高等微生物学

3、原核微生物类群,粘细菌螺旋体幽门螺杆菌致病厌氧菌动物源性细菌,原核微生物：一大类细胞微小、细胞核无核膜包裹（只有称作核区的裸露DNA）的原始单细胞生物。与真核微生物的主要区别：（1）基因组由无核膜包裹的双链环状DNA组成；（2）缺乏由单位膜分割、包围的细胞器；（3）核糖体为70S。原核微生物包括细菌域和古生菌域。,一、粘细菌,（一）生活史 粘细菌(Myxobacteria) 是G-杆状细菌, 严格好氧，化能异养。细胞壁柔软,菌体小于1.5 m,无鞭毛,以二分裂方式繁殖，营养细胞不耐干燥, 群体包埋于菌体自身分泌的粘液层中, 以自身的伸屈作滑行运动。菌落常扁平而薄, 不规则, 具有许多同心褶或放射状的线。最适生长温度在30左右，基因组约为9,454 kb10,010 kb,介于原核微生物和真核微生物之间，DNA G+C含量为67%71%。在不利环境条件下，粘细菌在固体培养基表面有序地向一个中心聚集，发育为多细胞结构的子实体。,子实体的大小从50m 到1000m不等,是由松散坚硬度不同的粘液和细胞组成的球状块, 或者是由粘孢子包入一定形状和大小的子囊中形成的复杂结构。在子实体内,细胞渐渐分化为抗逆性的休眠粘孢子。粘孢子多为球状、杆状等,每个子实体中约有109个粘孢子,有的具有折光性,并包有荚膜, 称为微孢囊。粘孢子具有较强的抗性。每个粘孢子在适宜的条件下可形成一个营养细胞。其生长发育过程一般分为两个阶段：营养细胞和子实体阶段。,Diagram of thelife cycle ofM. xanthus. The fruitingbody is notdrawn to scale but is a few hundredths of a millimeter in diameter. The vegetative cellsare about 5 to 7 by 0.7 mm.,堆囊菌属(Sorangium),粘球菌属（Myxovoccus）,与其它革兰氏阴性细菌相比，粘细菌具有独特的信号传递系统和形态发生过程，还表现出复杂的社会性行为。粘细菌的形态发生体现在两个水平上，细胞的形态发生是指营养细胞变成粘孢子，而群体的形态发生是全部的菌体聚集然后形成子实体的过程。在营养贫瘠的条件下，粘细菌聚集并堆积成为菌团，这些堆积的菌团可以分化形成子实体。子实体的形成是在全体细胞协同作用下进行的，称作协作形态发生。,粘细菌子实体的形成表明在粘细菌细胞之间存在着信息传递系统，并且信息的传递伴随着协作形态发生的全过程，形成子实体形态具多样性，且有本质的差异，因此粘细菌是一种具有社会性行为的原核生物。粘细菌的另一特性就是滑动运动，在环境较干燥的条件下也能运动。粘细菌蜂拥的菌落在琼脂糖表面上展现出树枝或者辐射状的图案，如同海边被海水侵蚀的海岸。,（二）社会属性,尽管粘细菌在系统分类上属于细菌,但某些生物学特性却表现出与真核生物更多的相似性。粘细菌细胞的摄食运动、多细胞形态发生(子实体发育和粘孢子形成)等具有很强的社会性，对细胞分化发育和生物进化研究具有重要意义。,粘细菌分布在中性或微碱性的土壤中, 在温暖干燥地区的土壤中尤为丰富, 也可以在朽木、树皮、地衣和草食性动物的粪便等腐物上生长, 在高渗透压、酸性、低氧及海洋、盐碱等极端条件下也有粘细菌的分布。根据粘细菌利用底物的不同可将其分为两大生理类群:溶细菌类群和溶纤维素类群。溶细菌类群不利用纤维素只能分解利用细菌,而溶纤维素类群不能降解活细菌，可分解死细菌，但分解利用纤维素。,（三）生态分布,由于以下3个原因，粘细菌不能用常规方法分离：（1）在贫瘠培养基上通常形成特征性的薄而扩展的菌落，黏液丰富，易于污染；在营养丰富的培养基上不生长，或形成致密的不扩展的小菌落，不易与其他细菌分开。（2）胞外黏液使得粘细菌细胞在水中不易分散，而且大多数粘细菌的生长具有密度依赖性，使得其单细胞不易萌发生长成菌落。（3）生长速率缓慢，易被其他生长迅速的微生物，尤其是霉菌所覆盖，或被易运动的阿米巴蠕虫等污染。,（三）分离纯化,粘细菌特殊的分离纯化方法的依据为：(1)菌体细胞在一定条件下可聚集形成肉眼可见的子实体结构；(2)在贫瘠的培养基上易形成扩展的菌落；(3)新分离的粘细菌菌株在液体培养基中振荡培养时不分散生长，通常会形成薄片或沿器壁形成薄膜。经典的分离纯化方法有子实体转接法、抗生素处理法、划线法、挖取底部菌落法等。这些方法都有各自的局限性，每一种方法只适于用某一特定的菌株类型。,（四）次级代谢产物,粘细菌所产生的生物活性物质具有种类繁多、结构新颖、作用水平层次多、作用机制多样等特点。主要有呼吸抑制的如myxothiazol; 干扰蛋白质磷酸化系统、稳定微管及抑制蛋白合成的如Epothilone、Tartrolon; 干扰金属离子运输、影响脂类代谢的如Soraphen; 抑制糖类代谢的如Amb ruticin; 抑制细胞壁合成的如Chivosazol; 抑制核酸合成的如Disorazol、Ratjadon, 影响细胞膜的透性和合成的如Sorangiolid, Jerangolid等。 尤其是, 粘细菌中发现的生物活性物质有许多是作用于真核细胞的, 抗肿瘤和抗真菌活性物质的比例较高, 这也是粘细菌不同于其他生物活性物质产生菌的独特之处。,Epothilones（埃博霉素）与紫杉醇具有相同的作用机制，可以稳定细胞内的微管蛋白，导致有丝分裂过程中纺锤体不能形成，阻断有丝分裂的进行,引起细胞凋亡。与紫杉醇相比，Epothilones能够作用于一些耐药细胞，具有很好的水溶性，可以发酵生产等方面的优势，它有望成为代替紫杉醇的抗肿瘤药物。,二、螺旋体(Spirochete),概念：是一类细长，柔软，螺旋状，运动活泼的原核单细胞微生物。分布：存在于水、土壤、腐败有机物；寄生于动植物、正常人口腔、正常阴道偶见。螺旋6环的称螺旋体，2-6环称螺旋菌(spirochaeta)，不足一环称弧菌。螺旋菌以鞭毛运动, 而螺旋体靠缠绕原生质柱的轴丝伸缩运动。 螺旋体菌体回旋弯曲呈波状、卷发状或弹簧状；菌体圆柱形，有或没有中轴丝，缺乏明显的细胞核，外有一层很薄的弹性膜,G-,大小差异很大，腐生的螺旋体较大，可长达500m；致病型者多较小，一般不超过15m。螺旋体介于细菌与原虫之间。与细菌的相似之处：具有与细菌相似的细胞壁，内含脂多糖和胞壁酸，以二分裂方式繁殖，无定型核，对抗生素敏感；与原虫的相似之处：体态柔软，胞壁与胞膜之间绕有弹性轴丝，借助它的屈曲和收缩能活泼运动，易被胆汁或胆盐溶解。螺旋体在分类学上由于更接近于细菌而归属在细菌的范畴。,分类：,螺旋体 螺旋体科 密螺旋体属 苍白密螺旋体种 苍白亚种 梅毒 (spirochete) (Spirochaetaceae) （Treponema） （T.pallidum） （subsp.pallidum） 地方亚种 地方性梅毒 (subsp.endemicum) 极细亚种 雅司病 （subsp.pertenue） 品他密螺旋体种 品他病 （T.carateum） 疏螺旋体属 杜通疏螺旋体等15种 地方性回归热 (Borrelia) （B.duttonii） 回归热疏螺旋体 流行性回归热 (B.recurrentis) 伯氏疏螺旋体 莱姆病 （B.burgdorferi） 脊膜螺旋体属 (Cristispira) 螺旋体属 （Spirochaeta） 蛇形螺旋体属 (Serpulina) 钩端螺旋体科 细丝体属 （Leptospiraceae） (Leptonema） 钩端螺旋体属 双曲钩端螺旋体 (Leptospira) （L.biflexa） 问号状钩端螺旋体 钩体病 （L.interrogans）,密螺旋体属（Treponema）,苍白密螺旋体苍白亚种/梅毒螺旋体两端尖直，8-14个规则螺旋3-4根内鞭毛，运动活泼镀银染色 人工培养至今尚未解决。 对外环境抵抗力极弱。,致病性传染源：梅毒患者（患处分泌物/外周血）传播方式：性接触传播； 通过母体胎盘传给胎儿； 输血或经体表伤口(少见)。,所致疾病：先天性梅毒（胎传梅毒）：流产、早产或死胎；梅毒儿（马鞍鼻、先天性耳聋、楔状齿、间质性角膜炎等）获得性梅毒：期梅毒 硬下疳期梅毒 皮肤梅毒疹，淋巴结肿大 期梅毒（晚期）内脏器官慢性肉芽肿，皮肤溃烂，病变可累及全身组织和器官。,胎传梅毒,一期梅毒 硬下疳,二期梅毒疹,丘疹性梅毒疹,环状梅毒疹,三期梅毒,免疫性 有菌免疫以细胞免疫为主可再次感染,三、幽门螺杆菌,幽门螺杆菌（Helicobacter pylori HP）是许多慢性胃病发生发展中的一个重要病因子，与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌和胃粘膜相关性淋巴样组织淋巴瘤密切相关。平常我们普通的吃饭、碗筷的接触有可能产生交叉感染，通常普通人群4070都有感染，但是感染后仅仅一部分得胃病，原因可能是跟细菌类型有关系。胃溃疡的HP检出率约7080，十二指肠溃疡的HP检出率约90，幽门螺杆菌感染引起的胃炎1520可发生溃疡病。,定植因子：a.鞭毛：提供动力；b.尿素酶：基本定植因子，氨在Hp周围形成， “氨云”中和胃酸保护Hp；c.粘附因子与细胞特异性受体：Hp粘附因子 与胃上皮细胞表面特异性的多脂受体结合粘附于胃上皮；其他。 致病因子：a.空泡毒素（VacA）蛋白和细胞毒素相关基因（CagA）蛋白，是Hp毒力的主要标志；b.酶：尿素酶、粘液酶、脂酶和磷脂酶；c.脂多糖：具有内毒素的特性；d.抗原模拟：交叉反应损伤胃粘膜细胞。,可能的致病机制,胃炎,胃溃疡,胃角溃疡,球部溃疡,球部溃疡,球部溃疡,胃癌,胃癌,胃癌,MAIT淋巴瘤,MAIT淋巴瘤,MAIT淋巴瘤,重要特性,“S”形，G-尿素酶阳性有鞭毛,临床症状,上腹部的反复疼痛胃肠道出血没有菌血症,病原菌检测,侵入性检查：1、快速尿素酶试验；2、组织学检查：常规HE染色或特殊染色直接观察Hp；3、Hp培养；4、PCR检测。非侵入性检查：1、抗Hp抗体：用于流行病学调查；2、碳13或碳14呼吸试验:用于复查首选。最常用的是快速尿素酶试验和碳13或碳14呼吸试验。,治 疗