医学微生物学：球菌（coccus）

1、球菌（coccus）如何学习微生物各论？细菌总论是细菌的共同特点，学好总论有事半功倍之作用；致病机理、重要生物学性状、特殊的微生物学检查是微生物各论的教学重点 ；需要记忆/掌握的是某微生物的特点注意以下关系：细菌感染途径所致疾病的特点细菌致病物质所致疾病的特点不同疾病采用不同的微生物学检查方法/ 采集标本的不同同一疾病不同病程采集标本的不同如何学习微生物各论？通常引起化脓性感染，故又称化脓性球菌（pyogenic cocci）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)球菌第一节 葡萄球菌属 （staphylococcus） 第一节 葡萄球

2、菌属一、分类葡萄球菌属目前有35个种、17个亚种凝固酶凝固酶阳性葡萄球菌凝固酶阴性葡萄球菌 （Coagulase negative staphylococcus, CoNS ）噬菌体分型可将金黄色葡萄球菌分成45群26型Staphylococcusnormally found in the nose and on the skin around 25%-30% of healthy adults and in 25% of hospital workersIn the majority of cases, the bacteria do not cause disease. overcome

3、the natural protective mechanisms of the body, leading to infection.二、临床意义葡萄球菌中金黄色葡萄球菌毒力最强Staphylococcus aureus in Frozen Dumplings 105 cfu/g of food can produce sufficient toxin (about 1 mg) to cause food poisoning. Staphylococcal scalded skin syndrome, SSSS(一）致病因素酶类 凝固酶：血浆纤维蛋白原转为纤维蛋白，使血浆凝固耐热核酸酶：水解

4、DNA和RNA纤维蛋白溶酶：水解纤维素（纤维蛋白溶酶、葡激酶）透明质酸酶：降解结缔组织（扩散因子）脂酶：分解脂肪触酶：分解H2O2凝固酶（coagulase）概念：使含抗凝剂的人或兔血浆发生凝固的酶类游离凝固酶（free coagulase）结合凝固酶（bound coagulase）意义：鉴别有无致病性的重要指标致病机理：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。毒素 葡萄球菌溶素 （损伤细胞膜的毒素）毒性休克综合征毒素-1（Toxic shock syndrome toxin I, TSST-1）杀白细胞素（攻击中性粒细胞和巨噬细胞）肠毒素 （刺激呕吐中

5、枢）表皮剥脱毒素表面结构或蛋白粘附素、荚膜、胞壁肽聚糖和SPA等葡萄球菌A蛋白存在于葡萄球菌细胞壁的一种表面蛋白可与人类和多种哺乳动物IgG的Fc段结合。SPA与IgG结合后的复合物具有抗吞噬、促细胞分裂、引起变态反应、损伤血小板等多种生物学活性。 Fab段仍能特异性结合抗原，可用于协同凝集试验，检测多种细菌抗原或抗原抗体复合物 是一种B细胞丝裂原，可使多克隆B细胞活化和增殖。 SPAcapsuleteichoic acidpeptidoglycan二、临床意义化脓性疾病毒素性疾病金黄色葡萄球菌(S. aureus) 致病性 侵袭性疾病 毒素性疾病1、皮肤化脓性感染： 有毛囊炎、疖、痈等特点：

6、 化脓性病灶多呈局限性， 与周围组织的界限分明 质地、手感较硬 脓汁呈黄色而粘稠金黄色葡萄球菌(S. aureus) 致病性 侵袭性疾病 毒素性疾病2、器官化脓性感染： 气管炎、肺炎、脓胸、中耳炎 脑膜炎等金黄色葡萄球菌(S. aureus) 致病性 侵袭性疾病 毒素性疾病3、全身感染： 疖、痈 等 外力挤压 过早切开未成熟的脓肿 血液 淋巴管、血液扩散全身 机体抵抗力低败血症 / 脓毒血症金黄色葡萄球菌(S. aureus) 致病性 侵袭性疾病 毒素性疾病1、食物中毒：肠毒素(Enterotoxin)：单纯蛋白质；耐10030分钟抵抗胃肠液中胃蛋白酶的水解作用吸收入血达到呕吐中枢，导致呕吐。

7、食物中毒： 单纯毒素型食物中毒； 1-6小时出现症状：恶心、呕吐、继以腹泻金黄色葡萄球菌(S. aureus) 致病性 侵袭性疾病 毒素性疾病2、假膜性肠炎：正常菌群 长期使用广谱抗生素；优势菌被抑制； 耐药性葡萄球菌趁机大量繁殖 产生肠毒素 菌群失调症 临床症状：腹泻 病理特点：肠粘膜被一层炎性假膜覆盖， 并可脱落随粪便排出。 细菌、炎性渗出物、肠粘膜 坏死组织组成金黄色葡萄球菌(S. aureus) 致病性 所致疾病 侵袭性疾病 毒素性疾病3、烫伤样皮肤综合症 ：表皮剥脱毒素(Exfoliative toxin) 婴幼儿 免疫力低下成人 烫伤样皮肤综合症 临床症状：皮肤呈弥散性红斑和水泡表

8、皮起皱继以大片脱落若不及时治疗，病死率达20%金黄色葡萄球菌(S. aureus) 致病性 所致疾病 侵袭性疾病 毒素性疾病4、毒素休克综合症：毒素休克综合症毒素-1 临床症状：突然高热、呕吐、腹泻、弥散性红疹低血压 心、肾衰竭休克凝固酶阴性葡萄球菌（CNS）：表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌外、溶血葡萄球菌、人葡萄球菌、头葡萄球菌等当机体免疫功能低下或细菌进入非正常寄居部位时，CNS可引起多种感染：泌尿系感染、细菌性心内膜炎、败血症、术后及植入医用器械引起的感染 医院感染三、形态和培养特征革兰阳性球菌呈单个、成双、短链（液体培养基或脓汁中）或成簇排列呈葡萄串样，某些菌株能形成荚膜衰老、死亡、被中性

9、粒细胞吞噬 G-培养特性 营养要求不高普通培养基：圆形、凸起、表面光滑、湿润、不透明的菌落，不同菌种可产生金黄色、白色或柠檬色色素金黄色葡萄球菌血琼脂平板上菌落周围有透明溶血环能在含10%15% NaCl琼脂中生长甘露醇高盐平板上为黄色菌落。 Staphylococcus aureu金黄色葡萄球菌Staphylococcus epidermidis表皮葡萄球菌生化反应多数菌分解葡萄糖、麦芽糖和蔗糖。产酸不产气。致病性球菌分解甘露醇。触酶阳性（与链球菌区分标准）抵抗力该菌的抵抗力比其他无芽胞细菌强，耐干燥；近年来耐药性增强，对多种抗菌药物不敏感。葡萄球菌内携带诱导性的青霉素酶和乙酰基转移酶质粒，

10、通过转导进行质粒的转移。 变异性（1）细菌细胞壁缺陷型受抑制破坏细胞壁药物或外界因素作用，可以形成细胞壁缺陷型细菌，在高渗环境中生存。（2）耐药性变异部分菌株通过获得外源性的mecA而产生青霉素结合蛋白2a（PBP2a），导致对所有内酰胺类抗生素耐药。Superbug : MRSAMethicilllin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)resistancetobeta-lactam antibiotics, which include the penicillinsand the cephalosporins. Natural selectione

11、ventually led to staph strains that are resistant to these antibodies. we could probably take down a giant mantis with bullets - or possiblyrockets- the superbug becomes harder to kill with each passing day. 四、实验室检查 标本的选择与采集化脓性病灶 脓汁、渗出液 细菌学分离败血症/脓毒血症 血液 细菌学分离脑膜炎 脑脊液 细菌学分离食物中毒 剩余食物 肠毒素检查/ 呕吐物假膜性肠炎 粪便

12、 肠毒素检查 细菌学检查根据不同病型 采取不同标本 直接涂片镜检 分离培养与鉴定革兰阳性葡萄球菌小猫试验血浆凝固酶发酵甘露醇耐热核酸酶生长现象色素，溶血生化反应毒素检查四、实验室检查种的鉴定 凝固酶试验：金黄色葡萄球菌(+)、中间型葡萄球菌(+)、路邓葡萄球菌耐热核酸酶试验：金黄色葡萄球菌(+) 、施氏葡萄球菌(+) 、中间葡萄球菌(+) 、猪葡萄球菌(+) 新生霉素抵抗试验：腐生葡萄球菌（R）金葡DNase test 致病性葡萄球菌的鉴定G+球菌，呈葡萄状排列金黄色色素、不透明、饱满凸起菌落血平板呈透明溶血耐热DNA酶 + 凝固酶 +甘露醇 +五、防治注意消毒隔离防止医源性感染注意个人卫生防

13、止耐药性产生合理使用抗生素首选苯唑西林、青霉素其次红霉素、万古霉素等第二节 链球菌属链球菌属（Streptococcus）细菌种类多，分布广其中某些菌种为毒力强的致病菌另一些则是作为正常菌群栖居于宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道还有一些是皮肤上的过路菌和黏膜上的定居菌一、分类 （一）A、C、G群溶血性链球菌菌落直径大于0.5mmA群的化脓性链球菌（S. pyogenes）、C群、G群的马链球菌（S.equi）和似马链球菌（S.equismilis）；菌落直径小于0.5mm具A、C、G群抗原，统称米勒链球菌（S.milleri），主要分为3种：咽喉炎链球菌、中间型链球菌和星座链球菌。除此之外，米

14、勒链球菌还有溶血和不溶血的细菌。（二）B群溶血性链球菌又称无乳链球菌（S.agalactiae）。（三）溶血性链球菌包括肺炎链球菌（S.pneumoniae）和草绿色链球菌群（Viridans streptococci）。（四）不溶血D群链球菌牛链球菌（S.bovis）溶血环现象名称类别致病性草绿色溶血环溶血甲型溶血性链球菌多为条件致病菌完全溶血环溶血乙型溶血性链球菌溶血性链球菌致病力强不溶血丙型链球菌不溶血性链球菌无致病性化脓性链球菌无乳链球菌二、临床意义化脓性链球菌是致病力最强的一种链球菌化脓性疾病- 淋巴管炎、 蜂窝组织 炎等中毒性疾病- 猩红热变态反应性疾病-风湿热、肾小球肾炎 致病物

15、质 侵袭性酶 胞壁成分脂磷壁酸(lipoteichoic acid, LTA)F蛋白(protein F)M蛋白(M protein) 肽聚糖 外毒素A群(化脓性)链球菌与生物膜有高度亲和力，是该菌定植在机体皮肤和呼吸道黏膜等表面的主要侵袭因素。 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分脂磷壁酸(lipoteichoic acid, LTA)F蛋白(protein F)M蛋白(M protein) 肽聚糖 外毒素A群(化脓性)链球菌位于化脓性链球菌细胞壁内，其结合区暴露在菌体表面，是纤维粘连蛋白(fibronectin, FBP)的受体。有利于细菌定植和繁殖。 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分脂磷壁酸

16、(lipoteichoic acid, LTA)F蛋白(protein F)M蛋白(M protein) 肽聚糖 外毒素A群(化脓性)链球菌是A群链球菌的主要致病因子，含M蛋白的链球菌具有抗吞噬和抵抗细胞内杀菌作用；与某些超敏反应疾病有关。 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分脂磷壁酸(lipoteichoic acid, LTA)F蛋白(protein F)M蛋白(M protein) 肽聚糖 外毒素A群(化脓性)链球菌具有致热、溶解血小板、提高血管通透性和诱发实验性关节炎等作用。 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分致热外毒素(pyrogenic exotoxin) 链球菌溶素(strep

17、tolysin) 外毒素A群(化脓性)链球菌是人类猩红热的主要毒性物质由携带的溶原性噬菌体基因编码致热外毒素抗原性强，具有超抗原作用，对兔有致热性和致死性。 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分致热外毒素(pyrogenic exotoxin) 链球菌溶素(streptolysin) 外毒素A群(化脓性)链球菌溶解红细胞、破坏白细胞和血小板。链球菌溶素O(SLO)： 对O2敏感 抗原性强/活动性风湿热病人抗体增高 对哺乳动物多种细胞有毒性作用 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分致热外毒素(pyrogenic exotoxin) 链球菌溶素(streptolysin) 外毒素A群(化脓性)链球

18、菌链球菌溶素S(SLS)： 对O2稳定 无抗原性强对白细胞和多种组织细胞有破坏作用 致b溶血环 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分透明质酸酶(hyaluronidase) 链激酶(streptokinase, SK) 链道酶(streptodomase, SD) 外毒素A群(化脓性)链球菌 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分透明质酸酶(hyaluronidase) 链激酶(streptokinase, SK) 链道酶(streptodomase, SD) 外毒素A群(化脓性)链球菌分解细胞间质内的透明质酸使病菌易扩散 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分透明质酸酶(hyaluronidas

19、e) 链激酶(streptokinase, SK) 链道酶(streptodomase, SD) 外毒素A群(化脓性)链球菌又称溶纤维蛋白酶使血液中纤维蛋白酶原变成纤维蛋白酶，溶解血块或阻止血浆凝固，利于病菌扩散 致病性 致病物质 侵袭性酶 胞壁成分透明质酸酶(hyaluronidase) 链激酶(streptokinase, SK) 链道酶(streptodomase, SD) 外毒素A群(化脓性)链球菌亦称链球菌DNA酶，降解脓液中高度粘稠的DNA使脓液稀薄，促进病菌扩散 所致疾病 变态反应性疾病 化脓性疾病 中毒性疾病A群(化脓性)链球菌淋巴管炎蜂窝组织炎扁桃体炎等 化脓灶有明显的扩散倾

20、向 周围界限不清 并容易沿着组织间隙、 淋巴管，呈蜂窝状。 脓汁稀薄、带血色 化脓灶触摸感 -较软 所致疾病 变态反应性疾病 化脓性疾病 中毒性疾病A群(化脓性)链球菌淋巴管炎蜂窝组织炎扁桃体炎等 所致疾病 变态反应性疾病 化脓性疾病 中毒性疾病A群(化脓性)链球菌猩红热致热外毒素咽炎表现特殊体征：猩红热皮疹、巴氏线、口周苍白、草莓舌、杨梅舌猩红热皮疹草 莓 舌 所致疾病 变态反应性疾病 化脓性疾病 中毒性疾病A群(化脓性)链球菌致病物质： M 蛋白 ； M蛋白与其抗体形成的免疫复合物 SLO 及其抗体形成的免疫复合物所致疾病： 急性肾小球肾炎 风湿热发病机理： 型变态反应 型变态反应无乳链球

21、菌是新生儿菌血症和脑膜炎的常见菌该菌定居于妇女生殖道能导致新生儿感染早发型新生儿感染多发病于出生后24h，以肺炎为主晚发型为产后7天至3月内，以脑膜炎和菌血症为主肺炎链球菌大叶性肺炎、支气管炎中耳炎、乳突炎、鼻窦炎、脑膜炎和菌血症肺炎链球菌的荚膜在细菌的侵袭力上起着重要作用肺炎链球菌的溶血素、神经氨酸酶也是其主要致病物质草绿色链球菌人体口腔、消化道、女性生殖道的正常菌群，可引起心脏瓣膜异常患者的亚急性细菌性心内膜炎从血液中分离出该菌常被认为是污染的细菌三、形态和培养特性1、形态链球菌是直径小于2m的球形或卵圆形革兰阳性球菌，呈链状排列，链的长短和细菌的种类及生长环境有关肺炎链球菌呈矛尖状，宽端

22、相对尖端向外，成双排列，无芽胞、无动力，但能形成荚膜和粘液层 2培养特性兼性厌氧菌肺炎链球菌和草绿色链球菌某些种需要CO2营养要求高须在培养基中加入血液、血清。最适生长温度3537，pH7.47.6血平板上形成灰白色小菌落不同菌种的菌落可形成、三种特征性溶血现象液体培养基中表现为絮状和颗粒沉淀肺炎链球菌荚膜多糖使菌落呈粘液状产生自溶酶，培养48h后出现“脐窝状”菌落3生化特性和抵抗力发酵葡萄糖和多种糖，不产气，乳酸为代谢终末产物，触酶阴性抵抗力本菌属大多数细菌对干燥和消毒剂敏感本菌属细菌较少引起细菌耐药性近年对青霉素耐药甚至多重耐药的肺炎链球菌的出现并在全球播散，引起高度关注标本咽拭子，脓汁，

23、血液，痰等分离培养触酶(-)6.5%NaCl不生长者直接涂片镜检链状排列革兰阳性球菌生长现象溶血环、菌落大小生化反应各链球菌的种的鉴定药敏实验四、实验室检查 5% CO2 3537 24h 杆菌肽敏感试验A群链球菌对0.04U杆菌肽几乎全部敏感。可作为A群链球菌的筛选试验。（重点）CAMP试验 无乳链球菌能产生CAMP因子，它可促进金黄色葡萄球菌溶血能力，使其产生显著的协同溶血作用，在两菌(B群链球菌和金葡）)的交界处溶血力增加，出现矢形的溶血区。本法可作为无乳链球菌的初步鉴定试验奥普托欣（Optochin）试验原理：几乎所有肺炎链球菌对奥普托欣试验敏感，而奥普托欣试验对其他链球菌则无抑制作用。 Optochin test非溶血链球菌鉴定菌 种 optochin敏感试验 胆汁溶菌试验 胆