【同济医科大学】优质课《医学微生物学》第12章-厌氧性细菌的产生.ppt

【同济医科大学】优质课全国特级教师江新欢博士教授医学微生物学医学微生物学第12章 厌氧性细菌本章重点与难点本章重点与难点1.厌氧芽胞梭菌厌氧芽胞梭菌 （1）破破伤伤风风梭梭菌菌生生物物学学性性状状、致致病病物物质质、所所致疾病和防治原则；致疾病和防治原则；（2）产产气气荚荚膜膜梭梭菌菌生生物物学学性性状状、致致病病物物质质、所致疾病、微生物学检查和防治原则；所致疾病、微生物学检查和防治原则；（3）肉毒梭菌形态、致病物质及所致疾病。）肉毒梭菌形态、致病物质及所致疾病。无无芽芽胞胞厌厌氧氧菌菌致致病病条条件件、感感染染特特征征及及致致病病种类。种类。概概 述述厌氧性细菌必须在无氧环境下才能生长繁殖。厌氧性细菌必须在无氧环境下才能生长繁殖。根据能否形成芽胞，可分为：根据能否形成芽胞，可分为：厌氧芽胞梭菌属厌氧芽胞梭菌属无芽胞厌氧菌无芽胞厌氧菌第一节第一节 厌氧芽胞梭菌属厌氧芽胞梭菌属（Clostridium）概述概述大多为严格厌氧菌，大多为严格厌氧菌，G。芽芽胞胞直直径径比比菌菌体体粗粗，使使菌菌体体膨膨大大呈呈梭梭状状，对对热、干燥和消毒剂均有强大的抵抗力。热、干燥和消毒剂均有强大的抵抗力。均均有有周周鞭鞭毛毛，无无荚荚膜膜，除除产产气气荚荚膜膜梭梭菌菌等等极极少数菌例外。少数菌例外。一一、破伤风梭菌破伤风梭菌破伤风（破伤风（tetanus）的病原菌；）的病原菌；发发病病后后机机体体呈呈强强直直性性痉痉挛挛、抽抽搐搐，可可因因窒息或呼吸衰竭死亡。窒息或呼吸衰竭死亡。1.形态与染色形态与染色菌菌体体细细长长，有有周周身身鞭鞭毛毛、无无荚荚膜膜。形形成成芽芽胞胞后，使细菌呈鼓槌状，属于后，使细菌呈鼓槌状，属于G。培养特性和生化反应培养特性和生化反应严严格格厌厌氧氧；血血平平板板上上，有有溶溶血血；不不发发酵酵糖糖类，不分解蛋白质。类，不分解蛋白质。抵抗力抵抗力芽芽胞胞抵抵抗抗力力很很强强;7580 10 min仍仍保保持持活活力力；100 1小小时时可可完完全全被被破破坏坏；在在干干燥燥的的土壤和尘埃中可存活数年。土壤和尘埃中可存活数年。（一）生物学性状（一）生物学性状破伤风梭菌的芽胞破伤风梭菌的芽胞（二）致病性与免疫性（二）致病性与免疫性1.致病条件致病条件-该菌无侵袭力，仅在局部繁殖。该菌无侵袭力，仅在局部繁殖。-伤伤口口需需形形成成厌厌氧氧微微环环境境：伤伤口口窄窄而而深深（如如刺刺伤伤）、有有泥泥土土或或异异物物污污染染大大面面积积创创伤伤、烧烧伤伤，坏坏死死组组织织多多，局局部部组组织织缺缺血血的的同同时时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口。有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口。2.致病物质致病物质-对对 氧氧 敏敏 感感 的的 破破 伤伤 风风 溶溶 血血 毒毒 素素（tetanolysin）-质质 粒粒 编编 码码 的的 破破 伤伤 风风 痉痉 挛挛 毒毒 素素（tetanospasmin）：属属神神经经毒毒，毒毒性性极极强强（小小鼠鼠LD50为为0.015 ng，对对人人致致死死量量1 g）；为为蛋蛋白白质质，不不耐耐热热；可可被被蛋蛋白白酶酶破坏。为主要致病物质。破坏。为主要致病物质。破伤风痉挛毒素破伤风痉挛毒素分分子量约子量约150 kDa；B链（重链）是与神经节苷链（重链）是与神经节苷脂结合的单位；脂结合的单位；A链（轻链）具有毒性作用链（轻链）具有毒性作用。与神经系统的结合：与神经系统的结合：毒毒素素对对脑脑干干神神经经和和脊脊髓髓前前角角神神经经细细胞胞有有高高度度亲亲和和力力，结结合合非非常常牢牢固固，一一旦旦结结合合，抗抗毒毒素素便不能中和毒素。便不能中和毒素。毒毒素素重重链链识识别别神神经经肌肌肉肉结结点点处处运运动动神神经经元元上上的的受受体体并并与与之之结结合合，促促使使毒毒素素进进入入细细胞胞内内形形成小泡。成小泡。破伤风痉挛毒素作用机制破伤风痉挛毒素作用机制内在化作用内在化作用含含有有毒毒素素的的小小泡泡从从外外周周神神经经末末稍稍沿沿神神经经轴轴突突逆逆行行向向上上，到到达达运运动动神神经经元元胞胞体体，进进入入传传入入神神经经末末稍稍，最最终终毒毒素素进进入入中枢神经系统。中枢神经系统。膜的转位膜的转位通通过过重重链链N端端的的介介导导产产生生膜膜的的转位，使轻链进入胞质溶胶。转位，使轻链进入胞质溶胶。胞质溶胶中作用靶的改变胞质溶胶中作用靶的改变轻轻链链发发挥挥毒毒性性作作用用，阻阻止止抑抑制制性性神神经经介介质质-氨氨基基丁丁酸酸的的释释放放，使使肌肌肉肉活活动动的的兴兴奋奋与与抑抑制失调，造成强直性痉挛。制失调，造成强直性痉挛。3.所致疾病所致疾病破伤风破伤风潜伏期：几天几周潜伏期：几天几周典型的症状典型的症状：苦笑面容；苦笑面容；角弓反张；角弓反张；其其他他。破破伤伤风风免免疫疫属属外外毒毒素素免免疫疫，主主要要是是抗抗毒素发挥中和作用；毒素发挥中和作用；一般病后不会获得牢固免疫力；一般病后不会获得牢固免疫力；获得有效抗毒素的途径是人工免疫。获得有效抗毒素的途径是人工免疫。一般不进行微生物学检查；一般不进行微生物学检查；典型的症状和病史即可作出诊断。典型的症状和病史即可作出诊断。（三）微生物学检查法（三）微生物学检查法1.正确处理创口及清创、扩创；正确处理创口及清创、扩创；2.注射白百破三联疫苗进行人工主动免疫；注射白百破三联疫苗进行人工主动免疫；3.对对可可疑疑患患者者立立即即注注射射破破伤伤风风抗抗毒毒素素（tetanus antitoxin,TAT）进行紧急预防；）进行紧急预防；4.发病早期可足量使用抗毒素进行特异性治疗；发病早期可足量使用抗毒素进行特异性治疗；5.抗生素（青霉素）的使用。抗生素（青霉素）的使用。（四）防治原则（四）防治原则（一一）生物学性状生物学性状1.形态与染色形态与染色两两端端几几乎乎平平切切的的G粗粗大大杆杆菌菌，芽芽胞胞位位于于次次极极端端，呈椭圆形，不大于菌体。呈椭圆形，不大于菌体。无无鞭鞭毛毛，在在体体内内有有明明显显的的荚膜。荚膜。二、产气荚膜梭菌二、产气荚膜梭菌 (Cperfringens)2.培养特性培养特性厌氧，繁殖周期为厌氧，繁殖周期为8分钟；分钟；血琼脂平板上，双层溶血环；血琼脂平板上，双层溶血环；蛋黄琼脂平板上，有蛋黄琼脂平板上，有Nagler反应；反应；代代谢谢活活跃跃，分分解解多多种种糖糖类类，产产酸酸产产气。气。在牛奶培养基中分解乳糖，大量产气，在牛奶培养基中分解乳糖，大量产气，出出 现现 所所 谓谓“汹汹 涌涌 发发 酵酵”（stormy fermentation）。）。Nagler反应双双层层溶溶血血环环汹汹涌涌发发酵酵现现象象3.分型分型-根据根据4种主要毒素（种主要毒素（、）的产生）的产生情况，可分为情况，可分为5个血清型（或毒素型）；个血清型（或毒素型）；-对人致病的主要为对人致病的主要为A型。型。1.1.致病物质致病物质产气荚膜梭菌能产生产气荚膜梭菌能产生10余种外毒素，有些余种外毒素，有些外毒素即为胞外酶外毒素即为胞外酶,具体详见下页表具体详见下页表12-1。（二）致病性与免疫性（二）致病性与免疫性表表12-1 产气荚膜梭菌主要和次要毒素及其分型产气荚膜梭菌主要和次要毒素及其分型毒素毒素以以A型产生量最多；型产生量最多；作作用用机机制制：分分解解细细胞胞膜膜上上磷磷脂脂和和蛋蛋白白形形成成的的复复合合物物，造造成成细细胞胞溶溶解解，引引起起血血管管通通透透性性增增加加伴伴大大量量溶溶血血、组组织织坏坏死死、肝肝脏脏、心心功能受损。功能受损。肠毒素肠毒素（二）致病性与免疫性（二）致病性与免疫性2.所致疾病所致疾病气性坏疽气性坏疽战伤、工伤、车祸；战伤、工伤、车祸；气性坏疽潜伏期短，发展迅速，病情险恶；气性坏疽潜伏期短，发展迅速，病情险恶；气肿（捻发音）及组织坏死，致毒血症、休克。气肿（捻发音）及组织坏死，致毒血症、休克。由由肠肠毒毒素素引引起起，其其为为不不耐耐热热的的蛋蛋白白质质，100瞬时即被破坏；瞬时即被破坏；作作用用机机制制是是整整段段肽肽链链嵌嵌入入细细胞胞膜膜，破破坏坏膜膜离离子子运输功能运输功能,改变膜的通透性改变膜的通透性,进而引起腹泻。进而引起腹泻。食物中毒食物中毒（一）直接涂片镜检（一）直接涂片镜检深深部部创创口口取取材材涂涂片片；G大大杆杆菌菌，大大荚荚膜膜；白白细细胞胞甚甚少少且形态不典型；伴其他杂菌。且形态不典型；伴其他杂菌。（二）分离培养及动物实验（二）分离培养及动物实验血血平平板板，镜镜检检及及生生化化反反应应；动动物物实实验验；本本菌菌引引起起的的食食物物中中毒毒在在发发病病后后1日日内内，检检出出大大于于105病病菌菌/克克食食品品或或106病病菌菌/克粪便，即克粪便，即可确诊可确诊。（三）微生物学检查法（三）微生物学检查法（一）预防（一）预防及及时时处处理理伤伤口口，去去除除和和改改善善厌厌氧氧微微环环境境；预预防防性性的的使使用抗生素。用抗生素。（二）治疗（二）治疗局部扩创，清创；局部扩创，清创；抗毒素；抗生素；抗毒素；抗生素；高压氧舱法。高压氧舱法。（四）防治原则（四）防治原则（一）生物学性状（一）生物学性状G粗短杆菌；粗短杆菌；芽芽胞胞呈呈椭椭圆圆形形，使使细细胞胞呈呈汤匙状或网球拍状。汤匙状或网球拍状。厌氧；厌氧；肉肉毒毒毒毒素素不不耐耐热热，煮煮沸沸1分分钟即可被破坏。钟即可被破坏。三、肉毒梭菌三、肉毒梭菌（Cbotulinum）1.致病性致病性肉毒毒素（对人致死量为肉毒毒素（对人致死量为0.1 g）。）。肉肉毒毒毒毒素素致致病病机机制制：作作用用于于外外周周胆胆碱碱能能神神经经，抑抑制制神神经经肌肌肉肉接接点点处处神神经经介介质质乙乙酰酰胆胆碱碱的的释释放放，导导致致弛弛缓性麻痹。缓性麻痹。（二）致病性与免疫性（二）致病性与免疫性肉毒毒素作用机制肉毒毒素作用机制 （二）所致疾病（二）所致疾病食物中毒食物中毒进食污染食物（多为罐头、肉制品、豆制品）发进食污染食物（多为罐头、肉制品、豆制品）发生食物中毒生食物中毒-食入毒素食入毒素临床表现：少见胃肠道症状，主要为神经末梢麻临床表现：少见胃肠道症状，主要为神经末梢麻痹（松弛型）痹（松弛型）婴儿肉毒病婴儿肉毒病以以6个月以内的小婴儿居多个月以内的小婴儿居多症状与肉毒食物中毒类似，便闭、吸乳啼哭无力症状与肉毒食物中毒类似，便闭、吸乳啼哭无力（三）微生物学检查法及防治原则（三）微生物学检查法及防治原则1.微生物学检查方法微生物学检查方法1）标本：粪便，剩余食物分离病原菌；）标本：粪便，剩余食物分离病原菌；2）毒素检查。）毒素检查。2.防治原则防治原则1）加强食品卫生管理和监督，提高防范意识；）加强食品卫生管理和监督，提高防范意识；2）尽尽早早根根据据症症状状作作出出诊诊断断，迅迅速速注注射射A、B、E三三型型多多价价抗抗毒素。毒素。（一）生物学性状（一）生物学性状人人类类肠肠道道中中正正常常菌菌群群，可可因因长长期期使使用用抗抗生生素素引引起的伪膜性结肠炎；起的伪膜性结肠炎；G粗粗大大杆杆菌菌，有有鞭鞭毛毛，有芽胞。有芽胞。四、艰难梭菌四、艰难梭菌（Cdifficile）（二）致病性与免疫性（二）致病性与免疫性 产生产生A、B两种毒素，即肠毒素和细胞毒素；两种毒素，即肠毒素和细胞毒素；A毒素为肠毒素，能使肠壁出血坏死，液体积蓄。毒素为肠毒素，能使肠壁出血坏死，液体积蓄。B毒素为细胞毒素，能直接损伤肠壁细胞，造成毒素为细胞毒素，能直接损伤肠壁细胞，造成伪膜性结肠炎伪膜性结肠炎(pseudomembranous colitis)。因长期使用抗生素导致菌群失调后可引起因长期使用抗生素导致菌群失调后可引起内源性感染。内源性感染。第二节第二节 无芽胞厌氧菌无芽胞厌氧菌属属人人体体内内的的正正常常菌菌群群，包包括括革革兰兰阳阳性性和革兰阴性的球菌和杆菌；和革兰阴性的球菌和杆菌；在在某某些些特特定定状状态态下下，这这些些厌厌氧氧菌菌作作为为条件致病菌可导致内源性感染。条件致病菌可导致内源性感染。概述概述表表12-2.与人类疾病相关的主要无芽胞厌氧菌与人类疾病相关的主要无芽胞厌氧菌1.1.革兰阴性厌氧杆菌革兰阴性厌氧杆菌一、生物学性状一、生物学性状脆弱类杆菌（脆弱类杆菌（B.fragilis）：）：临临床床上上最最常常见见的的无无芽芽胞胞厌厌氧氧菌分离株；菌分离株；韦韦荣荣菌菌属属最最重重要要，咽咽喉喉部部主主要要厌厌氧氧菌菌，常常为为混混合合感感染菌之一。染菌之一。脆弱类杆菌（革兰染色；脆弱类杆菌（革兰染色；1000）2.革兰阳性厌氧球菌革兰阳性厌氧球菌消消化化链链球球菌菌属属：在在临临床床厌厌氧氧菌菌分分离离株株中中仅仅次次于于脆脆弱类杆菌，主要寄居于阴道；弱类杆菌，主要寄居于阴道；丙酸杆菌：能发酵糖类产生丙酸；丙酸杆菌：能发酵糖类产生丙酸；痤疮丙酸杆菌（痤疮丙酸杆菌（P.acnes）；）；双双歧歧杆杆菌菌属属：正正常常肠肠道道菌菌群群，在在大大肠肠中中起起重重要要的的调节作用。调节作用。二、致病性与免疫性二、致病性与免疫性（一）致病条件（一）致病条件寄居部位改变；宿主免疫力下降；菌群失调；厌氧微环境。寄居部位改变；宿主免疫力下降；菌群失调；厌氧微环境。（二）感染特征（二）感染特征 内内源源性性感感染染；呈呈慢慢性性大大多多为为化化脓脓性性感感染染；分分泌泌物物或或脓脓液液粘粘稠稠，有有恶恶臭臭，使使用用氨氨基基糖糖苷苷类类抗抗生生素素长长期期无无效效；分分泌泌物物直直接接涂涂片片可可见细菌，但普通培养法无细菌生长。见细菌，但普通培养法无细菌生长。（三）所致疾病（三）所致疾病败血症败血症中枢神经系统感染中枢神经系统感染脑脓肿脑脓肿口腔与牙龈感染口腔与牙龈感染呼吸道感染呼吸道感染腹部和会阴部感染腹部和会阴部感染女性生殖道感染女性生殖道感染1.标本采取标本采取采取后立刻放入厌氧标本瓶中，迅速送检。采取后立刻放入厌氧标本瓶中，迅速送检。直接涂片镜检直接涂片镜检分离培养与鉴定分离培养与鉴定 三、微生物学检查法三、微生物学检查法厌厌氧氧罐罐培培养养增强免疫力，减少诱发因素。增强免疫力，减少诱发因素。合理使用抗生素，常用甲硝唑、替硝唑合理使用抗生素，常用甲硝唑、替硝唑或其他广谱抗生素。或其他广谱抗生素。四、防治原则四、防治原则复习思考题复习思考题1.简述无芽胞厌氧菌的致病条件。简述无芽胞厌氧菌的致病条件。2.简述无芽胞厌氧菌感染的特征。简述无芽胞厌氧菌感染的特征。3.简述无芽胞厌氧菌与有芽胞厌氧菌致病性简述无芽胞厌氧菌与有芽胞厌氧菌致病性的主要区别。的主要区别。4.试比较破伤风梭菌和产气荚膜梭菌的致病试比较破伤风梭菌和产气荚膜梭菌的致病条件简述破伤风和气性坏疽的防治原则。条件简述破伤风和气性坏疽的防治原则。中英文关键词中英文关键词破伤风破伤风-tetanus破伤风痉挛毒素破伤风痉挛毒素-tetanospasmin气性坏疽气性坏疽-gas gangrene 肉毒中毒肉毒中毒-botulism食物中毒食物中毒-food poisoning 胃肠炎胃肠炎-gastroenteritis课外阅读资料目录课外阅读资料目录1 金宁一，胡仲明，金宁一，胡仲明，冯书冯书章章.新新编编人人兽兽共患病学共患病学.第第1版，北京：版，北京：科学出版社，科学出版社，2007，552-6972 童明童明庆庆.检验检验与与临临床的沟通案例分析床的沟通案例分析200例例.第第1版，北京：人版，北京：人民民卫卫生出版社，生出版社，2011.3 陈灏陈灏珠珠.实实用内科学用内科学.第第12版（上册），北京：人民版（上册），北京：人民卫卫生出版生出版社，社，2006,574-582；590-593