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绪论
微生物(microorganism)存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见,必须籍助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍,甚至数万倍才能观察到的微小生物。
微生物的种类与分布
1.非细胞型微生物无典型细胞结构,无产生能量的酶系统,只能在活细胞内生长增殖。核酸类型为DNA或RNA。病毒属之。
2.原核细胞型微生物核呈环状裸DNA团块结构,无核膜、核仁。细胞器很不完善,只有核糖体。DNA和RNA同时存在。分为古生菌(archaea)和细菌(bacterium)二大类。细菌的种类繁多,包括细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌等。
3.真核细胞型微生物细胞核分化程度高,有核膜和核仁。细胞器完整。真菌属此类。
微生物特点:体积微小、结构简单、种类多、繁殖快、易变异、分布广等。
病原微生物:少数微生物具有致病性,能引起人和动、植物的病害,这些微生物称为—。
机会致病性微生物:有些微生物,正常情况下不致病,只在特定情况下导致疾病,这类微生物称为—。
微生物的发现
荷兰人列文虎克(A. van Leeuwenhoek)1676 显微镜
法国巴斯德(Louis Pasteur) 19世纪60年代 发酵和腐败是由微生物引起的。 巴氏消毒法 酒类和牛奶
德国郭霍(Robert Koch) 郭霍法则
俄国伊凡诺夫斯基(Ивановский ДИ) 1892年 第一个病毒 烟草花叶病毒细菌
细菌(bacterium):是属原核生物界的一种单细胞微生物.
广义细菌:包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。
狭义细菌:专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌。
细菌的大小与形态 测量单位 微米 (μm) 基本形态三种:球菌;杆菌;螺形菌(弧菌)。
一、细菌的基本结构 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。
(一)细胞壁 1.肽聚糖 革兰阳性菌肽聚糖 聚糖骨架+四肽侧链+五肽交联桥
革兰阴性菌肽聚糖 结构骨架+四肽侧链
革兰阳性菌G+菌特有成分 磷壁酸,占菌体干重50% 壁磷壁酸、膜磷壁酸。
革兰阴性菌G- 菌特有成分 外膜:脂多糖;脂质双层;脂蛋白
细胞壁功能:1、维持细菌
形态,承受细胞内高渗透压
2、参与菌体内外的物质交换
3、带有多种抗原表位,可以
诱发机体的免疫应答
4、 细胞壁的某些成分与细菌
致病性有关
细胞壁缺陷菌(L型菌)
细菌细胞壁的肽聚糖结构受
到理化或生物因素的直接破
坏或合成被抑制,这种细胞
壁受损的细菌在高渗环境下
仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型。
形态大小不一,G-临床意义:慢性和反复感染常规细菌检查阴性。
(二)细胞膜 组成:脂质双层,蛋白质(无胆固醇)
功能:物质转运、呼吸作用、合成作用、参与细菌分裂。
(三)细胞质 成分:无色透明胶状物,由水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐组成
功能:细菌新陈代谢的场所
1. 质粒.细菌染色体外的双链环状DNA带有遗传信息,能自我复制控制细菌某些 特定的遗传性状。质粒可以自我复制,其编码的细菌性性状有菌毛、细菌素、毒素和耐药性的产生等,赋予细菌致病性和耐药性的特征。
2. 胞质颗粒.功能:细菌储存营养物质。如白喉杆菌的异染颗粒,成分为RNA,多偏磷酸盐 。
3. 核质. 细菌的遗传物质称为核质或拟核,集中于细胞质的某一区域,多在菌体中央,无核膜、核仁和有丝分裂器。
4. 核糖体.蛋白质合成场所、某些抗生素作用部位。
二、细菌的特殊结构
1.荚膜 某些细菌细胞壁外包绕一层粘液样物质;普通染色不易着色,光镜下可见透明环。
化学组成:多数细菌:多糖 ;少数细菌:多肽(炭疽杆菌)、透明质酸(链球菌)。
荚膜的形成:营养丰富的培养基(含糖、血清) 有荚膜菌形成粘液型(M)、光滑型(S)菌落 失去荚膜后菌落变为粗糙型(R)
荚膜功能1、抗吞噬作用:是病原菌的重要毒力因子 2、抗杀菌物质损伤:如溶酶体、补体 3、粘附作用:与致病性有关;形成生物膜 4、抗干燥
2.鞭毛 伸出菌体外的细长而弯曲的丝状物。与运动有关 染色特性:鞭毛染色法
鞭毛种类 单鞭毛 双鞭毛 丛鞭毛 周鞭毛
鞭毛功能1、细菌的运动器官2、某些细菌鞭毛与致病有关3、鞭毛蛋白有抗原性:H抗原
3.菌毛 许多G-菌和少数G+菌菌体表面存在着一种直的比鞭毛更细、更短的丝状物
与运动无关
菌毛的种类和功能
普通菌毛:遍布细胞表面,每菌可达数百根,短而直,粘附结构。
性菌毛:每菌1~4根,比普通菌毛长而粗,传递质粒。
4.芽胞 某些细菌在一定环境条件下,胞质脱水浓缩,在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体,是细菌的休眠形式,称为芽胞。
芽胞的形态 芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重要的鉴别价值
芽胞特点 1、保存有细菌全部生命活性。2、是细菌的休眠状态,具有很强的抗高温、抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力。3、芽胞可发芽,形成新的菌体:一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个菌体,芽胞不是细菌的繁殖方式。4、芽胞是灭菌指标。
三、细菌形态与结构检查法
革兰染色法 1步骤:涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染 →95%酒精脱色→复红复染
2结果:G+菌:紫色 G-菌:红色
3革兰染色法意义:鉴别细菌、选择药物、研究细菌致病性
细菌的生理
1、细菌的营养物质 水:营养物质必须先溶于水,营养的吸收与代谢均需有水才能进行。
氮源:来源于氨基酸、蛋白质等,合成菌体成分。
碳源:来源于糖类,提供能量。
无机盐:钾、钠、钙、镁、磷、硫等。
生长因子:生长必需但自身不能合成的物质,如维生素、氨基酸等。
2、细菌的生长繁殖 细菌个体的生长繁殖 二分裂繁殖(无性繁殖);繁殖速度一般20~30分钟一代 个别较慢 如结核分枝杆菌的代时为18~20小时
3、细菌群体的生长繁殖 四期 1迟缓期 1~4小时,2对数期 研究细菌的生物学性状(形态染色、生化反应、药物敏感试验等)应选用该期的细菌,3稳定期 芽孢、外毒素和抗生素在该期产生,4衰亡期
4、细菌的生化反应 细菌对糖、蛋白质的分解能力的不同,因而代谢产物各异,利用生物化学方法鉴别不同细菌称为——。
IMViC试验 I:吲哚试验 M:甲基红试验 Vi:VP试验C:枸橼酸盐利用实验,常用于鉴定肠道杆菌,如大肠埃希菌+ + - -,产气杆菌- - + +。
5、合成代谢产物 1、热原质 细菌合成的一种注入人体内引起发热反应的物质。大多数是G-菌的脂多糖。热原质耐高温,高压蒸汽灭菌不能破坏(121℃,20 min),250℃ 高温干烤才能破坏。
2、毒素和侵袭性酶 a、内毒素 G-菌的脂多糖 b、外毒素 G+菌和少数G-菌产生的蛋白质 c、侵袭性酶 损伤机体组织,促进细菌侵袭和扩散,如卵磷脂酶 (产气荚膜梭菌 )、透明质酸酶(链球菌)。
3、色素:金黄色葡萄球菌——金黄色色素(脂溶性)
铜绿假单胞菌——-绿色色素(水溶性)可用于细菌鉴别
4、抗生素:多粘菌素、杆菌肽。
5、细菌素:只能杀伤有亲缘关系的细菌,如大肠菌素。无治疗意义,有助于细菌分型。 6、维生素:某些肠道菌合成,如B族维生素、VK。
6、细菌在培养基中的生长现象
液体培养基中生长现象 1、混浊():大多数细菌2、沉淀:链状生长的细菌3、菌膜(表面生长):专性需氧菌,如结核杆菌、枯草杆菌。
半固体培养基中生长情况 1、有鞭毛细菌:扩散生长,周围浑浊 2、无鞭毛细菌:沿穿刺线生长,周围透明。
消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全
一、消毒灭菌常用术语
1、灭菌(sterilization):杀灭物体上所有微生物的方法。
2、消毒(disinfection):杀死物体上或环境中的病原微生物的方法。
3、防腐(antisepsis):防止或抑制皮肤表面细菌生长繁殖的方法。
4、清洁(cleaning):是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。
5、无菌(asepsis)和无菌操作:无菌是无活菌的意思,多是灭菌的结果。防止细菌进入人体或其它物品的操作技术,称为无菌操作。
二、消毒灭菌的方法
1、物理消毒灭菌法
(一)热力灭菌法1.干热灭菌法 焚烧(病理性废弃物品或动物尸体);烧灼(实验室的接种环、试管口等);干烤(玻璃器皿、陶瓷、玻璃注射器等的灭菌);红外线(医疗器械的灭菌)
2.湿热灭菌法 巴氏消毒法(消毒牛乳、酒类);煮沸法(消毒食具、刀剪、注射器等);流动蒸汽消毒法(与蒸笼有相同的原理);间歇蒸汽灭菌法(不耐高热的含糖、牛奶等的培养基);高压蒸汽灭菌法(灭菌效果最好的方法 常用于一般培养基、生理盐水、手术敷料等耐高温、耐湿物品的灭菌)
(二)辐射杀菌法 1.紫外线(用于手术室、传染病房、无菌实验室的空气消毒,或不耐热物品的表面消毒) 2.电离辐射(食品、药品和生物制品的消毒灭菌,而不破坏其营养成分) 3.微波(食品、非金属器械、实验室用品、食品用品、药杯等的消毒)
(三)滤过除菌法 1.滤菌器(液体除菌 不耐高热的血清、毒素、抗生素的除菌)
2.空气除菌(采用生物洁净技术 滤过空气中的尘埃 清除细菌等微生物)
(四)干燥与低温抑菌法 冷冻真空干燥法 是目前保存菌种的最好方法
2、 化学消毒灭菌法
(一)高效消毒剂1.含氯消毒剂;2.过氧化物消毒剂;3.醛类消毒剂;4.环氧乙烷
(二)中效消毒剂1.含碘消毒剂;2.醇类消毒剂
(三)低效消毒剂1.季铵盐类;2.氯已定;3.高锰酸钾
细菌的遗传变异
BCG:牛型结核杆菌(有毒株)→胆汁-甘油-马铃薯培养13年,230次传代 →减毒株(BCG)
基因型变异:BCG 表型变异:细菌L型
一、 细菌的遗传物质
1、细菌染色体:dsDNA,3.2~5×106 bp 复制快:105 bp/min 无组蛋白,无内含子,为连续基因 单倍体:突变后更易表现
2、质粒 复制能力、转移能力、整合能力、相容性、丢失或消除
功能:F质粒-转移;Vi质粒-毒力 R质粒-耐药;Col质粒-细菌素
3、转位因子:IS: 750~1550 bp两端重复序列,与插入有关 中心序列有转位酶基因
4、整合子(integron,In):定位于细菌染色体、质粒或转座子上
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
整合子含有3个功能元件:重组位点;整合酶基因;启动子
通过转座子或接合性质粒,使多种耐药基因在细菌中进行水平传播
5、 噬菌体 分布广: 有菌就有噬菌体、 宿主特异性:流行病调查;分型 、 参与细菌变异:转导, 溶原性转换。
二、 基因的转移和重组
1、转化:是共菌裂解释放的DNA片段被受菌直接摄取,使受菌获得新的性状。
2、接合:细菌通过性菌毛互相接连沟通,将遗传物质从共菌转给受菌的方式。
F质粒(fertility factor, 致育因子);R质粒 耐药传递因子:编码性菌毛决定因子:耐药
3、转导 由噬菌体介导,将供菌的DNA片段转入受菌,使受菌获得供菌的部分遗传性状。转导可分为普通性转导和局限性转导。
普遍性转导 毒性噬菌体,温和噬菌体 包装错误:任何部位细菌DNA片段 转导性噬菌体:宿主菌DNA,无噬菌体DNA 受菌接受转导噬菌体(供菌)DNA 受菌获得供菌性状
局限性转导:温和性噬菌体 脱落错误:前噬菌体及两边的细菌DNA
转导性噬菌体:噬菌体DNA及细菌DNA
4、 溶原性转换和原生质体融合
*三、细菌的变异现象
1、 形态结构变异 细菌L型 H →O 变异
2、 菌落变异 S→ R 变异
3、 毒力变异 白喉棒状杆菌
4、 耐药性变异 痢疾杆菌
细菌的感染与免疫
一、正常菌群与条件致病菌
正常菌群:当人体免疫功能正常时,这些微生物对宿主无害,有些对人还有利是为正常微生物群,通称—。
正常菌群对宿主的生理学作用:1、生物拮抗2、营养作用3、免疫作用4、抗衰老作用
条件致病菌 产生的原因有 1、正常菌群的的寄居部位改变 2、宿主免疫功能低下 3、菌群失调 往往可引起二重感染和重叠感染
二、 细菌的致病作用
细菌对宿主的感染致病能力又称为致病性。毒力则表示细菌致病性的强弱程度。一般常用半数致死量或半数感染量作为测定毒力的指标。
细菌的毒力
(一)侵袭力1.粘附素(adhensin)菌毛粘附素;非菌毛粘附素
2.荚膜
3.侵袭性物质 侵袭素(invasin)侵袭性酶类 血浆凝固酶 透明质酸酶 IgA蛋白酶
4.细菌生物被膜(bacterial biofilm)
(二)毒素 1.外毒素(exotoxin)主要由G+和少数G-菌合成及分泌
主要特点:1、大多数为蛋白质 2、毒性强3、绝大多数不耐热4、抗原性强,可脱毒为类毒素
分类:1、神经毒素(破伤风杆菌的痉挛毒素、肉毒梭菌的肉毒毒素)2、细胞毒素(白喉棒状杆菌的白喉毒素、金黄色葡萄球菌的表皮剥脱毒素、A群链球菌的致热外毒素)3、肠毒素(霍乱弧菌、产毒素型大肠埃希菌、产气荚膜梭菌、金黄色葡萄球菌)
2.内毒素(endotoxin G-菌细胞壁脂多糖(LPS)
组成:O特异多糖 非特异核心多糖 脂质A
特点:1、毒性弱2、耐热3、不能脱毒为类毒素4、致发热反应5、化学性质为LPS
感染的发生与发展
感染的类型(一)隐性感染:当机体的抗感染免疫力较强,或侵入的病菌数量不多、毒力较弱。感染后对机体损害较轻,不出现或出现不明显的临床症状,为——。
(二)显性感染:当机体的抗感染免疫力较弱 ,或侵入的病菌数量较多、毒力较强。以致机体的组织细胞受到不同程度的损害,生理功能也发生改变,并出现一系列的临床症状和体征,是为——。
按病情缓急:1.急性感染2.慢性感染
按感染部位不同:1. 局部感染
2. 全身感染
1、毒血症:致病菌侵入宿主机体后,只在机体局部生长繁殖,病菌不进入血循环,但其产生的外毒素入血。例如白喉杆菌和破伤风杆菌。
2、内毒素血症:革兰阳性菌侵入血流,并在其中大量大量繁殖,崩解后释放大量内毒素;也可由病灶内大量的革兰阳性菌死亡、释放的内毒素入血所致。
3、菌血症:致病菌由局部侵入血流,但未在血流中生长繁殖,只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后在进行繁殖而致病。例如伤寒早期有菌血症。
4、败血症:致病菌侵入血流后,在其中大量繁殖并产生毒性物质,引起全身性中毒症状。
5、脓毒血症:指化脓性病菌侵入血流后,在其中大量繁殖,并通过血流扩散指宿主体内的其他组织或器官,产生新的化脓性病灶。例如金黄色葡萄球菌的脓毒血症。
(三)带菌状态 带菌者 伤寒玛丽
球菌(coccus)
金黄色葡萄球菌
(一) 生物学性状1.形态与染色 球形,无鞭
毛,无芽胞葡萄串状,革兰染色阳性(G+)
2.培养特性易培养:普通平板 血平板
产色素:金黄色 白色 柠檬色
有些菌溶血,产生溶血环:致病性葡萄球菌菌落
呈金黄色,于血琼脂平板上生长后,在菌落周围
还可见完全透明溶血环(β溶血)。
3.生化反应 1、 多数菌分解葡萄糖、麦芽糖和
蔗糖。2、产酸不产气。3、致病性球菌分解甘露
醇。4、触酶阳性(与链球菌区分标准)
4. 抗原构造1)葡萄球菌A蛋白:细胞壁表面蛋
白质,完全抗原。
2)荚膜多糖:有利于细菌粘附 (3)多糖抗原:存在于细胞壁,有群特异性。
5、分类1、金黄色葡萄球菌2、表皮葡萄球菌(白色)3、腐生葡萄球菌(白色或柠檬色)
6、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(MRSA)♥耐甲氧西林金黄色葡萄球菌
(二)致病性与免疫性
葡萄球菌中金黄色葡萄球菌毒力最强,通过在宿主体内增殖、扩散和产生有害的胞外物质(酶和毒素)引起宿主疾病。
葡萄球菌的毒力因子(致病物质)包括:①酶;②毒素;③细菌的一些表面结构蛋白。
1.致病物质①酶 凝固酶:血浆纤维蛋白原转为纤维蛋白,使血浆凝固
耐热核酸酶:水解DNA
纤维蛋白溶酶:水解纤维素(纤维蛋白溶酶、葡激酶)
透明质酸酶:降解结缔组织(扩散因子)
脂酶:分解脂肪
触酶:分解H2O2
②毒素 葡萄球菌溶素、毒性休克综合征毒素-1、杀白细胞素肠毒素、表皮剥脱毒素
③表面结构或蛋白 如粘附素、荚膜、胞壁肽聚糖和SPA等
凝固酶概念:使含抗凝剂的人或兔血浆发生凝固的酶类
意义:鉴别有无致病性的重要指标
致病机理:抵抗吞噬细胞的吞噬;保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏;使感染局限化和形成血栓。
1、毒性休克综合征毒素-1(TSST-1)—引起机体发热,增加对内毒素的敏感性;
—引起多器官系统功能紊乱或毒性休克综合征
(TSS)
2、表皮剥脱毒素(exfoliative toxin)—引起金黄色烫伤样皮肤综合征
3、肠毒素—约1/3临床分离金黄色葡萄球菌可产生 —引起急性胃肠炎(即食物中毒) —耐热,抗胃肠液中蛋白酶 —作用机制:刺激呕吐中枢导致以呕吐为主要症状的食物中毒 —还具有超抗原(superantigen)作用
4、葡萄球菌溶素—α溶素 —损伤细胞膜的毒素(细胞毒素)
5、杀白细胞素—细胞毒素 —攻击中性粒细胞和巨噬细胞—抵抗宿主吞噬细胞,增强细菌侵袭力
所致疾病1、侵袭性疾病(化脓性疾病)皮肤化脓性感染(浓汁金黄而粘稠,病灶界限清楚多位局限性)各种器官的化脓性感染全身感染(败血症、脓毒血症)
2、毒素性疾病 由外毒素引起的中毒性疾病食物中毒(常引起夏秋季节的胃肠道疾病)烫伤样皮肤综合征()多见于婴幼儿和免疫力低下的成人毒素休克综合征
肠杆菌科——埃希菌属
埃希菌属(Escherichia)有6个种,只有大肠埃希菌(E.coli)是临床最常见、最重要的一个菌种。①大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群;②在宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组织器官后即可成为机会致病菌,引起肠道外感染;③一些血清型的大肠埃希菌具有致病性,能导致人类胃肠炎; ④在环境卫生和食品卫生学中常被用作粪便污染的卫生学检测指标。
一、生物学性状 G-杆菌。多数菌株有周身鞭毛,有菌毛,无芽胞。兼性厌氧。
能发酵葡萄糖等多种糖类,产酸并产气。绝大多数菌株发酵乳糖。IMViC试验结果为“++--”。 有O、H和K三种抗原。能产生大肠菌素(colicine)。
二、致病性与免疫性一)致病物质
1.黏附素(adhesine)包括定植因子抗原(CFA)、集聚黏附菌毛(AAF)、束形成菌毛(bundle forming pili, Bfp)、紧密粘附素(intimin)、P菌毛、I型菌毛和侵袭质粒抗原(invasion plasmid antigen, Ipa)蛋白等。
2.外毒素 志贺毒素(Stx)、耐热肠毒素(ST)、不耐热肠毒素(LT);还有内毒素、荚膜、载铁蛋白和III型分泌系统(type III secretion systems)等。
二、所致疾病
1.肠道外感染 肠道外感染以化脓性感染和泌尿道感染最为常见。
2.胃肠炎 某些血清型可引起人类胃肠炎,与食入污染的食品和饮水有关,为外源性感染。
引起胃肠炎的大肠埃希菌
三、微生物学检查法(一)标本 肠外感染采取中段尿、血液、脓液、脑脊液等;胃肠炎则取粪便。 (二)分离培养与鉴定1.肠道外感染 2.肠道内感染
(三)卫生细菌学检查
四、防治原则 疫苗接种预防已在畜牧业领域中开展了广泛研究。 预防人类ETEC感染、O157感染的疫苗正在研究中。抗生素治疗应在药物敏感试验的指导下进行。 尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作。对腹泻病人应进行隔离治疗。污染的水和食品是ETEC最重要的传染媒介,EHEC则常由污染的肉类和未消毒的牛奶引起,充分的烹饪可减少感染的危险。
肠杆菌科——志贺菌属
一、生物学性状 G-短小杆菌。无芽胞,无鞭毛,无荚膜,有菌毛。
分解葡萄糖,产酸不产气。除宋内志贺菌个别菌株外,均不发酵乳糖。动力阴性。
二、 致病性与免疫性
(一)致病物质 侵袭力和内毒素,有的菌株能产生外毒素。
(二)所致疾病细菌性痢疾。我国主要为B群和D群。传染源:病人和带菌者 传播途径:粪-口途径 感染几乎只局限于肠道,一般不侵入血液。
典型的急性细菌性痢疾:潜伏期1~3天,突然发病,常有发热、腹痛、脓血黏液便,伴有里急后重(tenesmus)。
(二)所致疾病 急性中毒性痢疾多见于小儿。
急性细菌性痢疾有10%~20%的病人可转为慢性。
(三)免疫性 抗感染免疫主要是消化道粘膜表面的分泌型IgA(sIgA)。病后免疫期短暂,也不巩固。
肠杆菌科——沙门菌属
沙门菌属(Salmonella)分两个种,即肠道沙门菌(S. enterica)和邦戈沙门菌(S. bongori)。
血清型现已达2500多种。
沙门菌血清型的正确命名方法:肠道沙门菌肠道亚种伤寒血清型(Salmonella, enterica subspecies, enterica serotype, Typhi),并可缩写为伤寒血清型沙门菌(Salmonella Typhi)。
沙门菌属中少数血清型是人的病原菌,引起肠热症。绝大多数血清型宿主范围广泛,家畜、家禽、野生脊椎动物及冷血动物、软体动物、环形动物、节肢动物(包括苍蝇)等均可带菌,其中部分沙门菌是人畜共患病的病原菌,可引起人类食物中毒或败血症。
一、 生物学性状1.G-杆菌,有菌毛。除个别例外,都有周身鞭毛。一般无荚膜。均无芽孢。
2.兼性厌氧,不发酵乳糖。对葡萄糖、除伤寒沙门菌产酸不产气外,其它沙门菌均产酸产气。3.主要有O和H两种抗原,少数菌中尚有Vi抗原。
4.沙门菌对理化因素的抵抗力较差。
二、 致病性与免疫性
(一)致病物质
1.侵袭力 有毒株能侵袭小肠粘膜。通过种特异性菌毛先与M细胞结合,接着SPI-I分泌系统向M细胞中输入沙门菌分泌侵袭蛋白,引发宿主细胞内肌动纤维重排,诱导细胞膜凹陷,导致细菌内吞。沙门菌在吞噬小泡内生长繁殖,使宿主细胞死亡,细菌扩散并进入毗邻细胞淋巴组织。
2.内毒素
3.肠毒素 个别沙门菌如鼠伤寒沙门菌可产生肠毒素。
(二)所致疾病 传染源为病人和带菌者,其次为带菌动物及其动物产品。人类沙门菌感染有4种类型:
1.肠热症(enteric fever, typhoid fever) 包括伤寒沙门菌引起的伤寒,甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌(原称乙型副伤寒沙门菌)和希氏沙门菌引起的副伤寒。
2.胃肠炎(食物中毒)常见食物主要为肉类食品、蛋类、奶和奶制品,系动物生前感染或加工处理过程污染所致。多见于老人、婴儿和体弱者。
3.败血症 多见于儿童和免疫力低下成人。经口感染后,病菌即侵入血循环。败血症症状严重,但肠道症状较少见。
4.无症状带菌者 约1%~5%伤寒或副伤寒患者,在症状消失后一年仍可在其粪便中检出沙门菌,转变为无症状(健康)带菌者。
(三)免疫性 特异性细胞免疫是主要防御机制。胃肠炎的恢复与肠道局部生成sIgA有关。
肥达试验(Widal test)
定义:用已知伤寒沙门菌菌体O抗原和H鞭毛抗原、副伤寒的甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌和希氏沙门菌H鞭毛抗原的诊断菌液与受检血清做试管或微孔板定量凝集试验,测定受检血清中有无相应抗体及其效价的试验。
肥达试验结果的解释:
1.正常值 一般是伤寒沙门菌O凝集效价<1:80,H凝集效价<1:160,引起副伤寒沙门菌H凝集效价<1:80。
2.动态观察 若效价逐次递增或恢复期效价比初次效价≥4倍者即有诊断意义。
3.O与H抗体的诊断意义
O、H凝集效价均超过正常值,则肠热症的可能性大;如两者均低,患病可能性小;若O不高H高,有可能是预防接种或非特异性回忆反应;如O高H不高,则可能是感染早期或与伤寒沙门菌O抗原有交叉反应的其他沙门菌感染。
4.少数病例在整个病程中,肥达试验始终在正常范围内。
弧菌属——霍乱弧菌
一、 生物学性状
(一)形态与染色 G-,弧型或逗点状,单鞭毛;液体中,运动非常活泼,呈穿梭样;涂片中,排列整齐,呈鱼群状。
(二)培养特性耐碱不耐酸;在pH8.8~9.0的碱性蛋白胨水、碱性琼脂平板上生长良好。
(三)抗原构造与分型
根据O抗原不同,现已有139个血清群,其中O1群、O139群引起霍乱。
根据表型差异,O1群霍乱弧菌可分为两个生物型:古典生物型和El Tor生物型。
(四) 抵抗力 El Tor生物型和其它非01群霍乱弧菌,在外环境中的生存力较古典型为强,本菌不耐酸、不耐热。
二、致病性与免疫性
(一)致病物质 1.霍乱肠毒素→
2、鞭毛、菌毛
鞭毛运动有助于细菌穿过肠粘膜表面
粘液层而接近肠壁上皮细胞。
普通菌毛是细菌定居于小肠所必须的
因子。
(二)所致疾病
霍乱:烈性肠道传染病,为我国的甲类法定传染病。
传染源:患者及无症状感染者
传播途径:粪-口途径,通过污染的水源或食物
临床表现:剧烈的腹泻和呕吐(米泔水样腹泻),大量水分和电解质丧失,引起低容量性休克和肾衰竭(死亡率高达60%)。
(三)免疫性 感染霍乱弧菌后,机体可获得牢固免疫力。SIgA起主要作用。
厌氧性细菌——破伤风梭菌
大多为严格厌氧菌,G+芽胞直径比菌体粗,使菌体膨大呈梭状,对热、干燥和消毒剂均有强大的抵抗力。除产气荚膜梭菌等极少数例外,均有周鞭毛,无荚膜。
破伤风梭菌
破伤风(tetanus)的病原菌。发病后机体呈强直性痉挛、抽搐,可因窒息或呼吸衰竭死亡。
一、生物学性状(一)形态与染色 菌体细长,有周身鞭毛、无荚膜。形成芽胞后,使细菌呈鼓槌状。G+。
(二)培养特性和生化反应 严格厌氧、血平板上,有β溶血不发酵糖类,不分解蛋白质。
(三)抵抗力 芽胞抵抗力很强 75~80℃ 10 min仍保持活力、100℃ 1小时可完全被破坏、在干燥的土壤和尘埃中可存活数年
二、 致病性与免疫性
(一)致病条件 该菌无侵袭力,仅在局部繁殖,致病作用完全有赖于病菌所产生的毒素。
伤口需形成厌氧微环境:伤口窄而深(如刺伤)、有泥土或异物污染大面积创伤、烧伤,坏死组织多,局部组织缺血的同时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口。
(二)致病因子——对氧敏感的破伤风溶血毒素
质粒编码的破伤风痉挛毒素 :属神经毒,毒性极强(小鼠LD50为0.015 ng,对人致死量<1 µg);为蛋白质,不耐热;可被蛋白酶破坏。
破伤风痉挛毒素分子量约150 kDa;B链(重链)是与神经节苷脂结合的单位;A链(轻链)具有毒性作用。
破伤风痉挛毒素作用机制
1.与神经系统的结合:毒素对脑干神经和脊髓前角神经细胞有高度亲和力,结合非常牢固,一旦结合,抗毒素便不能中和毒素。 毒素重链识别神经肌肉结点处运动神经元上的受体并与之结合,促使毒素进入细胞内形成小泡。
2.内在化作用 :小泡从外周神经末稍沿神经轴突逆行向上,到达运动神经元胞体,进入传入神经末稍,最终进入中枢神经系统。
3.膜的转位: 通过重链N端的介导产生膜的转位,使轻链进入胞质溶胶。
4.胞质溶胶中作用 靶的改变 轻链发挥毒性作用,阻止抑制性神经介质γ-氨基丁酸的释放,使肌肉活动的兴奋与抑制失调,造成强直性痉挛。
(三)所致疾病 破伤风 潜伏期:几天~几周
典型的症状:苦笑面容 角弓反张 其它
破伤风免疫属外毒素免疫,主要是抗毒素发挥中和作用。 一般病后不会获得牢固免疫力。
获得有效抗毒素的途径是人工免疫。
分枝杆菌属——结核分枝杆菌
分枝杆菌属(Mycobacterium)是一类细长或稍弯的杆菌,因有分枝生长的趋势而得名。
结核杆菌引起结核病。对人类致病的有人型结核杆菌和牛型结核杆菌。
一、生物学性状
1.形态与染色 结核杆菌细长略弯曲,端极钝园,大小约1~4×0.4 μm,呈单个或分枝状排列,无荚膜、无鞭毛、无芽胞。
2.培养特性与生化反应 ♥专性需氧菌♥营养要求高:在含有蛋黄、马铃薯、甘油和天门冬酰胺等的固体培养基上才能生长。最适pH为6.5~6.8,最适温度为37℃。♥生长缓慢:18~24 h繁殖一代,接种后3~4周才出现肉眼可见的菌落。菌落为干燥、坚硬、表面呈颗粒状、乳酪色或黄色,形似菜花样。在液体培养基中呈粗糙皱纹状菌膜生长。♥不发酵糖类:与牛分枝杆菌的区别在于前者可合成烟酸和还原硝酸盐,而后者则不能。
3.主要菌体成分及其作用 结核分枝杆菌无内毒素,也不产生外毒素和侵袭性酶类,其致病作用主要靠菌体成分,特别是胞壁中所含的大量脂质。脂质含量与结核分枝杆菌的毒力呈平行关系,含量愈高毒力愈强。
4.抵抗力 抵抗力较强:干痰中可存活6~8个月;在3%HCl、6%H2SO4或4%NaOH溶液中能耐受30 min,因而常以酸碱处理严重污染的样本,杀死杂菌和消化粘稠物质,以提高检出率。 对湿热、紫外线、乙醇的抵抗力弱。在液体中加热62~63℃ 15 min或煮沸、直射日光下2~3 h、75%乙醇内数分钟即死亡。
5.变异性 对链霉素、利福平、异烟肼等抗结核药物较易产生耐药性,耐药性菌株常伴随活力和毒力减弱。菌落、毒力等也易发生变异。
1908年Calmette和Guérin将有毒的牛分枝杆菌培养于含胆汁、甘油、马铃薯的培养基中,经230次传代,历时13年,使其毒力发生变异,成为对人无致病性,而仍保持良好免疫原性的疫苗株,称为卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)
二、致病性与免疫性
结核分枝杆菌无内毒素,也不产生外毒素和侵袭性酶类,其致病作用可能与细菌在组织细胞内顽强增殖引起炎症反应,以及诱导机体产生迟发型超敏反应性损伤有关。结核分枝杆菌可通过呼吸道、消化道和破损的皮肤黏膜进入机体,侵犯多种组织器官,引起相应器官的结核病,以肺结核最为常见。
(一)肺部感染1.原发感染 多见于儿童。随飞沫和尘埃通过呼吸道进入肺泡。细胞内寄生。
原发灶内结核杆菌可经淋巴管扩散到肺门淋巴结。随着机体免疫力的建立,原发灶大多可纤维化和钙化而自愈。
极少数免疫力低下者经淋巴、血流扩散至全身,导致全身粟粒性结核或结核性脑膜炎。
2.继发感染多见于成年人。大多为内源性感染,极少由外源性感染所致。由于机体已形成对结核分枝杆菌的特异性细胞免疫,对再次侵入的结核分枝杆菌有较强的局限能力,故继发感染的特点是病灶局限,一般不累及邻近的淋巴结,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。病变常发生在肺尖部位。
(二)肺外感染 部分肺结核患者体内的结核分枝杆菌可经血液、淋巴液扩散侵入肺外组织器官,引起相应的脏器结核,如脑、肾、骨、关节、生殖器官等结核。艾滋病等免疫力极度低下者,严重时可造成全身播散性结核。痰菌被咽入消化道可引起肠结核、结核性腹膜炎等。通过破损皮肤感染结核分枝杆菌可导致皮肤结核。近年有许多报道,肺外结核标本中结核分枝杆菌L型的检出率比较高,应引起足够重视。
(三)免疫性与超敏反应 人类对结核分枝杆菌的感染率很高,但发病率却较低,表明人体对结核分枝杆菌有较强的免疫力。机体感染结核分枝杆菌后,虽能产生多种抗菌体蛋白的抗体,但这些抗体仅对细胞外的细菌具有一定作用,而对细胞内细菌不起作用。
结核分枝杆菌的免疫性与致病性均与结核分枝杆菌感染后诱发机体产生的由T淋巴细胞介导的两种免疫应答反应相关,即细胞免疫和迟发型超敏反应。
超敏反应 儿童结核病大多为初次感染,机体尚未建立免疫和超敏反应,可发生急性全身粟粒性结核和结核性脑膜炎。
3.结核菌素试验
方法:目前多用PPD法。取PPD-C和BCG-PPD各5单位分别注入两前臂皮内,48~72 h后,红肿硬结小于5 mm者为阴性反应;超过5 mm者为阳性;≥15 mm为强阳性。
结果分析:阳性反应表明机体已感染过结核枝杆菌或卡介苗接种成功,对结核杆菌有迟发型超敏反应,说明有特异性免疫力。强阳性反应则表明可能有活动性结核病,尤其是婴儿。阴性反应表明未感染过结核分枝杆菌或未接种过卡介苗。
原发感染早期、正患严重结核病或其他严重疾病致细胞免疫功能低下者(如用过免疫抑制者)也可能出现阴性反应。
应用:①诊断婴幼儿的结核病;
②测定接种卡介苗后免疫效果;
③在未接种卡介苗的人群作结核分枝杆菌感染的流行病学调查;
④用于测定肿瘤患者的细胞免疫功能。
***链球均属和奈瑟均属未总结,还有些其他次重要的细菌如白喉棒状杆菌等
病毒
病毒的基本性状
病毒的主要特点:体积非常微小,必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察;结构简单,无完整细胞结构,仅有一种核酸(RNA或DNA);严格的细胞内寄生性,只能在一定种类的活细胞中增殖;对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。由此病毒被列为非细胞型微生物。
1、病毒的大小与形态
病毒体:有一定形态结构和感染性的完整病毒颗粒。
大小:各种病毒体大小差别悬殊,最大病毒约300 nm,如痘病毒;最小的20 nm,如微小病毒。测量单位为纳米或毫微米(nanometer, nm,为1/1000 μm),最可靠的测量方法是电子显微镜技术,也可用超速离心沉淀、分级超滤和X线晶体衍射等技术研究病毒大小、
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