第二十五章 霉形体
岳 华
西南民族大学
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第一节 概述
霉形体又译作支原体, 是一类无细胞壁的细菌,
细胞柔软, 高度多形性, 能通过细菌滤器, 能
在无细胞的人工培养基中生长繁殖, 含有 DNA
和 RNA,以二分裂或芽生方式繁殖 。
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在固体培养基上形成特征性的 "煎荷包蛋 "状菌落,
基因组中核酸 G+Cmol%比一般细菌低, 对青霉素
有抵抗力 。 霉形体广泛分布于污水, 土壤, 植
物, 动物和人体中, 腐生, 共生或寄生, 常污
染实验室的细胞培养及生物制品, 有 30多种对
人或畜禽有致病性 。
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霉形体在分类上归为柔膜体纲,下设 4目,5科、
8个属。兽医学研究的主要对象为霉形体属
(MyopZasM)及脲原体属的成员。
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柔膜体纲
支原体目
支原体科 无胆甾原体科 螺原体科
支原体属 脲原体属
西南民族大学
1700年发现牛传染性胸膜肺炎的病原,1898年
Nocard等用无细胞人工培养基分离培养成功,
称胸膜肺炎微生物。其后不断从人体、各种动
物、昆虫、植物、土壤及污水中分离到相似的
微生物,统称为类胸膜肺炎微生物。
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生物学性状
霉形体的细胞膜具有三层结构,内、外层主要是
蛋白质,中间层主要是脂质,生长需要胆固醇
的霉形体,其细胞膜脂质中约含 36%的胆固醇,
因此凡能作用于胆固醇的物质,如皂素、洋地
黄苷、二性霉素 B等可破坏霉形体的细胞膜,
使之死亡。而无胆淄原体细胞膜上的胆固醇含
量低,因而上述物质在相同浓度时不能致死无
胆淄原体。
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个体最小
细胞膜
繁殖方式:二分裂,出芽等
特殊结构:荚膜,顶端结构,微丝
染色方法,Giemsa染色 淡紫色
革兰染色阴性
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由于霉形体细胞外围只有柔软的胞浆膜, 故具有
多形性, 可塑性和滤过性 。 常呈球状, 两极状,
环状, 杆状, 有些偶见分枝丝状 。 球形细胞直
径 0.3 ~ 0.8um, 丝 状 细 胞 大 小 0.3 ~
0.4um× 2~ 150um不等 。 在加压情况下, 能通
过孔径 450~ 220nm的滤膜 。 无鞭毛, 有些能滑
动 。 革兰氏染色呈阴性, 通常着色不良, 用姬
姆萨或瑞氏染色良好, 呈淡紫色 。
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培养特性
霉形体的核质与细菌一样,是一个环形双股 DNA,但
分子量比细菌小,仅有大肠杆菌的 1/5,生物合成
能力较弱,营养要求较高,培养霉形体的人工培
养基中除基础营养外需牛心浸液,酵母膏,辅酶 I、
氨基酸等。需要淄醇的霉形体,尚需加 10%~ 20%
的动物血清。为抑制细菌生长,常加入青霉素、
醋酸坨、叠氮钠等药物。
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多数在有氧条件下生长良好,但用固体培养基分
离培养时,在 5%CO2和 95%N2的环境中,生长为
佳,琼脂浓度则以 1%~ 1.5%为宜。适合生长的
pH7.0~ 8.0,脲原体属较低,pH6.0士 0.5,适
宜温度为 36℃ 。
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霉形体生长缓慢, 在琼脂培养基上孵育 2~ 6d,
才长出必须用低倍显微镜才能观察到的微小菌
落, 直径从 10~ 600um不等, 圆形, 透明, 露
滴状, 溶脲脲原体的菌落仅 l0~ 40um,故称 "T”
株 。 霉形体的典型菌落呈 "煎荷包蛋状 ",菌
落中心深入培养基中, 至密, 色暗, 周围长在
培养基表面, 较透明 。
猪肺炎霉形体和肺霉形体等的菌落则不典型,无
中心生长点。
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支原体的“煎蛋样”菌落
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霉形体在液体培养基中生长数量较少,不易见到浑
浊,有时见到小颗粒黏于管壁或沉管底。可在鸡
胚的卵黄囊或绒毛尿囊膜上生长,有些菌株可致
鸡胚死亡。也能在细胞培养中生长,不一定引起
细胞病变,但可 妨碍病毒的细胞培养 。
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抗原结构
抗原结构:细胞膜上的蛋白质和糖脂
各型交叉少
补体结合试验:糖脂
ELISA试验:蛋白质
生长抑制试验( GIT)
代谢抑制试验( MIT) 血清抗体
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抵抗力
比细菌敏感,易被消毒剂灭活
对醋酸铊、结晶紫抵抗力强
对青霉素等耐药
对干扰蛋白质合成抗生素敏感
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支原体与细菌 L型的区别
支原体 L型
在遗传上与细菌无关 与原菌相关, 常可以回复
细胞膜含高浓度固醇 细胞膜不含固醇
在一般培养基中稳定 大多需高渗培养
生长慢, 菌落小, 菌落稍大,
直径 0.1~0.3mm 直径 0.5~1.0mm
液体培养混浊度极低 液体培养有一定混浊度,
可粘附于管壁或管底
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生理生化特性
一般根据对糖类分解利用能力不同,分为两群。
一群能分解葡萄糖及其他多种糖类产酸不产气,
称发酵型 ;另一群不能分解糖,称为非发酵型,
但能利用精氨酸作为碳素和能量来源。仅有少
数几种霉形体例外,二者兼而有之,或均不能
利用。某些糖发酵株能产生 H2O2,在含血液的
培养基中其菌落周围可形成 B型或 a型溶血。少
数株能液化明胶、消化凝固血清或酪蛋白。
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致病性与免疫性
病原性霉形体常常定居于多种动物呼吸道、泌尿
生殖道、消化道黏膜表面、乳腺及眼等,并对
胸腺、腹膜、关节滑液囊膜的间质细胞以及中
枢神经系统的亲和力较强。主要营寄生生活,
部分营腐生生活,单独感染时常常是症状轻微
或无临床表现,当细菌或病毒等继发感染或受
外界不利因素的作用,引起疾病。
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特点是潜伏期长,呈慢性经过,地方性流行,多
具有种的特性。除实验动物的霉形体外,一般
不引起实验动物病变。致猪疾病的霉形体主要
有猪肺炎霉形体等 3种,致禽疾病有禽败血霉
形体、滑液囊霉形体等 3种,致牛、羊疾病的
分别有 8和 7种,详见后面有关内容。
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喘气病
猪呼吸
困难
喘气病猪
肺脏实变
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免疫力:
动物自然发生霉形体病后具有免疫力, 很少发生
再次感染, 例如猪发生霉形体肺炎后保护期至
少 60周, 牛患传染性胸膜肺炎以后免疫保护达
12~ 30个月 。 霉形体感染后, 机体主要引起体
液免疫应答, 可产生 IgM,IgG和 IgA。 霉形体
的疫苗研究比较困难 。
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微生物学诊断
霉形体形态多样,直接镜检意义不大,应取病料进
行分离培养和形态学、生理生化及血清学鉴定。
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1· 分离培养,将无菌病料用液体培养基稀释成乳
剂,再 10倍倍比稀释至 10-5~ 10-6,37℃ 培养 2~
7d。污染的病料可过滤除菌后接种。初代培养末
发生颜色变化时可盲目传代 2~ 3次。多种霉形体
初代分离时在含有 5%~ 10%CO2或 5%CO2加 95%N2的
环境中生长更佳。
固体培养基接种后必须置于高湿环境培养。新分
离菌株在鉴定前必须先进行细菌 L型鉴定和 2~ 3次
克隆、纯化。
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2· 生理生化性状测定 先作毛地黄苷敏感性测定,
以确定分离物是霉形体或无胆淄原体, 再作葡萄
糖, 精氨酸分解试验将其分为发酵葡萄糖和水解
精氨酸两类, 以缩小选用抗血清的范围 。 但种的
鉴定必须用血清学方法最后确定, 这与细菌鉴定
到种只需作生理生化测定不同 。
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3· 血清学鉴定 血清学试验方法中特异性
较强, 敏感性较高, 应用较多的是生长
抑制试验和代谢抑制试验以及表面免疫
荧光试验 。
生长抑制试验 (GIT) 霉形体在固
体培养基上生长可被相应的抗血清所抑
制, 常用圆纸片法 。 在接种被检霉形体
的平板培养基上, 贴上含已知抗血清的
圆纸片, 培养后观察圆纸片周围有无菌
落抑制圈的产生 。 抑制宽度达 2mm以上时
为同种, 无抑制圈为异种 。
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代谢抑制试验 (MIT) 霉形体的代谢活性可
被相应的抗血清所抑制。常用的有发酵抑制试
验 (FIT)、精氨酸代谢抑制试验 (AIT)以及脲
酶代谢抑制试验。 FIT是将霉形体接种于含葡
萄活性是否被抑制。可根据指示剂色调变化判
定葡萄糖分解的抑制程度。 AIT是将霉形体接
种于含精氨酸加指示剂的液体培养基中,能分
解精氨酸使培养基变碱者,可因加入相应的抗
血清所抑制。
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表面免疫荧光法 (epi-IF) 用已知抗血清制成荧
光抗体,直接染色琼脂块上的霉形体菌落,在
入射式光源荧光显微镜下观察菌落的特异性荧
光。也可用抗血清与菌落反应后再用荧光标记
的抗抗体染色。此法特异性和敏感性与 KIT法
一样,但简单、省时。
上述 3种血清学方法是国际细菌分类委员会霉形
体分类分会推荐使用的标准方法。近年来研究
应用 PCR技术进行霉形体的检测,例如以特异
性引物扩增脲酶基因。
岳 华
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第一节 概述
霉形体又译作支原体, 是一类无细胞壁的细菌,
细胞柔软, 高度多形性, 能通过细菌滤器, 能
在无细胞的人工培养基中生长繁殖, 含有 DNA
和 RNA,以二分裂或芽生方式繁殖 。
西南民族大学
在固体培养基上形成特征性的 "煎荷包蛋 "状菌落,
基因组中核酸 G+Cmol%比一般细菌低, 对青霉素
有抵抗力 。 霉形体广泛分布于污水, 土壤, 植
物, 动物和人体中, 腐生, 共生或寄生, 常污
染实验室的细胞培养及生物制品, 有 30多种对
人或畜禽有致病性 。
西南民族大学
霉形体在分类上归为柔膜体纲,下设 4目,5科、
8个属。兽医学研究的主要对象为霉形体属
(MyopZasM)及脲原体属的成员。
西南民族大学
柔膜体纲
支原体目
支原体科 无胆甾原体科 螺原体科
支原体属 脲原体属
西南民族大学
1700年发现牛传染性胸膜肺炎的病原,1898年
Nocard等用无细胞人工培养基分离培养成功,
称胸膜肺炎微生物。其后不断从人体、各种动
物、昆虫、植物、土壤及污水中分离到相似的
微生物,统称为类胸膜肺炎微生物。
西南民族大学
生物学性状
霉形体的细胞膜具有三层结构,内、外层主要是
蛋白质,中间层主要是脂质,生长需要胆固醇
的霉形体,其细胞膜脂质中约含 36%的胆固醇,
因此凡能作用于胆固醇的物质,如皂素、洋地
黄苷、二性霉素 B等可破坏霉形体的细胞膜,
使之死亡。而无胆淄原体细胞膜上的胆固醇含
量低,因而上述物质在相同浓度时不能致死无
胆淄原体。
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个体最小
细胞膜
繁殖方式:二分裂,出芽等
特殊结构:荚膜,顶端结构,微丝
染色方法,Giemsa染色 淡紫色
革兰染色阴性
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由于霉形体细胞外围只有柔软的胞浆膜, 故具有
多形性, 可塑性和滤过性 。 常呈球状, 两极状,
环状, 杆状, 有些偶见分枝丝状 。 球形细胞直
径 0.3 ~ 0.8um, 丝 状 细 胞 大 小 0.3 ~
0.4um× 2~ 150um不等 。 在加压情况下, 能通
过孔径 450~ 220nm的滤膜 。 无鞭毛, 有些能滑
动 。 革兰氏染色呈阴性, 通常着色不良, 用姬
姆萨或瑞氏染色良好, 呈淡紫色 。
西南民族大学
培养特性
霉形体的核质与细菌一样,是一个环形双股 DNA,但
分子量比细菌小,仅有大肠杆菌的 1/5,生物合成
能力较弱,营养要求较高,培养霉形体的人工培
养基中除基础营养外需牛心浸液,酵母膏,辅酶 I、
氨基酸等。需要淄醇的霉形体,尚需加 10%~ 20%
的动物血清。为抑制细菌生长,常加入青霉素、
醋酸坨、叠氮钠等药物。
西南民族大学
多数在有氧条件下生长良好,但用固体培养基分
离培养时,在 5%CO2和 95%N2的环境中,生长为
佳,琼脂浓度则以 1%~ 1.5%为宜。适合生长的
pH7.0~ 8.0,脲原体属较低,pH6.0士 0.5,适
宜温度为 36℃ 。
西南民族大学
霉形体生长缓慢, 在琼脂培养基上孵育 2~ 6d,
才长出必须用低倍显微镜才能观察到的微小菌
落, 直径从 10~ 600um不等, 圆形, 透明, 露
滴状, 溶脲脲原体的菌落仅 l0~ 40um,故称 "T”
株 。 霉形体的典型菌落呈 "煎荷包蛋状 ",菌
落中心深入培养基中, 至密, 色暗, 周围长在
培养基表面, 较透明 。
猪肺炎霉形体和肺霉形体等的菌落则不典型,无
中心生长点。
西南民族大学
支原体的“煎蛋样”菌落
西南民族大学
霉形体在液体培养基中生长数量较少,不易见到浑
浊,有时见到小颗粒黏于管壁或沉管底。可在鸡
胚的卵黄囊或绒毛尿囊膜上生长,有些菌株可致
鸡胚死亡。也能在细胞培养中生长,不一定引起
细胞病变,但可 妨碍病毒的细胞培养 。
西南民族大学
抗原结构
抗原结构:细胞膜上的蛋白质和糖脂
各型交叉少
补体结合试验:糖脂
ELISA试验:蛋白质
生长抑制试验( GIT)
代谢抑制试验( MIT) 血清抗体
西南民族大学
抵抗力
比细菌敏感,易被消毒剂灭活
对醋酸铊、结晶紫抵抗力强
对青霉素等耐药
对干扰蛋白质合成抗生素敏感
西南民族大学
支原体与细菌 L型的区别
支原体 L型
在遗传上与细菌无关 与原菌相关, 常可以回复
细胞膜含高浓度固醇 细胞膜不含固醇
在一般培养基中稳定 大多需高渗培养
生长慢, 菌落小, 菌落稍大,
直径 0.1~0.3mm 直径 0.5~1.0mm
液体培养混浊度极低 液体培养有一定混浊度,
可粘附于管壁或管底
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生理生化特性
一般根据对糖类分解利用能力不同,分为两群。
一群能分解葡萄糖及其他多种糖类产酸不产气,
称发酵型 ;另一群不能分解糖,称为非发酵型,
但能利用精氨酸作为碳素和能量来源。仅有少
数几种霉形体例外,二者兼而有之,或均不能
利用。某些糖发酵株能产生 H2O2,在含血液的
培养基中其菌落周围可形成 B型或 a型溶血。少
数株能液化明胶、消化凝固血清或酪蛋白。
西南民族大学
致病性与免疫性
病原性霉形体常常定居于多种动物呼吸道、泌尿
生殖道、消化道黏膜表面、乳腺及眼等,并对
胸腺、腹膜、关节滑液囊膜的间质细胞以及中
枢神经系统的亲和力较强。主要营寄生生活,
部分营腐生生活,单独感染时常常是症状轻微
或无临床表现,当细菌或病毒等继发感染或受
外界不利因素的作用,引起疾病。
西南民族大学
特点是潜伏期长,呈慢性经过,地方性流行,多
具有种的特性。除实验动物的霉形体外,一般
不引起实验动物病变。致猪疾病的霉形体主要
有猪肺炎霉形体等 3种,致禽疾病有禽败血霉
形体、滑液囊霉形体等 3种,致牛、羊疾病的
分别有 8和 7种,详见后面有关内容。
西南民族大学
喘气病
猪呼吸
困难
喘气病猪
肺脏实变
西南民族大学
免疫力:
动物自然发生霉形体病后具有免疫力, 很少发生
再次感染, 例如猪发生霉形体肺炎后保护期至
少 60周, 牛患传染性胸膜肺炎以后免疫保护达
12~ 30个月 。 霉形体感染后, 机体主要引起体
液免疫应答, 可产生 IgM,IgG和 IgA。 霉形体
的疫苗研究比较困难 。
西南民族大学
微生物学诊断
霉形体形态多样,直接镜检意义不大,应取病料进
行分离培养和形态学、生理生化及血清学鉴定。
西南民族大学
1· 分离培养,将无菌病料用液体培养基稀释成乳
剂,再 10倍倍比稀释至 10-5~ 10-6,37℃ 培养 2~
7d。污染的病料可过滤除菌后接种。初代培养末
发生颜色变化时可盲目传代 2~ 3次。多种霉形体
初代分离时在含有 5%~ 10%CO2或 5%CO2加 95%N2的
环境中生长更佳。
固体培养基接种后必须置于高湿环境培养。新分
离菌株在鉴定前必须先进行细菌 L型鉴定和 2~ 3次
克隆、纯化。
西南民族大学
2· 生理生化性状测定 先作毛地黄苷敏感性测定,
以确定分离物是霉形体或无胆淄原体, 再作葡萄
糖, 精氨酸分解试验将其分为发酵葡萄糖和水解
精氨酸两类, 以缩小选用抗血清的范围 。 但种的
鉴定必须用血清学方法最后确定, 这与细菌鉴定
到种只需作生理生化测定不同 。
西南民族大学
3· 血清学鉴定 血清学试验方法中特异性
较强, 敏感性较高, 应用较多的是生长
抑制试验和代谢抑制试验以及表面免疫
荧光试验 。
生长抑制试验 (GIT) 霉形体在固
体培养基上生长可被相应的抗血清所抑
制, 常用圆纸片法 。 在接种被检霉形体
的平板培养基上, 贴上含已知抗血清的
圆纸片, 培养后观察圆纸片周围有无菌
落抑制圈的产生 。 抑制宽度达 2mm以上时
为同种, 无抑制圈为异种 。
西南民族大学
代谢抑制试验 (MIT) 霉形体的代谢活性可
被相应的抗血清所抑制。常用的有发酵抑制试
验 (FIT)、精氨酸代谢抑制试验 (AIT)以及脲
酶代谢抑制试验。 FIT是将霉形体接种于含葡
萄活性是否被抑制。可根据指示剂色调变化判
定葡萄糖分解的抑制程度。 AIT是将霉形体接
种于含精氨酸加指示剂的液体培养基中,能分
解精氨酸使培养基变碱者,可因加入相应的抗
血清所抑制。
西南民族大学
表面免疫荧光法 (epi-IF) 用已知抗血清制成荧
光抗体,直接染色琼脂块上的霉形体菌落,在
入射式光源荧光显微镜下观察菌落的特异性荧
光。也可用抗血清与菌落反应后再用荧光标记
的抗抗体染色。此法特异性和敏感性与 KIT法
一样,但简单、省时。
上述 3种血清学方法是国际细菌分类委员会霉形
体分类分会推荐使用的标准方法。近年来研究
应用 PCR技术进行霉形体的检测,例如以特异
性引物扩增脲酶基因。