厌氧菌
病原生物学教研室
梭菌属 (Clostridium)
是一群专性厌氧、能形成芽胞,G+ 的粗大杆菌。
它们广泛分布于自然界的土壤中,有些可寄生在
动物和人体的肠道内。模式种为丁酸梭菌 (C.butyricum)。
破伤风梭菌 (C.tetani),破伤风;
产气荚膜梭菌 (C.perfringens),气性坏疽;
肉毒梭菌 (C.botulinum),肉毒中毒;
艰难梭菌 (C.difficile),假膜性结肠炎。
生物学性状
?形态与染色
生物学性状
?培养特性
破伤风梭菌
平板培养基:不规则菌落;
肉渣培养基:肉渣部分被消化,微变黑;
肉毒梭菌 (C.botulinum)
平板培养基:不规则菌落;
肉渣培养基:肉渣被消化,有恶臭。
产气荚膜梭菌
血平板培养基:繁殖极快,有双环溶血
内 -----窄的乙型溶血环;
外 -----宽的半溶血环;
肉渣培养基:不消化肉渣,粉红色;
牛乳培养基:汹涌发 酵 (stormy fermentation) ;
生物学性状
?培养特性
生物学性状
?抵抗力
繁殖体的抵抗力与一般细菌相似。但芽胞抵抗力
很强,能耐煮沸 15~ 90min,5%石炭酸经 15h才能杀灭,
芽胞在土壤中可存活数十年。
破伤风梭菌
?致病物质
破伤风痉挛毒素 (tetanospasmin),
1) 一种强毒性蛋白质, 不耐热, 可被肠道蛋白酶破坏 。
2) 由细菌质粒编码, 由两条肽链借二硫键联结而成,
α 轻链:具有毒性作用;
β 重键:能与神经节苷脂 (ganglioside) 结合;
3) 神经毒素, 对脑干神经和脊髓前角细胞有高度亲合力 。
4) 毒性极强, 每毫克纯化的结晶可杀死 2000万只小鼠 。
具有免疫原性, 经 0.3%甲醛作用 4w后脱毒成为类毒素 。
致病性与 免疫性
致病性与 免疫性
?致病条件
1)伤口深而窄;
2)混有泥土、异物,坏死组织较多、局部组织缺血;
3)同时伴有需氧菌混合感染。
致病性与 免疫性 ?发病机理
破伤风梭菌及芽胞 机体 局部生长繁殖 外毒素
脊髓前角,并可到达脑干 封闭抑制性突触的
介质释放 伸肌、屈肌同时强烈收缩 强直痉挛
伤口附近肌肉痉挛,
嚼肌痉挛 (引起牙关紧闭和吞咽困难 );
躯干及四肢肌肉强直 (呈特有的角弓反张体征 );
膈肌痉挛,呼吸困难 窒息而死 。
创伤
神经纤维的间隙
淋巴液和血液
致病性与 免疫性
?免疫性
破伤风免疫是典型的抗毒素免疫,
微量毒素即可致病,不足以引起免疫;并且毒素迅速与神经
组织牢固结合,不能有效地刺激免疫系统引起免疫应答。
有效地获得抗毒素的途径是通过类毒素的预防注射而获得的
自动免疫,或通过注入大剂量抗毒素而获得的被动免疫。
破伤风的临床诊断主要结合创伤史和观察特有的
体征。微生物学检查对早期诊断意义不大,一般不做。
必要时可取伤口渗出物或坏死组织涂片染色镜检
及厌氧菌培养,并以培养物滤液做动物试验,以确定
有无毒素产生。
微生物学检查法
1.人工自动免疫 注射精制破伤风 类毒素 。
( 1) 平时, 对部队战士, 建筑工人及其他易受外伤的人群, 2次基础
免疫 /第一年; 1年后加强免疫 1次;加强免疫 1次 /5~ 10年 。
满 3个月至 6岁儿童,白 -百 -破 (DPT)3联疫苗, 3次, 4~ 6w/次 。
孕妇,预防新生儿破伤风 。
( 2) 患者愈后 /早期接受治疗者,注射类毒素 -----获得有效免疫 。
2.人工被动免疫 注射破伤风 抗毒素 (tetanus antitoxin,TAT)。
(1)紧急预防 肌肉注射 1500~ 3000单位 TAT(防止血清过敏反应 )。
(2)特异治疗 早期足量用 TAT治疗 。 一般须用 10~ 20万单位 。
3.抗生素的使用
大剂量青霉素或甲硝唑能有效地抑制破伤风梭菌在局部病灶繁殖,
并对混合感染的细菌也有作用 。
防治原则
产气荚膜梭菌
产气荚膜梭菌产生的毒素和酶类
毒素或者酶类
生物学活性
α 毒素(卵磷脂酶) 增加血管通透性, 溶解红细胞, 血
小板
β 毒素 组织坏死作用 ε 毒素
具有通透酶活性
ι 毒素
组织坏死作用, ADP的核糖基化作用
δ 毒素
溶解红细胞
θ 毒素 溶血毒性和细胞毒活性
κ 毒素(胶原酶) 胶原酶和明胶酶活性
λ 毒素
蛋白酶活性
μ 毒素(透明质酸酶) 透明质酸酶活性
ν 毒素
脱氧核糖核酸酶活性, 溶血毒性
肠毒素
增加肠粘膜细胞通透性
神经氨酸酶
改变神经细胞表面的神经节苷脂受
体、促进毛细血管血栓形成
?致病物质
致病性
致病性
?所致疾病
气性坏疽 (gas gangrene),气性坏疽是严重的创伤感染性疾病,
以局部组织坏死、气肿、水肿、恶臭及全身中毒为特征。
细菌 8~ 48h内迅速繁殖 周围正常组织
(不入血)
分解肌肉和组织中的糖类 大量气体 气肿
影响血液供应 组织坏死。
食物中毒,A型产气荚膜梭菌所产生的肠毒素可引起食物中毒。
伤口 酶
毒素
气性坏疽发病急剧,后果严重,需要尽早准确的做出微生
物学诊断,争取早期治疗,
标本 镜检:可发现 G+ 大杆菌,并伴有其他杂菌和少量形态
不规则的白细胞。
培养基 厌氧培养 进一步鉴定,
牛乳培养基
生化反应
动物实验
微生物学检查法
预防措施主要是外科处理,
1)及时处理伤口,扩创、局部用 H2O2反复冲洗,切
除感染及坏死组织;
2)早期可用多价抗毒素血清;
3)同时使用抗生素抑制细菌繁殖。
由于该菌在环境中很快形成芽胞,故必须严密隔
离病人,并对所用器械及敷料彻底灭菌,避免在医院
内传播。
防治原则
肉毒梭菌
?致病物质
肉毒毒素,
根据 Ag不同可将肉毒杆菌分为 A,B,C1,C2,D、
E,F和 G等 8个型。对人致病的主要是 A,B,E三个型。
肉毒毒素具有嗜神经性,进入机体后作用于脑及周围
神经末梢的神经肌肉接头处,阻止乙酰胆碱的释放,导致
肌肉麻痹。
眼部肌肉麻痹 (出现复视、斜视、眼睑下垂、瞳孔散大 );
进而咽部肌肉麻痹(出现吞咽困难、言语不清和呼吸困难);
若继续发展终因呼吸肌、心肌麻痹而死亡。
致病性
?所致疾病 肉毒中毒
1.食物肉毒中毒 毒素性食物中毒 。
食入肉毒毒素后, 经几小时至 3d左右潜伏期, 病人开
始出现恶心, 呕吐, 头晕, 头痛, 乏力 。 继而出现特有
的神经麻痹症状和体征 。
2.婴儿肉毒中毒
婴儿因喂食有该菌芽胞污染的蜂蜜或其他食物而感染
致病 。
3.创伤肉毒中毒
肉毒梭菌的芽胞污染了创伤后,如果局部具备厌氧
条件,芽胞发芽形成繁殖体而产生毒素,毒素被吸收后
致病性
动物试验检出毒素,
第 1组:小鼠腹腔注入上清液各 0.5ml。 如有毒素,一般
于 1~ 2d出现四肢麻痹、眼睑下垂等中毒症状,
最后死于心力衰竭和呼吸困难;
第 2组:小鼠注射煮沸的上清液,一般不发病;
第 3组:小鼠注射不加热上清液 + 多价肉毒抗血清,观
察保护作用。如用分型抗毒素还可确定毒素型别。
微生物学检查法
预防主要是加强食品管理和监督,定期抽样检查。
食品进食前加热煮沸即可破坏毒素。
治疗应尽早注射 A,B,E3型多价抗血清;同时加
强护理及对症治疗。
防治原则
艰难梭菌
艰难梭菌 (C.difficile)为 G+ 粗大杆菌,芽胞呈卵圆
形位于菌体近极端。
常规厌氧培养生长不好,对培养基的要求较高,
故名。常用的培养基是以蛋黄 -果糖琼脂为基础培养基,
加入环丝氨酸和头孢西丁作为选择剂。
艰难梭菌是人类肠道中的正常菌群,但数量不多。
当长期使用氨苄青霉素、头孢菌素、红霉素、氯林可
霉素以及抗肿瘤化学制剂,肠道中的乳杆菌、双歧杆
菌及真菌对艰难梭菌的拮抗作用受到影响,耐药的艰
难梭菌可因药物的选择作用而大量繁殖后产生毒素致
病,引发
抗生素相关性腹泻 (antibiotic-associated diarrhea);
假膜性结肠炎 (pseudomembranous colitis)。
临床表现为严重腹泻、腹痛、伴有全身中毒症状,
常并发有毒素性巨结肠的形成。
治疗可用万古霉素或甲硝唑,并口服调整正常菌
群的制剂 。
拟杆菌属
生物学性状
G- 杆菌, 长短不一, 呈多形性 。
牛心脑浸液血琼脂平板上厌氧培养 。
本属模式种为脆弱拟杆菌 (B.fragilis)。
致 病 性
? 致病物质
内毒素, 荚膜, 菌毛以及所产生的肝素酶和胶原酶 。
肝素酶可降解肝素, 促进凝血, 有利于血栓性静脉
炎和迁徙性脓肿的形成, 胶原酶则有利于细菌的扩散 。
拟杆菌主要引起颅内, 腹腔和盆腔的感染 。
? 致病条件
① 屏障作用受损手术、拔牙和穿孔等使细菌侵入非正
常寄居的部位;
② 菌群失调长期使用抗生素使体内一种或几种厌氧菌
得到优势增长,破坏了正常菌群的平衡。如脆弱拟杆
菌对氨基糖苷类抗生素有耐药性;
③ 抵抗力降低在治疗中使用激素、免疫抑制剂或 X线,
恶性肿瘤、糖尿病和大面积烧伤等均可造成免疫功能
下降;
④ 局部组织供血障碍 如血管损伤、造成局部厌氧微环
境,有助于厌氧菌生长繁殖。
致 病 性
?感染特点
① 感染部位接近粘膜表面 发生在口腔、鼻窦、鼻咽
部、胸腔、腹腔和肛门会阴附近的炎症、脓疡及其他
深部脓疡;
② 分泌物为血性或黑色,并有恶臭;
③ 分泌物直接涂片镜检可见到细菌;而一般培养则无
细菌生长;
④ 长期使用氨基糖苷类抗生素如链霉素、卡那霉素、
新霉素、庆大霉素等治疗无效。
致 病 性