病原生物学复习.ppt
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1、问答题,比较细菌的内、外毒素?细菌有哪些特殊结构,有何生物学意义?简述细菌生长繁殖的条件?简述与细菌致病性有关的因素,构成细菌侵袭力的物质基础?霍乱弧菌的致病机制?试述结核菌素试验原理、结果判定及意义?主要的动物源性细菌有哪些?各引起哪些人畜共患病?试述破伤风梭菌的感染条件、致病机制和防治原则?简述三种主要立克次体病病原体的主要传播媒介及所致疾病?简述HBV的基因结构血清学主要抗原抗体标志物,并列表说明其在疾病诊断中的意义?试述HIV的结构基因及传播途径?,列表比较蛔虫、钩虫、鞭虫、蛲虫4种肠道线虫生活史的主要异同点?医学节肢动物对人有哪些危害?病例分析?,微生物的种类,微生物,非细胞型 微生
2、物,原核细胞型微生物,真核细胞型 微生物,细菌,放线菌,支原体,衣原体,立克次体,螺旋体,古生菌,细菌,主要研究与医学有关的病原微生物的生物学特性、致病性和免疫机制,以及特异性诊断、防治措施的科学。,医学微生物学(medical microbiology),球菌杆菌螺形菌,细菌,观察细菌,光学显微镜(油镜),度量单位,微米(m),第1章 细菌的形态与结构,基本结构,特殊结构,细菌的结构,细胞壁,细胞膜,细胞质,核质,荚膜,鞭毛,菌毛,芽胞,肽聚糖:G+菌与G-菌细胞壁共有结构,G+菌:厚、多、坚韧、磷壁酸G-菌:薄、少、疏松+外膜 脂多糖(LPS)毒性部分脂质A 肽聚糖:无五肽交联桥,细菌细胞
3、壁缺陷型(细菌L 型),概念,细菌细胞壁结构受理化或生物因素直接破坏或合成被抑制,这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活的细菌,称为细菌细胞壁缺陷型,也称细菌L型。,临床症状明显,常规细菌培养阴性者,应考虑L型细菌感染的可能性,宜作L型专门培养,或更换抗菌药。,质粒(plasmid),细菌染色体外DNA,为 闭合环状双股DNA。,携带遗传信息。,能自行复制。,能随细菌的分裂转移到子代细菌。,异染颗粒,RNA+多偏磷酸盐;嗜碱,用美蓝染色着色深,呈紫色诊断价值(多见于白喉棒状杆菌),荚膜(capsule),概念,某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质0.2m荚膜,0.2m 微荚膜,染色,不易着
4、色,墨汁负染,功能,抗吞噬作用(毒力因子)黏附作用 抗有害物质的损伤作用,鞭毛(flagellum),许多细菌在菌体上附有的细长并呈波状弯曲的丝状物,需用电子显微镜观察,细菌的运动器官;有些细菌的鞭毛与致病性有关;根据鞭毛菌的动力和鞭毛的抗原性(H 抗原),可用以细菌鉴定和分类。,概念,分类,功能,菌毛(filus/fimbriae),许多G-菌和少数G+菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,必须用电子显微镜观察。由菌毛蛋白组成,具有抗原性。,普通菌毛性菌毛,类型,是细菌的黏附结构,传递遗传物质,芽胞(spore),某些细菌在一定的环境条件下,胞浆脱水浓缩形成的一个圆形或卵圆形小
5、体,是细菌的休眠形式,而不是细菌的繁殖体,1个细菌,与医学关系,1个芽胞,是重要的传染源灭菌应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标鉴别细菌,功能 对热、干燥、紫外线和化学消毒剂等有强 大的抵抗力。,革兰阳性菌(紫色),革兰阴性菌(红色),细菌,革兰染色法,涂片,干燥,固定,结晶紫,碘液,95%乙醇脱色,复红,水,碳源,糖类,氮源,氨基酸、蛋白胨,无机盐,细菌生长繁殖和致病性转铁体,生长因子,维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶高铁血红素 辅酶/,第2章 细菌的生理,细菌的营养物质,充足的营养物质,合适的酸碱度,适宜的温度,必要的气体环境,大多的病原菌pH为7.27.6,37,细菌,专性需氧菌:结核杆菌微需氧
6、菌:幽门螺杆菌兼性厌氧菌:大多病原菌专性厌氧菌:破伤风梭菌,影响细菌的生长的环境因素,适宜的渗透压,缺乏高氧化还原电势的呼吸酶缺乏分解有毒氧基团的酶,细菌个体的生长繁殖,繁殖方式,二分裂,代时:繁殖一代所需的时间。多数细菌为2030 min,结核分枝杆菌需1820h,细菌的生长曲线(growth curve),活菌数的对数,培养时间,迟缓期,对数期,稳定期,衰亡期,研究生物学性状,产毒素、抗生素、芽胞形成,细菌群体的生长繁殖,细菌的代谢产物与细菌的生化反应,1.糖发酵试验,HCOOH,CO2+H2,葡萄糖,2.VP(Voges-Proskauer)试验,细菌,二乙酰,红色化合物+,3.甲基红(
7、methyl red)试验,4.枸橼酸盐利用(citrate utilization)试验,5.吲哚(indol)试验,6.硫化氢试验,细菌合成代谢产物及医学意义,毒素与侵袭性酶,热原质,细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。,色素,抗生素,细菌素,维生素,LPS(脂多糖),耐高温。250干烤2h破坏。,概念,化学本质及特点,对近缘细菌有杀伤作用,培养基(culture medium),由人工方法配制而成的,专供微生物生长繁殖使用的营养基质。,培养基类型,基础培养基(basic medium):肉汤培养基 增菌培养基(enrichment medium):血琼脂平板 选择培养基
8、(selective medium):SS培养基鉴别培养基(differential medium):糖发酵管厌氧培养基(anaerobic medium):庖肉培养基,液体培养基,固体培养基,半固体培养基,增菌,纯化、增菌,观察细菌动力、保存菌种,沉淀生长,混浊生长,菌膜生长,细菌在培养基中的生长情况,液体培养基,固体培养基,菌落,菌落形成单位(colony forming unit,CFU),一个细菌在固体培养基繁殖形成的肉眼可见的细菌集团。,粗糙型(R型),光滑型(S型),粘液型(M型),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
9、物。,灭菌(sterilization),杀灭物体上所有微生物的方法。,无菌(asepsis),不存在活菌。为了防止细菌进入人体或其它物品的操作技术称无菌操作。,防腐(antisepsis),防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。,清洁(cleaning),通过除去尘埃和污秽以减少微生物数量的过程。,热力灭菌法,干热灭菌湿热灭菌,同一温度下,湿热比干热效果好。为什么?,干热消毒灭菌法,湿热消毒灭菌法,焚烧:动物尸体,烧灼:接种环、试管口,干烤:玻璃器皿、瓷器,巴氏消毒法:6230 或72 1530牛奶,间歇蒸汽灭菌法,煮沸法:100,5 min,食具、刀剪,高压蒸气灭菌法:103.4kpa,121
10、.3,15 20min;培养基、手术器械、敷料,辐射杀菌法,紫外线,265266nm最强。为什么?,杀菌波长,杀菌原理,一条链上的DNA形成胸腺嘧啶二聚体,干扰DNA复制和转录,用途,物体表面和空气的消毒。,缺陷,穿透力差,损伤人皮肤、眼睛。,滤过除菌法,不耐热血清、酶、抗生素等空气,化学消毒灭菌法,常用消毒剂(外用)的杀菌机制,使菌体蛋白变性或凝固,干扰微生物酶系统和影响其代谢,损伤细胞膜,消毒剂的种类,第四章 噬菌体,毒性噬菌体(virulent phage),能在宿主菌细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解宿主菌的噬菌体。,温和噬菌体(temperate phage)/溶原性噬菌
11、体(lysogenic phage),噬菌体基因与宿主菌染色体整合,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。,前噬菌体,整合在细菌染色体中的噬菌体基因组,溶原性细菌,带有前噬菌体基因组的细菌,溶原性,温和噬菌体裂解宿主菌的潜在能力。,溶原性转换,前噬菌体导致宿主菌遗传性状发生改变的现象,第五章 细菌的遗传与变异,转座因子,是存在于细菌染色体或质粒DNA分子上的一段特异性核苷酸序列片段,它能在DNA分子中移动,不断改变它们在基因组的位置,能从一个基因组转移到另一个基因组中。,转化,供菌裂解后游离的DNA片段被受菌直接摄取,使受菌获得新的性状。,接合,细菌通过性菌
12、毛相互连接沟通,将遗传物质(主要是质粒DNA)从供菌转移给受菌。,转导,以温和噬菌体为载体,将供体菌的一段DNA转移到受体菌内,使受体菌获得新的性状。,溶原性转换(lysogenic conversion),温和噬菌体基因组整合到宿主菌染色体中使其获得新的性状。,第7章 细菌的感染与免疫,一、正常菌群(normal flora),正常人的体表和同外界相通的腔道中都寄居着不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时,这些微生物对宿主无害,有些对人还有利。,生物屏障与拮抗(受体竞争、产生有毒代谢产物、营养竞争)营养 免疫 抗衰老(产生超氧化物歧化酶,SOD),正常菌群生理学意义,二、机会致病菌(o
13、pportunitistic pathogen)条件致病菌(conditioned pathogen),概念,有些细菌在正常情况下并不致病,在某些条件改变的特殊情况下可以致病的细菌。,致病条件,寄居部位的改变 免疫功能低下 菌群失调(dysbacteriosis),第二节 细菌的致病机制,细菌的毒力 细菌侵入的数量 细菌侵入的途径(门户),一、细菌的毒力,侵袭力,细菌的毒力,毒素,荚膜(微荚膜:M蛋白、Vi抗原),黏附素,侵袭性物质:,细菌生物被膜,菌毛黏附素:CFA-,非菌毛黏附素 外膜蛋白 LTA、LTA-M、F蛋白、P1蛋白,外毒素,内毒素,侵袭素侵袭性酶,内毒素与外毒素的主要性状比较,
14、呼吸道(飞沫)感染(结核分枝杆菌等)消化道(粪-口)感染(沙门菌、志贺菌等)皮肤创伤(金葡菌、链球菌、破伤风芽胞梭菌等)性传播(淋病奈瑟菌、苍白密螺旋体等)节肢动物媒介(鼠蚤传播的鼠疫耶氏菌等)多途径(结核分枝杆菌、炭疽芽胞杆菌等),二、传播方式与途径,毒血症(toxemia),致病菌侵入宿主后,只在机体局部生长繁殖,病菌不入血,但其产生的外毒素入血,经血液扩散并侵犯易感的组织和细胞,引起特殊的中毒症状。例如白喉、破伤风等。,内毒素血症(endo toxemia),G-菌侵入血流,并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素;也可由病灶内大量G-菌死亡、释放的内毒素入血所引起的全身相应症状。,菌血
15、症(bacteremia),致病菌由局部侵入血流,但未在血流中生长繁殖,只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。如伤寒早期。,败血症(septicemia),致病菌侵入血流后,在其中大量繁殖并产生毒性产物,引起全身性中毒症状。铜绿假单胞菌、炭疽芽胞杆菌等引起败血症。,脓毒血症(pyemia),化脓性病菌侵入血流后,在其中大量繁殖,并通过血流扩散至宿主体内的其他组织或器官,产生新的化脓性病灶。如金黄色葡萄球菌的脓毒血症,常导致多发性肝脓肿、皮肤脓肿和肾脓肿。,医院感染概念,医院内各类人群所获得的感染,主要指病人在住院期间又发生的其他感染,通称医院内感染(nosocomial
16、 infection)或医院获得性感染(hospital acquired infection)。,机会菌占主导地位抵抗力强耐药菌株发生种类变迁,微生物特点,第8章 细菌感染的检查方法与防治原则,细菌学诊断,血清学诊断,标本采集与送检,早、无、位、快、标,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。,人工主动免疫,细菌感染的特异性防治,疫苗类毒素,预防,人工被动免疫,免疫血清细胞因子,治疗/紧急预防,病 原 性 球 菌,葡萄球菌属,链球菌属,肠球菌属,奈瑟菌属,G+菌,G-菌,化脓性球菌(pyogenic coccus):引起机体化脓性炎症的球菌。,第9
17、章 球菌,葡萄球菌,A群链球菌,肺炎链球菌,脑膜炎奈瑟菌,致病物质,所致疾病,凝固酶、葡萄球菌溶素、杀白细胞素、肠毒素、表皮剥脱毒素、TSST-1,侵袭性疾病、毒素性疾病,胞壁成分:粘附素、M蛋白外毒素:致热外毒素、SLS/SLO侵袭性酶:,侵袭性疾病、毒素性疾病超敏反应性疾病,荚膜,大叶性肺炎,脂寡糖(内毒素),流行性脑膜炎(流脑),淋病奈瑟菌,菌毛、外膜蛋白等,淋病,甲型溶血性链球菌,亚急性细菌性心内膜炎、龋齿,金葡菌抗原,金黄色葡萄球菌A蛋白(SPA)多糖抗原荚膜抗原,肺炎链球菌与甲型溶血性链球菌区别胆汁溶菌试验(“脐型菌落”)+Optochin敏感试验+荚膜肿胀试验+动物毒力试验+,脑
18、膜炎奈瑟菌,淋病奈瑟菌,专性需氧,5%CO2生长更好,巧克力(色)培养基保暖、保湿、立即送检,G杆菌多数是肠道的正常菌群 少数为致病菌,第10章 肠杆菌科,无鞭毛:志贺菌,中等大小,G 杆菌,无芽胞,多数有鞭毛,有动力,肠道致病菌,肠道非致病菌,发酵乳糖,共同生物学特性,形态染色一致性,培养条件一般性,生化反应差异性,抗原构造特异性,鞭毛抗原(H)、菌体抗原(O)表面抗原(Vi抗原、K抗原),变异现象普遍性,传播途径一致性,致病物质一致性,菌毛,表面抗原;内毒素、外毒素引起发热、腹泻。,普通琼脂培养基,耐药性变异,粪口途径,肠杆菌科埃希菌属志贺菌属沙门菌属变形杆菌属克雷伯菌属摩根菌属枸橼酸菌属
19、肠杆菌属沙雷菌属等,I M Vi C 试验,克氏双糖铁培养基(KIA),记录:葡萄糖乳糖H2S,致病物质,黏附素、外毒素,肠道外感染,肠道内感染 胃肠炎,化脓性感染:泌尿道感染:,肠产毒性大肠杆菌(ETEC)肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)肠致病性大肠杆菌(EPEC)肠出血性大肠杆菌(EHEC)肠集聚性大肠杆菌(EAEC),大肠埃希菌,卫生细菌学检查 大肠菌群数:37,24h内,发酵乳糖产酸产气的 肠道杆菌数。1000mL饮水3个 100mL果汁、瓶装汽水 5个,志贺菌属(shigella),是人类细菌性痢疾最为常见的病原菌,通称痢疾杆菌(dysentery bacteria)。,致病物质,侵袭素
20、:内毒素志贺毒素,SS培养基,分离培养,沙门菌属(Salmonella),菌群菌型甚多,仅少数对人致病伤寒/副伤寒,其中许多为人畜共患病败血症、食物中毒,伤寒、副伤寒沙门菌,猪霍乱、鼠伤寒、肠炎沙门菌,Vi抗原,测定Vi抗体有助于检出带菌者,肥达试验,血清学诊断,用已知伤寒沙门菌O、H抗原,以及副伤寒沙门菌H抗原的诊断菌液与受检血清作定量凝集试验,测定受检血清中有无相应抗体及其效价的试验。效价:伤寒沙门菌O1:80,H 1:160 副伤寒沙门菌H 1:80用途:辅助诊断伤寒,副伤寒,概念,肥达试验的结果判断,考虑正常人群抗体水平动态观察:恢复期效价增加4倍O IgM,出现早,维持时间短,特异性
21、差H IgG,出现迟,维持时间长,特异性强O H 肠热症可能性大O H 排除O H 早期或有交叉反应的其它沙门菌感染O H 预防接种或曾患过伤寒,变形杆菌属,G-杆菌,有周鞭毛,运动活泼。在普通平板上呈扩散生长,出现迁徙生长现象。,普通变形杆菌X19、X2、XK菌株O抗原,可与斑疹伤寒和恙虫病立克次体的部分抗原发生交叉反应,故用以代替立克次体作为抗原与患者血清作凝集试验,此称外斐试验,以辅助诊断相关的立克次体病。,本菌为条件致病菌,是医院感染的常见病原菌之一。可引起中耳炎、腹膜炎、败血症、脑膜炎和食物中毒等。,第11章 弧菌属(Vibrio),G-弧菌。与人类感染有关:,G,弧型或逗点状,单鞭
22、毛。穿梭样动力,鱼群状排列。耐碱不耐酸。,副溶血性弧菌:,霍乱弧菌,根据O抗原不同,现已有155个血清群其中O1群、O139群引起霍乱O1群:古典生物型、El Tor生物型,嗜盐,食物中毒,1鞭毛、菌毛,鞭毛运动,普通菌毛,有助于细菌穿过肠粘膜表面粘液层而接近肠壁上皮细胞,使细菌定居于小肠上皮细胞,致病性与免疫性,致病性,致病物质,2.霍乱肠毒素(cholera toxin,CT),GM1(B亚单位受体),ATP,cAMP,Na+Cl-H2O K+HCO3-,肠腔大量积液,腹泻,霍乱肠毒素(cholera toxin)的作用机理,霍乱肠毒素,+,+,所致疾病,霍 乱:烈性肠道传染病,为我国的甲
23、类法定传染病,患者及无症状感染者,粪口途径,临床表现,上吐下泻:剧烈腹泻和呕吐(米泔水样腹泻物),大量水分和电解质丧失,低容量性休克和肾衰竭(死亡率高达60%)。,传染源,传播途径,感染后可获得牢固免疫力体液免疫为主,SIgA起主要作用,第12章 螺杆菌属,幽 门 螺 杆 菌(Helicobacter pylori,Hp),G-,单极、多鞭毛菌,螺旋弯曲形。微需氧,尿素酶丰富。,*胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡;胃腺癌和胃黏膜相关B细胞淋巴瘤(MALT)的 发生关系密切。*基础药+两种抗生素 基础药:枸橼酸铋钾 抗生素:克拉霉素、阿莫西林、甲硝唑、呋喃唑酮,厌氧性细菌,厌氧芽胞梭菌,无芽胞厌氧菌,
24、破伤风梭菌,产气荚膜梭菌,肉毒梭菌,艰难梭菌,第13章 厌氧性细菌,破伤风梭菌,产气荚膜梭菌,肉毒梭菌,艰难梭菌,致病物质,所致疾病,破伤风痉挛毒素,破伤风,毒素,气性坏疽、食物中毒,肉毒毒素,食物中毒、婴儿肉毒症,肠毒素、细胞毒素,抗生素相关性腹泻伪膜性结肠炎,厌氧芽胞梭菌属,厌氧芽胞梭菌,特性:G+粗大杆菌 芽胞 周鞭毛,无荚膜(产气荚膜梭菌除外)厌氧 抵抗力强致病物质:外毒素,破伤风梭菌(Ctetani),致病条件,伤口厌氧微环境,伤口窄而深(如刺伤);局部组织缺血,供氧不足;有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染。,破伤风痉挛毒素(tetanospasmin)主要致病物质,牙关紧闭,角弓反张,苦
25、笑面容,破伤风病人的典型临床表现,致病机制,破伤风痉挛毒素(tetanospasmin)主要致病物质,阻止抑制性神经递质的释放,免疫性,毒素与中枢神经组织结合非常牢固,一旦结合即非抗毒素所能中和。,抗毒素(中和作用),早期、足量,病后免疫力不牢固。获得有效抗毒素的途径是人工免疫。,防治原则,防止创口厌氧微环境的形成,清创、扩创,特异性预防,注射破伤风类毒素,早期足量(1020万u)使用抗毒素,抗生素,紧急预防,特异性治疗,注射破伤风抗毒素(tetanus antitoxin,TAT)10003000u。肌注前做皮试。,无鞭毛。血培养基形成双层溶血环。Nagler反应(蛋黄培养基)牛乳培养基“汹
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