产气荚膜和肉毒梭菌致病.ppt

医学微生物学医学微生物学（第（第（第（第9 9章：章：章：章：厌厌氧性氧性氧性氧性细细菌）菌）菌）菌）严杰，教授医学博士杰，教授医学博士Department of Medical Microbiology and ParasitologyZhejiang University School of MedicineHangzhou,P.R.China5/27/20241.厌氧氧性性细菌菌（anaerobic bacteria）是是一一群群在在无无氧氧条条件件下才能生下才能生长繁殖的繁殖的细菌，其中少数菌，其中少数厌氧菌可引起疾病。氧菌可引起疾病。厌氧性氧性细菌可分菌可分为有芽胞和无芽胞两大有芽胞和无芽胞两大类。对人人致致病病的的有有芽芽胞胞厌氧氧菌菌仅涉涉及及革革兰阳阳性性厌氧氧芽芽胞胞梭梭菌菌属属（Clostridum），该属属细菌菌多多为腐腐生生菌菌，但但破破伤风、产气气荚膜膜和和肉毒梭菌肉毒梭菌致病。致病。对人人致致病病的的无无芽芽胞胞厌氧氧菌菌有有10个个属属，一一般般为正正常常菌菌群群成成员，但在一定条件下可引起疾病（，但在一定条件下可引起疾病（条件致病条件致病）。）。引起感染的引起感染的厌氧性氧性细菌菌5/27/20242.1.生物学性状与致病物生物学性状与致病物质菌菌体体细长，运运动活活泼。芽芽胞胞圆形形、大大于于菌菌体体、位位于于菌菌体体一端。一端。薄膜状薄膜状、-溶血、溶血、边缘不整不整齐（运（运动）菌落。）菌落。感染条件：感染条件：创口感染，局部存在无氧口感染，局部存在无氧环境。境。毒毒素素致致病病：破破伤风痉挛毒毒素素（tetanospasmin）和和破破伤风溶溶血血素素（tetanolysin）。痉挛毒毒素素为神神经毒毒素素，毒毒性性强且且作用快作用快，故溶血素致病的，故溶血素致病的实际意意义不大。不大。痉挛毒毒素素对蛋蛋白白酶敏敏感感，故故消消化化道道内内的的破破伤风梭梭菌菌不不能能引起疾病。引起疾病。一、破一、破伤风梭菌梭菌5/27/20243.破破伤风梭菌芽胞（芽胞染色法）：梭菌芽胞（芽胞染色法）：鼓槌鼓槌（drumstick-like）状。）状。5/27/20244.血平板上破血平板上破伤风梭菌的菌落梭菌的菌落5/27/20245.2.破破伤风痉挛毒素作用机毒素作用机制制痉挛毒毒素素：A1B1。B亚单位位受受体体是是神神经肌肌接接头运运动神神经元元膜膜神神经节苷苷酯，A亚单位位经细胞胞内内吞吞进入入胞胞内内形形成成吞吞噬噬泡泡。吞吞噬噬泡泡从从外外周周神神经末末梢梢沿沿神神经轴突突逆逆行行，进入入脊脊髓髓前前角角运运动神神经元元后从后从突触后膜突触后膜释放，放，进入抑制性入抑制性突触前膜突触前膜中。中。A亚单位有位有锌内内肽酶活性活性。5/27/20246.主要是主要是痉挛毒素引起的毒素引起的骨骼肌骨骼肌痉挛（持持续收收缩）：角弓反）：角弓反张（背肌背肌痉挛）、牙关）、牙关紧闭（咀嚼肌咀嚼肌痉挛）、苦笑（）、苦笑（表情表情肌肌痉挛），死于窒息或呼吸衰竭（），死于窒息或呼吸衰竭（呼吸肌呼吸肌痉挛）。）。神神经系系统功能紊乱所致功能紊乱所致心律失常心律失常，大量出汗所致，大量出汗所致脱水脱水。一旦一旦发病且未及病且未及时治治疗，有很高的病死率。，有很高的病死率。主要依主要依赖体液免疫（体液免疫（痉挛毒素抗体毒素抗体）：特异性抗体与游离）：特异性抗体与游离的的痉挛毒素毒素结合后，使毒素不能与受体合后，使毒素不能与受体结合而失去毒性，合而失去毒性，故称故称为抗毒素（抗毒素（antitoxin）。）。3.破破伤风发病机制与免疫性病机制与免疫性5/27/20247.角弓反角弓反张（opisthotonos）5/27/20248.牙关牙关紧闭（lockjaw）、）、苦笑面容苦笑面容（sardonic smile）、）、呼吸困呼吸困难（dyspnea）（）（鼻孔鼻孔）5/27/20249.4.微生物学微生物学检查和防治原和防治原则微生物学微生物学检查：破：破伤风临床症状和体征明床症状和体征明显独特，一般不需独特，一般不需微生物学微生物学检查即可即可临床床诊断断。防治原防治原则：清清创扩创+抗毒素抗毒素，类毒素毒素。清清创扩创：破坏破坏创口口厌氧微氧微环境并境并杀灭细菌。菌。抗毒素抗毒素（tetanus antitoxin,TAT）：破）：破伤风梭菌分布广、梭菌分布广、与受体与受体结合后抗体无作用，故合后抗体无作用，故创口符合条件（口符合条件（深、窄、深、窄、脏、创面大面大）时，必，必须1500-3000 U TAT紧急急预防防，若，若发病病应早期、足量早期、足量使用抗毒素（使用抗毒素（TAT为动物免疫血清制品，要做物免疫血清制品，要做皮皮试，必要，必要时采用采用脱敏注射法脱敏注射法）。）。类毒素：毒素：痉挛毒素毒素经甲甲醛处理后毒性消失、抗原性保存，理后毒性消失、抗原性保存，称称为痉挛毒素毒素类毒素，常使用毒素，常使用“白百破白百破”三三联疫苗。疫苗。5/27/202410.二、二、产气气荚膜梭菌膜梭菌1.生物学性状生物学性状菌菌体体粗粗大大、两两端端平平齐，无无鞭鞭毛毛，有有荚膜膜。芽芽胞胞椭圆形形、小于菌体、位于菌体次极端。非小于菌体、位于菌体次极端。非严格格厌氧。氧。血血平平板板上上双双层溶溶血血，内内层毒毒素素（溶溶血血素素）所所致致完完全全溶溶血血，外，外层毒素毒素（卵磷脂（卵磷脂酶）所致）所致不完全溶血不完全溶血。Nagler反反应：卵卵黄黄琼脂脂平平板板上上毒毒素素分分解解卵卵磷磷脂脂使使菌菌落落周周围出出现乳白色乳白色浑浊环，加，加毒素抗血清后不出毒素抗血清后不出现此此环。汹汹涌涌发酵酵：分分解解多多种种糖糖类产酸酸，使使牛牛乳乳培培养养基基中中酪酪蛋蛋白白凝凝固固，然然后后酸酸分分解解产生生大大量量气气体体，将将凝凝固固酪酪蛋蛋白白冲冲开开，气气势凶猛，称凶猛，称为汹涌汹涌发酵（酵（stormy fermentation）。）。5/27/202411.产气气荚膜梭菌双膜梭菌双层溶血和汹涌溶血和汹涌发酵酵5/27/202412.毒素众多（毒素众多（细胞毒素、侵胞毒素、侵袭性性酶类、肠毒素等毒素等）：）：4种主要种主要毒素、毒素、6种次要毒素以及种次要毒素以及肠毒素、神毒素、神经氨酸氨酸酶。细菌分型：根据主要毒素（菌分型：根据主要毒素（、）产生情况，将生情况，将产气气荚膜梭菌分膜梭菌分为5型（型（A-E），），对人致病主要是人致病主要是A型型。A型：型：环境中广泛存在，也是人和境中广泛存在，也是人和动物物肠道正常菌群，多数道正常菌群，多数菌株菌株产生不耐生不耐热的的肠毒素。毒素。以以 毒素毒素最最为重要，属于膜重要，属于膜损伤类细胞毒素，各型胞毒素，各型产气气荚膜梭菌均可膜梭菌均可产生；其他主要毒素（生；其他主要毒素（、）均）均仅有部分型有部分型别产气气荚膜梭菌可膜梭菌可产生。生。肠毒素引起食物中毒。毒素引起食物中毒。2.致病物致病物质与与细菌分型菌分型5/27/202413.气性坏疽气性坏疽（Gas gangrene）：）：皮肤皮肤创口感染口感染，其中，其中约75%病人由病人由A型型产气气荚膜梭菌感染所致，感染局部膜梭菌感染所致，感染局部组织严重水重水肿、剧烈烈胀痛、液体渗出、水气痛、液体渗出、水气夹杂（捻捻发音音）、）、组织迅速坏死迅速坏死恶臭，因毒血症、中毒性休克有臭，因毒血症、中毒性休克有较高死亡率。高死亡率。食物中毒食物中毒（food-poisoning）：主要由）：主要由A型菌引起，在型菌引起，在肠毒素作用下腹痛、腹泻，毒素作用下腹痛、腹泻，无无恶心、呕吐，水心、呕吐，水样便，便，可自可自愈。愈。败血症血症（septicaemia）：部分气性坏疽病人出）：部分气性坏疽病人出现败血症。血症。坏死性坏死性肠炎炎（necrotic enteritis）：主要由）：主要由C型菌引起。型菌引起。3.所致疾病及所致疾病及发病机制病机制5/27/202414.气性坏疽病人气性坏疽病人5/27/202415.4.微生物学微生物学检查和防治原和防治原则微生物学微生物学检查：气性坏疽：气性坏疽临床症状和体征独特，一般不需微床症状和体征独特，一般不需微生物学生物学检查即可即可临床床诊断，必要断，必要时直接取局部病灶涂片革直接取局部病灶涂片革兰染色染色镜检，有，有革革兰阳性粗大杆菌阳性粗大杆菌、白白细胞少且形胞少且形态不典型不典型、伴有伴有杂菌菌三大特点即可初步三大特点即可初步诊断。断。治治疗原原则：尽快：尽快清清创扩创并使用并使用大大剂量量抗生素，有条件抗生素，有条件时使使用用 毒素抗毒素及高毒素抗毒素及高压氧氧舱疗法，避免截肢及死亡。法，避免截肢及死亡。因有多种菌型、毒素众多，目前尚无疫苗因有多种菌型、毒素众多，目前尚无疫苗产品。品。5/27/202416.三、肉毒梭菌三、肉毒梭菌1.生物学性状与致病物生物学性状与致病物质菌菌体体粗粗短短，有有鞭鞭毛毛，无无荚膜膜。芽芽胞胞椭圆形形、大大于于菌菌体体、位于菌体次极端，呈位于菌体次极端，呈汤匙状或网球拍状。匙状或网球拍状。毒毒素素致致病病：产生生肉肉毒毒毒毒素素（botulismotoxin），为神神经毒毒素素，是是目目前前所所知知毒毒性性最最强的的细菌菌外外毒毒素素，对人人致致死死量量约0.1 g，较氰化化钾强1万倍。万倍。根根据据抗抗原原性性不不同同，肉肉毒毒毒毒素素分分AG 7个个型型，对人人致致病主要是病主要是A、B和和E型。型。我国病例我国病例报告多告多为A型。型。5/27/202417.肉毒毒素肉毒毒素为单链蛋白，常与其他非毒性蛋白形成蛋白，常与其他非毒性蛋白形成复合物复合物，具有具有对酸、酸、酶较强的抵抗力的抵抗力，但不耐，但不耐热。肉毒毒素肉毒毒素进入小入小肠后，在后，在弱碱性弱碱性环境中，肉毒毒素从复合境中，肉毒毒素从复合物中物中解离解离后被后被吸收入血吸收入血，然后与外周神，然后与外周神经肌接肌接头处胆碱能胆碱能神神经细胞表面受体胞表面受体结合，合，经细胞内吞（胞内吞（endocytosis）进入胞内并形成吞噬泡，神入胞内并形成吞噬泡，神经肌接肌接头处乙乙酰胆碱胆碱释放被抑制放被抑制，引起引起肌肉弛肌肉弛缓性麻痹性麻痹（flaccid paralysis）。）。2.肉毒毒素作用机制肉毒毒素作用机制5/27/202418.肉毒中毒肉毒中毒（botulism）：常）：常为食用食用污染肉毒梭菌芽胞、染肉毒梭菌芽胞、未充分加未充分加热烹烹饪的食物所致；国外常的食物所致；国外常为罐罐头、香、香肠等肉制等肉制品，国内常品，国内常为豆瓣豆瓣酱、臭豆腐、臭豆腐等豆制品。等豆制品。肉毒中毒属于食物中毒，但肉毒中毒属于食物中毒，但胃胃肠道症状少道症状少见。前。前驱症状症状为头痛、乏力，先出痛、乏力，先出现复复视、斜、斜视、眼眼、眼眼睑下垂等下垂等眼肌麻眼肌麻痹痹症状，症状，继而出而出现吞咽、咀嚼困吞咽、咀嚼困难及及发声不清等声不清等咽肌麻痹咽肌麻痹症状，最后出症状，最后出现膈肌等膈肌等呼吸肌麻痹呼吸肌麻痹症状而症状而致死致死。创伤性肉毒中毒性肉毒中毒：创口感染致病，偶口感染致病，偶见。3.所致疾病及所致疾病及发病机制病机制5/27/202419.4.微生物学微生物学检查和防治原和防治原则微生物学微生物学检查：主要采用免疫学方法，用特异性抗体：主要采用免疫学方法，用特异性抗体检查可可疑食物、病人疑食物、病人粪便便标本中的本中的肉毒毒素肉毒毒素。治治疗原原则：早期足量使用多价抗毒素早期足量使用多价抗毒素（A、B、E抗毒素），抗毒素），注意注意维持呼吸功能，也可使用抗生素。持呼吸功能，也可使用抗生素。预防原防原则：加：加强食品食品卫生，食品充分加生，食品充分加热。无疫苗。无疫苗产品。品。5/27/202420.人口腔、人口腔、肠道和泌尿生殖道中寄生有多种无芽胞道和泌尿生殖道中寄生有多种无芽胞厌氧菌，其数氧菌，其数量量为需氧、兼性需氧、兼性厌氧菌的氧菌的10-1000倍倍，可，可条件致病条件致病。革革兰阳性：阳性：球菌：消化球菌：消化链球菌属等。球菌属等。杆菌：真杆菌属、丙酸杆菌属等。杆菌：真杆菌属、丙酸杆菌属等。革革兰阴性：阴性：球菌：球菌：韦荣球菌属。荣球菌属。杆菌：杆菌：类杆菌属（杆菌属（脆弱脆弱类杆菌致病力杆菌致病力较强）、）、卟啉啉单胞菌属、普氏菌属、梭杆胞菌属、普氏菌属、梭杆菌属。菌属。四、无芽胞四、无芽胞厌氧菌氧菌1.常常见人体无芽胞人体无芽胞厌氧菌氧菌5/27/202421.脆弱脆弱类杆菌革杆菌革兰染色染色镜检：长短不一、着色不均短不一、着色不均5/27/202422.致病条件：寄居部位改致病条件：寄居部位改变、菌群失、菌群失调、机体抵抗力下降。、机体抵抗力下降。毒力因子：毒力因子：黏附因子：黏附因子：菌毛、菌毛、荚膜、某些外膜蛋白等。膜、某些外膜蛋白等。侵侵袭性性酶类：胶原胶原酶、DNA酶等。等。毒素：毒素：内毒素以及内毒素以及肠毒素、溶血素等外毒毒素、溶血素等外毒素。素。其他毒性代其他毒性代谢产物：物：腐胺、尸胺等。腐胺、尸胺等。2.致病条件与致病物致病条件与致病物质5/27/202423.感染特征：感染特征：多部位内源性慢性感染；多部位内源性慢性感染；无特定病型：多无特定病型：多为化化脓性感染，也可引起性感染，也可引起败血症；血症；分泌物：有色分泌物：有色恶臭可臭可伴有气体；伴有气体；混合感染：多种混合感染：多种厌氧菌（氧菌（单一致病力弱），一致病力弱），厌氧与需氧或兼性氧与需氧或兼性厌氧菌混合感染（建立无氧氧菌混合感染（建立无氧环境、增境、增强致病力）；致病力）；直接涂片直接涂片镜检有菌，常有菌，常规培养培养结果阴性。果阴性。所致疾病：所致疾病：腹部和会阴部感染腹部和会阴部感染：穿孔或：穿孔或术后后肠道道厌氧菌氧菌感染，会阴部感染，会阴部厌氧菌易生氧菌易生长；口腔感染口腔感染：牙槽、牙：牙槽、牙龈、牙周、牙体（牙周、牙体（龋齿）、牙髓等化）、牙髓等化脓性感染；性感染；女性泌尿生女性泌尿生殖道感染殖道感染：阴道炎、子：阴道炎、子宫内膜炎、盆腔内膜炎、盆腔脓肿等；等；呼吸道呼吸道感染感染：肺炎、肺：肺炎、肺脓肿等；等；败血症血症；其他其他：中耳炎、鼻：中耳炎、鼻窦炎、炎、脑脓肿、软组织炎及骨髓炎等。炎及骨髓炎等。3.感染特征及所致疾病感染特征及所致疾病5/27/202424.微生物学微生物学检查：标本直接革本直接革兰染色染色镜检；标本保存于本保存于厌氧氧环境境并尽快接种于并尽快接种于厌氧培养基氧培养基中，常用加有半胱氨酸中，常用加有半胱氨酸等等还原原剂的牛心的牛心脑培养基培养基为基基础培养基，培养基，对氨基糖苷氨基糖苷类抗抗生素生素（链霉素、霉素、庆大霉素、卡那霉素等）天然耐大霉素、卡那霉素等）天然耐药，可用，可用于培养基中，以抑制需氧或兼性于培养基中，以抑制需氧或兼性厌氧菌。氧菌。防治原防治原则：对氨基糖苷氨基糖苷类抗生素抗生素耐耐药，常用，常用5-硝基咪硝基咪唑类抗生素（甲硝抗生素（甲硝唑、替硝、替硝唑等）治等）治疗，对多数多数头孢菌素菌素类、大大环内内酯类（红霉素等）、四霉素等）、四环素素类敏感。无疫苗。敏感。无疫苗。4.微生物学微生物学检查及防治原及防治原则5/27/202425.破破伤风痉挛毒素致病机制以及破毒素致病机制以及破伤风治治疗原原则。产气气荚膜梭菌主要毒素及其所致疾病和治膜梭菌主要毒素及其所致疾病和治疗原原则。肉毒毒素致病机制以及肉毒病治肉毒毒素致病机制以及肉毒病治疗原原则。无芽胞无芽胞厌氧菌感染特征、常氧菌感染特征、常见疾病及用疾病及用药原原则。本章要点本章要点5/27/202426.Thank you!5/27/202427.5/27/202428.