课件：第七章球菌.ppt

第七章 革兰氏阳性球菌,球菌是细菌中的一大类。对动物以及人类有致病性的病原性球菌，主要引起化脓性炎症，又称为化脓性球菌（Pyogenic coccus），其中革兰氏阳性球菌主要包括:,葡萄球菌 链球菌,2019,-,1,2019,-,2,第一节 葡萄球菌属,葡萄球菌有致病性和非致病性葡萄球菌。分布广泛，致病性葡萄球菌常常引起各种化脓性疾患、败血症或者脓毒败血症，如：创伤、皮肤粘膜感染、脓胸、心内膜炎、肺炎、关节炎脑膜炎等； 当污染食品时，可以引起食物中毒 。,2019,-,3,葡萄球菌分类,按产生色素的颜色 分为3种： 金黄色葡萄球菌、 白色葡萄球菌、 柠檬色葡萄球菌 按致病力大小分为： 金黄色葡萄球菌、 表皮葡萄球菌 腐生葡萄球菌,2019,-,4,1.形态染色 在固体培养基上生长的细菌，菌体呈圆形，直径0.5-1.5um，排列呈葡萄串状。 无芽孢、无鞭毛，有的形成荚膜或粘液层。 G+，但衰老、死亡或被白细胞吞噬以及耐青霉素菌株呈G-，且用青霉素可诱导成L型（即耐青霉素的G-型）。,金黄色葡萄球菌,一、生物性状,2019,-,5,葡萄球菌,2019,-,6,2019,-,7,葡萄球菌电镜照片,2019,-,8,但脓汁中或生长在液体培养基中的球菌常常呈双球或短链排列。,2019,-,9,2.培养特性 最适生长温度35-40，最适PH7.0-7.5。 在普通培养基上即可生长，但在麦康凯培养基上不生长 。 在普通平板形成湿润、光滑、隆起的圆形菌落，直径1-2mm，有时可达4-5mm。（4-5mm者较为少见） 致病菌株多能产生脂溶性色素，菌落颜色依菌株而异，初呈灰白色，继而为金黄色、白色或柠檬色。致牛乳腺炎及耐药菌株常为深黄色。 色素的形成依培养条件而异，通常在22或在固体培养基中含糖、牛乳、血清等，产生色素较多；有O2或CO2环境下，容易产生色素。（无氧条件下，不产生色素）。37培养后，再置室温1-2日，色素产生明显。 需氧或者兼性厌氧，有氧的情况下，生长迅速，发育最佳，环境中加入20-30%的CO2时，产生大量的毒素。,2019,-,10,葡萄球菌菌落,2019,-,11,血液（牛羊血液）琼脂平板，形成的菌落较大，且有些菌株在菌落周围呈明显的溶血，产生溶血素的菌株多为致病菌。,2019,-,12,普通肉汤中生长迅速，初混浊，管底有少量沉淀，轻轻震荡，沉淀物上升，旋即消失。培养2-3天，可以形成很薄的菌环，在官底则形成多量粘稠沉淀。,2019,-,13,3.生化特性 触酶阳性、氧化酶阴性（四甲基对苯撑二胺或对二苯二胺）。 多数菌株能分解葡萄糖、麦芽糖和蔗糖，产酸不产气。 致病性菌株多能产生凝固酶，分解甘露醇，和产生耐热核酸酶，此为鉴别菌株致病力的重要指标。,触酶试验,2019,-,14,凝固酶试验,2019,-,15,葡萄球菌细胞壁上的抗原构造较复杂，含有多糖抗原和蛋白抗原2类。 1.多糖抗原 多糖抗原为半抗原，根据荚膜多糖抗原，可将金黄色葡萄球菌分为11个型 ，临床分离株多为5型和8型。 2.蛋白质抗原 葡萄球菌细胞壁中的蛋白质抗原为：葡萄球菌的蛋白A（即SPA），所有人源菌株均有SPA，来自动物的少有，但（同是来源于人的葡萄球菌）不同菌株的SPA含量不同。 SPA能与猴、猪、犬以及几乎所有哺乳动物的Ig的Fc片断发生非特异性结合，结合后的Ig仍能与相应的抗原进行特异性反应（即协同凝集），这一现象已经被广泛应用于免疫学及诊断技术，即将SPA作为二抗使用。,二、抗原及变异,2019,-,16,2019,-,17,协同凝集试验,2019,-,18,金黄色葡萄球菌可以产生多种毒素和酶，因此致病性比较强，常引起2类疾病。 一类是化脓性疾病，如：动物创伤感染、脓肿、蜂窝组织、乳腺炎、关节炎、败血症和脓毒败血症等。 一类是毒素性疾病，如：人和动物的食物中毒性呕吐、肠炎、人的毒素性休克综合症等。 葡萄球菌的某些细胞壁结构具有毒力因子的作用，如：SPA、荚膜、纤连素结合蛋白等，但最主要的还是毒素和酶 。,三、致病性及毒力因子,2019,-,19,（一）毒素 1.毒素 又名溶血素，与牛羊的坏疽性乳腺炎有关。 溶血素可导致白细胞崩解，并作用于血管的平滑肌细胞，引致平滑肌收缩，麻痹，最终坏死 。与溶血素相似的还有、溶血素。 人源菌株多产生溶血素，动物源菌株多产生溶血素 。 2.肠毒素 可引致人食物中毒，刺激呕吐中枢，表现呕吐、腹泻。除猫崽及幼猴外，其他动物对其不敏感。 肠毒素为一组结构相似的蛋白质，耐热耐酸，能耐受100 30min或胃蛋白酶水解。根据抗原性差异分为7个型（A、B、C1-C3、D、E），其中A、D型最为常见。,2019,-,20,（二）酶 1.凝固酶 鉴别菌株致病力的重要指标，多数致病菌株能产生凝固酶，而非致病菌则为阴性。此酶能使含有抗凝剂的家兔血浆、以及人血浆凝固。 多数致病菌株能同时产生2种凝固酶： 一种分泌于菌体之外，称为游离凝固酶；具有类似酶原的作用。 另一种结合在菌体表面，称为结合凝固酶，或凝聚因子。可使血浆纤维蛋白与菌体交联，引起菌体凝集。 凝固酶的作用：有助于致病菌株抵御宿主体内吞噬细胞和杀菌物质的作用，同时也是感染局限化。 2.耐热核酸酶 10015min不失活，由致病菌株产生，感染部位的组织细胞和白细胞崩解时释放核酸，使渗出液粘性增强，此酶能迅速分解核酸，有利于病原菌扩散。 除了以上酶外，葡萄球菌还可产生纤维蛋白酶、透明脂酸酶、磷酸酶、卵磷酯酶、脂酶等。,2019,-,21,葡萄球菌的诊断主要应用细菌学检查。 (一)涂片、染色、镜检 1.取样 根据临床表现取样。 化脓性病灶：取脓汁、渗出液。 乳腺炎：取乳汁。 败血症：取血液及实质脏器。 中毒症：取剩余食物、呕吐物、或粪便。 2.将病料涂片，染色镜检 如见大量典型的葡萄球菌，即可初步诊断。 但葡萄球菌在脓汁、渗出液、以及乳汁中常呈单个、成对或短链状，（易与链球菌相混淆），有时菌数很少，因此，需要进行分离鉴定。,四、微生物学诊断,2019,-,22,(二)分离培养鉴定 常用5%的绵羊或兔子血液琼脂平板，37培养18-24h。菌落金黄色，出现溶血现象者多为致病菌株。凝固酶阳性、耐热核酸酶阳性、能分解甘露醇者，多为致病菌株。必要时做动物实验。 （三）动物实验 实验动物中家兔最易感 家兔皮下接种1.0ml 的24h培养物，可引起局部皮肤溃疡坏死。 静脉注射0.1-0.5ml，于24-48h死亡。 剖检可见浆膜出血，肾、心肌、及其他脏器出现大小不等的脓肿（即脓毒败血症）,四、微生物学诊断,2019,-,23,（四）食物中毒（检测毒素） 发生食物中毒时，将从剩余食物或呕吐物分离的葡萄球菌接种到普通肉汤，置30%CO2培养40h，离心沉淀后取上清，100 加热30min，注入幼猫静脉或腹腔内，15min到2h内出现寒战、呕吐、腹泻等急性胃肠炎症状者，表明有肠毒素存在。,四、微生物学诊断,2019,-,24,链球菌种类很多，在自然界分布很广 ，有些为非致病菌，有些构成人和动物的正常菌群，有些可致人或动物的各种化脓性疾病、肺炎、乳腺炎、败血症等。,第二节 链球菌属,2019,-,25,按抗原结构分为： 属特异性抗原 又称为P抗原（核蛋白抗原），各种链球菌的核蛋白抗原均相同，但与葡萄球菌属有交叉。 群特异性抗原 又称为C抗原，是存在于链球菌细胞壁中的多糖成分，其抗原决定簇为氨基糖类，以此氨基糖类抗原为基础，可将链球菌分为20个血清群，用英文大写字母A-T表示。 型特异性抗原 又称为表面抗原，是位于多糖抗原之外的蛋白质抗原。分为M、R、T、S四种，,一、链球菌的分类,2019,-,26,按溶血能力分为： 型溶血链球菌 在菌落周围形成不透明的草绿色溶血环，红细胞未溶解，血红蛋白变成绿色，这类细菌致病力不强，但有时也引起感染，多为条件性致病菌。 型溶血链球菌 在菌落周围形成完全透明的溶血环，红细胞完全溶解，此类链球菌致病力强，常常引起人及动物的各种疾病 。 型溶血链球菌：菌落周围无溶血现象，一般为非致病菌。,2019,-,27,型溶血链球菌,2019,-,28,型溶血链球菌,2019,-,29,2019,-,30,链球菌呈圆形或卵圆形，直径小于2.0m，常排列成链状或双球状。 G+细菌，但老龄培养物或被吞噬细胞吞噬的细菌呈现G-；除个别D群外，均无鞭毛；A、B、C群多数有荚膜。 肉汤培养基中对数生长期细菌呈长链排列（一般致病性链球菌的链较长，非致病菌株则较短）。,二、链球菌的形态染色,2019,-,31,2019,-,32,菌链的长短与菌种及生长环境有关,一般来说： 致病菌株链较长，非致病菌株较短 。 固体培养基多为短链，液体培养基常为成长链 。 病料中多呈长链，但败血症猪体分离的菌株多为成双或短链。,2019,-,33,链球菌(美蓝染色),2019,-,34,链球菌（革兰氏染色）,2019,-,35,链球菌（革兰氏染色）,2019,-,36,链球菌（革兰氏染色）,2019,-,37,链球菌（组织片）,2019,-,38,多数兼性厌氧，少数为厌氧菌 。 最适生长温度为37，PH7.4-7.6。 致病性菌株营养条件较高，在普通琼脂培养基中生长不良，需要添加血液、血清、葡萄糖等。 在血液平板上形成直径为直径0.1-1.0mm，（透明而略带灰白色的小水滴状菌落，具有荚膜的菌株，形成粘液型或光滑型菌落）灰白色，表面光滑，边缘整齐的小菌落。 多数致病菌株具有溶血能力，溶血环的大小和类型因菌株而异 。,三、链球菌的培养特性,2019,-,39,在血清肉汤中生长时，初呈均匀浑浊，后因细菌形成长链而呈颗粒状沉淀沉于管底，上清透明。,2019,-,40,致病性链球菌除细胞壁的某些结构与致病有关外，还可以产生各种毒素和酶，致人、动物发病 。,四、链球菌的致病性,毒素 酶 脂磷壁酸(LTA) 其荚膜成分、M蛋白等 具有抗吞噬作用,2019,-,41,1.链球菌溶血素 具有溶解红细胞，杀死白细胞以及毒害心脏的作用，分为氧敏感(O)和氧稳定(S)溶血素2种 。 (1) 氧敏感型溶血素SLO 为含硫氢基的蛋白质，对氧敏感，遇氧后暂时失去溶血能力。 毒性作用：是一种较强的心脏毒，对心肌有较强的毒性作用，也能破坏中性粒细胞、巨噬细胞和神经细胞。静脉注射家兔或者小鼠，可迅速致死。 氧敏感型溶血素SLO具有抗原性，可刺激机体产生相应的抗体。且各株菌产生的SLO抗原性相同,（一）、毒素,2019,-,42,(2)氧稳定型溶血素SLS 为含糖的小分子肽，对氧稳定，但对热、酸敏感，不易保存，且无抗原性 。 链球菌在血液平板上的溶血现象是这种溶血素作用的结果，其溶血作用比氧敏感型溶血素慢，呈现溶血。 毒性作用：也能破坏白细胞和血小板，对组织培养细胞有变性作用，静脉注射家兔可迅速死亡 。,2019,-,43,2.致热外毒素 即红疹毒素，由临床症状而得名，人的猩红热主要由此所致，主要由A群产生，C、G群的某些菌株亦可产生。小剂量注射家兔可引起局部红疹，大剂量可致全身红疹。,2019,-,44,不同的致病菌株，分别产生链激酶、链激酶（溶纤维蛋白酶），透明脂酸酶，DNA酶等，其作用与葡萄球菌的酶类相似。 另外，致病性链球菌的脂磷壁酸与动物皮肤、粘膜表面的细胞具有高度的亲和力，使菌体易于吸附于口腔、咽部的粘膜上皮，类似大肠杆菌得4型菌毛。 其荚膜成分、M蛋白等具有抗吞噬作用。,（二）、酶,2019,-,45,链球菌抗原结构比较复杂，自然感染可以产生多种抗体，目前所知，只有抗M蛋白抗体具有保护作用。但M蛋白具有许多型，且各型之间又无交叉（即缺乏有效的交叉保护）。因此感染某一型所产生的免疫，不能对其他型感染产生保护作用。一般说来，疫苗的免疫效果都不够理想，但目前我国研制的猪、羊链球菌疫苗有一定的免疫效果。,四、链球菌的免疫性,2019,-,46,1.采集病料：根据不同的临床症状，从不同部位采集病料。 可采脓汁（接近正常组织部位的脓汁）、乳汁、血液、组织。 2.涂片、镜检 若见G+，成双或链状排列球菌，可做初步诊断。 在链球菌败血症的动物组织中常常呈现双球状，具有荚膜。而在腹腔或心包液等组织液中，呈现长链，且荚膜不如组织涂片中明显。 3.分离培养及生化试验 用血液平板分离培养，观察菌落及溶血现象，并进行生化试验，进行确诊。 4.血清学实验及生物学手段 主要用于链球菌群、型的鉴定。,五、链球菌的微生物学诊断,2019,-,47,1.致病性 这三种细菌是牛、羊（山羊、绵羊）的急性、慢性乳房炎的病原体之一，在自然界中分布很广，凡有乳牛的地方，皆有存在。其中无乳链球菌最为常见，到目前为止，未发现对其他家畜致病；但无乳链球菌可以引起婴儿败血症、脑膜炎、肺炎等，人医临床上对该菌以群链球菌相称 。,五、主要的病原链球菌,无乳、停乳、乳房链球菌,2019,-,48,2.免疫原性 感染牛羊发生乳腺炎后，三种菌均不产生明显的免疫（即无免疫反应），目前亦无可靠的多价疫苗。 实验动物只有小鼠和家兔对停乳链球菌敏感，小鼠腹腔注射或家兔静脉注射其18h肉汤培养物，可使动物在1周内死亡（故其不为烈性致病菌） 。,无乳、停乳、乳房链球菌,2019,-,49,无乳、停乳、乳房链球菌,3.微生物学诊断 (1).取少量乳汁或离心沉淀物，涂片镜检。 如发现有革兰氏阳性链球菌及大量白细胞可做初步诊断。 (2).分离培养鉴定 应用叠氮钠血平板分离培养，选取可疑菌落，作生化鉴定。 (3).CAMP试验（创始人三人名字的首字母） 用以区分无乳和停乳、乳房链球菌，将金黄色葡萄球菌在血琼脂平板上划一线，与此线垂直接种乳汁或分离的培养物，原来不溶血或溶血不明显的无乳链球菌，在有金黄色葡萄球菌产物存在时，产生明显的型溶血。而停乳、乳房链球菌则无型溶血特性。原因是金黄色葡萄球菌在生长过程中，产生V因子，可以促进无乳链球菌的生长。 但是，CAMP试验并不是特异性的，C、F、G群的某些链球菌株在此试验中亦可表现阳性结果。,2019,-,50,猪链球菌病是一种人畜共患的急性、热性传染病。表现为急性出血性败血症、心内膜炎、脑膜炎、关节炎、哺乳仔猪下痢和孕猪流产等。猪链球菌不仅可致猪病，而且可感染特定人群发病，并可致死亡。 1954年，在英国首次分离到一株型溶血链球菌，在我国，本病最早报道于1949年（上海），1998-1999年，江苏省部分地区先后连续2年盛夏季节暴发流行，死亡率占发病猪的50%，本地区在该病流行期间，有25人感染，其中14人死亡，患者表现出疑似链球菌感染的中毒性休克。而2005年四川省发生的猪链球菌病，则造成204人感染，其中38人死亡。,猪链球菌,2019,-,51,一、分类 根据荚膜抗原差异，猪链球菌有35个血清型（1-34及1/2）及相当数量无法定型的菌株,其中1、2、7、9型是猪的致病菌。 现在猪链球菌2型被分为R群，猪链球菌1型为S群。有的不能分群。,猪链球菌,2019,-,52,二、形态及培养特性 G+球菌，多数为圆形或椭圆形，在液体培养基中培养细菌呈长链，菌落较小，灰白透明 。 或溶血，一般先为溶血，延时培养后则变为溶血。或者菌落周围不见溶血，刮去菌落则见或溶血。 猪链球菌2型在绵羊血平板上，呈现溶血。在马血平板上，呈溶血。,猪链球菌,2019,-,53,猪链球菌Gram stain,2019,-,54,三、毒力因子 猪链球菌有4种毒力因子 1.溶菌酶释放蛋白：与A群链球菌的M蛋白有同源性。是一种半乳糖粘附素，可致细胞凋亡。 2.细胞外蛋白因子：目前功能不明 二者是2型猪链球菌的2种重要的毒力因子。 3.猪溶血素 属于穿孔素，是有效的免疫原，刺激机体产生的抗体为保护性抗体。 4.IgG结合蛋白 属于热休克蛋白家族，可结合猪IgG的Fc片断，从而影响抗体活性。,猪链球菌,2019,-,55,四、微生物学诊断 按链球菌的诊断方法进行。敏感动物为家兔、山羊或小鼠，静脉、皮下或肌肉注射，可