化脓性球菌

第6章 化脓性球菌,高等教育出版社,医学细菌学,Medical Bacteriology,1,目 录,1,2,3,4,5,葡萄球菌属,链球菌属,肺炎链球菌,脑膜炎奈瑟菌,淋病奈瑟菌,6,其他化脓性球菌,2,引言,球菌(coccus) 种类繁多，分布广泛，少数球菌可引起人类感染，称为病原性球菌（pathogenic coccus）。病原性球菌大多引起化脓性感染，故称之为化脓性球菌(pyogenic coccus)。病原性球菌可分成革兰阳性和革兰阴性两类： 革兰阳性球菌：葡萄球菌、链球菌、肺炎链球菌等。 革兰阴性球菌：脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌等。,3,1.葡萄球菌：形态与染色,葡萄球菌属(Staphylococcus) 革兰阳性，排列成葡萄串状。大多数为非致病腐物寄生菌，少数为人体正常菌群，对人致病的主要是金黄色葡萄球菌（S. aureus）。,葡萄球菌（革兰染色法）,葡萄球菌（扫描电镜）,4,1.葡萄球菌：培养特性,兼性厌氧，普通培养基上生长良好。产生脂溶性色素，使菌落着色： 金黄色葡萄球菌：金黄色色素。 表皮葡萄球菌：白色色素。 金黄色葡萄球菌：白色或柠檬色色素。,溶血素(hemolysin) 金黄色葡萄球菌产生， 可使血平板菌落周围出现透明的溶血环(溶血)，非致病性葡萄球菌不溶血。,白色色素,金黄色色素,5,1.葡萄球菌：抗原构造,葡萄球菌A蛋白(staphyloccocal protein A，SPA)：金黄色葡萄球菌产生的表面蛋白。,荚膜：部分新分离菌株有多糖荚膜，与抗吞噬和生物膜(biofilm)形成有关。磷壁酸：主要菌体抗原，与细胞外基质(extracellular matrix，ECM)中纤维连接蛋白（fibronectin，FN）结合，参与细菌黏附。肽聚糖：诱生抗体、致炎细胞因子(TLR2途径)。,6,1.葡萄球菌：SPA与协同凝集试验,人IgG1、IgG2和IgG4抗体Fc段能与SPA结合，但其Fab段仍能结合抗原，导致葡萄球菌出现肉眼可见的凝集，称为协同凝集试验(coagglutination test) 。SPA与吞噬细胞Fc受体竞争IgG，降低抗体调理吞噬细胞作用，故有抗吞噬功能。SPA与IgG复合物具有促细胞分裂、引起超敏反应、损伤血小板等多种生物学活性。,7,1.葡萄球菌：分类,葡萄球菌属有32个种，根据色素和生化反应差异分为金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌，根据是否产生凝固酶分为凝固酶阳性和阴性葡萄球菌。,8,1.葡萄球菌：主要致病物质,凝固酶(coagulase)：主要由金黄色葡萄球菌产生的能使含枸橼酸钠或肝素抗凝剂的人或兔血浆发生凝固的酶类。 游离凝固酶：分泌至菌体外，被血浆中凝固酶反应因子激活，形成葡萄球菌凝血酶（staphylothrombin），使纤维蛋白原转变为纤维蛋白，使血浆凝固。 结合凝固酶：位于菌体表面，功能同上。凝固酶是该菌最重要的毒力因子，可使纤维蛋白包裹在菌体表面并引起细菌聚集，阻碍吞噬或抵抗吞噬后被杀灭，保护细菌免受血清中杀菌物质的作用，但同时也使感染易于局限化，游离凝固酶还与微血栓形成有关。,9,1.葡萄球菌：主要致病物质,荚膜、磷壁酸：黏附功能。葡萄球菌溶素(staphylolysin)：即溶血素，有、 和 四种，引起组织坏死与脓肿。 溶素是膜成孔毒素(pore-forming toxin)， 溶素为脂酶毒素(lipasic toxin)， 溶血素是两性表面活性毒素（surface active toxin)。杀白细胞素(leukocidin)：凝固酶阳性葡萄球菌产生，破坏人和兔中性粒细胞和巨噬细胞。葡萄球菌肠毒素(staphylococcal enterotoxin，SE)：部分金黄色葡萄球菌产生，刺激呕吐中枢导致以呕吐为主的食物中毒。耐热耐酶，有A-F六种。超抗原，高效、快速激活T细胞产生大量细胞因子，引发强烈炎症和组织损伤。,10,1.葡萄球菌：主要致病物质,剥脱毒素(exfoliative toxin，ET)：金黄色葡萄球菌产生的外毒素，也有超抗原活性。具有丝氨酸蛋白酶活性，能水解表皮颗粒层细胞之间的桥粒，破坏细胞之间的连接，引起葡萄球菌烫伤样皮肤综合症(staphylococcal scalded skin syndrome，SSSS)。毒性休克综合症毒素-1(toxic shock syndrome toxin-1，TSST-1)： 金黄色葡萄球菌产生的外毒素，也有超抗原活性，引起毒性休克综合征(toxic shock syndrome，TSS)。,11,1.葡萄球菌：所致致病,侵袭性疾病：金黄色葡萄球菌可通过多种途径侵入机体，引起局部组织、内脏或全身性化脓感染：毛囊炎、疖、痈等，肺炎、中耳炎、脑膜炎等，败血症、脓毒血症。,毛囊炎(folliculitis),疖(furuncle),痈(carbuncle),12,1.葡萄球菌：所致致病,毒素性疾病：由外毒素引起的疾病。 SE：呕吐为主的食物中毒。 ET：引起SSSS，儿童多见，皮肤弥漫性红斑、起皱，继而形成水疱、表皮脱落 。 TSST-1：引起TSS，高热、低血压、呕吐、腹泻、猩红热样皮疹，严重者休克。,SSSS,TSS皮疹,13,1.葡萄球菌：免疫性,人对金黄色葡萄球菌有一定的天然免疫力。当皮肤或黏膜损伤或机体抵抗力下降时才易感染。病后能获得一定的免疫力，但作用不强，一般不足以预防再次感染。,14,1.葡萄球菌：微生物学检查与防治原则,微生物学检查 涂片染色镜检：根据形态、染色和排列初步诊断。 分离培养与鉴定：色素、溶血、染色镜检、血浆凝固酶试验、甘露醇试验、药物敏感试验等。 肠毒素检测：常用ELISA。,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)：对-内酰胺类抗生素耐药、PBP2a和mecA基因阳性。,防治原则 注意个人和饮食卫生，防止医源性感染。 常耐药，尽量根据药物敏感试验结果选用抗生素。,pus smear,15,1.凝固酶阴性葡萄球菌,凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase-negative staphylococci，CNS)：皮肤和黏膜正常菌群成员，是医院感染主要病原菌之一，但不产生凝固酶等毒性因子。以表皮葡萄球菌最常见，其次是腐生葡萄球菌，细胞壁外粘质（slime）是主要致病物质，常形成生物膜(biofilm)。,常见疾病有泌尿系统、术后创口感染及败血症、细菌性心内膜炎等。常多重耐药，但对万古霉素、氟哌酸及丁胺卡那霉素较敏感。,16,2.链球菌：形态与染色,革兰阳性球菌，固体培养基上呈单个或成双排列，液体培养基中常呈长链状排列。,17,2.链球菌：培养特性,多数菌株兼性厌氧，少数专性厌氧。营养要求较高。不同菌株溶血能力不同 甲型溶血性链球菌：血红蛋白氧化所致较小的草绿色溶血环/溶血，条件致病。 乙型溶血性链球菌：产溶血素，较大的透明溶血环/溶血，致病力强。 丙型链球菌：不溶血/溶血，一般不致病。,溶血,溶血,溶血,18,2.链球菌：抗原构造,乙型溶血性链球菌抗原构造：,19,2.链球菌：主要致病物质,黏附素：磷壁酸(LTA)、M和F蛋白与细胞外基质(ECM)中纤维连接蛋白(FN)结合，介导细菌黏附。链球菌溶素：溶解红细胞、破坏白细胞和血小板。根据对氧的稳定性，分为链球菌溶素O (streptolysin O，SLO) 和链球菌溶素S (streptolysin S，SLS)。 SLO为含巯基蛋白(-SH) ，易被氧化为二硫键 (-S-S-) 失活。链球菌感染相关风湿热、尤其是活动期病人血清中常可检出SLO抗体 (antistreptolysin O，ASO)，可作为风湿热及其活动性辅助诊断指标。 SLS为小分子糖肽，对氧稳定，无抗原性，溶血。,20,2.链球菌：主要致病物质,链球菌致热外毒素(streptococcal pyrogenic exotoxin, SPE): 又称红疹毒素 (erythrogenic toxin) 或猩红热毒素 (scarlet fever toxin)，有3个血清型。 A群链球菌产生，编码基因由温和噬菌体携带。 有超抗原活性，引起猩红热(scarlet fever)或以低血压及多器官损伤为主要临床表现的链球菌毒素休克综合征 (streptococcal toxic shock syndrome，STSS)。透明质酸酶：分解细胞间质中的透明质酸(hyaluronic acid, HA)，使细菌易于侵入机体及在组织中扩散。,21,2.链球菌：主要致病物质,M蛋白：有抗吞噬作用；与人心肌原肌球蛋白、肌凝蛋白及肾小球基底膜有共同的抗原，可刺激机体产生特异性抗体并引起超敏反应，与链球菌感染相关风湿热和急性肾小球肾炎发病有关。链激酶：使血液中纤维蛋白酶原转变成纤维蛋白酶，溶解血块或阻止血浆凝固，有利于病菌扩散。 链道酶：降解脓液中粘稠的DNA，使脓液稀薄，有利于细菌扩散。,22,2.链球菌：所致疾病,化脓性感染：咽炎、咽峡炎、扁桃体炎、鼻窦炎、中耳炎、产褥热、淋巴结炎、蜂窝组织炎、坏死性筋膜炎，以及沿淋巴管和血管扩散引起丹毒、淋巴管炎等。,化脓性扁桃体炎,丹毒,蜂窝组织炎,23,2.链球菌：所致疾病,中毒性疾病：STSS和猩红热，后者临床表现为发热、咽峡炎及全身皮疹。超敏反应性疾病 风湿热：关节炎、心肌炎、心内膜炎等，与M3、M5、M18等A群链球菌感染相关。 急性肾小球肾炎：M2、M4、M12、M49等A群链球菌感染相关。,猩红热皮疹,超敏反应性疾病发病机制：M蛋白-抗体复合物沉积于关节滑膜、心肌、心瓣膜或肾小球基底膜所引发的III型超敏反应、M蛋白与上述组织有共同抗原所引发的II型超敏反应。,24,2.链球菌：免疫性,链球菌感染后机体可获得一定的免疫力，但链球菌抗原复杂、血清型众多，各血清型之间无明显的交叉免疫，故可反复感染。猩红热发病后，机体对产同型SPE链球菌感染有免疫力，但可被产生其他型别SPE链球菌再感染。,25,2.链球菌：微生物学检查与防治原则,对急性咽峡炎和扁桃体炎病人、尤其是患儿须治疗彻底，以防止或减少急性肾小球肾炎、风湿热的发生。治疗首选青霉素G，耐药少见。,微生物学检查 涂片染色镜检：根据形态、染色和排列初步诊断。 分离培养与鉴定：革兰染色镜检及生化试验鉴定；若有 或溶血，应与葡萄球菌或肺炎链球菌相区别。 ASO试验：又称抗O试验。风湿热病人血清中ASO抗体(O抗体)效价1：400及以上有辅助诊断价值。,pus smear,26,2.其他链球菌,B群链球菌：无乳链球菌(S.agalactiae)为呼吸道、直肠和阴道正常菌群，对成人致病力弱，但可引起新生儿暴发性败血症、化脓性脑膜炎和肺炎等疾病，病死率较高。D群链球菌：皮肤、上呼吸道、消化道和泌尿生殖道正常菌群，可引起尿路感染、败血症和心内膜炎等疾病。甲型溶血性链球菌：鼻咽、口腔、肠道、女性生殖道正常菌群，是亚急性细菌性心内膜炎常见病原菌。变异链球菌：厌氧菌，其葡萄糖基转移酶分解蔗糖产生不溶性葡聚糖，多种细菌粘附于葡聚糖而形成牙菌斑，其中乳酸杆菌等发酵多种糖类产生大量酸性产物，使pH下降而导致牙釉质及牙本质脱矿，从而引起龋病。,27,3.肺炎链球菌：形态与染色,肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)：革兰阳性，多成双排列，无鞭毛，无芽胞，有荚膜。,肺炎链球菌（荧光抗体染色）,肺炎链球菌（荚膜染色）,28,3.肺炎链球菌：培养特性与生化反应,营养要求较高， 血平板上形成细小、有草绿色溶血环的菌落，与甲型溶血性链球菌相似。,培养48小时后可产生自溶酶溶解菌体，故早期培养液浑浊，后期因细菌自溶变为澄清。荚肺炎链球菌自溶酶可被胆汁或胆盐激活，可用胆汁溶菌试验与甲型溶血性链球菌相区别。肺炎链球菌分解菊糖，甲型溶血性链球菌则否。,29,3.肺炎链球菌：致病性与免疫性,致病物质 荚膜是主要致病因子，其抗体具有保护性。 其他：肺炎链球菌溶素是膜成孔毒素，磷壁酸有粘附作用，神经氨酸酶与细菌定植和扩散有关。,所致疾病 大叶性肺炎：约占细菌性肺炎的80%。 其他：是中耳炎、乳突炎、副鼻窦炎常见病原体。近年常有肺炎链球菌性脑膜炎病例报道，病死率较高。,大叶性肺炎X片,30,3.肺炎链球菌：微生物学检查与防治原则,微生物学检查 直接涂片镜检：若发现革兰阳性有荚膜的双球菌可作出初步诊断。 肺炎链球菌与甲型溶血性链球菌常需鉴别：胆汁溶菌试验 (前者溶菌，后者则否)、Optochin试验 (前者抑菌环20 mm，后者12 mm)、菊糖发酵试验 (前者分解菊糖，后者则否)。防治原则 多价肺炎链球菌荚膜疫苗用于高危人群预防接种。 常用青霉素、头孢菌素治疗，但近年分离的临床菌株有很高的耐药率。,31,4.脑膜炎奈瑟菌：形态与染色,奈瑟菌属(Neisseria)：革兰阴性双球菌，多为人体正常菌群，但脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌分别引起流行性脑脊膜炎 (简称流脑)和淋病。脑膜炎奈瑟菌(N.meningitidis)：菌体呈肾形或豆形，成双排列。新分离菌株大多有荚膜和菌毛。病人脑脊液涂片中，该菌可位于中性粒细胞内，具有鉴定价值。,32,4.脑膜炎奈瑟菌：培养特性与抗原构造,常用培养基是经80加热的血琼脂平板，因血液加热变成棕色，故名巧克力平板。专性需氧，5%CO2环境中生长更好。该菌产生自溶酶，培养物48小时内不转种即死亡。,荚膜多糖抗原：有群特异性，根据其抗原性差异分为13个血清群，其中C群致病力最强，我国以A群为主，但近年发生C群暴发流行。,33,4.脑膜炎奈瑟菌：致病性与免疫性,致病物质 脂寡糖(LOS)：其内毒素活性与脂多糖(LPS)相似，是主要致病物质。 其他：荚膜、菌毛、IgA1蛋白酶。 多为带菌状态或隐性感染，少数人发展成脑膜炎，儿童多见，分为普通、暴发和慢性败血症型，普通型占90%。普通型流脑：先有上呼吸道炎症，继而引起败血症，典型体征是全身皮肤黏膜出现大小不一的瘀点与瘀斑，最后细菌通过血脑屏障引起脑脊髓膜化脓性炎症。抗感染免疫以体液免疫为主。,34,4.脑膜炎奈瑟菌：微生物学检查与防治原则,微生物学检查 脑膜炎奈瑟菌对低温和干燥极敏感，故血液或脑脊液标本应注意保暖保湿并立即送检。 直接涂片镜检：中性粒细胞内、外有成对的革兰阴性球菌，可作出初步诊断。 快速诊断：乳胶凝集试验等检测脑脊液和血清中可溶性荚膜多糖抗原，PCR检测该菌DNA。防治原则 接种流行性脑膜炎多糖疫苗。 流脑病人应早期隔离，以控制传染源。 采用磺胺类、青霉素和链霉素等治疗。,35,5.淋病奈瑟菌：形态与染色,淋病奈瑟菌(N. gonorrhoeae)是淋病的病原菌，淋病是我国人群中发病率最高的性传播疾病(STD)。革兰阴性双球菌，有荚膜、有菌毛。,急性尿道炎病人脓性标本中淋病奈瑟菌大多位于中性粒细胞内，但慢性淋病病人的淋病奈瑟菌多位于胞外。,36,5.淋病奈瑟菌：培养特性与抗原构造,营养要求高，常用培养基为巧克力血琼脂和T-M血琼脂，专性需氧，初次分离培养时须供给5%CO2。培养最适生长温度为35-36，低于30或高于38.5生长停止。抗原构造与分型 菌毛蛋白：不同菌株有差异，也易变异。 脂寡糖：主要菌体抗原。 外膜蛋白：主要是外膜孔蛋白PI、PII和PIII (又称PorA、PorB和PorC)，PI是主要外膜蛋白，根据PI不同，可分为PIA、PIB型及46个血清型。,37,5.淋病奈瑟菌：致病性与免疫性,致病物质 菌毛：与泌尿生殖道黏膜柱状上皮细胞CD