肺炎相关微生物

12/16/2017,肺炎相关微生物,病原生物学与免疫学教研室,12/16/2017,知识点要求,掌握肺炎球菌的生物学性状特点、致病性特点、微生 物学检查特点等。 熟悉流感嗜血杆菌、白喉棒状杆菌、百日咳鲍特菌的 致病性和防治原则。 熟悉嗜肺军团菌的致病性、生物学特性、免疫性、微 生物学检查法和防治原则。,生物学性状*形态与染色 矛头状，多成双排列（痰液、脓汁和肺部病变组织呈 单或短链）； 有毒菌株产生荚膜，无鞭毛、不形成芽胞。,链球菌属肺炎链球菌（s.pneumoniae）,肺炎链球菌,*培养特性：含有血液或血清的培养基；兼性厌氧； 血平板上形成细小、溶血环的菌落； 细菌产生“自溶酶”，导致菌体溶解，平 板上菌落中央下陷呈脐状，血液肉汤中 孵育，先混浊后澄清；胆汁或胆盐可激 活自溶酶，加速细菌自溶。*生化反应：分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖； 能分解菊糖；胆汁溶菌试验阳性。,肺炎链球菌 生物学性状,培养与生化反应,抗原结构与分型荚膜多糖抗原：存在于荚膜中，将肺炎链球菌分为84 个血清型。菌体抗原：C多糖为细胞壁内特异性多糖，各型共 有，可被血清中C反应蛋白沉淀；M蛋白 具型特异性，与其致病力无关。抵抗力：对多数理化因素敏感，但有荚膜菌株对干燥 抵抗力较强。,肺炎链球菌 生物学性状,致病性 *致病物质荚膜：主要毒力因子；S-R变异后，毒力降低或消失。肺炎链球菌溶血素O：与细胞膜上的胆固醇结合，导 致细胞膜穿孔，可溶解羊、兔、马和人红细胞； 能激活补体，引起发热、炎症及组织损伤。LTA：与黏附肺上皮细胞和血管内皮细胞有关。神经氨酸酶：分解N-乙酰神经氨酸， 与在鼻咽部和 支气管黏膜上的定植、繁殖和扩散有关。,链球菌属 肺炎链球菌, *所致疾病主要引起大叶性肺炎，其次是支气管肺炎；可继发胸 膜炎、脓胸、中耳炎、乳突炎、副鼻窦炎、脑膜炎、 败血症等。在正常人群的口腔、鼻咽部寄生，一般不致病。机体 免疫力低下，尤其是呼吸道病毒感染的婴幼儿、老年 人及体质弱者易引发肺部感染。免疫性：感染后可获得牢固的型特异性免疫，同型菌 的再感染少见；体液免疫为主。,链球菌属 肺炎链球菌,微生物学检查法采取痰液、脓汁、血液或脑脊液标本；标本直接涂片染色后镜检，发现典型染色和形态结构 的细菌时，可作初步诊断；血液和脑脊液标本先在血液肉汤中增菌，后再接种血 平板。,链球菌属 肺炎链球菌,*与甲型溶血性链球菌鉴别试验胆汁溶菌试验：菌液中加入胆汁后，肺炎球菌菌体自溶，使培养液变清亮。,肺炎链球菌 微生物学检查法,Optochin试验：将待检菌涂布于血琼脂平板表面； 取浸泡过optochin的滤纸片置于平板上共同培养，观 察抑菌环的大小；肺炎球菌抑菌环直径常14mm，抑制叶酸合成， 甲型溶血性链球菌抑菌环14mm，耐药。,肺炎链球菌 微生物学检查法,荚膜肿胀（quellung）试验：将菌液中加入等量型特 异诊断血清，染色后镜检；肺炎球菌遇到同型免疫血 清后，则荚膜显著增大，菌体无变化。动物毒力试验：接种小鼠后，该菌死亡（24h内）， 而甲链一般不死亡。,肺炎链球菌 微生物学检查法,多价荚膜多糖菌苗特异性预防有较好的效果；青霉素G治疗，耐药者可选万古霉素等。,肺炎链球菌 防治原则,流感嗜血杆菌 H. influenzae,流感嗜血杆菌是一类革兰阴性小杆菌，多形态、无鞭毛、无芽胞。它是于1892年由费佛博士在流行性感冒的瘟疫中发现，俗称流感杆菌。流感嗜血杆菌最初被误认为是流行性感冒的病因，但直至1933年，当发现流行性感冒的病毒性病原。,一、生物学性状,1.形态结构： 小杆菌或球杆菌、多形性、有毒株血平板上形成荚膜，上呼吸道正常菌群中无荚膜。,一、生物学性状,1.培养特性： 巧克力色培养基，需要 X，V 两种因子 X血红蛋白中的血红素 V血液中的辅酶I、II 菌落微小、无色、透明、露珠状卫星现象： 与金葡菌（可合成V因子）同时培养，离金葡菌近的菌落较大，远者较小。,一、生物学性状,3.生化反应与抗原结构 根据荚膜抗原分为a-f 6个血清型，b型致病力最强，引起儿童感染最常见的菌。4.抵抗力 较弱、对热和干燥敏感。,二、致病性与免疫性,上呼吸道正常菌群、冬季带菌率高、发病多、小儿每年300万严重病例、死亡40-70万。发达国家以脑膜炎多见，发展中国家多为急性呼吸道感染，每年200-300万例肺炎。 体液免疫为主。,二、致病性与免疫性,1.致病物质：荚膜主要毒力因子，抗吞噬菌毛粘附，定植IgA蛋白酶水解sIgA,二、致病性与免疫性,1.原发感染（外源性）： 荚膜b型菌株引起急性化脓性感染。 脑膜炎、鼻咽炎、咽喉炎、会厌炎、化脓性关节炎、心包炎、严重可有菌血症，小儿多见。,二、致病性与免疫性,2.继发感染（内源性）：继发于流感、麻疹、百日咳、结核病，临床表现为：慢支、鼻窦炎、中耳炎，成人多见。,三、微生物学检查,1.直接涂片、染色镜检2.分离培养：巧克力色培养基，卫星现象、荚膜肿胀实验3.抗原检测：b型荚膜多糖抗原4.PCR,鉴定依据,1. 革兰阴性、小杆菌、多形性2. 巧克力色培养基，卫星现象、荚膜肿胀实验3. X、V因子需求实验,四、防治原则,1. b型流感嗜血杆菌多糖疫苗，有效率93%2. 治疗：广谱抗生素或磺胺类药物,克雷伯氏杆菌,肺炎克雷白杆菌是呼吸道感染最常见的致病菌之一。在痰标本所得革兰阴性杆菌中占第二位，仅次于铜绿假单胞菌。 医院内交叉感染常导致细菌在咽部寄殖，继引起支气管炎或肺炎。长期住院、应用抗菌药物等引起的急性肺炎与肺炎链球菌肺炎相似。,克雷伯氏杆菌,克雷伯菌对一般的抗生素有一定的耐药性。克雷白杆菌属(Klebsiella)存在于正常人的肠道和呼吸道，亦存在于水和谷物中。 肺炎克雷白杆菌肺炎可表现为慢性病程，也可由急性延续成慢性，呈肺脓肿、支气管扩张与肺纤维化的临床表现。 败血症、化脓性脑膜炎、尿路感染等等。,12/16/2017,白喉棒状杆菌（C.diphtheriae）,白喉（Diphtheria ）是一种急性呼吸道传染病,特征：患者咽喉部出现灰白色的假膜,12/16/2017,一、生物学性状,1. *白喉棒状杆菌的形态学特征 细长杆菌，粗细不一，一端或两端膨大呈棒状，排列不规则，呈栅栏状、V字形或L形。,奈瑟染色,革兰染色,12/16/2017,异染颗粒 成分： 核糖核酸 + 多磷酸盐 作用： 储存养料、鉴定价值,Albert染色,一、生物学性状,12/16/2017,2.培养特性,吕氏血清培养基 含凝固的血清，生长迅速，灰白色小菌落，异染颗粒明显。 亚碲酸钾血平板 黑色菌落。（亚碲酸盐碲被还原，显黑色）,在亚碲酸钾血琼脂平板上的白喉棒状杆菌菌落（1824 h）,12/16/2017,根据对亚碲酸钾的还原能力、菌落形态及生化反应可将白喉棒状杆菌分为3种类型：重型（gravis）、轻型（mitis）和中间型（intermedius）。,重型菌落不溶血、不规则、有条纹,2.培养特性,12/16/2017,3.变异 白喉棒状杆菌形态、菌落和毒性均可发生变异。 *无毒株 携带噬菌体后成为溶原性细菌（产生外毒素）,12/16/2017,4.抵抗力 抗寒冷和干燥对湿热抵抗力弱对青霉素、氯霉素、红霉素敏感对磺胺不敏感,12/16/2017,二、致病性与免疫性,1. 致病物质：白喉毒素（diphtherotoxin）索状因子（cord factor）K抗原（K antigen）,12/16/2017,2. 致病机制1） *白喉外毒素：只有携带棒状杆菌噬菌体的溶原性白喉杆菌才能产生外毒素外毒素结构： B亚单位：有结合和转位功能 A亚单位：其上有1个催化区 作用靶位：心肌和神经细胞,12/16/2017,延伸因子-2（EF-2） 灭活 蛋白质作用特点：多种细胞，特别心 肌、神经细胞均有毒素受体肿瘤细胞对此毒素特别敏感,A亚单位,作用机制,12/16/2017,3.*所致疾病 白喉急性呼吸道传染病传染源：患者、恢复期带菌者、健康带菌者传播途径：飞沫或污染（多在秋冬季）,12/16/2017,临床表现 1）细菌与毒素共同作用引起局部症状： 炎症，坏死，纤维蛋白渗出，假膜导致窒息2）毒素入血引起全身中毒症状： 外周神经炎：膈肌麻痹呼吸困难声带麻痹声音嘶哑软颌麻痹吞咽困难 心肌炎,12/16/2017,4. 免疫性1）人群易感性 普遍易感；1-5岁儿童；成人也有可能。,12/16/2017,2）免疫特点 抗毒素免疫； 感染后机体可获得牢固的免疫力； 机体还可通过其它方式获得免疫力： 6个月以下婴儿- 母亲 成人- 隐性感染、疫苗,12/16/2017,三、微生物学检查法,标本：假膜边缘取材 涂片镜检 ： 标本片 镜下特点革兰染色 菌体颜色奈瑟染色 典型 菌体排列Albert染色 异染颗粒,12/16/2017,分离培养 ：,标本,接种,吕氏血清斜面,37,612 h,接 种,亚碲酸钾琼脂平板,培养,黑色菌落,1218 h,灰白色小菌落,（快速诊断）,直接涂片镜检,12/16/2017,毒力鉴定,Elek毒力实验结果,含白喉抗毒素滤纸片,动物试验，Elek平板毒力实验,12/16/2017,四、 *防治原则,1.预防:人工主动免疫：注射DPT混合疫苗人工被动免疫：注射白喉抗毒素药物预防：用青霉素或红霉素预防2.治疗 白喉抗毒素：皮试，尽早使用抗生素,12/16/2017,百日咳鲍特菌 (B. pertussis),百日咳鲍特菌俗称百日咳杆菌 人类百日咳因病程较长而得名*咳嗽呈阵发性或痉挛性百日咳主要威胁： 肺部继发感染 癫痫 脑病,12/16/2017,一、生物学性状,白日咳杆菌的形态学特征 G短小杆菌，有毒株有荚膜和菌毛,12/16/2017,2.培养特性 初次分离时营养要求较高，常用含甘油、马铃薯、血液的鲍-金培养基。,12/16/2017,3. 变异S型菌株（新分离）：称为相菌，有荚膜，毒力强 R型菌株（人工培养）：为相菌，无荚膜，无毒力 、相：为过渡相,12/16/2017,4. 抗原结构及抵抗力K抗原：菌体表面成分，又称凝集原，包括凝集因子16。O抗原：菌体抗原。抵抗力较弱，日光直射（1 h）、加热（56、30 min）可杀死细菌。,12/16/2017,二、流行病学特征,传染源: 早期病人、带菌者传播途径：飞沫传播易感人群：儿童,12/16/2017,三、致病性与免疫性,1. 临床表现：潜伏期：7-14天临床三期： 卡他期 痉咳期（阵发性剧咳） 恢复期,鸡鸣样吼声,12/16/2017,2. 发病机理致病物质：荚膜 菌毛 毒素：生物活性物质 百日咳毒素 皮肤坏死毒素等特征：菌不入血，主要造成局部组织损伤,12/16/2017,3. 免疫性局部黏膜免疫，持久（主要的）IgM、IgG、IgA,12/16/2017,三、微生物学检查法,取鼻咽拭子直接接种于鲍金培养基进行分离培养，观察典型菌落并进行染色镜检和生化鉴定。,12/16/2017,四、防治原则,*预 防： 接种“白百破”（DPT）三联疫苗，主动免疫治 疗： 首选红霉素,12/16/2017,军团菌属（Legionnella ）,军团菌是引起军团病的病原体，首发于1976年的美国退伍军人一次聚会，故称作军团病。军团菌在自然界普遍存在，在天然水源及人工冷、热水管系统更多见,12/16/2017,嗜肺军团菌 （L.pneumophila）,一、生物学性状 1. 嗜肺军团菌的形态学特征 G杆菌，常规染色不易着色 Giemsa染色：呈红色 Dieterle镀银染色：呈黑褐色,12/16/2017,端生或侧生鞭毛，有微荚膜和菌毛在组织中呈短杆状，人工培养基上呈多形态性,一、生物学性状,12/16/2017,2. 培养特性及抗原结构 需氧菌，营养要求高抗原组成： 菌体抗原：分型依据，我国流行1-6型 鞭毛抗原,一、生物学性状,12/16/2017,3. 抵抗力1）对化学消毒剂、干燥、紫外线较敏感2）*对氯或酸有一定抵抗3）可寄生于阿米巴内,一、生物学性状,12/16/2017,二、致病性与免疫性,1. 致病物质：多种酶：磷酸酯酶毒素：细胞毒素菌毛微荚膜,12/16/2017,2.所致疾病：军团菌病*传播途径 ： 1)主要通过呼吸道吸入带菌飞沫 2)中央空调冷却塔用水污染军团菌而导致感染临床类型： 1)流感样型（轻症型） 2)肺炎型（重症型） 3)肺外感染,12/16/2017,3.免疫性,嗜肺军团菌为胞内寄生菌 细胞免疫在抗感染中起主要作用,12/16/2017,三、微生物学检查法,一般取下呼吸道分泌物、肺活检组织或胸腔积液等标本进行细菌学检查。用BCYE培养基分离细菌，再根据培养特性、菌落特征、生化反应作出鉴定。,12/16/2017,四、防治原则,目前尚无特异的疫苗。加强水源管理及人工输水管道和设施的消毒处理，防止军团菌造成空气和水源的污染。治疗首选红霉素,12/16/2017,支原体 Mycoplasma,病原生物学与免疫学教研室,12/16/2017,掌握支原体的生物学特点。 熟悉肺炎支原体、脲原体所致疾病。了解支原体微生物学检查法。,知识点要求,12/16/2017,*特点缺乏细胞壁形态上呈高度多形性能通过除菌滤器在无生命培养基中能生长繁殖，油煎蛋菌落最小的原核细胞型微生物能形成有分支的长丝，故称支原体,概述,12/16/2017,*主要致病性支原体：肺炎支原体人型支原体生殖支原体解脲脲原体 发酵支原体穿透支原体,12/16/2017,一、生物学性状,1.形态： 0.30.5m，无细胞壁 高度多形性：球、杆、丝状和分枝状等 一般Giemsa染色较好，染为淡紫色,12/16/2017,内外两层为蛋白质及糖类，中层为脂类（磷脂为主，胆固醇位于磷脂分子之间），凡作用于胆固醇的物质，如皂素、毛地黄甙、二性霉素B等均能破坏细胞膜致其死亡。,2.结构：,12/16/2017,营养丰富的培养基： 10%20%人或动物血清以提供胆固醇与其它长链脂肪酸，多数还需添加酵母浸液、组织浸液、核酸提取物和辅酶。 pH：适宜7.68.0（7.0易死亡），但解脲脲原体最适pH5.56.5,3.培养特性,12/16/2017,兼性厌氧： 大多寄生性支原体在37时在微氧环境（含 5% CO2和 90% N2）中生长最佳。 繁殖方式多样： 二分裂繁殖外，还有分节、断裂、出芽或分枝等方式,3.培养特性,12/16/2017,固体培养基： 27天长出直径约10600m的典型的“荷包蛋样”菌落：低倍镜下见菌落呈圆形，心致密隆起，深入琼脂，外周由颗粒包绕。,3.培养特性,12/16/2017,支原体与细菌L型的异同点,不同点,缺乏细胞壁，形态多样，能通过滤菌器。固体培养菌落呈荷包蛋样或颗粒状。临床表现相似间质性肺炎、泌尿生殖道感染、不育等,相同点,12/16/2017,支原体 葡萄糖 精氨酸 尿素 吸附细胞 致病性,肺炎支原体 + 红细胞 肺炎、支气管炎人型支原体 + 泌尿生殖道感染生殖器支原体 + 泌尿生殖道感染穿透支原体 + + 红细胞 条件感染 CD4+T细胞 多见于艾滋病 巨噬细胞 溶脲脲原体 + 泌尿生殖道感染 流产及不孕不育,生化反应,12/16/2017,补体结合试验可检测糖脂类抗原 ELISA试验可检测蛋白质类抗原 血清抗体可用生长抑制试验（growth inhibition test, GIT）和代谢抑制试验（metabolic inhibition test, MIT）以鉴定,4. 抗原结构：,12/16/2017,5.抵抗力：对化学消毒剂敏感，对结晶紫、醋酸铊、亚碲酸钾有抵抗力； 对影响细胞壁合成的抗生素如青霉素类天然耐受，但对干扰蛋白质合成的抗生素如强力霉素、交沙霉素等敏感。,12/16/2017,二、致病性与免疫性,1.致病机制：荚膜或微荚膜：抗吞噬作用毒性代谢产物：神经毒素、磷脂酶C、核酸酶、过氧化氢和超氧离离子均能引起宿主黏膜上皮细胞或红细胞的病理损伤粘附素：粘附呼吸道或泌尿生殖道上皮细胞,12/16/2017,3. 免疫性 体液免疫：抗膜蛋白的抗体包括IgM、IgG和SIgA 细胞免疫：主要是特异性CD4Th1细胞分泌细胞因子,12/16/2017,衣原体 Chlamydiae,病原生物学与免疫学教研室,12/16/2017,知识点要求,掌握衣原体的生物学形状及致病性。了解衣原体的共同特征。了解衣原体的微生物学检查法及防治原则。,12/16/2017,概述,一类严格真核细胞内寄生，具有独特发育周期，并能通过细菌滤器的原核细胞型微生物，归属于细菌学范畴。,12/16/2017,共同特性 有细胞壁，G-，呈圆形或椭圆形，具有独特的发育周期，类似细菌的二分裂方式繁殖。 有DNA和RNA两种核酸，含核糖体；具有严格的细胞内寄生性，对多种抗生素敏感。,12/16/2017,衣原体科,衣原体属(3个种),沙眼衣原体,鼠衣原体,猪衣原体,嗜衣原体属 (6个种),肺炎嗜衣原体,鹦鹉热嗜衣原体,兽类嗜衣原体,流产嗜衣原体,猫嗜性衣原体,豚鼠嗜性衣原体,衣原体分类,12/16/2017,（一） 发育周期与形态染色 包括原体和网状体（始体） 原体（Elementary body, EB）：呈球形、椭圆形或梨形，直径0.20.4 m，是发育成熟的衣原体。具有强感染性，在宿主细胞外较稳定，无繁殖能力。当进入宿主易感细胞后，宿主细胞膜围于原体外形成空泡，原体在空泡中逐渐发育，增殖成为网状体。Giemsa染色呈紫色，Macchiavello染色呈红色。,一、生物学性状,12/16/2017,网状体，亦称始体（Initial body）：体积较大，直径0.51.0 m，圆形或椭圆形，电子致密度较低，无胞壁，代谢活跃，以二分裂方式繁殖，在空泡内增殖成许多子代原体。成熟的子代原体从被破坏的感染细胞中释放，再感染新的易感细胞，开始新的发育周期，每个发育周期约4872 h。网状体是衣原体发育周期中的繁殖型，不具感染性，Macchivello染色呈蓝色。,（一）发育周期与形态染色,12/16/2017,衣原体的发育周期,12/16/2017,*原体和始体的比较,12/16/2017,（二）培养特性 鸡胚接种：68日龄鸡胚卵黄囊中繁殖，感染后36天致鸡胚死亡，并可在卵黄囊膜中找到包涵体、原体和始体颗粒。 组织细胞培养：可在HeLa、McCoy或HL等细胞中生长良好，可将接种有标本的细胞培养管离心沉淀以促使衣原体穿入细胞，在细胞培养管中加入代谢抑制物。,12/16/2017,（三）抗原结构属特异性抗原：位于胞壁的共同抗原为脂多糖，类似于G菌的脂蛋白-脂多糖复合物，可用补体结合试验检测。种特异性抗原：大多数衣原体种特异性抗原位于主要外膜蛋白（major outer membrane protein, MOMP）上，可用补体结合试验和中和试验检测鉴别不同种衣原体。型特异性抗原：根据MOMP可变区氨基酸序列的不同，可将每种衣原体分为不同的血清型或生物型（biovar）。,12/16/2017,（四）抵抗力 衣原体耐冷不耐热，60仅能存活510 min；在-60感染性可保持5年，液氮内可保存10年以上，冷冻干燥保存30年以上仍可复苏。 对常用消毒剂敏感，紫外线照射可迅速灭活。 四环素、氯霉素、强力霉素和红霉素等抗生素有抑制衣原体繁殖的作用。,12/16/2017,（一）致病性 能产生类似G菌内毒素的毒性物质，能抑制宿主细胞代谢，直接破坏宿主细胞。 MOMP能阻止吞噬体与溶酶体融合，表位易变异，在体内可逃避特异性抗体的中和作用而继续感染细胞。 热休克蛋白（HSP）能刺激机体巨噬细胞产生TNF-、IL-1、IL-6等炎症性细胞因子。,二、致病性与免疫性,12/16/2017,二、致病性与免疫性,（二）免疫性 产生特异性细胞免疫和体液免疫，以细胞免疫为主。,12/16/2017,肺炎嗜衣原体(C.pneumoniae),肺炎嗜衣原体是衣原体属的一个新种。 最初分离的两株病原体：1965年自一名台湾小学生眼结膜中分离得到的一株TW-183（Taiwan-183）。1983年自美国西雅图一位急性呼吸道感染病人的咽部分离出另一株AR-39（acute respiratory-39)，后发现这两株衣原体为同一菌株，乃命名为TWAR。,12/16/2017,（一）形态染色 原体直径为0.38 m，电镜下呈典型的梨形，并有清晰的周浆间隙，Giemsa染色呈紫红色，该法对细胞内包涵体的定位比碘染法敏感。,一、生物学性状,12/16/2017,（二）细胞培养 McCoy和HeLa细胞，但都很难用于连续传代。目前常用HEp-2和HL细胞系，其在培养肺炎嗜衣原体的敏感性方面要高于前两者。,一、生物学性状,12/16/2017,所致疾病易引起肺炎、支气管炎、咽炎和鼻窦炎等。起病缓慢，临床症状与肺炎支原体相似，表现为咽痛、咳嗽、咳痰、发热等，一般症状较轻。肺炎嗜衣原体与冠心病、动脉粥样硬化等慢性病的发生密切相关，但其具