衣原体、支原体、立克次体,螺旋体
适用教材《微生物学和微生物学检验》
俞树荣主编 人卫 97年 10月版
检卫学院 李超
衣原体 P340
? 衣原体( Chalmydiae) 是一类在 真核细胞内专营
寄生生活 的微生物。
? 据抗原构造、包涵体的性质、对磺胺敏感性等的
不同,将衣原体属分为沙眼衣原体 ( C.trachomatis),
鹦鹉热衣原体 (C.psittaci)肺炎衣原体 (C.pneumonia)三
个种(表 23~ 1)。
? 其中沙眼衣原体又有三个生物变种,即沙眼生物
变种、性病淋巴肉芽肿 ( LGV) 生物变种和鼠生
物变种。
一、主要生物学特性
? 形态与结构
? 在光学显微镜下可见到两种大小、形态结构不同
的颗粒衣原体。较小的称原体( Elementary
body),卵圆形,电子密度大,是衣原体的细胞
外存在形式,有感染性。较大的称为始体 (initial
body) 呈圆形或不规则形,中间呈纤维状结构,
密度较小,是衣原体在宿主细胞内的繁殖型,代
谢活泼,无感染性。亦有人把始体称为网状体
(Reticulate body)。
二、生活周期
? 衣原体有其独特的生活周期,种间无差异。 原体 在
宿主细胞外较为稳定,但具有高度的感染性。 当与
易感细胞接触时,以吞饮的方式进入细胞内,由宿
主细胞膜包围原体而形成空泡,在空泡内的原体增
大,发育成为始体。始体在空泡以二分裂形式繁殖,
在空泡内形成众多的子代原体,构成各种形态的包
涵体( Inclusion body)。 包涵体的形态、在细胞
内存在的位置、染色性等特征,有鉴别衣原体的意
义。 成熟的子代原体从宿主细胞释放出来,再感染
其他的宿主细胞,开始新的发育周期。 每个发育周
期约需 40小时。始体是衣原体周期中的繁殖型,而
不具有感染性。
三、抗原性
? 衣原体 LPS,为衣原体的属特异性补体结
合抗原,与细菌的 LPS不同,缺乏 O多糖
和部分核心多糖,也无典型的内毒素生物
学特性。 是体外快速抗原检测的基础。
? 外膜蛋白:
?属特异性蛋白,主要外膜蛋白 (MOMP
40KD),富含半胱氨酸外膜蛋白 (60KD)、
热休克蛋白
?种、型特异性蛋白
四、临床意义
? 沙眼衣原体感染, 包涵体性结膜炎、非淋菌性尿道炎、
性病淋巴肉芽肿,宫颈炎、输卵管炎、附睾炎、直肠
炎、新生儿肺炎、新生儿中耳炎等。
? 鹦鹉热, 鹦鹉热衣原体的主要宿主是禽类,包括家禽
和野禽在内的诸多鸟类。其次宿主为人类以外的哺乳
动物,人只是在接触这种动物后才会受到感染。
? 肺炎衣原体感染, 1965从台湾省第一个分离出来代
表菌株,1983年又自美国西点城一位急性呼吸道感染
病人的咽部分离出,取名 TWAR。 该菌不但常引起肺炎,
支气管炎等急性呼吸道感染,而且和动脉硬化性心管
疾患的发病有关。
五、实验室检查
?标本采集:
?眼和泌尿生殖道
?性病淋巴肉芽肿
?鹦鹉热
?肺炎衣原体肺炎
? 基本原则:采集病变部位细胞或分泌物。
五、实验室检查
? 显微镜检查( 包涵体检查 ):
?Giemsa染色检查包涵体
?免疫荧光染色
? 酶免疫检测,ELISA法检测衣原体可溶性抗
原。
? 核酸检测,PCR法检测 16SrRNA。
? 分离培养:细胞培养、鸡胚培养、小鼠接种。
? 血清学诊断:补体结合试验、微量免疫荧光
试验( IF)
诊断
? 沙眼衣原体感染:滤泡性结膜炎
沙眼衣原体引起结膜和角膜感染
? 血管翳的形成及各期的临床描述
正常的血管不侵
入透明的角膜
血管翳 + 血管翳 ++
血管翳 +++ 血管翳 ++++
沙眼衣原体引起结膜和角膜感染
? 沙眼的病变 (模式图 )
沙眼的病变发展方向 沙眼的乳头和滤泡
沙眼的乳头和滤泡病理切片
诊断
? 沙眼衣原体滤泡细胞内包涵体
支原体 Mycoplasma P306
? 支 原体:是一类缺乏细胞壁,呈高度度多
形性、能通过滤菌器,在无生命的境培养
基上能生长的,形成微小菌落,最简单的
原核细胞微生物。 大多数支原体生长繁殖
需要固醇类物质,亦有少数不需固醇的。
? 目前已知人类支原体有十多种,其中 对人
类有致病意义的种有:肺炎支原体、人型
支原体、解脲支原体和生殖道支原体。
生物学性状
? 一, 形态与构造
? 支原体呈多形性,有球形、球杆状、棒状、丝状
及不规则形状(如环状、星状、螺旋状等)。大
小相差悬殊,一般在 0.2-0.3um之间。 革兰染色呈
阴性,但不易被着色,Giemsa染色较好, 1:20需
染色 3小时以上,结果呈淡紫色 。
? 电镜下细胞膜有三层结构,内外层为蛋白质,中
间为脂质层,其中胆固醇含量占 36%,因此 能作
用于胆固醇的物质 如二性霉素 B,皂素、毛地黄
苷等 均可破坏支原体细胞膜使支原体死亡 。
支原体菌体形态的多形性
? 支原体菌体形态的多形性 (扫描电镜 )
支原体菌体形态的多形性
? 支原体菌体形态的多形性 (扫描电镜 )
支原体菌体形态 (生殖道支原体 )
? Scanning electron microscope image of Mycoplasma genitalium.
支原体菌体形态 (肺炎支原体 )
? Scanning electron microscope image of Mycoplasma pneumoniae
二、培养特性
? 支原体可在人工培养基中生长繁殖,营养要求高
于一般细菌,培养基中需含牛心浸液,酵母浸液
及含人或动物血清等物质。血清主要提供 支原体
本身不能自行合成 的 胆固醇和长链脂肪酸 。
? 多数支原体最适 pH7.6~ 8.0,需氧或兼性厌氧,在
初次分离时加入 5% CO2 和 90% N2时,其培养效
果最佳,最适温度为 37℃ 。 但 解脲支原体 最适的
pH值为 5.5-6.5,由于 其 具有尿素酶能够分解尿素
产碱,导致 pH值升高,可加速解脲支原体的死亡,
故欲获得稳定分离株,需及时转种 。
二、培养特性
? 支原体在含胆固醇和长链脂肪酸的湿润的
培养基上生长, 48-72h长成较小菌落,低
倍镜下呈“油煎蛋”样外观,这是因为菌
落中央向琼脂内部生长,周边部分仅在培
养基表面长成浅浅的一层所致。 其菌落形
态与细菌 L型非常相似 。 区别见表 。
二、培养特性
? 支原体与细菌 L型的区别
支原体 细菌 L型
1、发生在自然中 1、常常是实验室形成的
2、生长需要胆固醇 (非固醇原体除外) 2、不绝对需要胆固醇
3、在无抗生素等诱导物的培养基上生长 3、除去诱导物时不稳定,易返祖成母菌的形态
4、代谢活力有限 4、具有与母菌同样的代谢活力
5、在遗传学上与细菌无关 5、遗传学上与母菌相同
6,DNA中 G+Cmol%<41 6,DNA中 G+Cmol%>41
7、对毛地黄皂甙的溶解作用敏感 7、对毛地黄皂甙的溶解作用有抵抗力
二、培养特性
? 支原体在含胆固醇和长链脂肪酸的湿润的培养基上生长,48-72h
长成较小菌落,低倍镜下呈“油煎蛋”样外观
二、培养特性
? 支原体在含胆固醇和长链脂肪酸的湿润的培养基上生长,48-72h
长成较小菌落,低倍镜下呈“油煎蛋”样外观
二、培养特性
? beta-galactosidase fusions in mycoplasmas
三、生化反应
? 人型支原体:精氨酸脱氢酶阳性 (使培养基
中精氨酸水解 生成氨气,培养基 pH值升高,
酚红指示剂变红 )
? 解脲支原体:脲酶阳性 (能够 分解尿素产氨,
使培养基 pH值升高,酚红指示剂变红 )
? 肺炎支原体、生殖道支原体:能够发酵葡
萄糖 (产酸不产气,使酚红指示剂变黄 )
三、生化反应
? 在临床检验中,根据液体培养基颜色变化
与标本稀释度的关系,可测定标本中相对
支原体的数量。 假定稀释标本中有支原体
的分布而基本上没有聚集,液体培养时,
把能看到有颜色变化的最高稀释倍数定为
含有一个颜色变化单位 (color changing
unit,CCU),在临床上常用 104CCU/ml作
为诊断支原体有无临床意义的指标 。
四、临床意义
? 呼吸道感染:肺炎支原体是人类原发性非
典型肺炎的主要病原菌。
? 泌尿生殖道感染:人型支原体、解脲支原
体、生殖道支原体是引起非淋菌性尿道炎
的病原菌(除衣原体、病毒和滴虫外)。
四、临床意义,非淋菌性尿道炎
? 尿道口轻微肿胀,晨起首次排尿前有少许浆液性分泌
物,伴有少许结痂,无明显尿痛,淋球菌检查阴性
四、临床意义,非淋菌性尿道炎
? 尿道口水肿,阴唇内侧及阴道口中度水肿,少量脓性分泌物
五、微生物学检查
? 培养鉴定:菌落特点、生化反应、分解底物颜色
变化
? 血清学诊断:
? 冷凝集试验:有 33-76%肺炎支原体感染患者
血液中冷凝集素 (肺炎支原体抗体 )效价有明显
升高,冷凝集试验是检测患者血清中冷凝集素
的一种非特异性试验。其方法是将患者稀释血
清与 O型 Rh阴性红细胞在 4 ℃ 下作凝集试验,
如效价 ≥1:64或双份血清效价呈 4倍以上升高者
为阳性。
立克次体 Rickettsia P326
? 立克次体:是一类微小的杆状或球杆状、
革兰染色阴性,除少数外大多细胞内寄生
的原核细胞型微生物。 1909年 Ricketts首
次观察到这种病原体,后来他因研究斑疹
伤寒不幸感染牺牲,为纪念他做的贡献,
将此类微生物命名为 Rickettsia。
临床意义
? 对人类有致病意义的立克次体:
? 普氏立克次体:流行性斑疹伤寒的病原体
? 莫氏立克次体:地方性斑疹伤寒的病原体
? 恙虫病立克次体:恙虫病的病原体
? Q热柯克斯体,Q热的病原体
? 五日热罗沙马利体:五日热 (战壕热 )
? 汉赛罗沙马利体:杆菌性血管瘤 -血管性紫癜
(BAP)和 猫抓病 的病原体
? 查菲埃立克体、人粒细胞埃立克体:人埃立克
体病的病原体
实验室检查
? 外斐氏试验, 用变形杆菌某些菌株的菌株的菌体
抗原 (OX19 OX2 OXK)代替立克次抗原以检测相应
抗体的凝集试验,即外斐氏试验。抗体效价 ≥1:
160有意义。如晚期血清效价高于早期效价 4倍以
上也有诊断价值。
? 但应注意外斐氏反应不能区别斑疹伤塞群和斑点
热群,而且对群内各种立克次体也无鉴别作用。
? 此外,变形杆菌所致的尿路感染、钩体感染、严
重肝病和怀孕等均可造成假阳性反应。
螺旋体 spirochetes P313
? 螺旋体是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动
活泼的单细胞型微生物。 细菌的相似之处是:具
有与细菌相似的细胞壁,内含脂多糖和胞壁酸,
以二分裂方式繁殖,无定型核(属原核型细胞),
对抗生素敏感;
? 对人类有致病意义的有三个属
? 钩端螺旋体属:钩端螺旋体
? 密螺旋体属:梅毒螺旋体
? 疏螺旋体属,伯氏螺旋体、回归热螺旋体、奋
森螺旋体
模式图
? 三种对人类有致病意义的螺旋体模式图
钩端螺旋体 P316
? 钩端螺旋体( Leptospira) 简称钩体,种类很多,
可分为致病性钩体及非致病性钩体两大类。 致病
性钩体能引起人及动物的钩端螺旋体病,简称钩
体病,是在世界各地都广泛流行的一种人畜共患
病。
? 形态与染色,菌体纤细,长短不一,具有细密而
规则的螺旋, 菌体一端或两端弯曲呈钩状,常为
,C”,“S”等形状 。在 暗视野显微镜下可见钩体
象一串发亮的微细珠粒,运动活泼,可曲屈,前
后移动或围绕长轴作快速旋转。
钩端螺旋体形态
? 菌体纤细,长短不一,具有细密而规则的螺旋,菌体一端或两端弯曲呈钩
状,常为, C”,“S”等形状
钩端螺旋体形态
? 菌体纤细,长短不一,具有细密而规则的螺旋,菌体一端或两端弯曲呈钩
状,常为, C”,“S”等形状
形态与结构特点
? 电镜下钩体为圆柱状结构,最 外层是鞘膜,由
脂多糖和蛋白质组成,其内为胞壁,再 内为浆
膜,在 胞壁与浆膜之间有一根由两条轴丝扭成
的中轴,位于菌体一侧 。钩体是以整个圆柱形
菌体缠绕中轴而成,钩体的胞壁成份与革兰氏
阴性杆菌相似。
? 钩体革兰染色阴性,但较难着色,一般用镀银
染色法,菌体呈黑色至棕褐色,背景灰色至浅
棕色。
培养特性
? 钩体对营养要求不高,在含有血清的 柯氏
( Korthoff) 培养基 上生长,培养 1周左右 可见培
养基由透明变成半透明云雾状 。
微生物学检查
? 显凝试验( MAT),显微镜凝集试验 是目前钩体
病诊断最常用的方法,用标准株或当地常见菌侏
作抗原,分别与病人不同稀释度的血清混合,在
37℃ 作用 2小时,然后滴片作暗视野显微检查。
若待检血清中有某型抗体存在,则在同型抗原孔
中可见钩体凝集成团,形如小蜘蛛,一般病人凝
集效价在 1:400以上或晚期血清比早期血清效价
高 4倍以上有诊断意义。
梅毒螺旋体 Treponema pallidum,TP P320
梅毒是由梅毒螺旋体感染引起的一种慢性
全身性性传播疾病。主要通过性交传染。
本病表现极为复杂,几乎可侵犯全身各器
官,造成多器官的损害。
生物学特性
? 形态与染色特点:梅毒螺旋体 因其透明不
易染色,故称为苍白螺旋体 ; 菌体由细长
微弯曲的密 螺旋构成 。
? 革兰染色不易着色,常用 fontana或镀银
染色法,菌体呈棕褐色 。
? 培养检测:体外不易培养,有毒力的
Nichols株和 Reiter株接种家兔的眼前房
和睾丸可以繁殖。
微生物学检查
? 无菌采集标本
? 检验方法:
? 直接镜检
?暗视野显微镜检查
?fontana或镀银染色法
? 分离培养:
? PCR法检测核酸
? 血清学试验
血清学检查
? 非密螺旋体抗原试验,由于牛心肌的心脂质
与梅毒螺旋体有共同抗原,故多 用牛的心脂
质为抗原检测患者血清中抗脂质抗体 。 本试
验敏感性很高,但特异性稍差,常用作筛选
试验。
? 密螺旋体抗原试验, 用 Nichols株的螺旋体抗
原检测患者体内抗密螺旋体抗体,本试验特
异性和敏感性都极好,但无法区别不同株的
感染和所致疾病的类型,常用作梅毒的确诊
试验。
梅毒血清学检验的标准试验
试验类型 试验名称 (缩写 )
非密螺旋
体抗原
(筛选 )
1性病研究实验室玻片试验 (VDRL)
2不加热血清反应素环状卡片试验 (USR)
3快速血浆反应素试验( RPR)
4甲苯胺红不加热血清试验 (TRUST)
密螺旋体
抗原
(确诊 )
1荧光密梅毒螺旋抗体吸附试验 (FTA-ABS)
2双染色 荧光密梅毒螺旋抗体吸附试验 (FTA-ABSDS)
3抗 梅毒螺旋体抗体的微量血凝试验 (MHA-TP)
4梅毒螺旋体制动试验 (TPI)
5免疫印迹试验 (IBT)
临床意义
? 梅毒来源于美洲。有记载,1493年哥伦布( Columbus,1451-1506) 发现新大陆,
其水手从西印度群岛上感染了梅毒,哥伦布第一次探险后,1497年回到欧洲,其
水手带回去的梅毒很快在欧洲广泛流行。亦有考证在美洲印地安人的骨骼上留有
梅毒病损的遗迹。 1498年梅毒传到印度,1510年传入日本,随后蔓延全世界。大
约于 1505年由印度传入我国广东,当时称为, 广东疮,,, 杨梅疮,,此后梅毒
向内地传播。直到 1905年由德国学者 Schaudinn和 Hoffmann首先发现了梅毒螺旋
体。在梅毒血清试验方面,1906年 Wassermann,Neisser及 Bruck发表了, 梅毒
血清诊断, 论文,开创了以血清试验方法诊断梅毒的新纪元。后世称为, 瓦色曼
氏补体结合试验,,简称, 瓦氏反应, 。 1922年 Kahn改进了检测方法,使用
,沉淀反应, 更增加其敏感性,这就是后世使用的康氏( Kahn) 反应。 1949年,
Nelson和 Mayer发现了使活螺旋体停止运动的梅毒螺旋体制动试验( Treponemal
immobilization test)。 以后又发现梅毒螺旋体血凝试验和荧光梅毒螺旋体抗体
吸收试验。 1989年,聚核酶链反应获诺贝尔化学奖后,90年代初,应用基因诊断
技术诊断梅毒螺旋体感染,该方法具有特异、快速、敏感,从而使梅毒的诊断进
入了划时代阶段。在人类和梅毒作斗争的过程中,人们用过多种方法对梅毒进行
治疗。 1497年以来先后创用了汞剂、碘剂、铋剂、砷剂治疗梅毒,取得了一定的
疗效。 1929年英国学者 Fleming发现了青霉素,1943年 Mahoney,Arnold等把青
霉素用于治疗梅毒,产生了梅毒研究史上划时代贡献,直到现在,梅毒螺旋体对
青霉素仍十分敏感,可以高效快速地治疗梅毒,是最理想的药物。
临床意义
? 在自然状态下梅毒只感染人类,因而人类
是梅毒的唯一宿主。
? 梅毒的传染过程过分为三期,表现为反复
的隐性发病和再发的特点。
一期梅毒
? 有感染史,潜伏期平均 3-4周,典型损害为硬下疳
开始在螺旋体侵入部位出现一红色小丘疹或硬结,
后在外生殖器形成浅在硬结溃疡,呈园形或椭园
形,境界清楚,边缘整齐,如稍挤捏,可有少量
浆液性渗出物,含有大量梅毒螺旋体,为重要传
染源。本期可有淋巴结肿大,但不痛,多经 1个
月左右自然愈合,经长时间的无症状性梅毒后进
入第二期。
? 硬下疳发生 2-3周后,梅毒血清反应开始呈阳性。
一期梅毒
? 在外生殖器形成浅在硬结溃疡,呈园形或椭园形,境界清楚,边缘整齐。
二期梅毒
? 二期梅毒是梅毒螺旋体经淋巴结进入血行引起全
身广泛性损害。除引起皮肤损害外,尚可侵犯内
脏及神经系统。
? 二期梅毒的皮肤损害可分为斑疹、丘疹及脓疱疹,
后者已少见。
? 斑疹,又称玫瑰疹(蔷薇疹),最多见。约占二
期梅毒 70%-80%。对称发生,多先发于躯干,渐
次延及四肢,可在数日内满布全身。
? 本期梅毒血清反应呈强阳性。
二期梅毒
? 斑疹,又称玫瑰疹(蔷薇疹)
二期梅毒
? 斑疹,又称玫瑰疹(蔷薇疹)
二期梅毒
? 斑疹,又称玫瑰疹(蔷薇疹)
三期梅毒
? 三期梅毒又称 晚期梅毒,特征如下:①发生时间
晚(感染后 2-15年),病程长,如不治疗,可长
达 10-20-30年,甚至终生;②症状复杂,可累及
任何组织器官,包括皮肤、粘膜、骨、关节以及
各内脏,较易侵犯神经系统,易与其它疾病混淆,
诊断困难;③体内及皮损中梅毒螺旋体少,传染
力弱,但破坏组织力强,常造成组织缺损,器官
破坏,可致残废,甚至危及生命;④抗梅治疗虽
有疗效,但对已破坏的组织器官则无法修复。⑤
梅毒血清反应不稳定,阴性率可达 30%以上,脑
脊液常有改变。
三期梅毒
? 软骨组织受损
? 胸主动脉瘤
三期梅毒
三期梅毒
? 树胶肿
晚期先天性梅毒
? 眼梅毒
晚期先天性梅毒
? 赫氏齿
? 其它螺旋体内容:自学
? 本学期我上课内容 (所有 powerpoint讲义 )将于近
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学习 (11月 10日后至考试结束 )
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? 李超 2003.11.5