足底明显）
          • 可引起多个器官系统的功能紊乱或毒性休克综合征（TSS）
          • TSS：表现为高热、呕吐、腹泻，弥漫性红疹，继而有脱皮（尤以 掌及足底明显）、低血压、黏膜病变（口咽、阴道等），严重的会出现 心、肾衰竭，甚至可发生休克。
      • 所致疾病
        • 化脓性疾病 （侵袭性疾病）
          • 局部皮肤化脓性感染：毛囊炎、疖、痈、伤口化脓及脓肿等
          • 各种器官化脓性感染：气管炎、肺炎、脓胸、中耳炎、骨髓炎等
          • 全身感染：败血症、脓毒血症等
        • 毒素性疾病
          • 食物中毒：摄入产生肠毒素的金黄色葡萄球菌污染食物后，经1—6h的潜伏期，可出现恶心，呕吐、腹泻等急性肠胃炎症状
          • 烫伤样皮肤综合征（SSSS）：多见于新生儿、幼儿和免疫功能低下的成人，开始出现红斑，1～2天表皮起皱，继而出现内含无菌、清亮 液体的大疱，轻微触碰可溃破，最后表皮脱落
          • 毒性休克综合征（TSS）：病人表现为突然高热、呕吐、腹泻、弥漫性红疹，继而有脱皮（掌及足底明显），低血压，黏膜病变（口咽、阴道），严重者心肾衰竭、死亡
    • 免疫性
      • 人类对葡萄球菌有一定的天然免疫力。只有当皮肤黏膜受伤后，宿主免疫力降低时，才易引起葡萄球菌感染。感染后能获得一定的免疫力，但不强，难以防止再次感染。
    • 微生物学检查法
      • 标本直接涂片镜检：脓汁，血液，剩余食物，呕吐物等；革兰染色
      • 分离培养和鉴定
        • 生长现象：能产生金黄色色素，有溶血性
        • 生化反应：凝固酶试验阳性，耐热核酸酶试验阳性，能分解甘露醇产酸
        • 药敏试验：耐药性
        • 葡萄球菌肠毒素检查（ELISA）
      • 动物试验：食物中毒患者
    • 防治原则
  • 凝固酶阴性葡萄球菌（CNS）
    • 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
    • 最常见：表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌，还包括溶血葡萄球菌、 人葡萄球菌、头葡萄球菌等30多种
    • 当机体免疫功能低下或细菌进入非正常寄居部位时，CNS可引起多种 感染，各类感染中仅次于大肠埃希菌，居病原菌的第2位，造成诊治 困难，引起临床微生物学工作者关注。
    • 感染类型：泌尿系感染、细菌性心内膜炎、败血症、术后及植入医用器械引起的感染
• 链球菌属
  • 概述
    • 1. 球形，链状排列，革兰染色阳性(G+) 2. 寄生部位以呼吸道为主（粪便、鼻咽部） 3. 化脓性炎症、肺炎、猩红热等疾病
    • 链球菌中对人类致病的主要是A群链球菌和肺炎链球菌
    • 分类
      • 溶血现象
        • 甲型溶血性链球菌（草绿色链球菌）：α溶血/甲型溶血；草绿色溶血环
        • 乙型溶血性链球菌（溶血性链球菌）：β溶血/乙型溶血；完全透明的无色溶血环；致病力强
        • 丙型链球菌（不溶血性链球菌）：不产生血溶素，菌落周围无溶血环；不致病
      • 抗原结构
        • 根据链球菌细胞壁中抗原结构（C多糖抗原）的不同
        • A~H、K~V20群
        • 对人致病的链球菌菌株90%左右属A群（乙型溶血性链球菌或化脓性链球菌）
      • 生化反应
        • 对一些不具有群特异性的链球菌（如肺炎链球菌和草绿色链球菌等），需用生化反应、药物敏感和对氧的需要分类
        • 对氧的需要分类分为：需氧（致病）、兼性厌氧（致病）和厌氧链球菌（口、消化道、泌尿生殖道中正常菌群）
  • A群链球菌
    • 化脓性链球菌，对人致病性最强的链球菌
    • 生物学性状
      • 形态与染色： 球形或椭圆形，链状排列，革兰染色阳性（G＋），无芽胞，无鞭毛，透明质酸的荚膜（培养早期2～4h）
      • 培养特性：营养要求高：血平板或含血清培养基；液体培养为沉淀生长；血平板呈灰白色表面光滑小菌落，不同菌株溶血不一，多数有较宽透明溶血环（β溶血现象）
      • 生化反应
        • 分解葡萄糖，产酸不产气
        • 不分解菊糖，不被胆汁溶解（VS甲型溶血性链球菌和肺炎链球菌）
        • 不产生触酶（VS葡萄球菌）
      • 抗原结构
        • 多糖抗原（C抗原）：群特异性抗原，细胞壁的多糖组分
        • 表面抗原或称蛋白质抗原：壁外的菌毛样结构含M蛋白，位于C抗原外层， 具型特异性，有近150种血清型。M抗原与致病性有关
        • P抗原或称核蛋白抗原：无特异性
      • 抵抗力
        • 一般链球菌均可在60℃被杀死，对常用消毒剂敏感。在干燥尘埃中生存数月，乙型链球菌对青霉素、红霉素，四环素、杆菌肽和磺胺药都很敏感。
    • 致病性
      • 致病物质
        • 胞壁成分
          • 黏附素：细胞壁成分使A群链球菌重要的黏附素，包括脂磷壁酸和F蛋白，有利于细菌在宿主体内定植和繁殖
          • M蛋白：有抗吞噬和抗吞噬细胞内杀菌作用；与某些超敏反应疾病有关(风湿热、急性肾小球肾炎)
          • 肽聚糖：具有致热、溶解血小板、提高血管通透性和诱发实验性关节炎等作用
        • 外毒素类
          • 致热外毒素（红疹毒素或猩红热毒素）：由携带溶原噬菌体的A群链球菌菌株产生，引起猩红热。改变血脑屏障通透性，直接作用于下丘脑引起发热、皮肤红疹，是猩红热的主要致病毒素。具有超抗原作用
          • 链球菌溶素
            • 溶解红细胞、破坏白细胞和血小板的作用
            • 链球溶菌素O（SLO）：对O2敏感。测定SLO抗体含量(ASO效价)，可作为链球 菌新近感染指标之一或风湿热及其活动性的辅助诊断。效价在1：400以上（活动性风湿热病人） 链球溶菌素S（ SLS）：对O2稳定，β溶血环，无抗原性
        • 侵袭性酶
          • 透明质酸酶：扩散因子，分解细胞间质的透明质酸→组织中扩散
          • 链激酶（SK）：血浆纤维蛋白酶原－纤维蛋白酶
          • 链道酶（SD）：降解DNA，稀释脓液
      • 所致疾病
        • 化脓性感染：淋巴管炎、蜂窝组织炎、扁桃体炎等
        • 中毒性疾病：猩红热
        • 超敏反应性疾病：风湿热、急性肾小球肾炎
    • 免疫性：不同型M蛋白均可诱生γ-干扰素，以增强吞噬功能；猩红热患者可建立牢固的同型抗毒素免疫
    • 微生物学检查
      • 标本：脓汁，血液，咽喉拭子
      • 直接涂片镜检：革兰阳性链球菌，典型链球菌形态
      • 分离培养与鉴定
        • 与金葡菌的鉴别：β溶血菌落
        • 与肺炎链球菌的鉴别：α溶血菌落
      • PYR试验：特异性检测A群链球菌氨基肽酶，反应产物和试剂产生的产物显色或呈现荧光而快速诊断
      • 血清学试验
        • 抗链球菌溶素O试验（抗O试验），常用于风湿热的辅助诊断，活动性风湿热病人一般超过400单位
        • 链球菌侵入体内产生SLO，刺激机体产生相应抗体ASO，当两者 中和后，在加入SLO乳胶试剂，因病人血清中ASO量很多，未被中和 的抗体与乳胶试剂反应，产生凝集，为阳性；无凝集，为阴性
    • 防治原则
      • 积极治疗儿童链球菌感染，防止发生急性肾炎和风湿热
      • 抗生素首选青霉素：用长效青霉素预防链球菌感染，对减少肾小球肾炎及风湿热的发生有一定效果
  • 肺炎链球菌
    • 生物学性状
      • 形态与染色： G＋,双球菌矛头状：平面相对，尖面相背。有厚荚膜，无芽胞，无鞭毛，多呈双排列
      • 培养特性：营养要求较高，常用血培养；菌落与甲链相似；能自溶
      • 生化反应
        • 分解葡萄糖，麦芽糖，乳糖，蔗糖，产酸不产气
        • 胆汁可溶菌
      • 抗原结构与分类
        • 荚膜多糖抗原：具有特异性
        • 菌体抗原
          • 肺炎链球菌含有M蛋白和C多糖。C反应蛋白（CRP）不是抗体，在炎症活动期（如风湿热）含量增多，可沉淀肺炎链球菌的C多糖
      • 抵抗力：较弱，有荚膜株抗干燥能力强，在干痰中可存活1－2个月
    • 致病性
      • 致病物质： 致病物质 荚膜抗吞噬作用。
      • 所致疾病：大叶性肺炎。还可引起急性或慢性支气管炎、副鼻窦炎、中耳炎和儿童化脓性脑膜炎。
    • 免疫性：建立同型免疫，产生型特异的荚膜多糖抗体。
    • 微生物学检查法
      • 直接涂片镜检：G+，具有荚膜的双球菌存在
      • 胆汁溶菌试验
      • Optochin敏感试验
      • 荚膜肿胀试验
      • 动物毒力试验，与甲链鉴别
      • 脐形”菌落
    • 防治原则
• 肠球菌属
  • 分类：医院感染的重要病原菌；常寄居在人皮肤、上呼吸道、消化道及泌尿生殖道 感染类型有尿路感染、化脓性腹部感染、胆道感染、 败血症和心内膜炎；对人类致病主要为粪肠球菌和屎肠球菌
  • 生物学性状
    • 形态与染色：肠球菌为革兰阳性球菌、呈单个，成对或短链状排列，琼脂平板上生长的细菌呈球杆状，液体培养基中呈卵圆形、链状排列，无芽胞和荚膜，个别菌种有稀疏鞭毛
    • 培养特性：兼性厌氧，最适生长温度35℃，10℃和45℃均能生长。营养要求较高。部分粪肠球菌菌株在含有兔血、马血或人血的平板上出现β溶血，而在羊血平板上不出现。其它菌种出现α溶血或不溶血。所有菌株在含65g/LNaCl和400g/L胆盐的肉汤中能生长。
    • 抵抗力：对头孢菌素类、林可霉素类和磺胺类抗菌药物耐药 近年来获得性耐药菌株不断增多，表现为对氨基糖苷类耐药和对 万古霉素耐药
• 奈瑟菌属
  • 致病菌只有脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌，其余均为人类呼吸道正常菌群，偶而可引起脑膜炎和心内膜炎等。
  • 脑膜炎奈瑟菌
    • 生物学形状
      • 形态与染色：G－双球菌,肾形或豆形，无鞭毛、芽胞，有荚膜和菌毛
      • 分离培养：专性需氧菌、巧克力培养基（结核分枝杆菌、铜绿假单胞杆菌、脑膜炎奈瑟菌）
      • 抗原构造
        • 荚膜多糖群特异性抗原：95%以上为A群
        • 外膜蛋白型特异性抗原
        • 脂寡糖抗原：由外膜上糖脂组成，具有抗原性
      • 抵抗力：很弱，对干燥、热力、消毒剂敏感
    • 致病性
      • 致病物质，主要是内毒素（LOS）
        • 菌毛：粘附于黏膜上皮细胞，利于定植
        • 荚膜：有抵抗吞噬的作用
        • 脂寡糖LOS：作用于小血管和毛细血管，可引起发热、出血、导致皮肤瘀斑和微循环障碍，严重者可致败血症、引起肾上腺出血，造成中毒性休克、血栓、DIC等
      • 所致疾病
        • 流行性脑脊髓膜炎，人是其唯一的宿主。 传染源：病人和带菌者，呼吸道传播，飞沫或接触。 三种临床类型：普通型、暴发型、慢性败血症型。病人先有上呼吸道炎症，继而大量繁殖的病菌从鼻咽部黏膜进入血流，引起菌血症或败血症。引起突发高热寒战，恶心和出血性皮疹。细菌到达中枢神经系统主要侵犯脑脊髓膜，引起化脓性炎症，引起剧烈头痛，喷射性呕吐，颈项强直等脑膜刺激症状。细菌可引起细小血管栓塞DIC，导致皮肤出现瘀斑
    • 免疫性
      • 人对脑膜炎奈瑟菌抵抗力较强：机体感染后以体液免疫为主，血清中特异抗体在补体存在下，能杀死脑膜炎奈瑟菌；能增强吞噬细胞的功能分泌型IgA可阻止脑膜炎奈瑟菌对上呼吸道黏膜的粘附。 6个月内婴儿可通过母体获得抗体，产生自然被动免疫
    • 微生物学检查法与防治原则
  • 淋病奈瑟菌
    • 生物学性状
      • 形态与染色：革兰阴性双球菌，似一对咖啡豆,有菌毛，有荚膜
      • 培养特性：专性需氧，营养要求高，巧克力（色）血琼脂平板
      • 抵抗力：与脑膜炎奈瑟菌类似，对热、冷、干燥和消毒剂极度敏感
    • 致病性
      • 致病物质：菌毛（有菌毛的细菌可黏附至人类尿道粘膜上，抗吞噬作用明显）、外膜蛋白，IgA1蛋白酶
      • 所致疾病：淋病人类是淋病奈瑟菌的唯一宿主。主要通过性接触引起泌尿道和生殖系统炎症、新生儿淋菌性结膜炎新生儿由产道感染
    • 免疫性：人类对淋病奈瑟菌的感染无天然抵抗力；免疫力不持久
    • 微生物检查方法与防止原则