第二十五章 霉形体
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 。
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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
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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。