微生物学呼吸道感染细菌已修改

第十六章呼吸道感染细菌,安徽医科大学微生物学教研室,第一节 分枝杆菌属第二节 棒状杆菌属第三节 其它细菌,第一节 分枝杆菌属(Mycobacterium),是一类细长或稍弯的杆菌，因有分枝生长的趋势而得名，因抗酸染色阳性，又称抗酸杆菌。,抗酸染色,由于细菌细胞壁中含大量脂质，一般不易着色，若经加温或延长染色时间而着色后又能抵抗强脱色剂盐酸酒精的脱色，故又称抗酸杆菌(acid-fast bacilli)抗酸染色法(acid-fast stain) ：以5石炭酸复红加温初染5min，再用3盐酸酒精脱色，然后用碱性美蓝复染，则分枝杆菌呈红色(+)，其他细菌和背景物质为蓝色(-)。,细长弯曲，分枝状生长细胞壁含有大量脂质-分枝菌酸,60%常用抗酸染色鉴定，呈抗酸染色阳性对人类致病的主要分支杆菌结核分枝杆菌复合群麻风分枝杆菌非结核分枝杆菌,分枝杆菌主要特点,致病特点（胞内寄生菌）：慢性，伴有肉芽肿,分枝杆菌的分类,一、结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis,俗称结核杆菌，引起人类结核病的病原体致病菌主要为： 人型结核杆菌 牛型结核杆菌,牛奶中牛型结核分枝杆菌，需6030min加热,结核病是由结核杆菌感染引起的慢性传染病，又称为“痨病”，从新石器时代人类的遗骨和古代木乃伊的骨关节的病理组织中，已发现人类在史前时代已患过结核病。19世纪，结核病在欧洲和北美大肆流行，散布到社会的各个阶层，生活困顿的人群成了结核病的温床。而且是当时造成死亡的主要原因，被人们称为“巨大的白色瘟疫”。许多当年杰出的人物罹患结核病：雪莱、席勒、勃朗宁、梭罗等。结核病的流行甚至影响了诗人和艺术家的思想。,结核病是一种古老的疾病,德国科学家Robert Koch在1882年发现了一种特殊的微生物结核分枝杆菌，结核病的致病细菌。他还证明了这种微生物是可以在培养基里培养出来的。这一发现使得结核的实验研究成为现实。,人口的剧增，流动性的增强免疫抑制剂的广泛使用多重耐药株的蔓延AIDS的流行及结核菌与艾滋病病毒的双重感染 ,结核已成为一种重要的再现传染病,世界结核病防治现状,自发现MTB以来，全球约有两亿人死于TB，且疫情发展日趋严重。据WHO预计，目前全球1/3人口，约20亿人已感染了结核分枝杆菌，70%在亚洲， 全球现有TB病人2000万。特别是在发展中国家，形势尤其严峻，全球98的TB死亡和95的新发TB都是在发展中国家。WHO已将TB作为重点控制的传染病之一，并于1995年起将每年的3月24日定为“世界防治结核病日”，以提醒公众加深对TB的认识。,结核病在旧中国流行严重，死亡率高，各种死因之首近年来由于： 艾滋病，吸毒，应用免疫抑制剂及耐药菌的增多，造成发病率有上升趋势。,结核分枝杆菌感染人数多。现患肺结核病人多。结核病死亡人数多。耐药结核病人多。农村结核病人多。传染性肺结核患者疫情居高不下。我国属于全球22个结核病高负担国家之一，结核病的患病人数在世界各国中居于第2位。结核病在发展中国家或经济欠发达地区还是因病致贫、因病返贫的主要因素之一，它不仅是一个公共卫生问题，也是一个社会经济问题。,我国TB的流行具有“五多一高”的特点：,1.形态与染色,一、生物学性状,细长略带弯曲，分枝状，抗酸染色阳性有荚膜可形成L型细菌(Much颗粒)，药物等因素作用常形成L， 呈颗粒状或丝状，其抗酸性减弱或消失,2.培养特性,特点专性需氧营养要求高，常用罗氏培养基（马铃薯、蛋黄、甘油）生长缓慢（13-16h）3-4周肉眼可见pH6.5-6.8，37生长现象液体：表面生长（菌膜）固体：颗粒状、菜花状、结节状菌落，乳白或米黄，不透明,粗糙型菌落,烟酸 硝酸盐还原 热触酶 触酶结核分枝杆菌 + + _ + 牛结核分枝杆菌 _ _ _ +非结核分枝杆菌 + +,5、生 化 反 应,四不怕干燥（6-8个月）酸（3% HCl或6% H2SO4) 或碱（4% NaOH) 有抵抗力碱性染料（孔雀绿）青霉素等抗生素,四怕湿热（巴氏消毒）乙醇紫外线抗痨药物（链霉素、异烟肼、利福平等）,3.抵抗力,4.变异性,形态结构变异：结核杆菌的L型：颗粒状、丝状、Much颗粒毒力变异：卡介苗BCG：Calmette和Gurin将牛分枝杆菌经230次传代而获得的减毒活疫苗株,历时13年，使其毒力发生变异，成为对人无致病性，而仍保持良好免疫原性的疫苗株，称为卡介苗（Bacillus Calmette-Gurin，BCG）。耐药性变异：耐异烟肼及其他抗结核药物的结核菌株日益增多耐药性菌株常伴随活力和毒力减弱。,二、致病性,结核分枝杆菌不含内毒素也不产生外毒素和侵袭性酶类。其致病性与菌体成分和代谢产物的毒性及其导致的免疫病理反应有关。其致病作用主要靠菌体成分，特别是胞壁中所含的大量脂质。脂质含量与结核分枝杆菌的毒力呈平行关系，含量愈高毒力愈强。,致病物质,脂质,索状因子（破坏白细胞，引起肉芽肿）,磷脂（刺激单核细胞增生，形成结核结节）蜡质D（引起迟发性过敏反应）硫酸脑苷脂（抑制吞噬体与溶酶体结合，使TB胞内存活）,分枝杆菌生长素 铁螯合剂,索状因子本质：分支菌酸和海藻糖结合的一种糖脂，成分为6,6-双分枝菌酸海藻糖，具有破坏细胞线粒体膜,所致疾病 可多途径传播，侵犯全身各器官，肺结核最多见,传播与扩散,通过各种途径，引起各种疾病,肺部感染,原发感染：外源性感染多发生于儿童（第一次感染无免疫力）原发综合征 ( 肺门淋巴结肿大等)形成结核结节（即结核肉芽肿），少数病灶扩散，引起全身TB，炎症反应比较轻，以渗出性炎症为主转归原发后感染：外或内源性感染多见成人，有免疫力病灶局限 引起局部TB、开放性TB（反应剧烈，干酪性坏死、空洞）,原发综合症,初次感染结核后,在肺内形成原发病灶,肺门淋巴结有炎性肿大,连接两者间的淋巴管炎,三者在胸片上并存时,称为原发综合征。,肺外感染,进入血液、淋巴液循环引起其它部位的感染： 脑（结核性脑膜炎）、肾、骨、关节等结核带菌痰液被咽入消化道引起肠结核、腹腔结核免疫力低下的患者可以引起全身粟粒性结核,脊 椎 结 核,椎体病变因结核感染，有骨质坏死，有干酪样改变和脓肿形成，,椎体塌陷，驼峰畸形。,Large caseating tubercle,HUMAN LUNG,干酪状坏死结节,结 核 性 胸 膜 炎,表现为结核的全身中毒症状和胸腔积液所致的局部症状,结核性胸膜炎,皮肤结核,1、机体对结核的免疫为2、结核的免疫属于3、产生免疫的同时也引起超敏反应,三、免疫性,细胞免疫,传染免疫（有菌免疫）,免疫与超敏平行,机体抗结核免疫特点：传染、免疫、超敏反应共存,抗结核免疫主要是细胞免疫，包括致敏T淋巴细胞和M。,致敏T淋巴细胞可杀死有结核杆菌的靶细胞，同时释放多种淋巴因子（如TNF-、IFN-、IL-2、IL-6等），吸引NK、T、M等聚集炎症部位，还能增强这类细胞的直接或间接杀菌活性。激活的M极大地增强对结核分枝杆菌的吞噬消化、抑制繁殖、阻止扩散甚至彻底消灭的能力，充分发挥细胞免疫的作用。,儿童结核病大多为初次感染，机体尚未建立免疫和超敏反应，可发生急性全身粟粒性结核和结核性脑膜炎。 成年人结核大多为复发或再次感染，此时机体已建立了抗结核分枝杆菌的免疫和超敏反应性，病症常为慢性局限性结核，不引起全身粟粒性结核和结核性脑膜炎，但局部病症较重，形成结核结节，发生纤维化或干酪样坏死。,初次感染和再次感染,郭霍现象注射结核杆菌于豚鼠皮下初次注射 局部反应小 全身扩散 无免疫无超敏反应再次注射 局部反应大 不扩散 有免疫有超敏反应,免疫与超敏平行,郭霍现象(Koch phenomenon)说明：结核的免疫与超敏反应同时存在：,以前感染过或免疫豚鼠,正常豚鼠,24-48小时,10-14天,局部红肿、浅溃疡,局部红肿、溃疡,不扩散，脱落后自行愈合,坏死，经久不愈,有毒TB菌,全身扩散,皮下,郭霍现象,结核菌素试验（OT试验）,是应用结核菌素进行皮肤试验来测定机体对结核分枝杆菌是否能引起迟发型超敏反应（型变态反应）的一种试验材料：结核菌素OT/结核菌素纯蛋白提取物PPD（PPD-C和BCG-PPD）,结核菌素试剂有两种： 旧结核菌素（old tuberculin，OT）： 含结核分枝杆菌的甘油肉汤培养物加热过滤液，主要成分是结核蛋白，也含细菌的其他代谢产物和培养基成分。 纯蛋白衍生物（purified protein derivative, PPD）：OT经三氯醋酸沉淀后的纯化物。,结 果： 1、红肿硬结5mm者为阳性 有迟发超敏反应，有免疫力 2、 15mm强阳性，提示活动性结核感染。 3、 5mm阴性，除未感染过外，还应考虑 感染初期； 老年人； 严重结核患者或正患有其他传染病； 获得性细胞免疫低下。,方法前臂皮内注射PPD5单位,4872h观察红肿硬结直径,PPD 试 验,应 用,选择卡介苗接种对象和测定卡介苗接种后的免疫效果。结核菌素试验阴性者应接种或补种卡介苗作为婴幼儿(尚未接种过卡介苗者)结核病的辅助诊断测定肿瘤患者的细胞免疫功能在未接种卡介苗的人群中作结核杆菌感染的流行病学调查,了解人群自然感染率（95%）,传染、免疫、超敏反应共存,机体抗结核免疫特点,四、微生物学检查法,标本: 痰、尿、粪、脑脊液等直接涂片镜检： 齐尼抗酸染色法(或金胺染色)，10万/ml才能检出。浓缩集菌：直接离心沉淀; (污染标本)先经4%NaOH处理15分钟后离心，涂片染色镜检。 若培养或动物接种，应先用酸中和后再离心沉淀。分离培养：（100-1000个/ml）用罗氏培养基或高渗结核分枝杆菌L型培养基（2-4周）。根据抗酸染色、生长速度、菌落特征、生化反应区分结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌。动物试验：豚鼠腹股沟皮下注射，2星期后腹股沟淋巴结肿大。快速诊断：PCR药敏试验,五、防治原则,预防一般性预防：卫生宣传、提高机体抵抗力 （营养好，发病少，社会病）特异性预防：发现和治疗痰菌阳性者（开放性肺结核病人）新生儿接种卡介苗治疗一般治疗：合理营养，注意休息抗结核药物链霉素、异烟肼、利福平等，防止耐药性产生原则：早期、联合、适量、规律、分阶段治疗和坚持全程,麻风分枝杆菌 (Mycobacterium leprae),俗称麻风杆菌，引起麻风，是一种慢性传染病现主要分布在亚、非和拉丁美洲,生物学性状,形态、染色与结核分枝杆菌相似，成团，束状排列麻风分枝杆菌是一种典型胞内菌麻风细胞 胞浆呈泡沫状，区别结核分枝杆菌体外人工培养至今仍未成功，足垫注射犰狳。,犰狳,致病性与免疫性,传播方式皮肤粘膜呼吸道也可通过接触传染麻风病是一种慢性传染病，主要侵犯皮肤和周围神经。根据临床表现、免疫病理变化、细菌检查等可将大部分患者分为瘤型麻风和结核样型麻风。麻风的免疫主要是靠细胞免疫细菌主要侵犯神经、皮肤,麻风两型两类相互间的关系图,微生物学检查法,显微镜检查可从患者鼻粘膜或皮损处取材，用抗酸性染色后检查麻风菌素试验(lepromin test)可用于分型和了解预后。,麻风细胞,麻风杆菌,无特异防治方法，隔离（麻风村），用BCG有一定效果；药物常用的有砜类、利福平、氯苯吩嗪及丙硫异烟胺，而且常采用联合用药。,防治原则,非结核分枝杆菌,(nontuberculosis mycobacteria),概念：结核分枝杆菌、牛分枝杆菌与麻风分枝杆菌以外的分枝杆菌,对酸、碱比较敏感对常用的抗结核菌药物较耐受生长温度不如结核分枝杆菌严格多存在于环境中、为条件致病菌可引起结核样病变而受到关注抗原与结核分枝杆菌有交叉,特性,分类,第组：光产色菌堪萨斯分枝杆菌，引起人类肺结核样病变第组：暗产色菌瘰疠分枝杆菌，引起儿童淋巴结炎第组：不产色菌鸟-胞内分枝杆菌，可引起结核样病变第组：迅速生长菌耻垢分枝杆菌,第二节 棒状杆菌属,corynebacterium,革兰阳性一端或两端膨大呈棒状，无荚膜、无鞭毛，不产生芽胞多为条件致病菌此属细菌种类较多，包括有白喉棒状杆菌、类白喉棒状杆菌、干燥棒状杆菌，其中引起疾病的主要是白喉棒状杆菌，引起白喉。,概 述,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,一、生物学性状,白喉杆菌是G+，菌体细长，末端膨大呈火柴棒状排列不规则，V、L排列，呈栅栏状。Neisser或Albert染色可出现异染颗粒（metachromatic granule） ，有鉴定意义。,异染颗粒 成分： 核糖核酸 + 多磷酸盐 作用： 储存养料、鉴定价值,37度，需氧或兼性厌氧吕氏血清斜面培养物含75%凝固的血清，生长迅速，形态典型，异染颗粒明显。 亚碲酸钾血平板黑色菌落。,还原,在亚碲酸钾血琼脂平板上的白喉棒状杆菌菌落（1824 h）,亚碲酸盐,碲（黑色）,培养特性,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,轻型,菌落不溶血、不规则、有条纹,菌落溶血、光泽、凸起,抵抗力:白喉杆菌耐冷不耐热，煮沸1分钟死亡.耐干燥，在干燥环境存活数周对湿热抵抗力弱对常用消毒剂、青霉素、氯霉素、红霉素敏感,致病物质,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,二、致病性,白喉外毒素：只有携带棒状杆菌噬菌体的溶原性白喉杆菌在溶原阶段将编码外毒素的 tox基因整合到染色体上才能产生外毒素,作用特点：毒性作用大，1分子能杀一个细胞多种细胞，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,作用机制：,A亚单位,延伸因子-2（EF-2）,蛋白质合成受阻,所致疾病,白喉-急性呼吸道传染病 传染源:患者和带菌者传播途径:随飞沫或污染的物品接触传播 （多在秋冬季）感染后细菌在鼻咽喉部粘膜上繁殖并分泌外毒素，引起局部炎症及全身中毒症状。,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）病原菌一般不入血，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 后期造成较高死亡率,1）人群易感性 普遍易感； 1-5岁儿童； 成人也有可能。,三、 免疫性,三、免疫性,病后有牢固的免疫力,主要靠抗毒素的中和作用，抗毒素可阻止B单位与敏感细胞结合。调查人群对白喉的免疫力可用白喉毒素作皮内试验，称为锡克试验(Schick test)。 前臂皮内注0. 1 ml白喉毒素(内含1/50豚鼠最小致死量)，另一侧同法注射加热80 5 min的白喉毒素。,Schick test结果分析,白喉试验侧 灭活对照侧本质阴性反应 有免疫力阳性反应 2448h 无免疫力 47d达峰假阳性反应 618h红肿 同前 有免疫力，超敏反应 12d消退混合反应 618h红肿 618h红肿 无免疫力，超敏反应 47d达峰 34d反应消退,(1)阴性反应表明机体有足量抗毒素、对白喉有免疫力；(2)阳性反应表明机体对白喉易感无免疫力；（白喉阳性，灭活阴性） (3)假阳性反应表明机体对毒素蛋白质有超敏反应，同时血液内有足够抗毒素，有免疫力；（两者均为阳性） (4)混合反应表明机体对毒素蛋白质有超敏反应，而对白喉无免疫力。（两者均为阳性，灭活侧提前消退，实验侧继续发展）,70,结 果,四、微生物学检查法,咽喉部棉拭（假膜边缘）取材后直接涂片镜检Albert，奈瑟染色看 菌体颜色、排列、异染颗粒接种吕氏血清斜面（灰白色小菌落）或接种亚碲酸钾血琼脂平板（黑色菌落）毒力鉴定:体内法：用豚鼠作体内中和试验。体外法： SPA协同凝集试验，Elek平板毒力试验 细胞培养法等。,毒力鉴定：动物试验，Elek平板毒力实验,白喉杆菌菌苔,沉淀线(阳性),含白喉抗毒素滤纸片,Elek毒力实验结果,四、防治原则-与破伤风类似,人工主动免疫（白百破DPT三联疫苗）： 出生时3个月、34岁、68岁注射人工被动免疫（尽早，足量）： 白喉抗毒素1 00015 000IU药物治药物治疗：青霉素(注射)、红霉素(口服)。,第三节 其他细菌,一、肺炎克雷伯菌肠杆菌科克雷伯菌属成员，一般不致病，临床重要的条件致病菌肺炎克雷伯菌分3个亚种，即肺炎亚种，鼻炎亚种和鼻硬结亚种。,生物学性状,革兰阴性菌直杆菌。有荚膜和菌毛，无鞭毛，无芽胞。兼性厌氧，普通平皿上菌落呈粘液状，血琼脂 平板上有溶血现象。对热抵抗力不强。,致病性与免疫性,常见的条件致病菌存在于人体上呼吸道和肠道当机体免疫力降低时，能引起多种感染，如肺炎、肺脓肿、脑膜炎、败血症、肠道感染、尿路感染以及软组织感染等。临床上最好先进行药敏试验，再选择敏感抗生素治疗。,二、嗜肺军团菌（L. pneumophila),* 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,形态学特征,直接法荧光抗体染色,Giemsa染色,所致疾病：军团菌病,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,定期清洗空调，预防军团菌病