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病原生物学教研室 Department of pathogenic Biology of Gannan Medical University

医学微生物学 Medical Microbiology. 病原生物学教研室 Department of pathogenic Biology of Gannan Medical University. 第十二章 厌 氧 性 细 菌. （ anaerobic bacteria ）. 概 述. 必须在无氧环境下，才能生长繁殖 根据能否形成芽胞，可分为 厌氧芽胞梭菌属 无芽胞厌氧菌. 第一节 厌氧芽胞梭菌. ( Clostridium ). 概 述. 大多为 严格厌氧 菌， 革兰染色阳性

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病原生物学教研室 Department of pathogenic Biology of Gannan Medical University

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Presentation Transcript

  1. 医学微生物学 Medical Microbiology 病原生物学教研室 Department of pathogenic Biology of Gannan Medical University

  2. 第十二章厌 氧 性 细 菌 （anaerobic bacteria）

  3. 概 述 • 必须在无氧环境下，才能生长繁殖 • 根据能否形成芽胞，可分为 • 厌氧芽胞梭菌属 • 无芽胞厌氧菌

  4. 第一节 厌氧芽胞梭菌 (Clostridium)

  5. 概 述 • 大多为严格厌氧菌，革兰染色阳性 • 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 • 多数为腐生菌 • 少数为致病菌

  6. 一、破伤风梭菌 （C．tetani）

  7. 概 述 • 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 • 最常见疾病：新生儿破伤风

  8. 生物学性状 • 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 • 革兰染色阳性 • 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

  9. 生物学性状 • 抵抗力 • 芽胞抵抗力很强 • 75~80°C 10min仍保持活力 • 100°C 1.5小时可完全被破坏 • 在干燥的土壤和尘埃中可存活数年

  10. 致病性与免疫性

  11. 致病条件 • 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(有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染) • 大面积创伤、烧伤，坏死组织多，局部组织缺血 • 局部繁殖，不侵入血流

  12. 为什么厌氧菌在有氧条件下不能生长? • 缺乏氧化还原电势高的呼吸酶 • 缺乏分解有毒氧基团的酶 O2－＋H2O2→O2＋OH－ ＋ .OH SOD: 2O2－＋2H＋→H2O2 ＋O2 触酶:2H2O2 → 2H2O ＋O2 过氧化物酶： H2O2＋AH2 → 2H2O ＋A

  13. 致病物质 • 对氧敏感的破伤风溶血毒素(tetanolysin) • 质粒编码的破伤风痉挛毒素(tetanospasmin) • 引起破伤风的主要致病物质 • 属神经毒素(neurotoxin)，毒性极强(小鼠LD50为0.015ng，对人致死量<1µg) • 为蛋白质，不耐热；可被蛋白酶破坏

  14. 破伤风痉挛毒素 • 结构 • 菌体内时为一条分子量约150 kDa的多肽 • 释出菌体时，即被裂解为一条分子量约50 kDa 的轻链（A链）和一条100 kDa 的重链（B链），但其间仍由二硫键连结在一起 • B链是与神经节苷脂结合的单位 • A链则具有毒性作用（锌内肽酶）

  15. 破伤风痉挛毒素作用机制 • 与神经系统的结合： • 重链识别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 • 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

  16. 破伤风痉挛毒素作用机制 • 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 • 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、甘氨酸的释放，使肌肉活动的兴奋与抑制失调，造成麻痹性痉挛

  17. 破伤风痉挛毒素作用机制 破伤风梭菌或芽胞 伤口（厌氧微环境） tetanolysin tetanospasmin（neurotoxin） 局部繁殖 脊髓前角细胞、脑干 抑制性中间神经元、Renshaw cell 阻止抑制性神经介质的释放 肌肉收缩和痉挛 破伤风

  18. 破伤风痉挛毒素作用机制 屈肌的神经冲动 tetanospasmin + + 屈肌运动神经元 抑制性中间神经元 × 阻止抑制性介质释放 抑制性介质 + 伸肌运动神经元 Renshew 屈肌强烈收缩 屈肌收缩 伸肌收缩 伸肌松弛 tetanospasmin 屈、伸肌同时强烈收缩 (牙关紧闭;苦笑面容;角弓反张)

  19. 破伤风痉挛毒素作用特点 • 对脑干神经和脊髓前角神经细胞有高度亲和力 • 毒素与中枢神经组织结合非常牢固，一旦结合抗毒素难以再中和

  20. 所致疾病 • 潜伏期（与感染部位有关） • 可从几天至几周 • 典型的症状 • 苦笑面容 • 角弓反张(持续性背部痉挛） • 呼吸困难（可窒息死亡）

  21. 免 疫 性 • 破伤风免疫属外毒素免疫，主要是抗毒素发挥中和作用 • 获得有效抗毒素的途径是人工免疫 • 一般病后不会获得牢固免疫力 • 所有的幸存者必须尽快在适当时候注射破伤风类毒素疫苗 。

  22. 微生物学检查法 • 一般不进行涂片镜检和分离培养 • 典型的症状和病史即可作出诊断

  23. 防治原则 • 特异性主动预防：注射类毒素并及时强化 • 及时清创，防止创口厌氧微环境的形成 • 特异性被动预防：注射破伤风抗毒素（tetanus antitoxin，TAT），紧急预防（用前皮试，注意观察避免发生超敏反应） • 对已发病者，特异性治疗包括早期足量使用抗毒素及抗生素两方面

  24. 二、 产气荚膜梭菌 (C．perfringens )

  25. 形态与染色 • 两端几乎平切的革兰阳性粗大杆菌 • 芽胞位于次极端，呈椭圆形，不大于菌体 • 无鞭毛 • 在宿主机体内有明显的荚膜

  26. 产气荚膜梭菌

  27. 培养特性 • 厌氧。其最适生长温度45°C，繁殖周期为8分钟 • 血琼脂平板上，双层溶血环 • Nagler反应：α毒素（卵磷脂酶）

  28. 培养特性及生化反应 • 代谢活跃，可分解多种糖类 • 牛乳培养基中，可出现“汹涌发酵”现象 • 分解乳糖→产酸→酪蛋白凝固，产气体(H2、CO2)→凝固的酪蛋白冲成蜂窝状，并将液面上的凡士林向上推挤，甚至冲开管口棉塞，气势汹猛

  29. 分 型 • 根据4种主要毒素（α、β、ε、ι）的产生情况，可分为A、B、C、D、E 5个毒素型 • 对人致病的主要为A型（主要致病菌，毒性强，可在泥土中存活）

  30. 致病性

  31. 致病物质 • 产气荚膜梭菌能产生10余种外毒素，有些外毒素即为胞外酶

  32. 产气荚膜梭菌要毒素及其分型

  33. 致病物质 • α毒素 • 以A型产生量最大 • 分解细胞膜上磷脂和蛋白形成的复合物，造成细胞溶解，引起血管通透性增加伴大量溶血、组织坏死、肝脏、心功能受损 • 在气性坏疽的形成中起主要作用 • β、ε、ι毒素 • 引起坏死损伤和血管通透性增加

  34. 致病物质 • 肠毒素 • 不耐热的蛋白质，100°C瞬时被破坏 • 在结肠经胰酶作用后，其毒力能增加3倍 • 整段肽链嵌入细胞膜，破坏膜离子运输功能 • 可作为超抗原

  35. 所致疾病 • 气性坏疽 • 由A型产气荚膜梭菌及其他梭菌引起 • 气性坏疽潜伏期短，发展迅速，病情险恶 • 卵磷脂酶、胶原酶、透明质酸酶、DNA酶等毒素的分解破坏作用，造成气肿及组织坏死 • 表现为局部伤口肿胀明显，有恶臭

  36. 分解┌红细胞破坏─贫血 ┌α毒素─→细胞膜上的卵磷脂毒素 └组织细胞─组织坏死 └θ毒素─→血管壁通透性↑─→水肿 ┌胶原酶─→组织崩解│ 酶 透明质酸酶─→溶解细胞间质 │ │ 分解 产 └多糖酶─→肌糖─→酸、气─→气肿 →气性坏疽

  37. 所致疾病 • 食物中毒 由某些A型菌株引起 以腹痛、腹泻、便血等症状，较少呕 吐，一般不发热，1～2日内可自愈。

  38. 微生物学检查法 • 直接涂片镜检 取材部位：深部创口取材涂片 镜下特点：革兰阳性大杆菌 白细胞甚少且形态不典型 伴有其它杂菌 意义：早期诊断能避免病人最终截肢或死亡

  39. 微生物学检查法 • 分离培养及动物实验 • 接种血平板或庖肉培养基，镜检及生化反应鉴定 • 取细菌培养液0.5~1ml静脉注射小鼠，进行动物实验 • 如怀疑产气荚膜梭菌性食物中毒，在发病后一日内，检出大于105病菌/克食品或106病菌/克粪便可确立诊断

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