痢疾杆菌的分离与鉴定课件.pdf
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1、痢疾杆菌的分离与鉴定课件 1/25 痢疾杆菌的分离与鉴定 濮阳市疾病预防控制中心 许银怀 第一节 概 述 志贺菌属(Shigellae)细菌又称痢疾杆菌,引起人类及灵长类动物细菌性痢疾。1899 年由日本人志贺首先发现。全球每年感染人次约为 1.65 亿,死亡 110 万,发病率、死亡率居感染性腹泻之首位。发展中国家发病率较高,如阿根廷 990.610 万、印度 972.310万;发达国家相对较低,如美国 61210 万、德国 2.710 万、法国 0.310 万;我国上世纪 5080 年代发病率在 46.371018.9310 万之间。近 20 年痢疾发病率在法定传染病中由第一位降至第三位,
2、但在卫生状况不良的地区,发病率仍居高不下。人群对细菌性痢疾普遍易感,各年龄组均可受到感染,5 岁以下儿童发病率最高。据估计,在临床就诊的腹泻病人中的 5%15%是志贺菌引起的,而因腹泻死亡病例中有 75%是志贺菌感染造成的。发展中国家福氏志贺菌最常见,发达国家以宋内志贺菌为主。美国痢疾杆菌的分离与鉴定课件 2/25 宋内志贺菌75%,但在男-男性行为人群仍以福氏志贺菌常见。鲍氏志贺菌最先在印度发现,除印度次大陆地区较为常见外,其它地区较为少见。细菌性痢疾发病有明显的季节性,发病高峰为夏秋季,通常在 79月份。细菌性痢疾防治仍需探索、研究内容:细菌性痢疾在不同地区、不同人群的发病强度、分布特征、
3、病原学特点缺乏全面、准确的数据;缺乏快速、简便的病原学诊断方法,细菌性痢疾漏诊和误诊现象普遍;志贺菌耐药性谱的不断扩大,细菌性痢疾抗菌治疗难度加大;洗手、母乳喂养、安全饮水、粪便无害化处理等行之有效的干预措施的落实需要强化;目前所用痢疾菌苗免疫保护效果仍需进一步评价。第二节 病 原 学 一、抗原分类 志贺菌属细菌有菌体(O)抗原,某些新分离菌株有表面(K)抗原。(一)菌体(O)抗原 1.型特异性抗原:多糖,光滑型菌株主要抗原;分 A、B、C、D 4 个群及35 个抗原型。2.群特异性抗原:光滑型菌株次要抗原,主要存在于 B 群,籍此将菌型分痢疾杆菌的分离与鉴定课件 3/25 为多种亚型。(二)
4、表面(K)抗原 常在新分离的 A、C、D 群各血清型及 B 群的 2a 型、6 型细菌中出现。K 抗原存在时,可阻止菌体抗原与相应免疫血清发生凝集;需经10030 分钟加热破坏后露出菌体抗原,与相应的免疫血清发生凝集。二、血清分群(一)A 群(志贺痢疾杆菌):有 12 个血清型;具有 K 抗原菌株可阻碍 O 抗原的痢疾杆菌的分离与鉴定课件 4/25 凝集;在我国常见的为 2 型(又称司密斯杆菌),1 型较少见,其余各型更为罕见。(二)B 群(福氏痢疾杆菌)具有型、群抗原;型抗原存在于同型菌株中;群抗原有多种,存在于 B 群各菌型中。近年 1C(I:7)、2b(:3,4;7)、3c(:6)、4c
5、(:7,8)及 4 型(:-)等新型菌株出现。目前有 6 个血清型,(14 个亚型及 2 个变种)。(三)C 群(鲍氏痢疾杆菌):18 个血清型。(四)D 群(宋内痢疾杆菌):仅一个血清型(、相);相(光滑型菌落)多从急性期感染病人标本中分离;相亦称R型(粗糙型菌落)常从慢性患者或带菌者检出。三、属间抗原关系 志贺菌属与埃希菌属的 O 抗原关系非常密切,有近半数的菌型与大肠埃希氏菌的某些 O 抗原完全相同;相同抗原菌属间存在血清交叉凝集反应。表 1 志贺菌属与大肠埃希菌的 O 抗原关系 O 抗原完全相同 O 抗原部分相同 志贺菌属 大肠埃希菌 志贺菌属 大肠埃希菌 志贺菌属 大肠埃希菌 A2
6、112ac A1 1,120 C1 2,(50)A3 124 A2 149 C2 87ab,96 A4 3588-51 A3 164 C3 85 A5 58 A4 88,159 C4 149 A12 152 A6 130 C6 76 B2b 147ab A7 121 C9 102 B3a 5444-80 A8 38,23 C10 105ac B4b 135 A9 144 C12 7 B5 129 A11 29 C13 28ac,98 痢疾杆菌的分离与鉴定课件 5/25 C1 149 A12 3 C15 83 C4 53 B 群 1,2,13,16,1719,6269,73,3438-51 C1
7、6 47 C5 79 C17 124 C7 4838-69 C18 29,可能 C8 143 C11 105ab C14 32 Cl5 112ab 注:D 群宋内菌与类志贺邻单胞菌 O17 抗原相同。四、菌群分布与变迁 菌群分布与变迁因国家、地区、年份不同而异。40 年代前 A 群是优势流行菌,60 年代初几乎销声匿迹,但 1969-1970年突然在中美地区暴发,1972-1978 年又在南亚的孟加拉国连年发生流行,继之印度、斯里兰卡、马尔代夫、尼泊尔、不丹、缅甸、泰国等地区和国家受到侵袭。D 群从 60 年代起在许多工业发达国家跃居首位。国内过去流行菌型为 2a 为主;近年来 4、4c、5b
8、、1a 等菌型呈上升趋势;城市 D 群为上升态势。我国个别地区发现 A1 型和 C18 型局部暴发流行。五、溶原性 噬菌体对相应的细菌具有特异性裂解作用,温和噬菌体 DNA 侵入宿主细胞后,整合于宿主细胞的染色体 DNA 上,称为前噬菌体;前噬菌体与宿主细胞的染色体同时复制,这个过程称为溶原化;被感染的细菌称为溶原性细菌。痢疾杆菌的分离与鉴定课件 6/25 溶原性细菌对于相同的噬菌体具有免疫力,并获得一些新的性状,称为溶原性转换。该转换可导致福氏志贺菌型抗原和群抗原发生广泛的变异。六、变异性 (一)S-R 变异 志贺菌属菌落可由光滑型变异成为粗糙型(S-R 变异),并常伴有生化反应、抗原构造和
9、致病性的变异。在慢性痢疾病人或恢复期病人体内,菌株可变异成为不典型菌株。部分变异菌株可通过 10的胆汁肉汤培养发生返祖,成为典型菌株。因而在分离这类细菌时注意要反复多次地检查。(二)抗原变异(溶原性转换)根据溶原性转换变种和细胞壁多糖免疫化学分析,福氏志贺菌除 6 型菌外其它型、亚型以及变种都是由一个种所产生的许多溶原性的变种。y 变种是非溶原性的前体型,当被六种不同的噬菌体溶原化后,可以变为各型福氏菌的 a 亚型或 x 变种,这是第一次溶原化;一次溶原化的培养物,还可以发生第二次溶原化,变为各型福氏菌的 b 亚型。福氏型特异性抗原、和群 7,8 抗原,均以 y 变种群3,4 抗原多糖为前体型
10、,经温和噬菌体溶原性转换而来。噬菌体()7,8 溶原化的结果是使群 7,8 抗原变为 x 变种,同时群3,4 抗原成为隐蔽状态;痢疾杆菌的分离与鉴定课件 7/25 前体型经、溶原化结果,则是相应型抗原的产生,分别变为 2a、5a、1a、4a 等型。其中 x 变种、2a 型和 5a型还可以经第二次的溶原化,变为 2b 型和 5b 型。群 6 抗原是群 4 抗原乙酰化(,6 溶原性转换)所致;型抗原为群 3,4 复合抗原乙酰化的结果。福氏 1a 型和 4a 型的群 4 抗原乙酰化后出现群 6 抗原,变为 1b 型和 4b 型,但此时型抗原成为隐蔽状态,仅当型抗原、消失时显现。宋内志贺菌相抗原受控于
11、一个 140Mda 大质粒,若质粒丢失,相抗原不能合成,菌则从相转变为相。(三)毒力变异 志贺菌的 2 型肠毒素(ShET-2)、粘附性、侵袭力、胞内繁殖、细胞间扩散等活性编码基因均存在于一个 140Mda 的质粒上,其表达受染色体上多个基因的调控。该调控基因的变异或大质粒的丢失,均可造成毒菌株的毒力减弱或消失。七、致病性(一)侵袭力:菌毛-有利于菌粘附至肠粘膜(二)毒 素:通透性增加 内毒素 局部 作用于肠壁 粘膜炎症、溃疡 全身 内毒素血症 外毒素(A 群 1 型)与内毒素协同作用 痢疾杆菌的分离与鉴定课件 8/25 加重局部和全身症状 志贺菌具有抗酸性,能顺利通过胃酸屏障进入肠道,侵袭于
12、结肠粘膜上皮细胞,引起炎症反应。有研究表明最小感染剂量为 10 个 CFU。产生的 SHET1 肠毒素是染色体编码毒素,主要见于福氏志贺菌;SHET2 是质粒编码毒素,志贺菌和侵袭性大肠杆菌均能产生。痢疾志贺菌可产生志贺毒素(ST),为染色体编码,由 1 个 A 亚单位和 5 个 B 亚单位构成,具有肠毒性、细胞毒性和神经毒性。第三节 实验室分离 一、标本的采集和运送(一)标本的采集 腹泻病人粪便标本:监测点人员发现疑似病人和腹泻病人后,立即发给病人洁净塑料袋,要求其接取自然排出的可疑粪便部分立即送检;婴幼、儿童则让其父母协助其坐排于罩有干净塑料袋的痰盂内(要求勿混入尿液)。用 2 个棉拭子分
13、别在大便中可疑部分多点蘸取并旋转棉拭子使全部蘸满大便(约 1-2 克)。将绵拭子插入装有 Cary-Blair 运送培养基的采样管中(注意培养基应埋住粪便拭子),手接触的棉签尾部在管口处折断丢弃。编号后将采样管置 4冰箱或冷藏包中保存。痢疾杆菌的分离与鉴定课件 9/25 认真填写腹泻病人粪便采样表。痢疾杆菌的分离与鉴定课件 10/25 监测点/村医需配备和更换的监测材料:腹泻病人粪便采样登记表。消毒棉签。装有 Cary-Blair 运送培养基的采样管(4保存可备用半年)。采便塑料袋。冷藏包(应每日更换冰排)。(二)标本的运送 采集标本后应立即通知监测点运送标本人员,或每天分中午、下午两次送交实
14、验室。如当天晚上采集,最长保存时间最好是 48 小时内。痢疾杆菌的分离与鉴定课件 11/25 二、实验室分离技术(一)选择分离培养基 直接划线分离于麦康凯(MAC)及木糖赖氨酸去氧胆酸钠(XLD),也可选志贺-沙门菌琼脂(SS)、去氧胆酸钠硫化氢乳糖琼脂(DHL)、去氧胆酸钠柠檬酸盐琼脂(DCA)或海克顿肠道琼脂(HE)。但慎用 SS,其可抑制志贺菌 1 型生长常造成漏检。表 2.志贺菌及大肠菌在选择培养基上菌落生长特征 选 择性 培 养基 志贺菌 大肠埃希菌 菌落颜色、形态 菌 落大小 菌落颜色、形态 菌 落大小 MAC 无色、透明、光滑、湿润、边缘整齐、圆形 2 3a,b 粉红或红色、混浊
15、、凸起、湿润、边缘整齐或不规则 3 4 XLD 粉红或无色、透明、光滑、湿润、边缘整齐、圆形 1 2a,c 黄色、混浊、凸起、湿润、边缘整齐或不规则 2 3 DCA 无色、透明、光滑、湿润、边缘整齐、圆形 2 3 a 粉红色、混浊、凸起、湿润、边缘整齐或不规则 3 4 HE 绿色、透明、光滑、湿润、边缘整齐、圆形 2 3 a 黄色、混浊、凸起、湿润、边缘整齐或不规则 3 4 SS 无色、透明、光滑、湿润、边缘整齐、圆形 1 2 d 粉红色、混浊、凸起、湿润、边缘整齐或不规则 2 3 注:a:志贺痢疾菌 1 型菌落生长较小;b:不含结晶紫的市售培养基干粉不适 于志贺菌属的选择分离;c:志贺痢疾菌
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