需氧杆菌

北京大学医学部北京大学医学部 Peking University Health Science Center 需 氧 杆 菌 Aerobic Bacillus 刘佳 讲师 病原生物学系 E-mail: jialmed@bjmu.edu.cn 白喉棒状杆菌 Corynebacterium diphtheriae 百日咳鲍特菌 Bordetella pertussis 炭疽芽孢杆菌 Bacillus anthracis 需氧杆菌 Aerobic Bacillus C. C. diphtheriaediphtheriae 的的生物学性状生物学性状 ØØ形态形态：G+, 细长微弯，末端膨大，常呈V、L形排列 ØØ异染颗粒异染颗粒 metachromatic granules：胞浆中颗粒 储存的核糖核酸和多磷酸盐颗粒（鉴定） ØØ吕氏培养基吕氏培养基（含有凝固血清）： 生长迅速，细小灰白菌落，异染颗粒明显 ØØ亚碲酸钾平板亚碲酸钾平板：黑色菌落（鉴定） Ø分三型：轻、中、重（亚碲酸钾还原能力、菌落形态及生化反应特点） ØØ抵抗力抵抗力：对湿热抵抗力弱，抗寒冷和干燥 Ø变异：形态、菌落、毒力，S R MethyleneMethylene blue stainblue stain MetachromaticMetachromatic granulesgranules NeisserNeisser stainstain Albert stainAlbert stain C. diphtheriae 的致病性 主要致病物质主要致病物质 üü 白喉毒素白喉毒素diphtherotoxindiphtherotoxin：：毒性强、抗原性高的蛋白质。 由β-棒状杆菌噬菌体的毒素基因（tax+）编码 A链—抑制细胞蛋白质合成，引起组织坏死和病变。 B链—本身无毒性，无酶活性，可协助A链进入易感细胞 是诱导机体产生抗毒素的主要部位 üü 索状因子索状因子cord factorcord factor：：细菌面的毒性糖脂，破坏哺乳动物细胞线 粒体 ü K抗原：胞壁糖蛋白，抗吞噬、利于菌定植粘膜 Diphtherotoxin 的致病机制 作用靶点：作用靶点： 心肌和神经细胞心肌和神经细胞 使延伸因子2失去 转位活性，氨基酸 不能继续加入 C. diphtheriae的致病性 所致疾病：白喉，急性呼吸道传染病，乙类传染病所致疾病：白喉，急性呼吸道传染病，乙类传染病 ØØ 传染源：病人及带菌者传染源：病人及带菌者 ØØ 传播途径：呼吸道传播途径：呼吸道 ØØ 致病过程：致病过程： @@ 鼻、咽粘膜繁殖产毒鼻、咽粘膜繁殖产毒 炎性细胞炎性细胞 假膜假膜 坏死组织坏死组织 白喉杆菌白喉杆菌 脱落脱落 堵塞呼吸道堵塞呼吸道 窒息窒息 @@ 毒素入血毒素入血 全身中毒、全身中毒、软腭麻痹、声带麻痹、软腭麻痹、声带麻痹、心肌炎等心肌炎等 局部炎症 + 全身中毒反应 免疫性免疫性 抗毒素免疫：抗毒素免疫：感染后可获终生免疫 机体还可通过其它方式获得免疫力：机体还可通过其它方式获得免疫力： 六月以下婴儿： 母亲 成人： 隐性感染、疫苗 易感者：易感者：1~5岁儿童 锡克试验：锡克试验：调查人群对白喉的免疫力 锡克试验（锡克试验（Schick testSchick test）） • 原理： 毒素＋抗毒素＝中和反应 • 方法： 皮内注射 毒素－试验侧 加热破坏的毒素－对照侧 • 结果： 24～48小时观察结果 有红肿（＋），无免疫力 无红肿（－），有免疫力 • 应用： 检查机体对白喉的免疫力 预防接种前的筛选与接种后效果观察 流行病学调查 微生物学检查法微生物学检查法 • 采集标本：棉拭子取病变部位假膜边缘 • 涂片镜检：形态、异染颗粒 • 分离培养：吕氏血清斜面、亚碲酸钾平板 • 毒力鉴定：豚鼠试验、Elek平板毒力试验 ElekElek plateplate 防治原则防治原则 预防预防 人工主动免疫：注射白喉类毒素（白百破三联疫苗，DTP） DTP:白喉类毒素、百日咳灭活菌苗、破伤风类毒素 人工被动免疫：注射白喉抗毒素 药物治疗药物治疗：注射青霉素或口服红霉素 百日咳鲍特菌百日咳鲍特菌 BordetellaBordetella pertussispertussis 鲍特菌属 G-短杆菌，无鞭毛， 无芽胞，有毒株形成荚膜 甲苯胺蓝染色可见两极易染 颗粒 鲍金(Bordet-Gengou)培养基： 细小、光滑、银灰色、 不透明珍珠状菌落， 周围有狭窄溶血环 Ø 主要致病物质：百日 咳毒素、 丝状红细 胞凝集毒素 Ø 引起百日咳 Ø 病后获得较持久免疫 力 Ø 预防：白百破三联菌 苗 致病性和免疫性致病性和免疫性 •易感者：5岁以下儿童 •传染源：带菌者和患者 •传播途径：呼吸道、飞沫 •临床症状： • 卡他期：1~2w • 痉咳期：1~6w，高音调鸡鸣样吼声 • 恢复期：数周至数月，故称百日咳 • 免疫力：持久，很少再次感染。 白百破三联疫苗接种白百破三联疫苗接种11岁以下幼儿岁以下幼儿 炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌 Bacillus anthracisBacillus anthracis •• It was from studies on anthrax that Koch established his It was from studies on anthrax that Koch established his famous postulates in 1876famous postulates in 1876 •• Pasteur (1881) developed a vaccine against anthraxPasteur (1881) developed a vaccine against anthrax Biological propertiesBiological properties 1. 形态染色：革兰阳性大杆菌，无鞭毛，有毒株有 荚膜。芽孢椭圆形位于菌体中央。菌体两端平 切，排列呈“竹节状”。 2. 培养特性：在含有0.05U/ml 青霉素培养基中培 养，菌体变圆呈串珠状。血平皿上不溶血。 3. 抵抗力：极强，煮沸10min才能杀灭。形成芽孢 后对化学消毒剂抵抗力增强。5%石炭酸需5天后 才可杀死。对碘液（10min）、0.5%过氧乙酸 （10min）、3%H2O2（1h) 敏感。 培养特性培养特性 需氧或兼性厌氧，不溶血需氧或兼性厌氧，不溶血 含含NaHCONaHCO33的血琼脂平板：有毒株形成粘液型的血琼脂平板：有毒株形成粘液型 菌落菌落（粘液状菌落，（粘液状菌落，““拉丝现象拉丝现象””）），无毒，无毒 株形成粗糙型菌落株形成粗糙型菌落 在含有在含有0.050.05U/mlU/ml青霉素液体培养基中培青霉素液体培养基中培 养，使菌体呈养，使菌体呈串珠状串珠状，有鉴别意义，有鉴别意义 B.cereus (L) and B.anthracis (R) on blood agar CDC Public Health Image Library No:1166 B.anthracis capsule production on bicarbonate agar CDC Public Health Image Library No:1880 Typical tenacity of B. anthracis colony when teased with a loop CDC Public Health Image Library No. 1882 B.anthracis close up of colonies on blood Agar CDC Public Health Image Library No:1897 致病物质致病物质 荚膜荚膜 DD--谷氨酸多肽谷氨酸多肽 抗吞噬抗吞噬 人类炭疽是典型的动物疫源性疾病 传播途径传播途径 临床症状临床症状 高危人群高危人群 皮肤炭疽皮肤炭疽 CutaneousCutaneous anthraxanthrax 源自土壤、病源自土壤、病 （死）畜或污（死）畜或污 染皮毛的病菌染皮毛的病菌 或芽孢从破损或芽孢从破损 的皮肤侵入的皮肤侵入 感染感染1212～～3636hrhr后局部出现小疖，后局部出现小疖， 继而形成水泡、脓疱，最后中心继而形成水泡、脓疱，最后中心 形成黑炭色坏死焦痂，形成黑炭色坏死焦痂，““炭疽炭疽””之之 名由此而得。患者有高热、寒战。名由此而得。患者有高热、寒战。 轻症轻症22～～33周治愈，重症可致死周治愈，重症可致死 从事畜牧业和从事畜牧业和 畜产品加工业畜产品加工业 的人的人 在常发地区与在常发地区与 污染的土壤、污染的土壤、 感染家畜接触感染家畜接触 的人的人 饲养员、屠宰饲养员、屠宰 工、皮毛加工工、皮毛加工 工人、农民、工人、农民、 兽医、实验员兽医、实验员 胃肠炭疽胃肠炭疽 GastrointesGastrointes tinal tinal anthraxanthrax 食入未煮熟的食入未煮熟的 病畜肉、内脏病畜肉、内脏 、未经巴氏消、未经巴氏消 毒的乳制品等毒的乳制品等 恶心、呕吐、腹痛、腹泻，严重的出恶心、呕吐、腹痛、腹泻，严重的出 现全身中毒症状，血水样便，重症可现全身中毒症状，血水样便，重症可 于发病后于发病后33～～44dd内死亡内死亡 肺炭疽肺炭疽 Pulmonary Pulmonary anthraxanthrax 吸入炭疽芽孢吸入炭疽芽孢 初期为感冒样症状，伴有胸痛或腹痛初期为感冒样症状，伴有胸痛或腹痛 ，进而成严重支气管肺炎。病情发展，进而成严重支气管肺炎。病情发展 迅速，可在迅速，可在22～～33天死于中毒性休克天死于中毒性休克 所致疾病所致疾病 Spores remain viableSpores remain viable in soil for many years !!!in soil for many years !!! Anthrax 病后免疫力持久病后免疫力持久 1.1. 皮肤损害的分泌物，痰、呕吐物、排泄皮肤损害的分泌物，痰、呕吐物、排泄 物，或血液、脑脊液等标本中，显微镜物，或血液、脑脊液等标本中，显微镜 检查发现炭疽芽孢杆菌。检查发现炭疽芽孢杆菌。 2. 2. 细菌分离培养获炭疽芽孢杆菌细菌分离培养获炭疽芽孢杆菌 3.3. 血清抗炭疽特异性抗体滴度出现血清抗炭疽特异性抗体滴度出现4 4 倍或倍或4 4 倍以上升高倍以上升高 20052005年年. . 全国炭疽监测（试行）全国炭疽监测方案（试行） 微生物学检查微生物学检查 Isolate on SBAIsolate on SBA CapsuleCapsule 1.1.预防人类炭疽首先应控制动物炭疽：预防人类炭疽首先应控制动物炭疽： 疫苗接种家畜，病畜隔离、宰杀、焚疫苗接种家畜，病畜隔离、宰杀、焚 烧或深埋（烧或深埋（22米以下，石灰处理，避免米以下，石灰处理，避免 芽孢污染土壤）芽孢污染土壤） 2.2.保护高危人群：炭疽减毒活疫苗接种保护高危人群：炭疽减毒活疫苗接种 3.3.治疗：首选青霉素治疗：首选青霉素 防治原则防治原则 美国的炭疽芽孢恐怖事件（美国的炭疽芽孢恐怖事件（20012001）） 病例病例2222，死亡，死亡55 Bob StevensBob Stevens Died from anthraxDied from anthrax 1995年3月，日本恐怖组织奥姆真理教在 东京地铁释放化学毒剂沙林后，警方突击 搜查了这个组织的实验室，发现他们正在 进行一项原始的生物武器研究计划，研究 的病原体有炭疽杆菌、贝氏柯可斯体和肉 毒毒素，并在生物武器库中发现肉毒毒素 和炭疽芽孢以及装有气溶胶化的喷洒罐。 检查中，警方发现他们用炭疽杆菌和肉毒 毒素在日本进行过3次不成功的生物攻击 的记录。他们曾经对东京市民发动过细菌 战争，在一些高楼顶上，施放炭疽芽孢杆 菌。所幸的是，当地居民除闻到一股难闻 的气味外，没有任何人发生炭疽病。原因 是奥姆真理教徒所掌握的炭疽细菌丢失了 一个质粒，DNA结构存在缺陷，因此并不 能够伤人，真是不幸中之万幸。 外行的失败 学习要点学习要点 1.1.白喉棒状杆菌的致病物质？致病机理？白喉棒状杆菌的致病物质？致病机理？ 2.2.百日咳菌的临床感染特点？百日咳菌的临床感染特点？ 3. 3. Anthrax Anthrax 的致病物质？临床感染类型？的致病物质？临床感染类型？