病原性球菌医学幻灯片

医学微生物学Medical Microbiology,第二部分 细菌学各论,三性两法+防制生物学特性致病性免疫性微生物学检查法免疫学检测防治、控制,各论内容的学习方法要点,主 要 内 容,病原性球菌致病性肠道杆菌致病性弧菌厌氧性致病菌致病性呼吸道细菌四体,化脓性细菌,化脓性细菌：一类能够感染人体并引起化脓性炎症的细菌。化脓性杆菌化脓性球菌（pyogenic coccus）根据革兰染色性的不同可分成革兰阳性：葡萄球菌、链球菌、肺炎链球菌和肠球菌等革兰阴性：脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌等。, 病 原 性 球 菌,球 菌（coccus）,指个体形状呈球形或椭圆形的一大类细菌，其中对人类有致病性的称为病原性球菌（pathogenic coccus）。包括四个属葡萄球菌属：G球菌链球菌属：G球菌肠球菌属：G球菌奈瑟菌属： G球菌（脑膜炎、淋病奈瑟菌）,化脓性球菌（pyogenic coccus）:病原性球菌 中能够感染人体并引起化脓性炎症的球菌。,第一节 葡萄球菌属（staphylococcus）,一群革兰阳性球菌，通常排列成不规则的葡萄串状,一、金黄色葡萄球菌（S. aureus）,二、凝固酶阴性葡萄球菌（CNS）,一、金黄色葡萄球菌（S. aureus）,概 述,分布广泛，种类多，包括48个种和亚种医院内交叉感染的重要传染源正常人群带菌率40%左右,医务人员带菌率可高达70%所致疾病（常见、特殊）化脓性炎症食物中毒烫伤样皮肤综合征毒性休克综合征耐药性,形态与染色球形或椭圆形(1m)，典型排列不规则葡萄串状无鞭毛，无芽胞体外培养时一般不形成荚膜， 但仅在幼龄培养物或致病性葡萄球菌有荚膜可见易被常用的碱性染料着色，革兰染色为阳性可变为L型（Ab）,一、生物学特性,培 养 特 性营养要求不高普通平板、血平板最适生长温度为3537，最适pH为7.4-7.6肉汤培养基中，呈均匀混浊生长。需氧或兼性厌氧，肉汤培养基中，呈均匀混浊生长；在普通琼脂平板上孵育2448h后，形成23mm圆形、隆起、表面光滑、湿润、边缘整齐、不透明菌落。菌落因种不同而出现金黄色、白色或柠檬色等脂溶性色素。典型的排列呈葡萄串状，在脓汁或液体培养基中生长呈双球或短链状。,Gram stain of Staphylococcus aureus in pustular exudate,致病性葡萄球菌菌落呈金黄色，于血琼脂平板上 生长后，在菌落周围还可见明显完全透明溶血环 （溶血）。,金黄色葡萄球菌血平板,生化反应多数菌株能分解葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等糖类，产酸不产气；触酶阳性(区别于链球菌)；致病株能分解甘露醇(高盐)、产酸；液化明胶（鉴定致病性）；血浆凝固酶试验多阳性（鉴定致病性）；,抗原构造葡萄球菌A蛋白（SPA）：绝大多数（90%）金葡菌细胞壁的表面蛋白，完全抗原；多糖抗原：具有群特异性，存在于细胞壁；荚膜(体内形成)：荚膜多糖，粘附细胞或生物合成材料表面（生物膜）,葡萄球菌A蛋白（SPA）,存在于绝大多数（90%）金葡菌细胞壁的一种表面蛋白， 是一种单链多肽，与肽聚糖共价结合。可与人类、豚鼠、小鼠、犬、猪、貂等多种哺乳动物除IgG3外IgG1、IgG2、IgG4的Fc段发生非特异性结合，Fab段不受影响，仍可与特异性抗原结合。为免疫学及实验室诊断试剂（协同凝集试验）在体内，SPA与IgG的复合物具有抗吞噬、促细胞分裂、引起变态反应、损伤血小板等生物活性。,荚膜：荚膜多糖，粘附细胞或生物合成材料表面（biofilm）；多糖抗原：具有群特异性，存在于细胞壁,分 类据肠毒素抗原性和等电点的不同分为9个血清型，以A、 D产生肠毒素多见；根据有无凝固酶分为凝固酶阴性菌和凝固酶阳性菌两大类；核酸分析的遗传学分型： 据DNA脉冲电泳、PCR和据16SrRNA等待基因型分类法，特异性高；根据DNA相关性程度分为 32 种根据16SrRNA分为 40个种24个亚种,噬菌体分型法：将凝固酶阳性的葡萄球菌分为5个噬菌体群和26个噬菌体型；根据色素和生化反应等的不同表型，可将葡萄球菌分为3类：金黄色葡萄球菌 (Staph.Aureus) ，金黄色表皮葡萄球菌 (Staph.epidermidis)，白色 腐生葡萄球菌 (Staph.saprophyticus)，白或柠檬色,三种葡萄球菌的主要生物学性状,抵抗力葡萄球菌抵抗力为无芽胞细菌中抵抗力最强者耐干燥(2-3月)、耐热耐盐，能在10-15NaCl琼脂中生长，肉汤培养基中，呈均匀混浊生长；青霉素等药物的影响下可诱导成L型。对碱性染料敏感(龙胆紫)易产生耐药性,耐药性一般对青霉素、红霉素和庆大霉素高度敏感；有的菌株携带青霉素酶和乙酰基转移酶的质粒；能通过转导转移耐药性；由于广泛应用抗生素，耐药（青霉素类、万古霉素）菌株增多，成为医 院内感染最常见的致病菌。,基因组特征Genome sequencing2个毒力岛超抗原编码重复序列sRNA参与致病,二、致病性,A、致病物质B、所致疾病,（一）致 病 物 质,酶凝固酶、纤维蛋白溶酶、耐热核酸酶、透明质酸酶、脂酶等毒素：细胞溶素（、）、杀白细胞素、表皮剥脱毒素、毒性休克综合征毒素-1、肠毒素等其他：结构蛋白、细菌胞壁成分粘附素、荚膜、胞壁肽聚糖等,1、凝固酶（coagulase）,概念使经枸橼酸钠或肝素抗凝的人或兔血浆再次发生凝固的酶类物质，又分为：游离凝固酶试管法，激活协同因子成为凝血酶样物质，使液态的纤维蛋白原变为固态的纤维蛋白，导致血浆凝固；结合凝固酶玻片法，血浆纤维蛋白原的受体；意义：鉴别有无致病性的重要指标，同时具有免疫原性。,致病机理：抵抗吞噬细胞的吞噬保护病菌不受血清中杀菌物质的破坏使感染局限化和形成血栓,2、其他毒性酶,纤维蛋白溶酶（fibrinolysin）即葡激酶，将血浆中的纤维蛋白酶原激活成为纤维蛋白酶，催化血浆纤维蛋白溶解，利于细菌的增殖、扩散；耐热核酸酶（heat-stable nuclease）能较强的降解DNA和RNA。致病性葡萄球菌能产生该酶；耐热，经10015min或602h不被破坏；耐热核酸酶可作为测定葡萄球菌有无致病性的重要指标之一。,超抗原（superantigen）是一些不经过抗原递呈细胞的处理，便能与MHC II类分子结合，直接激活T细胞增殖，使其能释放细胞因子的抗原。具类似丝裂原效应，激活的T细胞数量约为普通抗原的数千倍。,3、葡萄球菌溶素（staphylolysin）,损伤宿主细胞膜的成分；按其抗原性的不同，分为、等，对人类致病的主要是溶素；溶素，对多种哺乳动物RBC有溶血作用。对白细胞、血小板、肝细胞、成纤维细胞、血管平滑肌细胞等均有损伤作用；溶素是一种外毒素，具有良好的抗原性；经甲醛液脱毒后可制成类毒素。,4、杀白细胞素（leukocidin）,只攻击中性粒细胞和巨噬细胞，在抵抵御宿主吞噬细胞，增强病菌侵袭力方面有意义；死亡白细胞可形成脓栓，加重组织损伤；,5、肠毒素（enterotoxin）,约50临床分离的金黄色葡萄球菌可产生肠毒素是位于染色体上的基因编码的一组热稳定、可溶 性蛋白质，耐10030min；抗胃肠蛋白酶的水解，与肠道神经细胞受体作用，到达中枢神经系统后刺激呕吐中枢而引起以呕吐为主要症状的急性胃肠炎，即食物中毒；共9个血清型，同一株菌能产生两型或更多的肠毒素，但以一种为主，且多与耐热核酸酶平行存在。,6、表皮剥脱毒素（exfoliative toxin）,蛋白质类物质，有A、B两型，A耐热，B不耐热；具有抗原性，可被甲醛液脱毒成类毒素；表皮剥脱毒素引起的金黄色烫伤样皮肤综合征 （SSSS），又称剥脱性皮炎；多见于新生儿、幼儿和免疫功能低下的成人；病患皮肤呈弥漫性红斑和水疱，继以表皮上层大片脱落， 但患部的炎症反应轻微。,7、毒性休克综合征毒素-1( TSST-1),TSST-1可引起机体发热，增加对内毒素的敏感性；感染产毒菌株后可引起机体多个器官系统的功能紊乱或毒性休克综合征（TSS）；TSST-1可能不是引起TSS的唯一病因，革兰阴性杆菌内毒素、葡萄球菌肠毒素和溶素等与TSS的发病也有密切关系。,侵袭性疾病局部皮肤化脓性感染：疖、痈、毛囊炎、伤口化脓各种器官化脓性感染：气管炎、脓胸、中耳炎、心内膜炎、脑膜炎全身感染：败血症、脓毒血症毒素性疾病食物中毒假膜性肠炎：菌群失调症烫伤样皮肤综合征毒性休克综合征,（二）所 致 疾 病,毛囊炎,疖,痈,三、免 疫 性,人类对葡萄球菌有一定的天然免疫力； 只有当皮肤黏膜受伤而宿主免疫力降低时，才易引起葡萄球菌感染 ；成人抵抗力强;患病恢复后，能获得一定的免疫力，但特异免疫性不强，难阻止再次感染。,四、微生物学检查法,标本化脓性病灶取脓汁；败血症取血液；食物中毒取剩余食物或呕吐物。直接涂片镜检分离培养和鉴定药敏实验葡萄球菌肠毒素检查(食物中毒),附1、致病性葡萄球菌的鉴定,G+球菌（+）金黄色色素（+）耐高渗（+）溶血性（+）血浆凝固酶（+）耐热核酸酶（+）发酵甘露醇（+）,五、防治原则,消灭传染源切断传播途径保护易感者,个人卫生，注意消毒隔离；皮肤创伤的及时处理，脓肿引流；医务人员手部充分消毒，防止医源性感染；自身菌苗疗法；选用敏感药物、合理用药，防止耐药性产生,凝固酶阴性葡萄球菌,常为寄生在人和动物体表及与外界相通的腔道中的正常菌群确认30余种，极少数与人类感染性疾病有关，其中70%为表皮葡萄球菌引起,coagulase negative staphylococcus，CNS,所 致 疾 病,医源性感染最常见的条件致病菌菌血症或败血症 尿路感染 表葡菌最常见 修复术或导管引起的感染心瓣膜修复术；脑脊液分流术等创伤感染 外科手术或遭受贯通伤,防 治 原 则,主要预防医源性感染和院内感染易产生耐药性治疗时根据药敏试验选择敏感药物,第二节 链球菌属（Streptococcus）,分布广泛自然界、人及动物粪便和健康人的鼻咽部，大多数为正常菌群，不致病。对人类致病的主要是A群链球菌和肺炎链球菌。引起的疾病有化脓性炎症、肺炎、猩红热、新生儿败血症、细菌性心内膜炎风湿热、肾小球肾炎等超敏反应性疾病,链球菌属常用的三种分类方法,据溶血现象据抗原结构据对氧的需要,1、据溶血现象分类,甲型溶血性链球菌：草绿色半透明溶血环称甲型溶血或溶血；多为条件性致病菌。乙型溶血性链球菌： 、界限分明、完全透明的无色的溶血环，称为乙型溶血或型溶血；致病力强。丙型链球菌：不产生溶血素，无溶血环，也称为不溶血性链球菌；无致病性，常存在于乳类和粪便中，偶尔引起感染。,2、根据抗原结构的分类,按多糖抗原，可分成20群。对人致病的链球菌菌株，90%左右属A群；链球菌的群别与溶血性间无平行关系，但对 人类致病的A群链球菌多数呈现乙型溶血；,3、据对氧的需要分类,需氧链球菌：致病兼性厌氧链球菌：致病厌氧链球菌前两者对人类有致病性；第三者主为口、消化道、泌尿生殖道的正常菌群，仅在特定条件下致病。,A 群 链 球 菌,一、生物学性状,形态与染色,单个菌体呈球形或椭圆形，多个则呈链状排列，但长短不一；无芽胞、无鞭毛；培养早期（24h）形成透明质酸的荚膜；有菌毛样结构，其上含型特异的M蛋白易被普通的碱性染料着色，革兰染色阳性,培 养 特 性,大多数兼性厌氧，少数为专性厌氧。营养要求复杂，需补充血液、血清、葡萄糖等。在血清肉汤中易形成长链，管底呈絮状沉淀。在血琼脂平板上形成灰白色、表面光滑、边缘整齐、直径0.5-0.75mm的细小菌落；不同菌株溶血不一。,生 化 反 应,分解葡萄糖，产酸不产气链球菌一般不分解菊糖，不被胆汁溶解，这两特性可用来鉴别甲型溶血性链球菌和肺炎链球菌链球菌与葡萄球菌不同，不产生触酶。,抗 原 构 造,多糖抗原：或称C抗原，系群特异性抗原，是与细胞壁相连的多糖（肽聚糖）或磷壁酸；肽聚糖具有致热、溶解血小板、增加血管通透性、诱发关节炎的活性；蛋白质抗原：或称表面抗原，具有型特异性，位于C抗原外层。与致病性有关的主要是M抗原，抗吞噬；其他有R、S、T蛋白抗原；核蛋白抗原：或称P抗原，无特异性。,抵 抗 力,抵抗力弱，加热60 30min即可杀死；对一般消毒剂敏感；乙型链球菌对对青霉素、红霉素，四环素和磺胺药都很敏感；具有耐药性者极少见。,二、致病性,A、致病物质B、所致疾病,1、致 病 物 质,细胞壁成分脂磷壁酸（LTA）M、F蛋白肽聚糖细胞壁受体外毒素致热外毒素链球菌溶素O：SLO 、SLS,侵袭性酶透明质酸酶链激酶（SK） 链道酶（SD）,超 抗原,M 蛋白,有抗吞噬和抵抗吞噬细胞内的杀菌作用与某些超敏反应疾病有关,F蛋白（protein F）,能与上皮细胞表面的纤维粘连蛋白结合，使得链球菌粘附到上皮细胞表面，以利于细菌在宿主体内定植和繁殖。,链球菌溶素（streptolysin）,SLO：SLO对O2敏感；测定SLO抗体含量，可作为链球菌新近感染指标之一或风湿热及其活动性的辅助诊断；对中性粒细胞、神经细胞和心肌有毒性作用，可引起心脏骤停,链球菌（新近）感染后，通常抗“O”升高，大于 1:400有意义，尤其是风湿热（及其活动性）病人中的血清抗“O” 显著增高。SLS：产生需高营养链球菌在血琼脂平板上菌落周围的溶血环是由这种对O2稳定的SLS所致；SLS溶解红细胞慢于SLO；能破坏白细胞、其他多种组织细胞。,致热外毒素（pyrogenic exotoxin）,由携带溶原性噬菌体的A群链球菌产生化学组成是蛋白质，较耐热；有A、B、C 三个血清型；是人类猩红热的主要毒性物质，链球菌致热外毒素（SPE）的作用众多对兔有致热性和致死性对培养的脾细胞和巨噬细胞有毒性能改变血脑屏障的通透性是超抗原,透明质酸酶,又名扩散因子，能分解细胞间质的透明质 酸，使病菌易在组织中扩散,链激酶（streptokinase, SK）,能使血液中纤维蛋白酶原变成纤维蛋白酶，有利于病菌在组织中扩散；用于治疗急性心肌梗塞患者十分有效。,链道酶（streptodornase; SD）,亦称链球菌DNA，能降解脓液中具有高度粘稠性的DNA，使脓液稀薄，促进病菌扩散；现已将SK、SD制成酶制剂，临床上用以液化脓性渗出液；如脓胸，使脓汁稀释利于用药。,超 抗 原,A群链球菌产生的SPE A 和SPE C 也具有超抗原活性，是一组蛋白质；超抗原除具有毒性外，还有与免疫抑制和自身免疫疾病等相关的多种生物学意义。,2、所致疾病,A群链球菌为主，占90%；经飞沫、伤口、污染食品等传播而致病：化脓性中毒性猩红热超敏反应性风湿热急性肾小球肾炎,甲型溶血性链球菌,生物学性状致病性感染性心内膜炎菌血症龋齿,三、免疫性,感染、恢复后能建立牢固的同型抗毒素免疫；但因其型别多，各型间无交叉免疫力，故常可反复感染。,四、微生物学检查法,标本：脓液、病灶拭子、败血症的血液 直接涂片镜检分离培养与鉴定：血液标本宜先增菌接种在血琼脂平板如有溶血菌落，应与葡萄球菌区别溶血菌落，要和肺炎链球菌鉴别抗链球菌溶血素O试验（antistreptolysin O test, ASO test） ： 用于风湿热的辅助诊断,五、防治原则,及时治疗患者和带菌者，以减少传染源；注意加强对环境和医疗器械的消毒；治疗患者以青霉素G为首选药物，须治疗彻底，防止超敏反应性疾病的发生急性肾小球肾炎风湿热亚急性细菌性心内膜炎,第三节 肺炎链球（S.pneumoniae）,一、生物学性状,形态与染色：革兰阳性球菌，有荚膜培养特性：营养要求较高，菌落中央低（肚脐状），在血平板上的菌落周围有草绿色溶血环。生化反应：与甲型链球菌的鉴别菊糖发酵试验（参考）、胆汁溶菌试验（自溶酶）抗原结构与分型：荚膜多糖抗原、菌体抗原（C反应蛋白），能被CRP沉淀，（ CRP存于血清中，在急性炎症期急剧升高，指征活动性风湿）抵抗力：弱,二、致病性,致病物质荚膜肺炎链球菌溶素O（pneumolysin O） 磷壁酸和脂磷壁酸 神经氨酸酶 所致疾病大叶性肺炎、脑膜炎、支气管炎,三、免疫性,肺炎链球菌感染后，可以建立较牢固的 型特异性免疫,四、微生物学检查法,标本直接涂片镜检分离培养与鉴定：（与甲型溶血性链球菌鉴别）胆汁溶菌试验菊糖发酵奥普托辛（Optochin）药敏试验动物毒力试验：小鼠腹腔接种,五、防治原则,多价疫苗治疗前作常规药物敏感试验,第四节 奈瑟菌属（Neisseria）,概 述,革兰阴性双球菌；无鞭毛、无芽胞，有菌毛；需氧；具有氧化酶和触酶；种类脑膜炎奈瑟菌（N.meningitidis）淋病奈瑟菌（N. gonorrhoeae）干燥奈瑟菌（N. sicca）、浅黄奈瑟菌（N. subflava）、金黄奈瑟菌（N. flavescens）、粘膜奈瑟菌（N. mucosa）等,1、 脑膜炎奈瑟（meningococcus）,生物学性状,形态与染色：肾形或豆形革兰阴性双球菌，新分离菌株大多有荚膜和菌毛培养特性：营养要求较高，常用巧克力（色）血培养基。专性需氧，5% CO2 条件下生长更佳；低于30 不生长，产自溶酶；抵抗力很弱,致 病 性,致病物质侵袭力：荚膜和菌毛毒素：内毒素所致疾病人类是其唯一易感宿主流脑：一般表现为3种临床类型普通型暴发型慢性败血症型,免 疫 性,以体液免疫为主成人交叉抗原而获得一定的免疫性儿童因免疫力弱，发病率较高,微生物学检查法,标本：床边接种（自溶酶）直接涂片镜检分离培养与鉴定 ： 巧克力（色）平板5% CO2气体环境生化反应和玻片凝集试验鉴定快速诊断法对流免疫电泳SPA协同凝集实验,防 治 原 则,流脑荚膜多糖疫苗进行特异性预防注意隔离治疗流脑患者，控制传染源流行期间儿童可口服磺胺药物等预防治疗首选青霉素G，且用量宜大；对青过敏者可选用红霉素。,2、淋病奈瑟菌（gonococcus）,流 行 概 况,是我国目前流行的发病率最高的性传播疾病！美国淋病发病率在男性中最高、症状明显；在妇女中带菌率最高，20-50岁发病率高,生物学性状,形态与染色：革兰染阴性双球菌（咖啡豆样），无芽胞，无鞭毛，有荚膜和菌毛；在脓汁标本大多位于中性粒细胞中；,Magnified 40000 TEM,急性病人，常位于中性粒细胞内。,A 急性淋病前尿道炎脓性分泌物直接涂片，革兰氏染色，油镜（10100）,慢性病人多分布于细胞外,B 慢性淋病性尿道炎浆液性分泌物直接涂片，革兰氏染色，油镜（10100）,培养特性：专性需氧，初次分离培养时须供给5% CO2营养要求高，巧克力（色）血琼脂平板是适宜培养基最适生长温度为3536 （48h长出灰白色菌落），低于30或高于38.5生长停止,After incubation for 24 hours in an atmosphere enriched with carbon dioxide, colonies of Neisseria gonorrhoeae are small, discrete, transparent and hemispherical on chocolate agar.,抵抗力：很弱对热：55 5min即灭活干燥：在干燥环境中1-2h死亡对常见消毒剂敏感在湿润的毛巾、浴巾和马桶垫上室温活24-48h,分 类,根据淋球菌菌落形态(大小、色泽)与毒力分类T1、T2、T3、T4和T5五个型T1、T2：有菌毛，有致病性，多为新分离株；T3、T4、T5：无菌毛，不致病。多次传代后，T1、T2型可转化为T3、T4和T5型,抗原构造和分类菌毛蛋白抗原：抗原变异较大，逃避免疫脂寡糖抗原（LOS）：脂质A和核心多糖（属特异性）易变异外膜蛋白抗原P：主要外膜蛋白，可分成18个血清型P：次要蛋白P：,致 病 性,致病物质菌毛：粘附至人类尿道粘膜柱状上皮细胞外膜蛋白：P：可直接插入中性粒细胞的膜上，导致膜损伤P：使细菌粘附或彼此粘附在一起成小菌落粘附于宿主细胞上P：阻抑杀菌抗体的活性脂寡糖（LOS）：致热毒性IgA1酶：破坏粘膜表面抗体，助于黏附,所致疾病：人是其唯