医学微生物学笔记
更新时间:2024-07-10 01:42:01 阅读量: 综合文库 文档下载
微生物分三型八大类
真核细胞型微生物(eukaryote)——细胞核分化程度高,有核膜和核仁,细胞器完整。如真菌。 原核细胞型微生物(prokaryote)——细胞核的分化较低,仅有原始核,无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。这类微生物众多,有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。
非细胞型微生物(none cell)——是最小的一类微生物。无典型的细胞结构,只有核心和蛋白衣壳,核酸类型为DNA或RNA。只能在活细胞内生长繁殖。病毒属之。
第一章 细菌的形态和结构 第一节 细菌的大小和形态
细菌(bacterium)
广义——所有原核细胞型微生物(细菌、支原体衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌) 共性:有细胞壁、原始核质、二分裂、对抗 生素敏感
狭义——专指其中的细菌
观察细菌常用光学显微镜,其大小用测微尺在显微镜下进行测量,以微米(μm)为单位。不同种类的细菌大小不一,同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。 细菌按其外形,主要有球菌(coccus)、杆菌(bacillus) 、螺形菌(spiral bacterium)。 球菌 根据细菌分裂的平面和菌体之间的排列方式分双球菌、链球菌和葡萄球菌等。
杆菌 不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致:链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌 螺形菌 根据菌体的弯曲分为弧菌、螺菌、螺杆菌
第二节 细菌的结构
一、细菌的基本结构
包括:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 1、细胞壁 是位于细菌细胞最外层,包绕在细胞膜周围,无色透明、坚韧而富有弹性的膜状结构。平均厚度为12——30nm,组成较复杂,并随不同菌种而异。主要成分是肽聚糖。
不同细菌细胞壁的组成不同,根据革兰染色法将细菌分为两大类:革兰阳性菌和革兰阴性菌。 革兰阳性菌:肽聚糖(peptidoglycan)—聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥(三维立体结构)。聚糖骨架是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸经β-1,4糖苷键连接,在N-乙酰胞壁酸分子上连接四肽侧链,四肽侧链再由五肽交联桥组成。在革兰阳性菌中高达50层,为其细胞壁主要成分。
溶菌酶能切断β-1,4糖苷键,引起细菌裂解。青霉素能干扰四肽侧链和五肽交联桥的连接,使细菌不能合成完成的细胞壁,可导致细菌死亡。
革兰阳性菌细胞壁特殊组分——磷壁酸(teichoic acid) 磷壁酸为革兰阳性菌特有成分,分为壁磷壁酸和膜磷壁酸两种。壁磷壁酸结合在细胞壁的肽聚糖的胞壁酸上,另一端游离于细胞外; 膜磷壁酸结合在细胞膜上。另一端游离。
磷壁酸的主要生理功能为:
①通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的Mg2+,以提高细胞膜上一些合成酶的活力; ②贮藏元素;
③调节细胞内自溶素的活力,借以防止细胞因自溶而死亡; ④作为噬菌体的特异性吸附受体;
⑤赋予G+细菌特异的表面抗原,因而可用于菌种鉴定;
⑥增强某些致病菌对宿主细胞的粘连,避免被白细胞吞噬,并有抗补体的作用。
革兰阴性菌:肽聚糖(peptidoglycan)—聚糖骨架、四肽侧链(二维平面结构)。聚糖骨架组成与阳性菌相同,也是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸经β-1,4糖苷键连接,但是缺乏交联桥,只能形成二维平面结构,而且交联率低,只有25%,故多数侧链呈游离状。这种二维平面的肽聚糖在革兰阴性菌中只有1——2层,只作为其细胞壁的组成成分之一。
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革兰阴性菌细胞壁特殊组分——外膜(outer membrane) 外膜位于肽聚糖外侧,由内向外由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。
外膜-(具有控制细胞的透性、提高Mg2+浓度、决定细胞壁抗原多样性等作用)脂多糖(LPS)类脂A核心多糖O—特异侧链外膜蛋白-脂蛋白:具有使外膜层与内壁肽聚糖层紧密连接的功能;孔蛋白:控制某些物质进入外膜的三聚体跨膜蛋白周质空间-存在着多种周质蛋白,包括水解酶类、合成酶类和运输蛋白等。磷脂肽聚糖
革兰阴性菌与革兰阳性菌细胞壁结构比较 细胞壁 强度 厚度 肽聚糖层数 肽聚糖含量 磷壁酸 脂质双层 脂蛋白 脂多糖 革兰阳性菌 较坚韧 20-80nm 可多达50层 占细胞壁干重50%-80% + — — — 革兰阴性菌 较疏松 10-15nm 1-2层 占细胞壁干重5%-20% — + + +
(2)细胞壁的功能:
①维持菌体固有的形态:细菌一旦失去细胞壁,就变得多形。
②保护细菌抵抗低渗环境:菌体内的大气压是外界的5~25倍,没有细胞壁,必将涨破。
③参与菌体内外的物质交换:与细胞膜一起参与物质交换,细胞壁上有很多小孔,容许小分子物质通过
④菌体表面带有多种抗原分子,可诱发机体的免疫应答。
(3)细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterial L form):细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制,受损后的细菌在高渗环境下仍可存活的细菌。
某些L型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染。
细菌L型呈高度多形性,大小不一。着色不匀,无论其原为革兰阳性或阴性菌,形成L型大多染成革兰阴性。细菌L型生长缓慢,营养要求高,对渗透压敏感,普通营养基上不能生长,培养时
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必须用高渗的含血清的培养基。
细菌L型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落 (荷包蛋样) 2、细胞膜
细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同,由磷脂和多种蛋白质组成,但不含胆固醇。 细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似,主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。 细菌细胞膜可形成一种特有的结构,称为中介体。中介体:是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体,故亦称为拟线粒体。 3、细胞质
(1)核糖体(ribosome):细菌合成蛋白质的场所,游离存在于蛋白质中。
(2)质粒(plasmid):染色体外的遗传物质,存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA,控制细菌某些特定的遗传特性。
(3)胞质颗粒:细菌细胞质中含有多种颗粒,大多为贮藏的营养物质。其中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒,其嗜碱性强,用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色,称为异染颗粒(metachromatic granule)。常见于白喉棒状杆菌,位于菌体两端,故又称极体(polar body),有助于鉴定。 4、核质
核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。细菌是原核细胞,不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核,无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似——决定细菌各种遗传性状。 二、特殊结构
1、荚膜:某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质,厚度>=0.2μm,边界明显,光镜下可见时,称为荚膜。厚度< 0.2μm者称为微荚膜。其成分为疏水性多糖或蛋白质的多聚体,用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。
荚膜的功能—与细菌的致病性有关,抗吞噬作用;;粘附作用;抗有害物质的损伤作用。
2、鞭毛:许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物,称为鞭毛,是细菌的运动器官。 鞭毛需用电子显微镜观察,或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。由:基础小体、钩状体、丝状体组成。(单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌) 3、菌毛:许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物。分为普通菌毛和性菌毛(G-)两类。普通菌毛是细菌的黏附结构,性菌毛参与F质粒的接合传递。菌毛在普通光学显微镜下看不到,必须用电子显微镜观察。
4、芽胞:某些细菌在一定的环境条件下,能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体,是细菌的休眠形式。芽胞形成后细菌即失去繁殖能力,不能再进行二分裂繁殖。产生芽胞的都是革兰阳性菌。芽孢折光性强、壁厚、不易着色,经特殊染色光镜下可见。芽胞的抵抗力强,可在自然界中存在多年,是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。芽胞抵抗力强,故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。高压蒸汽灭菌法是杀灭芽孢最有效的方法。(一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个菌体)
第二章 细菌的生理
第二节 细菌的营养与生长繁殖
一、细菌的营养类型
? 自养菌(autotroph):以简单的无机物为原料,合成菌体成分。
? 异养菌(heterotroph):以多种有机物为原料,合成菌体成分并获得能量。异养菌包括腐生
菌(saprophyte)和寄生菌(parasite)。所有的病原菌都是异养菌,大部分属寄生菌。
二、细菌的营养物质
营养物质:水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量。
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三、细菌摄取营养物质的机制 被动扩散: 顺浓度梯度, 不需能量 主动转运: 逆浓度梯度, 需要能量 四、影响细菌生长的环境因素
1、营养物质:水、碳源、氮源、无机盐及生长因子为细菌的代谢及生长繁殖提供必需的原料和充足的能量
2、酸碱度(pH):多数病原菌最适PH为7.2----7.6 3、温度:病原菌最适温度为37度
4、气体:专性需氧菌:具有完善的呼吸酶系统,需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸,仅能在有
氧环境下生长。
微需氧菌:在低氧压(5%-6%)生长最好。
兼性厌氧菌:兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能,在有氧、无氧环境中均能生长,但以有
氧时 生长较好。大多数病原菌属于此。
专性厌氧菌:缺乏完善的呼吸酶系统,只能进行无氧发酵,必须在无氧环境中生长。 C O2 :对细菌生长也很重要,大部分细菌在代谢中产生的 C O2可满足需要,个别细菌初次分离
时需人工供给5-10%C O2
5、渗透压
五、细菌的生长繁殖 1、细菌个体的生长繁殖
繁殖方式----细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。
繁殖速度----繁殖一代所需时间(代时)约20-30min。但少数细菌代时较长,如结核分枝杆菌代时为18小时。
2、 细菌群体的生长繁殖 迟缓期(lag phase):细菌被接种培养基的最初一段时间,主要是适应新环境,同时为分裂繁殖作物
质准备,此时细菌体积比较大,含有丰富的酶和中间代谢产物。
对数期(logarithmic phase):细菌分裂繁殖最快的时期,菌数以几何级数增长,研究细菌的最佳时
期
稳定期(stationary phase):由于营养物质的消耗,代谢产物的堆积,繁殖数与死亡数几乎相等。
活菌数保持稳定。
衰退期(decline phase):繁殖变慢,死菌数超过活菌数。细菌形态发生改变,生理活动趋于停滞。
第三节 细菌的新陈代谢和能量转换
一、细菌的能量代谢
? 发酵:无氧时, 以有机物(lactate, ethanol)为受氢体。1Glucose?2ethanol+2CO2+2ATP ? 呼吸:以无机物为受氢体。
? 有氧呼吸:以氧为受氢体。1Glucose+6O2? 6CO2+6H2O+38ATP
? 厌氧呼吸:无氧时, 以其它无机物(CO2, SO42-, NO3-)为受氢体。 1Glucose?2ATP 二、细菌的代谢产物
(一)分解代谢产物和细菌的生化反应
细菌种类不同——细菌酶不同——分解物质能力不同——代谢产物不同——鉴别作用. (二)细菌的合成代谢产物
? 热原质(pyrogen):或称致热原。是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应物
质。产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌,热原质即其细胞壁的脂多糖。
? 毒素与侵袭性酶:细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。外毒素(exotoxin)是多数革兰阳性菌
和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质;内毒素(endotoxin)是革兰阴
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性菌的脂多糖。
? 色素:细菌的色素有两类——水溶性色素,能弥散到培养基或周围组织。脂溶性色素,不溶
于水,只存在于菌体,使菌落显色而培养基颜色不变。
? 抗生素:某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物
质。
? 细菌素:某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。
? 维生素:细菌能合成某些维生素除供自身需要外,还能分泌至周围环境中。
第三章 消毒灭菌与病原实验室生物安全
第一节 消毒灭菌的常用术语
? 消毒(disinfection):杀死物体上病原微生物的方法,并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病
原微生物。用以消毒的药品称为消毒剂(disinfectant)。
? 灭菌(sterilization):杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高,包括杀灭细菌
芽胞在内的全部病原微生物和非病原微生物。
? 抑菌(bacteriostasis):抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。 ? 防腐(antisepsis):防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。 ? 无菌(asepsis):不存在活菌,多是灭菌的结果。
? 无菌操作(antiseptic technique)防止微生物进入人体或物体的操作技术。
第二节 消毒灭菌的方法
一、物理消毒灭菌法 (一)热力灭菌法
1、干热灭菌法:焚烧:废弃物、尸体
灼烧:接种环、试管口
干烤:(160~170℃,2h)玻璃器皿 红外线(0.7~1000um波长的电磁波):医疗器械 2、湿热灭菌法
— 巴氏消毒法:61.1-62.8 ℃ 30min 或71.7℃15-30s,主要用于牛乳消毒。 — 煮沸法(100 ℃,5min)食具、注射器等消毒 — 流动蒸汽消毒法(100 ℃ 15-30min)
— 间歇蒸汽灭菌法(100 ℃ 5-30min,37 ℃24h×3天) — 高压蒸汽灭菌法
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? 压力—103.4KPa(1.05Kg/cm) ? 温度—121.3 ℃ ? 时间—15-20min ? 效果—杀灭包括芽孢在内所有微生物 ? 应用—所有耐高温、高压、耐湿的物品 同样温度下,湿热比干热灭菌效果好。原因: —蛋白含水量多时易凝固变性 —湿热穿透力比干热大 —湿热的蒸汽具有潜热 (二)辐射杀菌法 1、紫外线 ? 原理:波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。其中260~266nm波长UV与DNA吸收光谱一致。
其主要作用于DNA,使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧 啶共价结合形成二聚体,干扰DNA复制与转录,导致细菌变异和死亡,并可杀灭病毒。
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特点:穿透力较弱 ? 应用:物体表面及空气消毒
2、 电离辐射: 高速电子、X射线、γ射线 3、 微波
(三) 滤过除菌法——用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌, 真菌。
? 常用滤器:薄膜滤器、玻璃滤器、石棉滤器(Seitz)
? 特点:只能除去细菌,真菌, 不能除去病毒、支原体、L型细菌。
? 应用:用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素,以及空气的除菌。
(四)干燥低温抑菌法 干燥法
低温法:低温可使细菌的新陈代谢减慢,常用作保冷冻真空干燥法是目前保存菌种最好的方法目前保存菌种的最好方法。 二、化学消毒灭菌法
1、消毒机制:引起菌体蛋白凝固变性,干扰细菌的酶系统,损伤细菌的细胞膜 2、消毒剂的种类:酚类、醇类、重金属盐类、氧化剂、表面活性剂、烷化剂。 3、消毒剂的特点:作用无选择性 对人体细胞有损伤 故只能外用不能内服
4、消毒剂的应用:病人排泄物与分泌物、皮肤、粘膜、饮水、厕所、空气、手、器械、 环境。
第四节 影响消毒灭菌效果的因素
2、 微生物的种类: 敏感性由高到低依次为: 真菌、细菌繁殖体、有包膜病毒、无包膜病毒、分枝
杆菌、细菌芽胞。
3、 微生物的物理状态: 营养差, 抵抗力强; 细菌自稳定期开始, 抵抗力差. 4、 微生物的数量:
5、 消毒剂的性质、浓度与作用时间(70% 乙醇) 6、 温度: 7、 酸碱度:
8、 有机物: 脓汁、痰
第五节 病原微生物实验室生物安全
一、病原微生物的分类
根据传染性、感染后对个体或者群体的危害程度,病原微生物分为四类:
第一类是指能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物,以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。天花病毒,新疆出血热病毒,埃博拉病毒等.
第二类是指能够引起人类或者动物严重疾病,比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。 艾滋病毒,霍乱弧菌,结核杆菌等.
第三类是指能够引起人或动物疾病,但一般情况下对人、动物或环境不构成严重危害,传播风险有限,实验室感染后很少引起严重疾病,并且具备有效治疗和预防措施的微生物。肝炎病毒,流感病毒,金黄色葡萄球菌, 伤寒沙门菌等.
第四类是指在通常情况下不会引起人或动物疾病的微生物。如小鼠白血病病毒等。 第一类、第二类统称为高致病性病原微生物 二、病原微生物实验室的分级
一、二级实验室不得从事高致病性病原微生物实验活动。三级、四级实验室从事高致病性病原微生物实验活动。
第四章 噬菌体
噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒;
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基本特征:个体微小,可以通过细菌滤器;无细胞结构,主要由衣壳(蛋白质)和核酸组成;只能在活的微生物细胞内复制增殖,是一种专性胞内寄生的微生物。噬菌体分布极广。
第一节 噬菌体的生物学性状
1、形态与结构
噬菌体很小,在光镜下看不见,需用电镜观察。不同的噬菌体在电镜下有三种形态:蝌蚪形、微球形和丝形。大多数噬菌体呈蝌蚪形,由头部和尾部两部分组成。 2、化学组成:
核心:核酸(DNA或RNA),多位DNA线状双链
头部
蛋白衣壳:蛋白质呈20面体(六边形立体对称)
噬菌体
尾部:蛋白质 与细菌(受体)接触的部位
3、抗原性:噬菌体具有抗原性,能刺激机体产生特异性抗体。
4、抵抗力:噬菌体对理化因素及多数化学消毒剂的抵抗力比一般细菌的繁殖体强,75 ℃30min灭活。噬菌体能耐受低温和冰冻,但对紫外线和X射线敏感。
第二节 毒性噬菌体
? 毒性噬菌体(virulent phage) 能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细
菌,建立溶菌周期。
? 温和噬菌体(temperate phage):基因与宿主染色体整合,成为前噬菌体,细菌变成溶原性菌,
不产生子代噬菌体,但噬菌体DNA能随细菌DNA复制,并随细菌的分裂而传代,建立溶原状态。
毒性噬菌体在敏感菌内以复制方式进行增殖,增殖过程包括:吸附、穿入、生物合成、成熟和释放。
液体培养基 噬菌现象可使浑浊菌液变得澄清。
固体培养基 若用适量的噬菌体和宿主菌液混合后接种培养,培养基表面可有透亮的溶菌空斑出现。一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌后形成,称为噬斑(plaque),不同噬菌体噬斑的形态与大小不尽相同。
若将噬菌体按一定倍数稀释,通过噬斑计数,可测定一定体积内的噬斑形成单位(plaque forming units,pfu)数目,即噬菌体的数目。
第三节 温和噬菌体
温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合,并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中,不引起细菌裂解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体(prophage)。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。
溶原性转换 (lysogenic conversion) :某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理 。
第五章 细菌的遗传与变异
? 遗传(heredity):使微生物的性状保持相对稳定,子代与亲代生物学的性状基本相同, 且代代
相传。
? 变异(variation):在一定条件下,子代与亲代之间以及子代与子代之间的生物学性状出现的差
异, 有利于物种的进化。
? 基因型(genotype): 细菌的遗传物质.
? 表型(phenotype): 基因表现出的各种性状.
? 遗传性变异:是细菌的基因结构发生了改变,故又称 基因型变异。常发生于个别的细菌,不受
环境因素的影响,变异发生后是不可逆的,产生的新性状可稳定地遗传给后代。
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? 非遗传性变异:细菌在一定的环境条件影响下产生的变异,其基因结构未改变,称为表型变异。
易受到环境因素的影响,凡在此环境因素作用下的所有细菌都出现变异,而且当环境中的影响因素去除后,变异的性状又可复原,表型变异不能遗传。
第一节 细菌的遗传物质
一 、染色体(chromosome)
? 一条环状双螺旋DNA长链,按一定构型反复回旋形成松散的网状结构; ? 缺乏组蛋白,无核膜包裹; ? 约含有5000个基因;
二、质粒:是细菌染色体以外的遗传物质,是闭合环状的双链DNA。 特征:
? 质粒具有自我复制的能力。
? 质粒DNA所编码的基因产物赋予细菌某些性状特征。 ? 质粒可自行丢失与消除。 ? 质粒的转移性。
? 质粒可分为相容性与不相容性两种 质粒的分类
1) 致育质粒(fertility plasmid、F质粒)编码性菌毛,介导细菌之间的接合传递;
2) 耐药性质粒(resistance plasmid、R质粒) 编码细菌对抗菌药物或重金属盐类的耐药性。
分两类,一是接合性耐药质粒(R质粒),另一是非接合耐药性质粒(r质粒); 3) 毒力质粒(Vi质粒) 编码与该菌致病性有关的毒力因子; 4) 细菌素质粒 编码细菌产生细菌素; 5) 代谢质粒 编码产生相关的代谢酶。 三、转位因子(transposable element):是一类在细菌染色体、质粒或噬菌体之间可自行移动的一段特异的具有转位特性的核苷酸序列片段,又称移动基因。 转座子有二类:
1) 插入序列(insertion sequence , IS):最小,不超过2kb, 只携带与转座功能有关的基因。 2) 转座子(transposon , Tn):长度一般超过2kb,除携带与转位有关的基因外还携带其他基因(如
耐药性、毒素基因等)。 四、整合子
定位: 细菌染色体、质粒或转座子上.
基本结构:两端为保守末端(attI ,59-be) ,中间为可变区(orf 1),含一个或多个基因盒. 功能元件:重组位点 (attI ,59-be) ;整合酶基因(intI);启动子(Pc). 功能: 通过转座子或接合性质粒,使多种耐药基因在细菌中进行水平传播.
第三节 基因的转移与重组
? 基因转移(gene transfer):外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。 ? 基因重组(recombination):转移的基因与受体菌DNA整合在一起,使受体菌获得供体菌某
些特性。
? 细菌的基因转移和重组方式:转化、接合、转导、溶原性转换、原生质体融合。
1. 转化(transformation):受体菌直接摄取供体菌游离的DNA片段获得新的遗传性状的过程称为转化。
2. 接合(conjugation):是细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质(主要是质粒DNA)从供体菌转移给受体菌。能通过结合方式转移的质粒称为接合性质粒,不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒为非接合性质粒。
3. 转导(transduction):是以温和噬菌体为载体,将供体菌的一段DNA转移到受体菌内,使受体菌
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获得新的性状。
分为两类:普遍性转导(转导的DNA可是供菌染色体上的任何部分)、局限性转导(转导的DNA只限供菌染色体上的特定基因)。
4. 溶原性转换(lysogenic conversion)溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体而获得新的遗传性状称为溶原性转换。
5. 原生质体融合(protoplast fusion):是将两种不同细菌经溶菌酶或青霉素等处理,失去细胞壁成为原生质体后进行彼此融合的过程聚乙二醇(PEG)可使两种细胞发生融合。
第四节 基因突变
一 基因突变规律:
? 突变可以自然发生为: 自发突变. 具自发性, 随机性. ? 人工诱导产生的突变为诱发突变, 可提高突变率.
彷徨试验(fluctuation test, 波动试验):随机的、非定向的突变是在接触噬菌体之前就已发生,噬菌体对突变仅起筛选而不是诱导作用。
影印试验(replica plating):耐药突变株在接触药物之前出现,药物的作用是选择耐药株,淘汰敏感株
? 野生型(wild type):未发生突变的菌株.
? 突变型(mutant type): 相对于野生型, 某一性状发生改变的菌株.
? 回复突变(reverse mutation):有时突变株经过又一次突变可恢复为野生型的性状.
第七章 细菌的感染与免疫 第一节 正常菌群与机会致病菌
一、正常菌群:自然界中,土壤、空气、水及各种物体广泛存在着大量的,多种多样的微生物。人及动植物的体表及其外界相通的腔道中也存在不同种类和数量的微生物,当人体免疫功能正常时,
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这些微生物对宿主无害,有些对人还有利,是为正常微生物群,通称正常菌群(normal flora)(10)。 寄生部位:皮肤、口腔、鼻咽腔、外耳道、眼结膜、胃、肠道、尿道、阴道,但是血液及组织器官正常情况下是无菌的 正常菌群的生理学意义:
1) 生物拮抗:受体竞争;产生有害代谢产物;营养竞争
2) 营养作用:促进消化吸收;参与营养物质转化;合成维生素供人体利用 3) 免疫作用
2-4) 抗衰老作用:双歧杆菌、乳杆菌及肠球菌等产生过氧化物歧化酶(SOD),消除自由基(0)
毒性,抗氧化损伤,抗衰老
5) 抗肿瘤作用:降解致癌物质;激活巨噬细胞——抑制肿瘤细胞 二、机会感染
正常菌群与宿主间的生态平衡在某些情况下可被打破,原来在正常时不致病的正常菌群就成了条件致病菌(机会性致病菌)而引起宿主发病。常见的情况有:寄居部位的改变;宿主免疫功能低下;菌群失调, 如: 长期大量应用抗生素。
第二节 细菌的致病作用
感染( infection)微生物侵入宿主体内,与宿主相互作用,并导致不同程度的病理变化的过程。 致病菌或病原菌(pathogen):能感染或引起宿主疾病的细菌(具有致病性的细菌)。 致病性(pathogenicity)或病原性:细菌能引起感染的能力或性质。
一、毒力(virulence):致病菌的致病性强弱程度。是细菌致病性量的概念。一般采用半数致死量(LD50)或半数感染量(ID50)作指标。
(一)侵袭力:致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障,进人机体并在体内定植、繁殖扩散的能力,包括荚膜、黏附素和侵袭性物质。
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1.黏附素:黏附与定植是感染的第一步,与致病性密切相关。正常情况下,呼吸道的纤毛运动、肠蠕动等均不利于细菌的定植,所以粘附很必要。分菌毛黏附素和非菌毛黏附素。
黏附机制:主要为配体和受体的结合,细菌配体与宿主细胞受体结合,大多具有组织趋向性。 2.荚膜:
3.侵袭性物质:侵袭素和侵袭类酶类
4.生物被膜:细菌附着在有生命或无生命的材料表面后,由细菌及其分泌的胞外多聚物共同组成的呈膜状的细菌群体--保护性存在形式。
(二)毒素:病原菌产生的毒性物质,可直接引起宿主的组织损伤或生理功能紊乱。
1.外毒素 主要由革兰阳性菌和部分革兰阴性菌产生并释放到菌体外,主要是蛋白质,革兰阴性菌能产生外毒素的主要有铜绿假单胞菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌等。
特征:(1)化学本质是毒性蛋白质,大多A—B型毒素;
A亚单位(毒性部分):决定毒素致病作用
B亚单位(结合部分):具有靶细胞的亲和性、具有抗原性
(2)毒性作用强,具有选择性;如肉毒毒素,对人的致死量为1~2ug。 (3)对理化因素不稳定;主要不耐热,加热可以丧失活性。 (4)抗原性强。
(5)可用人工的化学方法脱毒,保留了抗原性。甲醛脱毒形成类毒素。可刺激机体产生抗毒素。
根据外毒素对宿主细胞的亲和性分类: 1) 神经毒素主要干扰神经冲动的传递; 2) 细胞毒素可抑制细胞蛋白合成等; 3) 肠毒素作用于内皮细胞或者呕吐中枢。
-
2.内毒素:G菌细胞壁的脂多糖(LPS)成分,菌细胞破解后才能释放出来。分子结构由O特异性多糖、非特异核心多糖、脂质A组成。
特征:1)产生于G-菌;
2)化学性质为LPS 3)对理化因素稳定;
4)毒性作用相对较弱,无选择性;
5)抗原性较弱,不能人工处理为类毒素。 内毒素的生物学作用: 1) 发热反应; 2) 白细胞反应;
3) 内毒素血症与内毒素休克;
二者区别 区别要点 来源
外毒素
革兰阳性菌与部分革兰阴性菌
内毒素
革兰阴性菌
存在部分 化学成分
从活菌分泌出,少数菌崩解后释放
蛋白质
细胞壁组分,菌裂解后释放 脂多糖
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稳定性 60-80 ℃,30min被破坏 160 ℃,2-4h才被破坏
毒性作用
较弱,各菌的毒性效应大致相同,引
强,对组织器官有选择性毒害效
起 发热、白细胞增多、微循环障碍、休
应,引起特殊临床表现
克、DIC等 强,刺激机体产生抗毒素;甲醛液 弱,刺激机体产生的中和抗体作用处理脱毒形成类毒素 弱;甲醛处理不形成类毒素
抗原性
超抗原(superantigen): 微生物产生的某些蛋白具有激活免疫反应的高度生物学活性,以产生大量
T细胞和细胞因子为特征, 主要表现为致病作用,这些毒素抗原称为超抗原。如:金葡的肠毒素, 毒性休克综合征毒素; 链球菌的猩红热毒素.
二、细菌侵入的数量:毒力越强,需要的数量越少。 三、细菌侵入的途径:呼吸道、消化道等。
第三节 宿主的免疫防御机制
皮肤与粘膜 血脑屏障 胎盘屏障
非特异性免疫 (天然免疫)
吞噬细胞
补体 溶菌酶
屏障结构
体液因素 体液免疫
特异性免疫 (获得性免疫))
细胞免疫
防御素
一、非特异性免疫机制 (一)屏障结构
1. 皮肤与黏膜屏障 :机械阻挡、纤毛运动;分泌杀菌物质;菌群拮抗作用 2. 血脑屏障:软脑膜+脉络膜+脑毛细血管+星状胶质细胞 3. 胎盘屏障:母体子宫内膜的基蜕膜+胎儿绒毛膜 (二)吞噬作用
大吞噬细胞:血液中单核细胞和组织中巨噬细胞 吞噬细胞: 小吞噬细胞:血液中中性粒细胞
1.吞噬杀伤过程: 趋化→接触→吞入→杀灭与消化→残渣排除 3.吞噬作用的后果
1) 完全吞噬:病原体在吞噬溶酶体内被杀灭、消化、排除残渣的过程。(5-10分钟死亡,30-60分
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钟破坏)
2) 不完全吞噬:只被吞噬,却不被杀死。
3) 组织损伤:吞噬过程中,溶酶体酶(水解酶)也能破坏邻近的正常组织,造成组织损伤和炎症
反应。
(三)体液因素 1. 补体: 调理, 溶菌.
2. 溶菌酶:存在于血清, 唾液, 泪液, 乳汁.主要作用于G+菌. 3. 防御素: 多肽, 破坏胞外菌细胞膜. 二、特异性免疫
(一)体液免疫——抗体的作用 1.抑制病原体黏附 2.调理吞噬作用 3.中和细菌外毒素 4.溶菌作用
5.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC) (二)细胞免疫
1. 细胞毒T细胞(CTL)直接杀伤靶细胞
2. CD4+效应T细胞(Th1)产生细胞因子发挥作用
(三)黏膜免疫(mucosal immune system,MIS) 三、抗细菌感染免疫的特点 (一)抗胞外菌感染的免疫
胞外菌:指寄生在宿主细胞外的组织间隙和血液、淋巴液和组织液中的细胞。如葡萄球菌.
靠非特异免疫; 但主要是体液免疫发挥作用 ? 吞噬作用(非特异)
? 抗体和补体的作用: 阻止细菌定植(黏附) 调理吞噬 激活补体溶菌 中和细菌外毒素
? 细胞免疫(Th2): 辅助B细胞产生抗体; 产生细胞因子, 促进吞噬.
(二)抗胞内菌感染的免疫
胞内菌: 寄生在细胞内的细菌, 分专性胞内菌(立克次体, 衣原体)、兼性胞内菌(结核分枝杆菌, 麻风分枝杆菌, 伤寒沙门菌, 布氏杆菌, 肺炎军团菌, 李斯特菌).
特点:胞内寄生、毒性低、呈慢性感染、免疫病理损伤,主要靠细胞免疫功能。 1. 吞噬作用: 起一定作用 2. 细胞免疫(CTL): 主要作用
3. 局部黏膜免疫:细菌未进细胞前由sIgA阻止其黏附,使其不能侵入细胞内。
第四节 感染的发生与发展
一、细菌感染的来源与传播
外源性感染:引起感染的细菌来源于宿主体外,主要有病人及带菌者、患病及带菌动物。其中带菌者在流行中意义重大。
内源性感染:来自宿主自身的细菌感染,主要指曾经感染过而潜伏下来的微生物重新感染。比如结核分支杆菌。也常见于机体免疫力下降时。
(二)传播途径
? 呼吸道 比如:结核分枝杆菌、流脑病毒等。
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? 消化道 肠道杆菌。
? 皮肤创伤 破伤风梭菌、气性坏疽病原菌等。 ? 血液 梅毒和乙型肝炎病毒
? 人畜共患疾病的传播(虫媒传播) 流行性斑疹伤寒立克次体。 ? 性传播——性传播性疾病(sexually transmitted diseases,STD)
二、细菌性感染的类型
(一)隐性感染:当机体抗感染免疫力较强或入侵的细菌数量不多、毒力较弱,感染后损害较轻,使机体不出现或出现不明显的临床症状者。一般在一次传染病流行中,大多数人为隐性感染,如结核。
(二)显性感染:当病原菌毒力强,数量多且宿主机体抗感染免疫力相对较弱,机体受到严重损害,出现明显临床症状者。
1) 急性感染:突然起病,症状明显,病程短,一般病愈后,病原体从体内消失。 2) 慢性感染:病情缓慢,病程长,可持续数月至数年。 3) 局部感染:局限在一定部位生长繁殖。
4) 全身感染:胞外菌的急性感染,病毒菌及其毒素或毒性代谢产物出现在血液并向全身扩散引起的全身急性症状。
1) 毒血症(toxemia):病原菌在局部生长繁殖,但不侵入血流,仅细菌产生的外毒素进入血流引起全身中毒症状者。 2) 菌血症(bacteremia):病原菌由原发部位一过性或间断性入血,到达其他部位继续繁殖,但不在血中繁殖者。
3) 败血症(septicemia):病原菌侵入血流并在血中大量繁殖产生大量毒性产物,引起全身中毒症状者。
4) 脓毒血症(pyemia):化脓性细菌侵入血流,在其中大量繁殖,并通过血流扩散到其他组织或器官,产生新的化脓性病灶者。 5) 内毒素血症(endotoxemia):革兰阴性菌入血并在血中繁殖,死亡崩解后释放大量内毒素,或局部病灶内大量革兰阴性菌死亡,释放的内毒素入血而引起全身中毒症状者。
第五节 医院感染
一、医院感染(hospital acquired infection):患者在住院期间发生的感染或医院内获得而出院后发生的感染,或与前次住院有关的感染(不包括入院前已处于潜伏期的感染)。 二、医院感染的分类 (按微生物来源)
1、内源性医院感染(自身感染)——由自身正常菌群转变成机会性致病菌所致
特定条件:寄居部位改变
免疫功能下降 菌群失调
2、外源性医院感染(交叉感染)——患者遭受医院内非自身存在的病原体侵袭而发生的感染。病人之间、医患之间、污染医护用品或诊治设备、环境空气等,也称医院内感染。
第八章 细菌感染的检查方法与防治原则
第一节 细菌感染的诊断
细菌学诊断——检测病原菌及其抗原,产物或核酸 血清学诊断——检测患者血清中特异性抗体 一、病原菌检测
1. 早期采集 应在使用抗菌药物前采集标本,否则注明药物种类。 2. 无菌采集 尽量避免杂菌污染。
3. 根据不同疾病以及疾病不同时期采取不同标本。
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4. 标本必须尽快送检,或冷藏送检。
5. 标本做好标记,详细填写化验单,保证各环节的准确无误。
致病菌的检验程序
标本
直接涂片染色镜检
分离培养与鉴定
病原菌抗原检测
其它检测
涂片菌落镜检 特征
免疫荧光 酶联免疫测定 免疫印迹 生化反血清学药敏动物
应 反应 试验 试验
细菌核酸
(PCR) 基因芯片
二、血清学诊断
? 人体受致病菌感染后,其免疫系统被刺激后发生免疫应答而产生特异性抗体。抗体的量常随
感染过程而增多,表现为效价(滴度)的升高。因此,用已知的细菌或其特异性抗原检测患者体液中有无相应特异抗体和其效价的动态变化,可作为某些传染病的辅助诊断。一般采取病人的血清进行试验,故称为血清学诊断(serological diagnosis)。 ? 血清学诊断试验最好取患者急性期和恢复期双份血清标本,当后者的抗体效价比前者升高大
于等于4倍时方有意义。 ? 常用方法:直接凝集试验、乳胶 凝集试验、沉淀试验、补体结合试验、中和试验、ELISA。
第二节 细菌感染的特异性预防
一、人工主动免疫(artificial active immunization):将疫苗(vaccine)或类毒素接种于人体,刺激机体免疫系统, 使机体主动产生获得性免疫力的一种防治微生物感染的措施,主要用于特异性预防。
主要有:死疫苗,活疫苗——第一代疫苗;亚单位疫苗,基因工程疫苗——第二代疫苗
二、人工被动免疫(artificial passtive immunization):注射含有特异性抗体的免疫血清、纯化免疫球蛋白抗体,或细胞因子等免疫制剂,使机体立即获得特异性免疫的过程。但这些免疫物质不是病人自己产生的,故维持时间短。主要用于紧急预防或治疗。 主要有:抗毒素,血清丙种球蛋白
第九章 球菌
球菌(coccus):指个体形状呈球形或椭圆形的一大类细菌。 病原性球菌(pathogenic coccus):球菌中对人类有致病性的球菌。包括四个属的一些球菌: ①葡萄球菌属:G+球菌 ②链球菌属:G+球菌 ③肠球菌属:G+球菌
④奈瑟菌属:G-球菌(脑膜炎、淋病奈瑟菌) 化脓性球菌(pyogenic coccus):引起机体化脓性炎症的球菌。
第一节 葡萄球菌属
分布非常广泛。病原性葡萄球菌是最常见的化脓性细菌,医务人员的带菌率70% 。主要包括三个菌种:金黄色葡萄球菌(s.aureus)、表皮葡萄球菌(s.epidermidis)及腐生葡萄球菌
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(s.saprophyticus)。 一、金黄色葡萄球菌 (一)生物学特性
1、形态染色:单个菌体呈球形,呈葡萄串状排列,直径平均1 μm,G+菌,无鞭毛,无芽孢; 2、培养特性:营养要求不高,普通培养基即可生长,中等大小S型菌落,并因种不同出现金黄色、白色、柠檬色脂溶性色素,金萄菌溶血毒素在血平板上形成β溶血。
3、 生化反应:触酶(过氧化氢酶)阳性 致病菌株分解甘露糖,产酸。 4、 抗原结构 (1)葡萄球菌A蛋白(SPA):存在于细胞壁上的表面抗原,可与IgG的Fc段结合,可进行协同凝集,并具有抗吞噬等生物学活性。 (2)荚膜:有利于黏附和抗吞噬。 (3)多糖抗原(磷壁酸抗原):黏附。 5、分类 性状 菌落色素 血浆凝固酶 分解葡萄糖 甘露醇发酵 α溶血素 耐热核酸酶 A蛋白 致病性 金黄色葡萄球菌 金黄色 + + + + + + 强 表皮葡萄球菌 白色 - + - - - - 弱 腐生葡萄球菌 白色/柠檬色 - - - - - - 无 6、抵抗力
是无芽胞细菌中最强的。
对热、干燥、消毒剂、UV等因素均有较强抵抗力 耐盐,在10~15%NaCl培养基中生长(选择) 对染料及龙胆紫敏感
对青霉素、金霉素、红霉素等抗生素均高度敏感,但对青霉素的耐药菌株90% (二)致病性 一、致病物质
1、凝固酶(coagulase):能使加有抗凝剂的人和兔血浆发生凝固的酶类,可作为鉴定致病性葡萄球菌的重要指标。与致病性相关,保护细菌抵抗吞噬及其它杀菌物质作用。 分类:①游离凝血酶
②结合凝血酶(凝聚因子) 2、葡萄球菌溶素(staphylolysin): α溶素为主要致病因子,溶解红细胞,破坏白细胞,血小板及多种其它组织细胞。
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3、杀白细胞素(panton-valentine,PV):破坏中性粒细胞和吞噬细胞、抗吞噬、增强病菌侵袭力。分为快(F),慢(S)两种,两者必须协同作用。 4、肠毒素(enterotoxin):部分金葡菌产生,可引起急性胃肠炎。 特点:①耐热,100℃30min
②引起毒素性食物中毒(毒素与肠道神经细胞受体作用,刺激呕吐中枢导致以呕吐为主要
症状的急性胃肠炎)
③不受胃肠液中蛋白酶影响 5、表皮剥脱毒素(exfoliative toxin,exfoliatin):又称表皮溶解毒素,具有蛋白酶功能,裂解表皮组织的棘状颗粒层,破坏细胞间连接,表皮与真皮脱落——烫伤样皮肤综合征(staphylococcal scalded skin syndrome,SSSS),又称剥脱性皮炎。
6、毒性休克综合征-1(toxic shock syndrome toxin1,TSST-1):引起发热、休克、肾衰、皮疹等多个器官功能紊乱,毒性休克综合征(TSS) 二、所致疾病
1、侵袭性疾病(化脓性感染):
1) 皮肤化脓性感染:临场表现为脓汁金黄而粘稠,病灶界限清楚,多为局限性。 2) 各种器官的化脓性感染:气管炎、肺炎、脓胸、中耳炎 3) 全身感染(败血症、脓毒血症) 2、毒素性疾病:食物中毒
烫伤样皮肤综合征 毒性休克综合征
(三)微生物学检查
标本的采集——直接涂片镜检——分离培养——鉴定
致病性葡萄球菌的鉴定依据:产生血浆凝固酶、耐热核酸酶、金黄色色素、溶血素、发酵甘露醇。 (四)防治
预防很重要,医务人员的带菌率高达70% ,是院内交叉感染的重要传染源;注意个人卫生、公共卫生,不滥用抗生素;治疗应选择敏感药物;自身菌苗的脱敏疗法。
第二节 链球菌属(streptococcus)
链球菌属分类:
1.甲型溶血性链球菌:菌落外1~2mm宽草绿色不完全溶血环( α溶血),为机会致病菌。 2.乙型溶血性链球菌:菌落外2~4mm宽透明的完全溶血环(β溶血),致病力最强。 3.丙型链球菌:不溶血,不致病。 根据抗原结构的分类
细胞壁多糖抗原—C抗原分群:A、B、C等20群,对人致病的90%属A群。同一群又分若干型, 如: A群根据M型抗原分成约100型。 根据氧的需要分类
需氧链球菌及兼性厌氧链球菌:致病
厌氧链球菌:条件致病菌 一、A群链球菌 (一)生物学特性
1、形态染色:单个菌体呈球形,G+,链状排列,无芽胞,无鞭毛,有菌毛,幼龄时有荚膜;与葡萄球菌比较,菌体略小,在其卵圆端连接 ;
2、培养特性:营养要求较高,普通培养基生长不良,需加入血液、血清、葡萄糖等; 血清肉汤——易形成长链,呈沉淀生长
血平板 ——灰白色,半透明细小S型菌落,有β溶血。
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3、 生化反应:
分解葡萄糖,产酸不产气 触酶— 而葡萄球菌+
菊糖发酵—、胆汁溶解—而肺炎链球菌+
4、 抵抗力:不强。青霉素首选,极少产生耐药性。对消毒剂敏感 (二)致病性 1、致病物质 (1)细胞壁成分
1) 黏附素:脂磷壁酸(LTA)——增强细菌对细胞的黏附(表面受体);F蛋白 2) M蛋白:抗吞噬
与人类心肌、肾小球基底膜有共同抗原, 引起超敏反应性疾病 3)肽聚糖 (2)外毒素类
1) 致热外毒素(红疹毒素)——发热、红色皮疹(猩红热)
2) 链球菌溶血素:根据对O2的稳定性分为链球菌溶素O(SLO)和链球菌溶素S(SLS)。 (1)SLO:①含有-SH蛋白质,对O2敏感,还原后具有溶血作用
②破坏红细胞、白细胞、血小板,对心肌、神经细胞也有毒性作用
③抗原性强,2~3周出现抗“O”抗体,维持数月至1年,其效价>1:400可做为新近感
染或风湿活动指标
(2)SLS:①小分子糖肽,对O2稳定,无免疫原性
②血平板上β溶血
(3)侵袭性酶:(扩散因子)
①透明质酸酶
②链激酶SK(链球菌溶纤维蛋白酶) 有利于细菌扩散 ③链道酶SD(链球菌DNA酶)
2、所致疾病
1) 化脓性感染:①皮肤及皮下:丹毒
②其他系统:扁桃体炎
2) 中毒性疾病:猩红热
3) 超敏反应性疾病:风湿热、急性肾小球肾炎 (三)微生物学检查与防治
? 标本采集——涂片镜检——分离鉴定 ? 血清学试验——抗链球菌溶血素O实验(ASO),抗O试验,可作为风湿热的辅助诊断指标(效
价≥1:400)。
? 防治: 治疗首选青霉素G ,避免链球菌完全可减少风湿热和肾小球肾炎的发病。 二、肺炎链球菌
1、形态染色 G+菌,菌体呈矛头状,成对排列,钝端相对,锐端相背,有荚膜,无芽胞,无鞭毛。 2 、培养 要求较高,在血平板上产生草绿色溶血环(α溶血)与甲链相似,有自溶现象。 3 、与甲链的鉴别方法 菊糖分解(+)、胆汁溶菌(+)Optpchin实验(+)。 4、 测定C反应蛋白 C多糖存在于该菌细胞壁上的特异性多糖,能被人血清中的C反应蛋白(CRP)所沉淀,CRP正常人只含微量,急性炎症时剧增,故可用C多糖测定CRP。 5、抵抗力 较弱
6、致病性 肺炎链球菌是一种条件致病菌,可以引起大叶性肺炎,其次是支气管炎
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治病物质:荚膜,肺炎链球菌溶素O,脂磷壁酸,神经氨酸酶 三、其他医学相关链球菌
1、B群链球菌(GBS)——无乳链球菌
? GBS正常寄居阴道与直肠,带菌率30%
? 新生儿感染(经产道或呼吸道)败血症及脑膜炎死亡率高。
2、D群链球菌——肠球菌:条件致病菌,为医院感染的重要致病菌,常见尿路感染。 3、甲型溶血性链球菌
? 条件致病菌,可引起亚急性细菌性心内膜炎 ? 变异链球菌与龋齿发病有关。
第四节 奈瑟菌属 (Neisseria)
一、脑膜炎奈瑟菌
(一)生物学性状
1、形态染色: G— ,呈肾型,成双排列,有荚膜及菌毛,在患者脑脊液中,多位于中性粒细胞内。
2、培养特性:营养要求较高,血平板或巧克力平板或卵黄双抗平板,形成光滑透明“露滴样”菌落。
专性需氧,5~10%CO2,37℃(>40 ℃ < 30℃均不生长) 易产生自溶酶
3、抵抗力:很弱 (二)致病性
1、致病物质: 荚膜,菌毛,IgA1蛋白酶,脂寡糖抗原( LOS) 2、所致疾病—流行性脑脊髓膜炎(流脑)
传播源: 人是唯一宿主,5-15%;正常人鼻咽带菌,流行期70-80%. 传播途径:飞沫传播,经呼吸道感染。潜伏期:2-3天 临床类型:前两种以儿童多见(易感人群)
? 普通型:高热、出血性皮疹、脑膜刺激症状 ? 爆发型:内毒素休克、DIC,24h之内死亡 ? 慢性败血症型:少数成人病程迁延数日 (三)免疫性: 体液免疫为主。 (四)微生物学检查与防治
1. 标本:病人:脑脊液、血液、皮疹液
带菌者:鼻咽拭子
标本保温保湿送检,最好床边接种
2. 直接涂片镜检:脑脊液离心沉淀,血斑刺破,有诊断价值 3. 分离鉴定;快速诊断
4. 防治:控制传染源,切断传播途径,提高免疫力、接种流脑荚膜多糖疫苗、治疗青霉素G。 二、淋病奈瑟菌(gonococcus) ——淋球菌 (一)生物学特性
1、形态染色: G—,双球菌, 咖啡豆状,有荚膜和菌毛,无芽胞,无鞭毛。脓汁标本中急性病人:细菌位于中性粒细胞内;慢性病人:细菌位于细胞外。
2、培养特性:营养要求高,只能在巧克力平板及专用培养基上生长,形成灰白色细小S型菌落。专性需氧
3、生化反应:氧化酶(+),只分解葡萄糖,不分解麦芽糖等其它糖类 4、抗原及分类:以外膜蛋白抗原分16个血清型
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5、抵抗力:极弱(与脑膜炎奈瑟菌相似)。 (二)致病性
致病物质:菌毛(决定有无致病性)、荚膜、外膜蛋白、脂寡糖等 所致疾病——淋病(化脓性炎症),
人是唯一宿主,性接触传播,潜伏期2-5天,新生儿淋菌性结膜炎(脓漏眼)。
(三)微生物学检查与防治:分泌物涂片镜检,分离培养。青霉素,头孢三嗪(Ceftriaxone)治疗有效。
第十章 肠杆菌科
肠杆菌科的共同特点:
—
1. 形态结构:G小杆菌,钝圆杆菌,无芽孢,多数有鞭毛及菌毛
2. 培养特性:需氧或兼性厌氧;营养要求不高,普通培养基可生长,菌落相似,形成灰白色中等大小S型菌落。
3. 生化反应:触酶阳性活,氧化酶阴性,常用于鉴别肠道杆菌 4. 抵抗力不强,60℃ 30min 即可灭活 5. 抗原结构复杂:菌体(O)抗原
鞭毛(H)抗原 表面(K、Vi)抗原
6. 易出现各种变异
第一节 大肠杆菌(埃希菌属)
一、生物学性状
1. 形态染色 G-,周毛菌,有菌毛
2. 培养特性 EMB——紫黑色有金属光泽
S-S——桃红色
3. 生化反应 IMViC(++--) 二、致病性 (一)致病物质
除内毒素、荚膜肠杆菌科共有的毒力因子外,大肠埃希菌具有独特的毒力因子有: 1. 黏附素——具有高度特异性;吸附、定植、致病
2. 外毒素(由ETEC产生的肠毒素,分不耐热肠毒素(LT)和 耐热肠毒素(ST) (二)所致疾病:
1、肠道外感染(内源性感染):分化脓性感染和泌尿道感染。如:腹膜炎、阑尾炎、创伤感染、手术刀口感染、肺炎。 (1) 败血症
(2) 新生儿脑膜炎
(3) 泌尿道感染——病原菌来自病人肠道(上行性)占泌尿道感染首位、女性多见(尿道炎、膀
胱炎、肾盂肾炎等)
2、肠道感染——胃肠炎(腹泻),(外源性感染) (1) 肠产毒性大肠埃希菌(ETEC):婴幼儿、旅游者腹泻,与霍乱功能相似 致病物质:定植因子和肠毒素(分不耐热肠毒素(LT)和耐热肠毒素(ST)) 机制:①不耐热肠毒素(LT):分LT-I和LT-Ⅱ两型。 蛋白质对热不稳定,与霍乱肠毒素相似组成有:A亚单位——毒素活性成分;
B亚单位——与肠上皮细胞受体(GM1神经节苷脂)结合
B单位与受体结合→导致A进入细胞内→激活腺苷酸环化酶,后者使ATP变成cAMP,导致小肠液过渡分泌,肠腔内积聚大量液体,导致腹泻。
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②耐热肠毒素(ST),分STa、STb两型,为低分子多肽,对热稳定,机制为激活细胞鸟苷
酸环化酶,使cGMP↑导致腹泻。
LT和ST同时存在,致病性更强。 (2)肠侵袭性大肠埃希菌(EIEC):成人腹泻,与菌痢相似。不产生肠毒素 (3)肠致病性大肠埃希菌(EPEC):婴儿腹泻(水样腹泻) (4)肠出血性大肠埃希菌( EHEC,O157):出血性结肠炎, 溶血性尿毒综合征(HUS) (5)肠集聚性大肠埃希菌 (EAEC): 婴儿腹泻(持续性) 三、微生物学检查法
标本→涂片、染色→分离培养→鉴定
肠道外感染:尿路感染时每ml尿含菌≥10万,有诊断价值。
肠道内感染:用选择鉴别培养基,分离培养+生化反应+血清分型+毒素测定+核酸检测等
卫生细菌学检查:卫生学标准:每1000ml水中大肠杆菌≤3个,每100 ml 瓶装汽水、果汁中,大肠杆菌≤5个。
第二节 志贺菌属(痢疾杆菌)
一、生物学性状
1、形态染色:G-,有菌毛,无鞭毛,无动力是本菌与其它肠道致病菌主要区别点。 2、培养特性:肠道鉴别培养基(S.S培养基)上的无色透明、乳糖不发酵菌落 3、生化反应:葡萄糖(+)、乳糖(-)(宋内志贺菌迟缓发酵乳糖)、H2S(-)、尿素(-)、动力(-) 4、抗原分类:有O,K两种。根据O抗原分4群,40余型 A群——痢疾志贺菌(10) B群——福氏志贺菌(13) C群——鲍氏志贺菌(18) D群——宋氏志贺菌(1)
5、 抵抗力 比其它肠杆菌弱,尤其对酸敏感 二、致病性与免疫性 (一)致病物质
1、侵袭力:黏附肠黏膜上皮细胞
通过Ⅲ型分泌系统向细胞内分泌蛋白,导致细菌的内吞,穿透上皮细胞并扩散、传播 2、内毒素——强烈内毒素,作用于局部并可吸附入血引起全身症状 3、外毒素——A群(Ⅰ、Ⅱ型)产生志贺毒素(ST),阻断蛋白质的合成。 (二)所致疾病——细菌性痢疾 传染源:病人、带菌者 传播途径:经口
临床类型:急性菌痢;中毒性菌痢;慢性菌痢
我国常见的流行型别主要为福氏志贺菌和宋内志贺菌 (三)免疫力 不牢固,易再感染 三、微生物学检查与防治
1、标本:取粪便脓血或黏液部分,避免与尿混合;在使用抗生素前采样;标本应新鲜;若不能及时送检,宜将标本保存于30%甘油缓冲盐水或专门送检的培养基内。中毒性痢疾者可取肛拭。 2、检查:分离鉴定;毒力实验;快速诊断
四、防治原则: 更有效的疫苗还在研制中,此菌极易出现耐药性,依药株。
第三节 沙门菌属
沙门菌属:是肠杆菌科中最复杂的菌属,有2000种以上血清型 。对人类有致病性。
1) 肠热症——伤寒沙门菌,甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌
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2) 食物中毒——鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌、肠炎沙门菌 3) 败血症——猪霍乱沙门菌最常见 一、生物学性状
1、形态染色:G-,多为周毛菌,有菌毛。
2、培养特性:EMB、SS上呈无色透明乳糖不发酵菌落。 3、生化反应:乳糖(-),葡萄糖(+),多数H2S+,动力+,尿素(-) 4、抗原结构
O抗原——特异性低、稳定、分群(组) H抗原——特异性高,不稳定,分型
Vi抗原(毒力抗原)——不稳定,可阻止“O”凝集 5、抵抗力: 不强 二、致病性与免疫性 (一)致病物质
1、侵袭力:菌毛——吸附
Ⅲ型分泌系统——穿入细胞,扩散 Vi抗原——微荚膜(抗吞噬)
2、内毒素
3、肠毒素——个别(鼠伤寒沙门菌)产生,与ETEC肠毒素相似。 (二)所致疾病 1、肠热症
临床过程:潜伏期2W
发病期:高热、肝脾肿大、皮疹、WBC↓等全身中毒症状,由于Ⅳ型变态反应——并发症(出血,肠穿孔)发生,血液抗体达到阳性标准——肥达反应
恢复期:第四周末,体温下降,症状消失,恢复期带菌1年(粪便仍阳性),血液抗体仍高 2、胃肠炎(食物中毒):潜伏期短,6-24h,起病急,病程短2-4天,发热、恶心、呕吐、腹痛、腹泻。常见食物主要为肉类食品、蛋类、奶和奶制品,系动物生前感染或加工处理过程污染所致。多见于老人、婴儿和体弱者
3、败血症: 经口感染,经肠道入血,败血症症状明显而肠道症状不明显。多见于儿童和免疫力低下成人。
4.无症状带菌者 约1%~5%伤寒或副伤寒患者,在症状消失后一年仍可在其粪便中检出沙门菌,转变为无症状(健康)带菌者。
5、免疫性:肠热症,病后免疫牢固,其它可重复感染。主要为细胞免疫。 三、微生物学检查与防治
1、标本采取:肠热症:1W取血,2W取粪便,3W取尿液,1-3W 取骨髓液
食物中毒:粪便、呕吐物、可疑食物 败血症:血 带菌者:粪便
2、分离鉴定:增菌(血、骨髓)→EMB、SS→生化反应→血清鉴定 3、血清学诊断——肥达反应(Widal)
原理:用已知伤寒沙门氏菌O抗原及H 抗原,以及引起副伤寒的沙门氏菌H抗原与待检血清作凝集试验,测定待检血清中有无相应抗体及其效价。(TO、TH、PA、PB)。 方法:试管凝集法(定量)
TO≥1:80,TH≥1:160,PA、PB均≥1:80才有意义 动态观察:双份血清抗体四倍升高有诊断意义
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临床意义: O抗体(IgM), H抗体(IgG)
? O 、H抗体均升高,患伤寒的可能性大 ? O 、H抗体不升高,患伤寒的可能性小
? 只有H升高,则可能是预防接种过或非特异性回忆反应,
? 只有O升高而H不高,则可能是感染早期或其他沙门菌的交叉反应。
第十一章 弧菌属
弧菌属(Vibrio)为一大群菌体短小,弯曲成弧,G-单毛菌,运动极活泼,分布广泛,多存在于水中,对人有致病性主要为霍乱弧菌和副溶血弧菌。
第一节 霍乱弧菌
一、生物学特性
1、形态染色:G—弧菌,单鞭毛,穿梭样动力,鱼群状排列,有菌毛,个别有荚膜,无芽胞。 2、培养特性:兼性厌氧,氧气充分生长良好。营养要求不高,耐碱不耐酸(pH7.4-9.6),故用pH8-9碱性培养基,形成光滑透明湿润的“水滴样”菌落,分离(选择)能在无盐培养基中生长(区别其它弧菌)。
3、生化反应:触酶、氧化酶(+),硝酸盐还原(+),靛基质(+)
4、抗原分型:根据0抗原的不同,有155个血清群,其中O1群、O139群可引起霍乱,其余不致病或仅引起胃肠炎等, O1群包括两个血清型:古典生物型和埃托生物型(E1-Tor)。 5、抵抗力:较弱,干燥时易死亡,水环境中可存活两周(水源性传播,水性爆发);怕酸——正常胃酸4min;不耐热——100℃,1-2min;对消毒剂敏感,可用漂白粉处理病人的排泄物或呕吐物。 二、致病性与免疫性 (一)致病物质:
(1)霍乱肠毒素——最强烈的致泻毒素
(2)鞭毛:鞭毛运动有利于细菌穿过黏膜表面黏液
菌毛:使细菌定植于小肠
其致病机制与ETEC的LT相似,但作用强烈得多。 2、所致疾病:霍乱
传染源:病人和无症状感染者的粪便污染的水源和食物。 传播途径:经口传播 潜伏期:2-3d
临床表现:剧烈吐泻、米泔水样,每日数十次,持续2-3天,失水12000ml,严重吐泻引起水电解质紊乱,脱水酸中毒,肾衰、循环衰竭、休克、死亡,及时补充液体和电解质,大大降低死亡率。 免疫力:病人愈后可获得牢固免疫 三、微生物学检查法
烈性传染病(发病率高、流行迅速、死亡率高),早期、快速、准确诊断(尤其首例)对防治蔓延意义重大
1.标本:“米泔样”便及呕吐物,快速送检,指定实验室 2.直接涂片镜检 悬滴法或暗视野显微镜,观察穿梭样运动 3.分离培养鉴定
4. 快速诊断 荧光菌球法,SPA 协同凝集试验 四、防治原则
加强国境检疫,加强水源及粪便管理;及时检出病人,隔离封锁疫区 疫苗接种(O1群霍乱弧菌死菌菌苗)
对症治疗,及时补充液体和电解质,预防大量失水引起的低血容量性休克和酸中毒,及时抗菌治疗。
第二节 副溶血弧菌
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嗜盐性弧菌,沿海地区常见,主要引起食物中毒。 一 、生物学性状
1 、G—弧菌(多形性),单鞭毛
2 、具有耐盐性(与霍乱弧菌的显著差别),在含有3.5%NaCl培养基中生长良好,无盐不长,>8%也不长。
3 、神奈川试验(KP):在高盐培养基上中使人或兔红细胞发生溶血(β溶血)——耐热性溶血毒素与致病性平行(KP+,KP-)。 二、致病性与免疫性 1.致病机制不甚明确:(KP+为致病株、KP-不致病) KP+有耐热性溶血毒素(耐热直接溶血素和耐热相关溶血素)及黏液素及黏液素酶。
2.引起食物中毒:好发夏季,误食未熟海产品等而致,潜伏期短5-72h(24h),急性胃肠炎症状,水样便,病程短,可自愈。
3.病后免疫力不牢固,可重复感染
第十三章 厌氧性细菌
厌氧菌——是生长和 代谢不需要氧气,利用发酵而获取能量的一群细菌。分为:厌氧性芽胞梭菌(外源性感染——致病菌);无芽胞厌氧菌(内源性感染——条件致病菌)
第一节 厌氧芽孢梭菌属
(一)生物学特性
1、 形态染色:革兰阳性,细杆状,周毛菌,芽胞正圆形,位于菌体顶端,呈鼓槌状。 2、 培养特性:专性厌氧,在血平板上呈扩散生长,有β溶血。
3、 抵抗力:强,芽孢在干燥的土壤和尘埃中可存活数年。对青霉素敏感。 (二)致病性与免疫性
破伤风梭菌经创口感染,感染发生与否与伤口的条件有关,重要的条件是伤口形成厌氧微环境:伤口窄而深,混有泥土及异物;坏死组织多,局部缺血;伴有需氧菌或兼性厌氧菌的混合感染。 1、 致病物质: ①破伤风溶血毒素
②破伤风痉挛毒素(外毒素)为神经毒素,毒性强,与脊髓前角细胞及脑干神经细胞有高度的亲和力。分子量约150 kDa;B链(重链)是与神经节苷脂结合的单位;A链(轻链)具有毒性作用。 作用机制:
1.与神经系统的结合:毒素对脑干神经和脊髓前角神经细胞有高度亲和力,结合非常牢固,一旦结合,抗毒素便不能中和毒素。 毒素重链识别神经肌肉结点处运动神经元上的受体并与之结合,促使毒素进入细胞内形成小泡。
2.内在化作用:小泡从外周神经末稍沿神经轴突逆行向上,到达运动神经元胞体,进入传入神经末稍,最终进入中枢神经系统。
3.膜的转位: 通过重链N端的介导产生膜的转位,使轻链进入胞质溶胶。
4.胞质溶胶中作用: 靶的改变 轻链发挥毒性作用,阻止抑制性神经介质γ-氨基丁酸的释放,使肌肉活动的兴奋与抑制失调,造成强直性痉挛。
破伤风痉挛毒素可与中枢神经抑制性突触前膜的神经节苷脂结合,阻断抑制性介质的释放,导致神经持续兴奋,骨骼肌强直性痉挛,肌张力↑。 所致疾病——破伤风
潜伏期:7-14天,长短取决于伤口与CNS距离
临床表现:肌肉强直性收缩,牙关紧闭、吞咽困难、苦笑面容、角弓反张等,阵发性抽搐等,严重者因呼吸肌痉挛窒息死亡。 2、免疫力不牢固。
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(三)微生物学检查与防治 典型的症状和病史可以诊断。
预防:及时清创,防止形成厌氧微环境。
注射疫苗:白百破三联疫苗,对可能引发破伤风的外伤,紧急注射抗毒素,对发病的大量使用抗毒素,同时使用抗生素。 二、产气荚膜梭菌 (一)生物学性状
1、形态:G+粗大杆菌,无鞭毛,有荚膜,芽胞椭圆形,位于次极端 ,宽度小于菌体。 2、培养特性:不严格厌氧,营养要求不高,繁殖快(1代8min)。血平板双层溶血环(内环β溶血、外环α溶血)。在蛋黄琼脂平板上,菌落周围出现乳白色浑浊圈,由卵磷脂酶(α毒素)产生。生化代谢活跃,分解多种糖、产酸产气,“汹涌发酵”,在牛奶培养基中分解乳糖产酸,使其中的酪蛋白发生凝固,同时产生大量的气体,可将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状,气势凶猛。 3、分型:根据其主要毒素的抗原性分A、B、C、D、E5个型,A型为主。 (二)致病性 1、致病物质
能产生十余种外毒素,有的是胞外酶类。
α毒素(卵磷脂酶)——分解细胞膜上磷脂和蛋白质复合物。增加血管通透性,溶血、坏死作用,最重要
β毒素——组织坏死
ε毒素——增加胃肠壁通透性 ι毒素——坏死
肠毒素:破坏膜离子运输功能,改变膜通透性,引起腹泻。主要作用于回肠、空肠,对十二指肠无作用。 2、所致疾病
1)气性坏疽(产气荚膜梭菌为主)
创伤感染、伤口条件与破伤风相似,潜伏期短8-48h,局部组织坏死,产生大量气体,组织气肿(捻发音) ,压迫神经末梢,剧烈疼痛并伴有恶臭,最后大块肌肉坏死,毒素入血(毒血症),全身中毒症状,休克、死亡(30%)。
2)食物中毒 较轻,1-2天自愈。 (三)微生物学检查与防治 1、微生物学检查
1) 直接涂片镜检:从深部创口取材,见革兰阳性大杆菌,白细胞少形态不典型,伴有杂菌。
这是极有价值的快速诊断法。 2) 分离培养鉴定与动物试验
2、防治原则——无类毒素特异性预防。及时清创、扩创,切除坏死组织,必要时截肢,大剂量青霉素,气性坏疽多价抗毒素和高压氧舱法联合使用。 三、肉毒梭菌 (一)生物学特性
革兰阳性粗短杆菌,芽孢呈椭圆形,粗于菌体,位于次极端,使细菌呈网球拍状,有鞭毛,无荚膜。严格厌氧,主要存在于土壤中;芽孢抵抗力强,肉毒毒素不耐热,100度1分钟破坏。 (二)致病性 1、致病物质:
肉毒毒素:是一种强烈的神经外毒素,是目前已知毒素中毒力最强者,对人的致死剂量是0.1μg。 作用机制(嗜神经毒素):作用于外周神经—肌肉神经接头处,阻止乙酰胆碱的释放,运动神经末梢
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功能失调,导致肌肉松弛性麻痹(软瘫)。 2、所致疾病
1)毒素性食物中毒(肉毒中毒)
食入被肉毒梭菌芽孢污染的食物,芽孢发芽繁殖,产生毒素,导致食物中毒。以罐头、香肠、腊肠、发酵豆制品等制品为主,潜伏期短,临床表现:无胃肠道症状,为神经末梢麻痹症状、乏力、头痛,包括眼肌(复视、斜视、眼睑下垂);喉肌(吞咽困难、咀嚼不灵、语言障碍)膈肌(呼吸困难、死亡率高20-70%)。 2) 婴儿肉毒病 3) 创伤感染中毒
(三)微生物学检查与防治
检测毒素——动物试验;
加强相关食品的卫生监督和管理,发病后尽早注射肉毒多价抗毒素
第十四章 分枝杆菌属
分枝杆菌属是一类细长微弯的细菌,因繁殖时有分枝生长趋势而得名。 特点:
1. 细胞壁含有大量的脂类。菌体不易着色,不易脱色,故采用抗酸染色,故又称抗酸杆菌。 2. 无特殊结构,也不产生内外毒素。 3. 所致感染多为慢性过程,破坏性病变。
4. 种类多,对人致病的主要有结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌。
第一节 结核分枝杆菌
一、 生物学性状
1、形态染色:菌体细长微弯,有分枝,排列不规则,多单个散在,易发生L型,抗酸染色阳性。 2、培养特性
? 专性需氧,温度37℃,pH偏酸6.5-6.8
? 营养要求高,罗氏培养基(蛋黄、甘油、天门冬素、马铃薯、无机盐、孔雀绿等)
? 生长缓慢,18h分裂一次,2-4W形成R型菌落,“菜花样菌落”,乳白色干燥不透明,表
面呈颗粒结节,边缘不整
3、 抵抗力强:抗干燥,抗酸碱,抗化学消毒剂,对湿热和紫外线敏感,对抗结核药(链霉素、异
烟肼、利福平等)敏感,但易产生耐药性。
4、变异性:结核杆菌多种性状可发生变异如:菌落变异、毒力变异等。菌落变异由粗糙型变成光滑型。毒力变异:卡介苗: 1908年两位科学家将有毒的牛型分枝杆菌接种在含甘油、胆汁、马铃薯的培养基中,经13年230代传代获得的减毒菌株,即卡介苗(BCG)沿用至今。 二、致病性
结核杆菌无侵袭性酶,不产生内、外毒素,其致病性主要由于细菌繁殖引起炎症;菌体成分;代谢产物毒性作用;抗体对菌体成分产生免疫病理损伤。 (一)致病物质:菌体成分。 1、脂质——存在细胞壁,
(1)磷脂(2)脂肪酸(索状因子)(3)蜡质D(分枝菌酸+肽糖脂)引起迟发型超敏反应 (4)硫酸脑苷脂和硫酸多酰基化海藻糖
作用:引起结核结节,慢性肉芽肿及组织细胞干酪样坏死等病变
2、 蛋白质:重要的是结核菌素,结核菌素+蜡质D——迟发型变态反应。 3、多糖、核酸和荚膜 (二)所致疾病:结核病
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传染途径:呼吸道、消化道和破损的皮肤粘膜。 (一)肺部感染
1、原发感染:常见于儿童,也称外源性感染。
沿淋巴管
肺泡渗出性炎症(原发灶)
扩散(炎症) 原发综合症(哑铃型)
特点:特异免疫没有建立,故局部病变较轻,但易扩散
肺门淋巴结(肿大)
结局:机体抵抗力强:形成结核结节→纤维化→钙化→自愈(但病灶内常有细菌的潜伏)
机体抵抗力差:活动性肺结核→全身播散→全身粟粒样结核和结核性脑炎 (2)继发感染——常见成人(原发病灶——内源性感染)
特点:局部病变重,但不易扩散。 一般局限于肺部,易发生干酪样坏死,可形成空洞和开放性肺结核
(二)肺外感染
部分肺结核患者体内的结核分枝杆菌可经血液、淋巴液侵入肺外器官,引起相应的脏器结核,如脑、肾、骨等。痰菌被消化道咽入,可引起肠结核等。
三、免疫性与超敏反应
人类对结核分枝杆菌感染率高,发病率低,说明人体对结核分枝杆菌的感染有较强的免疫力,细胞免疫为主。细胞免疫与迟发型超敏反应并存,像干酪样坏死和液化空洞的形成都与迟发性超敏反应有关。
1、结核菌素试验:
原理:人类感染过结核分枝杆菌后,产生免疫力的同时也会产生迟发性超敏反应,将结核菌素注入皮内,观察有无超敏反应的发生,判断对结核分枝杆菌有无免疫力。 试剂 : 旧结核菌素(OT)和 纯蛋白衍生物(PPD)—PPD—C,BCG—PPD 方法:前臂皮肤注射,48-72h后观察结果
结果:红肿硬结>5mm,阳性( > 15mm,强阳性)
红肿硬结<5mm,阴性
意义:阳性:感染过,或BCG成功,有免疫力
强阳性:现在活动性
阴性: 没有感染过/未接种BCG
假阴性:感染初期,老年人,严重结核合并其它传染病
使用免疫抑制剂
艾滋病等免疫功能低下者
四、微生物学检查与防治
取标本—涂片染色—分离培养—动物实验/核酸或抗体检测 接种疫苗预防,治疗早期联合大量使用抗结核药物。
第十七章 其他细菌 第一节 棒状杆菌属
白喉棒状杆菌:人类急性呼吸道传染病白喉的病原体。 一、生物学性状
1、形态染色:G+ ,一端或两端膨大成棒状,菌体粗细不匀,着色不均,排列不规则(字母V、L或
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栅栏状),用Albert染色法后有明显的异染颗粒,主要的成分是核糖核酸和多偏磷酸盐。
2、 培养特性:营养要求较高,在吕氏血清培养基上生长形成细小、灰白色S型小菌落(形态典型,异染颗粒明显);在亚碲酸钾血平板生长,可以将亚碲酸钾还原成碲,使菌落呈黑色。 3、变异:白喉棒状杆菌是咽喉部常见的正常菌群,当携带了β棒状杆菌噬菌体时,可产生白喉毒素,成为有毒株。
4、抵抗力:对湿热敏感,对干燥、寒冷抵抗力较强。 二、致病性与免疫性 1、致病物质:
1)白喉毒素(主要因素):棒状杆菌噬菌体基因编码,毒力和抗原性很强。由A肽链和B肽链组成,其中A肽链有毒性功能。而B肽链可与宿主细胞表面受体结合(心脏、神经、肾上腺等)协助A链进入易感细胞内。 毒性机制:蛋白质合成中必需的延伸因子→灭活→抑制肽链延长→蛋白合成受阻→组织变性坏死
2) 索状因子:破坏线粒体,影响细胞呼吸和能量产生。 3) K抗原:抗吞噬,有利定植。 2、 所致疾病——白喉
传染源:病人、带菌者
传播途径:呼吸道(飞沫) 易感人群:6月-5岁 潜伏期:2-7天
白喉棒状杆菌在呼吸道局部繁殖,分泌外毒素,产生炎症反应,组织坏死,形成假膜,一旦脱落,易引起呼吸道阻塞,甚至窒息死亡。外毒素进入血液,与心肌细胞和外周神经细胞结合可引起心肌炎、外周神经炎等症状,如软腭麻痹、吞咽困难等。
白喉病后、隐性感染、预防接种均可获得免疫力。主要依靠抗毒素的中和作用。 三、微生物学检查法
包括细菌学检查和毒力试验
预防采用白百破混合疫苗,即白喉类毒素、百日咳菌苗、破伤风类毒素。治疗采用抗毒素血清和抗生素。
第十八章 放线菌属与诺卡菌属
第一节 放线菌属
一、生物学性状:革兰阳性,非抗酸菌,丝状,末端膨大。培养比较困难,厌氧或微需氧5%CO2,培养时间较长(5天左右),液体——混浊。病灶和瘘管中可发现黄色的小颗粒,称硫磺样颗粒,制成压片,形似菊花 ,具有诊断意义。 二、致病性与免疫性
放线菌属于正常菌群,存在人与外界相同的腔道中,如口腔、呼吸道、消化道、泌尿生殖道等。当抵抗力下降时,引起内源性感染,为放线菌病。主要是慢性化脓性炎症,特点为形成脓肿、多发瘘管,以面颈部多见,患者近期一般有病史,如口腔炎症、手术,骨折等。可向下或向头部蔓延,引起肺部感染和脑膜炎、脑脓肿。也可引起腹部感染和盆腔感染。并且与龋齿和牙周炎有关,放线菌有助于形成菌斑,使得细菌产生的酸类腐蚀釉质,产生龋齿。细胞免疫为主。
第十九章 支原体 第一节 概述
支原体:是一类缺乏细胞壁、呈高度多形性、能通过滤菌器、在无生命培养基中能生长繁殖的最小原核细胞型微生物。 一、生物学性状
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1、形态与结构:G-,Giemas染色淡紫色;高度多形性,有顶端结构。
2、培养特性:需提供胆固醇和长链脂肪酸,兼性厌氧,繁殖方式多样(二分裂、出芽、分节、断裂)3~4h/代,为油煎蛋菌落。
3、生化反应:不同种的支原体生化反应有所不同。分解葡萄糖、精氨酸、尿素 二、致病性与免疫力
1、致病性:黏附素、荚膜或微荚膜,毒性代谢产物,超抗原 2.感染部位不同,引起不同的疾病。
3.对干扰蛋白合成的抗生素敏感,如红霉素。
4.免疫性:产生细胞免疫和体液免疫,sIgA,在局部黏膜阻止支原体感染有重要作用。
第二节 主要致病性支原体
一、肺炎支原体
1、生物学性状:菌落呈“油煎蛋”状,能发酵葡萄糖,对青霉素不敏感
2、致病性与免疫性:飞沫传播,多见于夏末秋初,引起间质性肺炎,又称原发性非典型肺炎。潜伏期1-3W,发热、头痛、咳嗽,并可合并其它系统病变,X线间质性肺炎改变 3、检查与防治:血清学检查——冷凝集试验。罗红霉素治疗
二、解脲脲原体 1、生物学特性:“油煎蛋”状菌落;分解尿素,培养基需加入酵母浸液 2、致病性:性接触或经产道感染,引起非淋球菌性尿道炎(NGU)。与不孕症有关。1.吸附于精子表面,阻碍精子运动;2.干扰精子与卵子的结合;3.与精子有共同抗原,抗体对精子免疫损伤
第二十章 立克次体
立克次体(Rickettsia)是一类以节肢动物为传播媒介,严格细胞内寄生的原核细胞型微生物, 特点:1、多数引起自然疫源性疾病
2、以节肢动物为媒介或储存宿主 3、大小介于细菌和病毒之间 4、G-有细胞壁,多形性,
5、专性活细胞内寄生,二分裂繁殖 6 、对抗生素敏感。 一、生物学性状
1、多呈球杆状,Giemsa染色呈紫色,不同立克次体在细胞内位置不同 2、培养方法与病毒相似(动物、鸡胚、细胞培养)
3、斑疹伤寒立克次体和恙虫病东方体与普通变形杆菌X19、X2、XK菌株的菌体有共同抗原,故可用这些菌株的O抗原代替立克次体抗原检测患者血清中相应抗体,此交叉凝集试验称外斐反应,可辅助诊断立克次体病。
4、抵抗力较弱,对抗生素敏感(禁用磺胺)
第二节 主要致病性立克次体
一、立克次体属
(一)普氏立克次体
储存宿主和传染源是病人,传播媒介是人虱,感染方式是人虱叮咬,所致疾病为流行性斑疹伤寒,病变主要是血管损伤,所以引起皮肤、内脏的广泛病变。有两次菌血症,免疫力牢固。细胞免疫为主。预防主要是消灭虱子。 (二)、斑疹伤寒立克次体
储存宿主是鼠,传播媒介是鼠蚤和鼠虱,感染方式是鼠蚤叮咬。所致疾病为地方性斑疹伤寒。预防灭虱灭鼠。
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二、东方体属 恙虫病东方体
恙满为传播媒介、寄生宿主、储存宿主,通过叮咬传染给人。所致疾病为恙虫病(丛林斑疹伤寒)。叮咬出现皮疹,形成水泡,破裂后发生溃疡,周围红润,上面有黑色焦痂,是特征之一。
第二十一章 衣原体
第一节 概述
衣原体(Chlamydia )是一类严格真核细胞内寄生,又独特发育周期,能通过细胞滤器的原核细胞型微生物。
共同特征:1 有细胞壁, G—,圆形或椭圆形
2具有独特发育周期,二分裂繁殖,形成包涵体 3 有DNA和RNA两种核酸 4 含有核糖体
5 有独立的酶系统,自身无能量来源,严格细胞内寄生 6 对抗生素 敏感
一、生物学性状 1、形态及发育周期
形态:球形或椭圆形,Giemsa染色呈紫红色,光镜下可见两种形态
? 原体(紫色)——小而致密,位于胞外,有核质及细胞壁,为成熟典型衣原体,有感染性,无
繁殖力
? 始体(网状体,蓝色)——大而疏松,位于胞内,无核质及细胞壁,为衣原体分裂阶段,无感
染性,正在繁殖
发育周期 :原体吸附侵入→发育增大为始体→始体二分裂增值并成熟为原体→释放
包涵体(深紫色)——在宿主细胞内增值成形成网状体和子代原体空泡(增值场所)有助于诊断。 2、 培养特性:鸡胚、小鼠、细胞培养(与病毒相似)
3、 抵抗力:耐冷不耐热, 抗生素敏感(大环内酯类、四环素类)
4、 致病性:能产生类似G-菌内毒素的毒性物质,能抑制宿主细胞代谢,直接破坏宿主细胞。 主
要外膜蛋白(MOMP)能阻止吞噬体与溶酶体融合,表位易变异,在体内可逃避特异性抗体的中和作用而继续感染细胞。 热休克蛋白(HSP)能刺激机体巨噬细胞产生TNF-α、IL-1、IL-6等炎症性细胞因子
第二节 主要病原性衣原体
一、沙眼衣原体 沙眼生物型 所致疾病 沙眼 传播方式 主要表现 接触(眼-眼、眼-手-眼) 早期(初次):流泪、粘性脓性分泌物、结膜充血、滤泡增生) 后期(重复)纤维增生、斑痕萎缩、失明 经产道接触 病理:上皮细胞内包涵体 泳池、性接触(性-手- 眼) 新生儿包涵体结膜炎 成人包涵体结膜炎 占NGU第一位(STD) 化脓性淋巴结炎及慢性淋巴肉芽肿(瘘管) 29
包涵体结膜炎 泌尿生殖道感染 性途径 沙眼衣原体肺炎 呼吸道 性病淋巴肉芽肿生性病淋巴肉芽肿 性途径 物型
第二十二章 螺旋体
螺旋体(spirochete)是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的原核细胞型微生物。地位介于细菌和原虫之间,生物学特性与细菌相似,有细胞器、原始核、二分裂、对抗生素敏感。共有7属,对人致病的主要有钩端螺旋体属、密螺旋体属、疏螺旋体属。钩端螺旋体属一端或者两端弯曲成钩状;密螺旋体属螺旋细密,如梅毒螺旋体;疏螺旋体属有3-10个螺旋, 如伯氏疏螺旋体。
第一节 钩端螺旋体属
钩端螺旋体简称钩体,包括问号钩端螺旋体和双曲钩端螺旋体。前者对人有致病性,后者无。 一、生物学性状
具有细密而规则的螺旋,菌体一端或两端呈钩状,镀银染色为棕褐色。唯一可人工培养的致病性螺旋体,营养要求较复杂,常用含10%兔血清的柯氏(Korthof)培养基,生长缓慢。抵抗力较弱。 二、致病性与免疫性 1、致病物质
1) 内毒素样物质(ELS),不同于一般细菌的内毒素,毒性较低。 2) 溶血素,具有破坏红细胞的作用。
3) 细胞毒性因子(CTF),存在于感染者的血浆中,动物实验证实可致动物死亡。 4) 致细胞病变物质(CPE) 2、所致疾病
钩端螺旋体病,简称钩体病。为自然疫源性疾病。
鼠类和猪为主要传染源和储存宿主。动物感染后不发病,但可从尿中排出,污染环境,人接触疫水后,钩体可通过皮肤粘膜进入人体,`进食被污染的食物和水时也可经消化道进入人体,孕妇感染钩体可经胎盘感染胎儿引起流产。经过1-2周的潜伏期,入血引起菌血症,出现发热、乏力、头疼等症状,随后钩体侵入肝脏、脾、肾等器官,引起相应的症状和体征。症状轻重不一,临床上根据损伤脏器的不同分流感伤寒型、肺出血型、黄疸出血型、肾衰竭型等。恢复期还可出现并发症。钩体病的免疫以体液免疫为主。 二、 检查与防治:发病10天内取血,一周后取尿,或脑脊液检查。治疗用青霉素,注意赫氏反应
第二节 密螺旋体属
密螺旋体属中对人致病的主要有苍白密螺旋体和品他密螺旋体。苍白密螺旋体又分苍白亚种、地方亚种、极细亚种。苍白亚种又称梅毒螺旋体,引起人类梅毒。地方亚种引起非传播性梅毒,极细亚种引起雅司病。
梅毒螺旋体
一、生物学性状:菌体细长,螺旋致密规则,两端尖直,8-14个螺旋,镀银染色褐色,运动活泼(暗视野),人工培养不成功。抵抗力极弱,对冷、热和干燥均敏感,血库中放置三天的血液没有传播梅毒的危险,对抗生素敏感。 二、致病性与免疫性 1.致病因素
与菌体的成分有关,如荚膜、外膜蛋白等。 2、所致疾病 传染源:病人
传播途径:经性途径—后天性梅毒 垂直传播—先天性梅毒 后天性梅毒分三期:
一期梅毒:外生殖器无痛性硬性下疳(丘疹—硬结—溃疡),病灶及渗出物中大量螺旋体,传染性级
强。4-8周下疳自愈,2-3月后进入第二期。
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二期梅毒:全身皮肤、黏膜梅毒疹,周身淋巴结肿大(内有大量螺旋体),传染性强。1-3月症状消
失,2-4年进入第三期。
三期梅毒(晚期梅毒):皮肤黏膜溃疡性坏死,侵犯内脏(心血管、神经系统),出现慢性肉芽肿病
变,出现梅毒瘤、动脉瘤等,肝、脾等均可累及。病灶无螺旋体,传染性小,破坏性大。
先天性梅毒:流产、死胎;梅毒儿(皮肤病变、锯齿形牙、角膜炎、先天耳聋) 3、免疫性:传染性免疫,体内有螺旋体时对再感染有免疫力。细胞免疫为主 三、微生物学检查和防治原则
1.检查螺旋体:去硬下疳的渗出液、梅毒疹的渗出液或淋巴结的抽取液在暗视野显微镜下观察,或荧光染色后检查。
2.血清学检测:主要检测抗体(反应素)。有非螺旋体抗原试验和螺旋体抗原试验。
3、防治:加强教育,早诊断,彻底治疗,首选青霉素,治疗3个月至1年后,血清抗体转阴为治愈。
第三节 疏螺旋体属
对人致病的主要有伯氏疏螺旋体、回归热疏螺旋体、奋森疏螺旋体。 一、伯氏疏螺旋体
是莱姆病的病原体,莱姆病是1977年在美国康涅狄格州莱姆镇首次发现的,故命名。 1、生物学性状G—(不易着色),常用Giemsa染色,螺旋疏松,运动活泼。可进行人工培养,但营养要求较高,常用BSK培养基,生长缓慢。 2.致病性与免疫性
无明显的毒力因子,可穿过组织定植,可引起强烈的炎症。
所致疾病为莱姆病,储存宿主主要是鼠、兔等野生动物及家畜。传播媒介主要是硬蜱,通过叮咬的方式传播给人,经过3-30天的潜伏期,叮咬处出现慢性游走性红斑,开始时是红疹,随后扩大成一片大的环状红圈,外缘鲜红,中央呈退行性变,似一红环。 也可形成几圈新的红环,似枪靶状。2-3周皮损消退。早期症状头痛、发热、肌痛等。晚期症状皮肤、神经、关节、心脏,一个或多个系统损害。体液免疫为主。
第23章 病毒的基本性状
病毒(virus):最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。
特征:①体积非常微小,必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察;
②结构简单,无完整细胞结构,仅有一种核酸(RNA或DNA); ③严格的细胞内寄生性,只能在一定种类的活细胞中增殖; ④对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。
第一节 病毒的大小与形态
病毒体(virion):完整成熟的病毒颗粒。
1 大小: nm,比细菌小的多,细菌的测量单位是μm。 2 形态: 球形、杆形(丝形)、弹性、砖形、蝌蚪状,多数呈球形的。
第二节 病毒的结构与化学组成
(一)病毒的结构:
一、病毒的基本结构有核心和衣壳,二者构成核衣壳。有的病毒核衣壳外有包膜和刺突,有的没有,称为裸露病毒。
1、核心:成分为核酸,病毒基因组,控制病毒的遗传性状。
2、衣壳:包绕在核酸外面的蛋白质外壳。具有抗原性;可保护核酸免受环境中核酸酶或其他影响因
素的破坏;介导病毒进入宿主细胞。
根据壳粒排列不同,病毒有三种对称型:①螺旋对称 ②二十面体立体对称 ③复合对称
二、包膜:病毒出芽释放时从宿主细胞膜获得,有些包膜表面有刺突。有包膜的病毒对脂溶剂敏感。
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(二)、病毒的化学组成与功能
1、核酸:仅含一种核酸,DNA或RNA,借此分为DNA和RNA病毒两大类。 形状不同(单一线性、双股环状); 完整性不同(完整的、分节段的)
功能:①病毒复制②决定病毒的特性③具有感染性,但感染性比完整的病毒体要低。感染性核酸:失去衣壳裸露的仍具有感染性的病毒的核酸 2、蛋白质
保护核酸 结构蛋白: 参与感染 具有抗原性
非结构蛋白:病毒酶类(病毒复制, 抑制宿主相应功能)
第三节 病毒的增殖
一、病毒的增殖方式——自我复制(self replication),即以病毒核酸为模板进行复制的方式。 复制周期:
1.吸附(adsorption):病毒的吸附位点与宿主细胞表面受体的结合。接触→结合(非特异性)→
特异性结合(吸附)
2、穿入(penetration):吸附后进入细胞内,有两种方式,一种为吞饮,病毒与细胞表面结合后凹
入细胞内,无包膜病毒多以此种方式进入细胞内,另一种为融合,病毒包膜与细胞膜结合,两种膜融合,将病毒的衣壳释放到细胞内。
3、脱壳(uncoating):脱去衣壳、核酸裸露 4 生物合成 (biosynthesis ):隐蔽期 5 装配与释放(assembly and release): 组装有的在核内完成,有的在胞质内完成,组装成成熟
的子代病毒,并从细胞游离出来。无包膜的病毒裂解宿主细胞,释放出来,有包膜的病毒以出芽的方式释放出来。
二、病毒的异常增殖和干扰现象 (一) 病毒的异常增殖
1.顿挫感染(abortive infection):在病毒增殖过程中,虽可合成部分或全部病毒成分,但不能正常组装成完整的病毒体,既不能产生有感染性的子代病毒。 2.缺陷病毒(defective virus):指病毒基因组不完整或严重改变而不能复制出完整的子代病毒的病毒。但当与另一种病毒共同培养时,就能使缺陷病毒完成正常的增殖,则这种有辅助作用的病毒被成为辅助病毒。 (二)、干扰现象(interference):两种病毒同时感染同一细胞时,可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。发挥干扰作用的缺陷病毒称为缺陷干扰颗粒(DIP)。
第四节 病毒的遗传和变异
一、基因突变
突变株——是指病毒基因碱基序列改变,导致表型性状改变的毒株。 1.条件致死性突变株(conditional-lethal mutant):如,温度敏感突变株(temperature sensitive mutant,ts株 )为条件致死性突变株中应用最广泛的
2.缺陷型干扰突变株(defective inhibition mutant,DIM) 3.宿主范围突变株(host range mutant,hr突变株) 4.耐药突变株(drug-resistant mutant) 二、基因的重组与重配
两种不同病毒感染同一细胞时,可发生基因交换而形成新性状的重组体。 ? 基因重组(recombination)——不分节段基因组病毒 ? 基因重配(reassortment)——分节段基因组的病毒
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类型:活病毒之间:N0H0 + N1H1——N0H1
活病毒与灭活病毒之间(交叉复活) 灭活病毒之间(多重复活) 三、基因整合
病毒基因组(DNA病毒与逆转录病毒)与宿主细胞基因组的重组过程。
整合可引起宿主细胞基因改变→细胞遗传性改变→细胞转化→个别可发生细胞恶化→肿瘤 四、病毒基因产物的相互作用
1、互补作用和加强作用:一种病毒为另一种病毒提供本身不能合成,但又是所必需的基因产物,而使其在混合感染的细胞内得以繁殖。
2、表型混合和核壳转移:遗传物质不改变,而只有基因产物的交换,传代后恢复亲代表型。
第五节 理化因素对病毒的影响
灭活(inactivation)——病毒受理化因素作用后失去感染性。 物理因素:温度 耐冷不耐热,干冰温度和液氮温度可长期保持其感染性。50~60度30分钟被灭活。
PH 大多数病毒在PH5~9比较稳定,超过范围迅速灭活。但不同病毒有所差异 射线 γ射线和X射线可以使病毒灭活。主要是引起核酸的破坏。
化学因素:甘油、脂溶剂、化学消毒剂、抗生素与中草药、其他。
第六节 病毒的分类
亚病毒:
1 类病毒(viroids):仅为单股环状RNA分子,由250~400个核苷酸组成,可直接在宿主 细胞内增殖,引起植物疾病。 2 卫星病毒(satellites):单股环状RNA,由300~400个核苷酸组成,不能直接在宿主细胞内增殖,而需相应的、特异的“辅助病毒”即病毒的“病毒”,故称卫星病毒,引起植物疾病。 3 朊粒(prion):为蛋白质,用侵染子蛋白(prion protein PrP)来表示,可在细胞内进行复制,病变部位无炎症及免疫反应,但均有脑组织的海绵状淀粉样病变。
第24章 病毒的感染与免疫 第一节 病毒的致病作用
一、病毒感染的传播方式
(一)传播方式:1.水平传播:病毒在人群不同个体之间的传播。
2.垂直传播:病原体从宿主的亲代到子代,主要通过胎盘或产道传播。
二、病毒感染的致病机制
(一)病毒感染对宿主细胞的直接作用
1.杀细胞效应:病毒在宿主细胞内复制完毕,可在很短时间内一次释放大量子代病毒,细胞被裂解死亡,主要见于无包膜病毒。在体外实验中,通过细胞培养和接种杀细胞性病毒经一定时间后,可用显微镜观察到细胞变圆、坏死,从瓶壁脱落等现象,称为细胞病变效应(CPE)。
2.稳定状态感染:某些病毒进入细胞后能够复制,却不引起细胞裂解、死亡,这常见于有包膜病毒,病毒以出芽方式释放自带,细胞在短期内不会死亡,但会发生变化,会出现细胞融合和细胞表面产生新抗原。
3.包涵体形成:有些细胞在病毒感染后,于胞浆或核内出现特殊的斑块状结构。是病毒的增殖部位,可作为病毒感染的诊断依据。
4.细胞凋亡
5.基因整合与细胞转化:病毒基因部分或全部与宿主细胞基因整合,并传至子代细胞,不产生子代病毒,细胞也不破坏。可引起细胞遗传改变——细胞转化;也可发生细胞恶化——肿瘤相关病毒。
(二)病毒感染的免疫病理作用
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1.体液免疫:Ⅱ型超敏反应,Ⅲ型超敏反应 2.细胞免疫:Ⅳ型超敏反应 3.致炎性细胞因子的病理作用 4.免疫抑制作用 三、病毒感染的类型
1.隐性感染:不引起临床症状的感染。可继续排毒,成为重要的传染源。 2.显性感染 (1)急性感染 (2)持续性感染
①慢性感染:病毒在感染后未完全清除,血中可持续检测出病毒,并可经数学、注射而传
播,症状无或轻微,反复发作,迁延不愈。
②潜伏感染:原发感染后,病毒并未从体内完全消失,其基因潜伏于某些组织细胞内而不
复制,但在一定条件下,病毒被激活,再度复制使疾病复发。
③慢发病毒感染:为慢性发展的进行 性加重的病毒感染。 潜伏期长,症状出现后呈进行
性加重,直至死亡。
④急性病毒感染的迟发并发症:麻疹致亚急性硬化性脑炎(Subacute Sclerosiny
panencephalitis,SSPE)
第二节 抗病毒免疫
一、非特异性免疫
(一)干扰素(Interferon,IFN):是由病毒或其它干扰素诱生剂刺激机体易感细胞产生的一组具有多种生物学活性的分泌性蛋白。
诱生剂:病毒、内毒素、人工合成的dsRNA等 1、种类和性质 I型 产生细胞 α—人白细胞 β—人成纤维细胞 γ —T细胞 诱生剂 病毒及人工诱生剂 Ⅱ型 抗原 2、抗病毒活性:通过抗病毒蛋白发挥作用 具体:
2`-5`A合成酶—降解病毒mRNA
AVP 阻断转录和翻译→抑制病毒蛋白合成—复制终止 蛋白激酶(PKR)—抑制病毒多肽链合成
AVP只作用病毒,对人体细胞蛋白合成无影响,当干扰素浓度≥10单位/ml,5分钟就使细胞处于抗病毒状态,(比抗体出现早)即能中止病毒复制,不能限制病毒扩散。因此,干扰素对病毒只有抑制而无杀灭作用,对已整合的病毒无作用。另外,有些病毒对干扰素产生“耐药性”。 二、特异性免疫 (一)体液免疫
1.病毒中和抗体:指针对病毒某些表面抗原的抗体。此类抗体能与细胞外游离的病毒结合从而消除病毒的感染能力。主要是直接封闭与细胞受体结合的病毒抗原表位,或改变病毒表面构型,阻止病毒吸附、侵入易感细胞。中和抗体不能直接灭活病毒,形成的免疫复合物可被吞噬清除。有包膜的病毒与中和抗体结合后,可通过激活补体导致病毒裂解。(IgM,IgG,IgA)
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2.血液抑制抗体(HIAb) 3.补体结合抗体 (二)细胞免疫
细胞毒T细胞(CTL)—直接杀伤病毒感染细胞 细胞因子作用
第26章 呼吸道病毒
指侵犯呼吸道引起呼吸道感染或以呼吸道为侵入门户引起呼吸道以外病变的病毒。主要包括正粘病毒科、副粘病毒科、小RNA病毒科、冠状病毒科等。
第一节 正粘病毒
正粘病毒只有流行性感冒病毒一个种,流感病毒(influenza)为流感的病原体, 分三型:甲(A)型—抗原易发生变异,引起大流行
乙(B)型—局部暴发, 致病性低
丙(C)型—婴幼儿(病情轻微,抗原稳定)
一、生物学性状 (一)形态与结构
球形,直径为80-120nm,初分离的有时为丝状或者杆状。流感病毒为包膜病毒。
1、 核衣壳:核心为分节段的单负链RNA,衣壳为核蛋白,是主要的结构蛋白,同RNA一起称为
核糖核蛋白,核糖核蛋白上还附者RNA聚合酶。甲、乙型8个节段,丙型7个节段,易发生基因重组而出现新的亚型。 2、 包膜:
包膜双层结构
内层—基质蛋白(MP)——M蛋白,也具型特异性 外层—脂质双层(源于宿主细胞膜)
包膜上镶嵌两种刺突,血凝素(HA)和神经胺酸酶(NA)。 ⑴血凝素(HA)—呈柱状,糖蛋白三聚体
功能:①凝集红细胞—通过与红细胞表面的受体结合,引起人和多种动物的红细胞凝集,即血凝现象,鉴定病毒(定性)
②吸附宿主细胞—与受体结合
③抗原性—产生相应抗体, 中和病毒,并且抑制血凝,可定型。 ⑵神经氨酸酶(NA)—呈蘑菇状,四聚体
功能:①参与病毒释放:水解病毒感染细胞表面糖蛋白末端,促进成熟病毒体的释放。 ②促进病毒扩散:促进病毒从细胞的解离。 ③抗原性—非中和抗体 (三)分型与变异
? 根据NP、MP、分型甲、乙、丙三型(甲型易发生变异) ? 根据HA、NA抗原性将甲型分亚型(HA 1-16、NA 1-9)
? 变异—HA与NA的抗原性变异有两种形式
抗原性漂移—抗原结构发生经常性, 逐步的连续改变 原因:HA或NA基因发生突变或人群免疫力选择造成的 特点:变异幅度小(<1%),属于量变(亚型内变异) 结果:引起小规模流行(1-3年)
抗原性转变—突出的、激烈的、不连续的改变, 形成新的亚型 原因:HA和NA的基因突变或重组 特点:变异幅度大(20-50%),属于质变,形成新亚型
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结果:由于人群缺乏免疫力,造成大规模流行(10-15年) (四)培养特性
初次分离 鸡胚
传代
尿囊腔
(五)抵抗力
较弱,对干燥、紫外线、乙醚等敏感,不耐热,56℃30min灭活。 二、致病性与免疫性
传染源:患者(发病2-3天传染性最强), 隐性感染者 传播途径:飞沫经呼吸道 致病机制:
病毒局部增殖(不入血)—细胞变性坏死、纤毛脱落—扩散至下呼吸道, 引起病毒性肺炎 所致疾病:流行性感冒(流感) 潜伏期:1-4天
发病期:局部症状:上感症状
全身症状:发热、头痛、肌痛
并发症:继发细菌性感染, 可死亡
免疫性:SIgA有保护作用,只存留几个月。同型抗HA抗体有短暂免疫力(1-2年)三型交叉保护,对新亚型均无免疫力。 三、微生物学检查法
流行期根据典型症状,作临床诊断;实验室检测新变异株 1病毒分离
2 血清学诊断:补体结合试验 3 快速诊断 四、防治
? 降低发病率
? 接种疫苗—流行株或灭活、亚单位疫苗 ? 金刚烷胺抑制脱壳
? 干扰素、中草药、抗生素
第二节 副粘病毒
特点:
1、类似正粘病毒,但较正粘病毒大(150~300nm) 2、单股负链RNA, 但不分节段,抗原性稳定 3、刺突两种: HA蛋白—凝集红细胞
F蛋白—溶血和细胞融合作用 4、鸡胚多生长不良,细胞培养多有CPE
包括麻疹病毒、腮腺炎病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒等。
一、麻疹病毒: 是儿童急性传染病麻疹的病体,与亚急性硬化性全脑炎(SSPE)有关 (一)生物学性状
1、形态:为球形,120-250nm有包膜,核心为单副链RNA,编码6个结构和功能蛋白,包膜表面有两种刺突,为血凝素HA,像流感病毒一样具有具有受体吸附,凝集红细胞等功能,只凝集恒河猴RBC;另一为溶血素HL,具有溶血和细胞融合、形成多核巨细胞的作用。
羊膜腔
无CPE,用血凝证实增殖(定性) 用血凝抑制(定型)
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2、细胞培养:可在传代细胞内见CPE(多核巨细胞)和胞浆、核内嗜酸性包涵体 3、抗原稳定,只有1个血清型 (二)致病性与免疫性
传染源:急性期病人
传播途径:飞沫、鼻咽分泌物,也可间接接触传播 致病机制:靶细胞CD46(除RBC外)
入血
局部增殖
病毒血症
全身淋巴组织
全身皮肤粘膜、呼吸道、胃肠道、眼部病变
所致疾病:麻疹
? 潜伏期:9-12天
? 前驱期:发热、上呼吸道卡他症状(鼻、眼), Koplik斑—柯氏斑(2-3天)
? 发疹期:发热第4天出疹,全身红色丘疹——米糠样皮疹(先颈部,然后躯干,最后四肢),
全身症状加重(NS症状、肝脾淋巴结肿大),并发症(肺炎、脑炎),死亡 ? 恢复期:体温下降,皮疹消退,症状消失(全程10-14天) ? 慢发病毒感染:亚急性硬化性全脑炎(SSPE)—缺陷病毒 免疫力:免疫力牢固,可获得终生免疫力,包括细胞免疫和体液免疫 (三)微生物学检查与防治
由于 症状典型、出疹规律,一般无需实验室检查(可用于不典型病例)
防治
? 减毒活疫苗接种—预防 ? 丙种球蛋白—紧急预防
二、腮腺炎病毒
为流行性腮腺炎的病原体(儿童)
球形,刺突为HA/NA和L蛋白,只有一个血清型 传染源:病人;传播途径:飞沫、间接接触
病毒在呼吸道上皮细胞增殖,入血引起病毒血症,扩散到唾液腺、胰腺、睾丸或卵巢等器官,经过2-3周的潜伏期,出现前驱期症状,如乏力、不适等,接着出现单、双侧腮腺肿大,疼痛,病程7-12天,引起的睾丸炎可导致不孕。
免疫力牢固,注射三联疫苗(麻疹—腮腺炎—风疹)用于预防。
第27章 肠道病毒
肠道病毒包括脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒和新型肠道病毒。 共同特征:
1.RNA病毒,20-30nm,20面体立体对称,无包膜。单正链RNA,是感染性核酸 2.多在易感细胞内增殖,产生CPE
3.对理化因素抵抗力强:耐乙醚,耐酸,pH3-5稳定,56℃30min灭活,对uv、干燥敏感,在污水、粪便中存活数月(传播有关)
4.粪——口途径传播,对人类致病以隐性感染多见,肠道内增殖,却引起多种肠外疾病。
第一节 脊髓灰质炎病毒
脊髓灰质炎病毒是脊髓灰质炎的病原体,脊髓前角运动神经细胞受损,致弛缓性肢体麻痹,多见下肢,俗称小儿麻痹症。分3个血清型I、II、III,以I型多见。
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1.生物学性状:二十面立体对称,单正链RNA,无包膜,抵抗力强。 2.致病性和免疫性
传染源:患者和无症状携带者 传播途径:粪——口途径 致病机制:
病毒经口进入人体,先在局部淋巴结和肠淋巴结中增殖,90%的人病程到此为止,是隐性感染,症状轻微或无症状,约5%的感染者病毒释放入血,形成第一次病毒血症,然后在全身淋巴组织增值,再次释放入血,形成第二次病毒血症,病程到此为止为顿挫感染,患者会会出现呼吸道和消化道的症状,1-2%的人病毒侵入中枢神经系统,破坏脊髓前角运动细胞等神经组织,引起无菌性脑膜炎或肢体麻痹,以下肢多见,可为暂短性也可为永久性驰缓性肢体麻痹,个别可因延髓麻痹而死亡。 3.防治:口服减毒活疫苗。
第29章 肝炎病毒
甲型肝炎病毒和戊型肝炎病毒由消化道传播,引起急性肝炎,不发展成慢性肝炎或者慢性携带者;乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒主要是血源性传播,除引起急性肝炎外,还可致慢性肝炎,并与肝硬化和肝癌有关;丁型肝炎病毒为缺陷病毒,必须在嗜肝DNA病毒辅助下才能复制,故其传播途径与乙型肝炎病毒相同。
第一节 甲型肝炎病毒
甲型肝炎病毒是甲型肝炎的病原体,属于小RNA病毒科肝病毒属 一、生物学性状
1.形态结构:球形, 27-32nm,单正链RNA,20面体,无包膜。 电镜下两种颗粒同时存在
实心(完整病毒):有感染性,有抗原性 空心:无感染性,有抗原性
2.抗原性:只有一个血清型,抗原性稳定
4.我国研制HAV减毒活疫苗(H2株)为宿主适应性突变株,抗原性优于国外F减毒株 5.抵抗力:较强,对热、消毒剂抵抗力强,对uv 敏感 二、致病性与免疫性 1.传染源和传播途径
? 传染源:病人(潜伏后期、急性早期传染性最强)和 隐性感染者 ? 途径:粪—口传播,污染水源、食物(海产品—毛蚶),可造成爆发流行
2.发病机制:主要与免疫病理损伤有关,免疫系统在清除病毒的过程中损伤了肝细胞。临床表现潜伏期15-50天,平均30天,主要侵犯儿童和青少年,多为隐性感染,主要是疲乏、食欲减退、恶心、黄疸、肝脾肿大等。病程4-8周,自限性疾病,预后良好,不转为慢性。病后可获得牢固免疫力。 3.免疫力:特异性体液免疫:
HAV IgM:在感染早期即出现,维持两个月左右
HAV IgG:在急性期后期或恢复期早期出现,可维持多年,对再感染有免疫保护作用。 三、微生物学检查和防治
1、检查:测抗原——及早,发病1W后只有半数(+)
测抗体:①HAV- IgM——新近感染
②HAV- IgG——既往感染及流行病学调查 ③中和型抗HAV——疫苗效果
3、 防治:减毒活疫苗;丙球—紧急预防
第二节 乙型肝炎病毒
乙型肝炎病毒属于嗜肝DNA病毒科,正嗜肝DNA病毒属。是一型肝炎的病原体。其感染是全球
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性的卫生问题,我国尤其严重,携带者10%,大约1.2亿。 一、生物学性状
1.形态与结构:电镜下病人血清中有三种病毒颗粒 大球形颗粒:42nm( Dane颗粒),完整的病毒颗粒,双层结构,外层:三种抗原均有(HBV表面抗原、前S1抗原、前S2抗原),内层:核衣壳(核心抗原、双链DNA分子、DNA多聚酶),有传染性 小球形颗粒: 22nm,中空颗粒,成分为HBsAg 管形颗粒:小球形颗粒聚合而成
后两者只有表面抗原,是复制过剩的外衣壳,不具有传染性 2.基因结构、功能
HBV的DNA为不完全双链环状DNA(未闭合环状双链DNA)
长链——负链(L-)—为模板,编码病毒蛋白,含有4个开放读码框架(OPF) 短链——正链(S+)
HBV副链4个OPF S区: S基因 PreS1. 2基因 HBsAg PreS1. 2
C区:C基因 Pre-C基因 HBcAg Pre-C 蛋白经切割—HBeAg P区:编码DNA多聚酶(逆转录酶功能)
X区:编码x蛋白(HBxAg)激活原癌基因,与肝癌发生发展有关 3.复制方式
HBV的DNA S+延长修补
DNA聚合酶
完整双股环状DNA 超螺旋环状DNA
以DNA-为模板
两种RNA 短 mRNA 转译
外衣壳蛋白 不同步、过剩 结合 结合成Dane 4.抗原组成
(1)表面抗原(HBsAg)
? 三种颗粒上均有
? 大量存在于患者血中,是HBV感染的主要标志
? 具有抗原性弱,其抗体HBsAb为中和抗体,建立免疫标志,诱导细胞免疫反应 ? 是制备疫苗的最主要成分
? 有四个不同亚型:adr, adw, ayr, ayw 不同亚型间有交叉免疫保护作用
mRNA 转译
子代L内衣壳蛋白 长 DNA复制模板
DNA聚合酶逆转录活性
-
RNA聚合酶 转录
模板 复制 结合 子代S+
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? 有共同的a抗原表位
? 有两组互相排斥的抗原表位(d/y, w/r) (2)核心抗原(HBcAg)
? 存在于Dane颗粒上,为衣壳蛋白 ? 血中不能检出(仅存在于肝细胞内) ? 抗原性强,其抗体HBsAb——无中和作用
——IgM—提示HBV正在复制
——IgG—持续时间长,说明有既往感染 (3)e抗原(HBeAg)
? 存在于内衣壳,为可溶性蛋白,可游离存在于血中,与Dane颗粒出现平行 ? 其消长 与DNA聚合酶消长一致 ? 有抗原性,抗体HBeAb
? 无中和作用(与游离HBeAg结合,不能阻止吸附)
? 与肝细胞表面HBeAg结合,破坏受感染细胞,建立部分免疫力 ? Pre-C突变株,不被HBeAb识别
5.动物模型与细胞培养
? 动物模型——黑猩猩 ? 细胞培养——不成功
6.抵抗力强:对低温、UV、干燥均有耐受性(HBV感染性与HBsAg阳性并非一致) 二、致病性与免疫性 1.传染源(血清传染性)
? 病人——潜伏期,急性期,慢性活动期 ? 携带者——更危险
2.传播途径 ①血行传播
②母婴传播(垂直感染,经产道,哺乳) ③其它——接触传播(外分泌液,性途径) 3.致病机制
HBV对肝细胞无直接损伤作用,肝细胞损伤是由于免疫病理损伤所致,程度与免疫应答强度有关,故乙肝的临床表现多样化。
(1)细胞免疫及其介导的免疫病理反应
? ①特异性CTL的直接杀伤作用:识别肝细胞膜上的HLA-I类分子和病毒抗原直接杀伤靶细胞 ? ②细胞因子的抗病毒效应 ? ③细胞凋亡作用 细胞免疫具双重性
细胞免疫是彻底清除病毒的主要因素。
过度的细胞免疫反应引起大面积的肝细胞肝细胞损伤,导致重症肝炎。 (2)体液免疫及其介导的免疫病理反应
①特异性抗体HBsAb、PreS1-Ab和PreS2-Ab直接清除血循环中游离的病毒
②免疫复合物沉积于肾小球基底膜、关节滑液囊等处,激活补体,导致Ⅲ型超敏反应 免疫复合物沉积于肝内,可使肝毛细管栓塞,导致急性肝坏死,表现为重症肝炎。 (3)自身免疫反应引起的病理损害
HBV感染使肝特异性脂蛋白抗原(liver specific protein, LSP)暴露,LSP作为自身抗原诱导机体产生自身抗体,通过直接或间接作用,导致肝细胞损伤。
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