需氧杆菌
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39
•荚膜多肽抗原： --与毒力有关，有抗吞噬作用，有利于细菌生长和扩散 --荚膜肿胀试验，对本菌鉴定有意义
•芽胞抗原： --有免疫原性和血清学诊断价值
40
二、致病性与免疫性
毒活疫苗
26
Koch's Postulates • The microorganism must be detectable in the infected host at
every stage of the disease. • The microorganism must be isolated from the diseased host
and grown in pure culture. • When susceptible, healthy animals are infected with pathogens
from the pure culture, the specific symptoms of the disease must occur. • The microorganism must be re-isolated from the diseased animal and correspond to the original microorganism in pure culture.
• 结果：
锡克试验（Schick test）
毒素＋抗毒素＝中和反应 皮内注射 毒素——试验侧 加热破坏的毒素——对照侧 观察4天到1周
• 应用： 检查机体对白喉的免疫力
预防接种前的筛选与接种后效果观察
流行病学调查
15
三、微生物学检查法
患者或带菌者咽喉、鼻咽拭子等
直接涂片染色
镜检（革兰染 色+异染颗粒 染色）
B.anthracis close up of colonies on blood Agar CDC Public Health Image Library No:1897
Typical tenacity of B. anthracis colony when teased with a loop CDC Public Health Image Library No. 1882
8
二、致病性与免疫性
1. 致病物质
（1）白喉毒素diphtherotoxin：具有高度抗原性及强烈的细胞毒作用，能抑制
敏感细胞的蛋白质合成。 ü A链—抑制细胞蛋白质合成，引起组织坏死和病变。 ü B链—本身无毒性，可协助A链进入易感细胞，是诱导 产生抗毒素的部位
9
白喉毒素由β棒状杆菌噬菌体编码
需氧杆菌
Aerobic Bacillus
1
需氧杆菌 Aerobic Bacillus
白喉棒状杆菌
Corynebacterium diphtheriae
百日咳鲍特菌
Bordetella pertussis
炭疽芽孢杆菌
Bacillus anthracis
2
第一节 白喉棒状杆菌
(Corynebacterium diphtheriae)
20
3. 变异
• 常发生光滑型到粗糙的相变异。有4个相： • Ⅰ相为光滑型，菌落光滑，有荚膜，毒力强；Ⅳ相为
粗糙型，菌落粗糙，无荚膜，无毒力；Ⅱ、Ⅲ相为过 渡相。 • 一般在疾病急性期分离的细菌为Ⅰ相，疾病晚期和多 次传代培养，可出现Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ相的变异。 • 发生这种变异时，细菌形态、菌落、溶血性、抗原结 构和致病力等均出现变异。制备菌苗时应选用I相菌株 。
下方法杀菌： • 1：2500碘 (10min)、3%H2O2 (1h)、4%高锰酸钾（15min）
、0.5%过氧乙酸（10min） --对磺胺、青霉素、链霉素、四环素、红霉素、氯酶素均敏感
38
4.抗原构造
• 菌体多糖抗原： --与毒力无关，耐热、耐腐败，长时间煮沸仍能与特 异性抗体发生环状沉淀反应（Ascoli热沉淀反应）。 --特异性不高，能与其他需氧芽胞杆菌、14型肺炎链 球菌、人A血型抗原发生交叉反应。
5
3. 生化反应
根据对亚碲酸钾的还原能力、菌落形态即及生化 反应特点可划分为3种类型： • 重型：菌落较大、灰色、能分解淀粉、不溶血； • 轻型：菌落小、黑色、不分解淀粉、能溶血； • 中间型：菌落中间黑色边缘灰色、不分解淀粉、 不溶血。 我国以轻型为多见。3种类型产毒株均能使人致病， 疾病的轻重与细菌型别无明显关系，但在不同年 份和地区的流行中，型别分布不同，型别鉴定有 助于掌握白喉棒状杆菌流行规律，对制定预防措 施有指导意义。
吕氏血清斜面 35℃12～18h
涂片染色镜检 (革兰染色和异 染颗粒染色）
亚碲酸钾BAP、 BAP35℃1
35℃24～48h
6-18h
观察菌落 特点
吕氏血清斜面
涂片染色镜检 生化反应 毒力试验 豚鼠试验、Elek平板毒力试验
16
Elek plate
/archives/b040/5760_2.html
白喉毒素作用靶点心肌和神经细胞
the action of diphtheria toxin
10
（2） 索状因子cord factor：细菌表面的毒性糖脂，破坏哺乳动
物细胞线粒体，影响细胞呼吸和磷酸化
（3） K抗原：菌体细胞壁外面的不耐热糖蛋白，抗吞噬、利于
细菌在粘膜表面定植
/a0_31_80_01300000145751121203809049985_jpg.html?prd=zhengwenye_left_neirong_tupian
11
2. 致病性
白喉棒状杆菌 飞沫、污染物品 （鼻咽腔）
鼻 咽喉 气管
外毒素入血
局部细菌和毒素 的作用
2-7天潜伏期
坏死性组织 渗出的纤维素 白细胞 大量细菌
灰白色假膜
心肌 心肌炎
毒血症
粘膜水肿及假膜
脱落，引起呼吸
道阻塞，甚至窒
肝 肾上腺 外周神经 息死亡。
肝小叶 肾上腺功 软腭麻痹 坏死 能障碍 声嘶
23
2.致病性
• 易感者：5岁以下儿童，易感儿童接触病人后发病率接近90%， 1岁以下患儿病死率高。 • 传染源：带菌者和患者 • 传播途径：呼吸道、飞沫 • 临床症状：
• 卡他期：1~2w，细菌此时在气管和支气管粘膜上大量繁 殖并随飞沫排出，传染性最强 。 • 痉咳期：1~6w，鸡鸣样吼声 • 恢复期：数周至数月，故称百日咳
• “7月28日晚10时左右，我们接到沈阳市传染病院报告 ，称中国医科大学附属第一医院移交过来一个病人，怀 疑是皮肤炭疽。”
31
医生介绍患者病情
32
2011年
33
一、生物学性状
1. 形态染色：革兰阳性 大杆菌，无鞭毛，有毒株有荚膜。 芽孢椭圆形位于菌体中央。菌体两端平切，排列呈 “竹节状”。
/ddimg/uploadimg/20050612/173145444.jpg
炭疽芽胞杆菌 亚甲基蓝染色 ×1000
34
2. 培养特性：营养要求不高，在普通平板上生长良好，形 成粗糙、干燥、灰白色菌落
• 血琼脂平板
– 形态为：灰白色、半透明、中等大小，常不规则，玻璃样，周 围无溶血环。
– 12～15h不溶血，18～24h轻微溶血
– 其他需氧芽胞杆菌大多溶血明显而快速
• 含NaHCO3的血琼脂平板：有毒株形成粘液型菌落，无毒 株形成粗糙型菌落
17
四、防治原则
预防 人工主动免疫：儿童接种白百破三联疫苗，DTP
DTP:白喉类毒素、百日咳灭活菌苗、破伤风类毒素 人工被动免疫：肌肉注射白喉抗毒素
药物治疗 注射青霉素或口服红霉素
18
第二节 百日咳鲍特菌
Bordetella pertussis
一、生物学性状
1.形态染色：卵圆形短小杆菌，G-，两端着色较 深。无鞭毛和芽胞。光滑型菌株有荚膜和菌毛。
在含有0.05U/ml青霉素液体培养基中培养，使菌体呈 串珠状，有鉴别意义
37
3. 抵抗力
--芽胞抵抗力很强，煮沸10min或干热140℃ 3h才能杀灭 --在干燥土壤中或皮毛中常温下存活数十年致病力不减，牧场一
旦污染，传染性可持续数十年 --芽胞对化学消毒剂抵抗力不一，对碘和氧化剂较敏感，常用以
/picture/detail/a07a988223409630a4c5b0b76e00be2f8acfbd77
19
2.培养特点
专性需氧。最适温度37℃， pH6.8~7.0。 初次分离营养要求高，常用 含甘油、马铃薯、血液的鲍 金(Bordet-Gengou)培养基， 3~5d形成细小、光滑、银灰 色、不透明珍珠状菌落，周 围有模糊的溶血环。
27
流行概况
1、世界概况：散布于世界各地，尤以南美洲、亚洲及非 洲等牧区较多见，为一种自然疫源性疾病，呈地方性流 行。
2、国内概况：我国自然疫源地分布广泛，炭疽病例时有 发生，近五年来，全国每年发病数波动在400—1000人, 主要集中在贵州、新疆、甘肃、四川、广西、云南等西 部地区。
3、炭疽杆菌可以被用来作为生物武器，因此。炭疽防控 常常被作为生物恐怖防范的主要内容之一。
6
4 . 变异 – 形态变异 – 菌落变异
• 可由S型变为R型。
– 毒力变异
无毒株
β－棒状杆菌噬菌体(tox+)
溶原性细菌
产生白喉毒素
7
5. 抵抗力 – 在衣物、床单、儿童玩具等各种物品上可存活 数日至数周。 – 在干燥的假膜中能存活3个月以上。 – 对湿热的抵抗力不强，100℃加热1min或58℃加 热10min即可杀死该菌。 – 对一般消毒剂敏感，5%石炭酸、5%来苏儿作 用10min可将其杀死。对青霉素及多数广谱抗生 素敏感，但对磺胺不敏感。
3. 免疫力：持久，很少再次感染。SIgA阻止细菌黏附
24
三、防治原则
1. 隔离病人，隔离期自发病起7周。 2. 主动免疫
白百破三联菌苗。（白喉类毒素、百 日咳死菌苗、破伤风类毒素，DPT) 3. 治疗可用红霉素、氨苄青霉素等。
25
第三节 炭疽芽孢杆菌
Bacillus anthracis
• 1876年德国医生柯赫分离获得纯培养，柯赫法则验证 • 人类历史上发现的第一个病原菌 • 1881年法国学者巴斯德研制成功人类历史上第一个减
一、生物学性状
1. 形态染色：G+，菌体细长微弯，一端或两端膨大成棒状。 无荚膜、无鞭毛、不形成芽胞。 用美蓝染色时可见菌体 内 “ 异染颗粒”，主要成分是多磷酸盐和核糖核酸 。
3
异染颗粒是白喉棒状杆菌形态特征之一，有鉴定意义。
白喉杆菌革兰氏染色
白喉杆菌异染颗粒
4
2. 培养特性：常用含有凝固血清的吕氏培养基培养，生 长迅速，细小灰白菌落，异染颗粒明显。常用的选择 和鉴别培养基为含 0.03%～0.04% 亚碲酸钾血琼脂培 养基，黑色菌落。
2001年9.11恐怖袭击事件
29
美国的炭疽芽孢恐怖事件
Bob Stevens Died from anthrax
病例23，死亡5
30
2005年沈阳市郊炭疽病疫情
• 7月18日，王吉林像往常一样，请本村的赵连科宰杀了 一头自家饲养的牛。7月22日，他记得好像被蚊子叮了 一口，挠了挠没理会，可是不久就开始发热，皮肤也感 到不舒服。王吉林决定赴沈阳看病。
21
4.抵抗力弱 56℃，30min 或日光照射1h均可杀灭 在干燥的尘埃中可存活3d。 对多粘菌素、红霉素、氨苄西林敏感。 对青霉素不敏感。
22
二、致病性与免疫性
1. 致病物质
荚膜、菌毛、LPS，另外还有多种生物活性物质： 百日咳毒素（pertussigen）：A-B结构外毒素，具有很高的生物学活 性，可使呼吸道分泌物增多、淋巴细胞增多、抑制巨嗜细胞的吞噬功 能、并使细菌粘附在气管和支气管纤毛上皮细胞表面生长，造成细胞 的损伤和坏死而出现阵发性咳嗽。 腺苷酸环化酶毒素：促进粘液分泌 丝状红细胞凝集素：介导细菌对纤毛上皮细胞的黏附 气管细胞毒素：低浓度使纤毛摆动淤滞、高浓度使细胞坏死脱落 皮肤坏死毒素：局部组织缺血坏死
12
图1. 咽后壁特征性假膜
图2. 公牛颈
颈部及颌下淋巴结极度肿大，周围组织肿胀
13
3. 免疫性
痊愈或隐性感染后：可获牢固免疫 新生儿：通过胎盘或初乳获得抗体 儿童和青少年：通过预防接种获得抗体
调查人群对白喉的免疫力： 锡克试验（Schick’s test）
14
• 原理： • 方法：
•荚膜多肽抗原： --与毒力有关，有抗吞噬作用，有利于细菌生长和扩散 --荚膜肿胀试验，对本菌鉴定有意义
•芽胞抗原： --有免疫原性和血清学诊断价值
40
二、致病性与免疫性
毒活疫苗
26
Koch's Postulates • The microorganism must be detectable in the infected host at
every stage of the disease. • The microorganism must be isolated from the diseased host
and grown in pure culture. • When susceptible, healthy animals are infected with pathogens
from the pure culture, the specific symptoms of the disease must occur. • The microorganism must be re-isolated from the diseased animal and correspond to the original microorganism in pure culture.
• 结果：
锡克试验（Schick test）
毒素＋抗毒素＝中和反应 皮内注射 毒素——试验侧 加热破坏的毒素——对照侧 观察4天到1周
• 应用： 检查机体对白喉的免疫力
预防接种前的筛选与接种后效果观察
流行病学调查
15
三、微生物学检查法
患者或带菌者咽喉、鼻咽拭子等
直接涂片染色
镜检（革兰染 色+异染颗粒 染色）
B.anthracis close up of colonies on blood Agar CDC Public Health Image Library No:1897
Typical tenacity of B. anthracis colony when teased with a loop CDC Public Health Image Library No. 1882
8
二、致病性与免疫性
1. 致病物质
（1）白喉毒素diphtherotoxin：具有高度抗原性及强烈的细胞毒作用，能抑制
敏感细胞的蛋白质合成。 ü A链—抑制细胞蛋白质合成，引起组织坏死和病变。 ü B链—本身无毒性，可协助A链进入易感细胞，是诱导 产生抗毒素的部位
9
白喉毒素由β棒状杆菌噬菌体编码
需氧杆菌
Aerobic Bacillus
1
需氧杆菌 Aerobic Bacillus
白喉棒状杆菌
Corynebacterium diphtheriae
百日咳鲍特菌
Bordetella pertussis
炭疽芽孢杆菌
Bacillus anthracis
2
第一节 白喉棒状杆菌
(Corynebacterium diphtheriae)
20
3. 变异
• 常发生光滑型到粗糙的相变异。有4个相： • Ⅰ相为光滑型，菌落光滑，有荚膜，毒力强；Ⅳ相为
粗糙型，菌落粗糙，无荚膜，无毒力；Ⅱ、Ⅲ相为过 渡相。 • 一般在疾病急性期分离的细菌为Ⅰ相，疾病晚期和多 次传代培养，可出现Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ相的变异。 • 发生这种变异时，细菌形态、菌落、溶血性、抗原结 构和致病力等均出现变异。制备菌苗时应选用I相菌株 。
下方法杀菌： • 1：2500碘 (10min)、3%H2O2 (1h)、4%高锰酸钾（15min）
、0.5%过氧乙酸（10min） --对磺胺、青霉素、链霉素、四环素、红霉素、氯酶素均敏感
38
4.抗原构造
• 菌体多糖抗原： --与毒力无关，耐热、耐腐败，长时间煮沸仍能与特 异性抗体发生环状沉淀反应（Ascoli热沉淀反应）。 --特异性不高，能与其他需氧芽胞杆菌、14型肺炎链 球菌、人A血型抗原发生交叉反应。
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3. 生化反应
根据对亚碲酸钾的还原能力、菌落形态即及生化 反应特点可划分为3种类型： • 重型：菌落较大、灰色、能分解淀粉、不溶血； • 轻型：菌落小、黑色、不分解淀粉、能溶血； • 中间型：菌落中间黑色边缘灰色、不分解淀粉、 不溶血。 我国以轻型为多见。3种类型产毒株均能使人致病， 疾病的轻重与细菌型别无明显关系，但在不同年 份和地区的流行中，型别分布不同，型别鉴定有 助于掌握白喉棒状杆菌流行规律，对制定预防措 施有指导意义。
吕氏血清斜面 35℃12～18h
涂片染色镜检 (革兰染色和异 染颗粒染色）
亚碲酸钾BAP、 BAP35℃1
35℃24～48h
6-18h
观察菌落 特点
吕氏血清斜面
涂片染色镜检 生化反应 毒力试验 豚鼠试验、Elek平板毒力试验
16
Elek plate
/archives/b040/5760_2.html
白喉毒素作用靶点心肌和神经细胞
the action of diphtheria toxin
10
（2） 索状因子cord factor：细菌表面的毒性糖脂，破坏哺乳动
物细胞线粒体，影响细胞呼吸和磷酸化
（3） K抗原：菌体细胞壁外面的不耐热糖蛋白，抗吞噬、利于
细菌在粘膜表面定植
/a0_31_80_01300000145751121203809049985_jpg.html?prd=zhengwenye_left_neirong_tupian
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2. 致病性
白喉棒状杆菌 飞沫、污染物品 （鼻咽腔）
鼻 咽喉 气管
外毒素入血
局部细菌和毒素 的作用
2-7天潜伏期
坏死性组织 渗出的纤维素 白细胞 大量细菌
灰白色假膜
心肌 心肌炎
毒血症
粘膜水肿及假膜
脱落，引起呼吸
道阻塞，甚至窒
肝 肾上腺 外周神经 息死亡。
肝小叶 肾上腺功 软腭麻痹 坏死 能障碍 声嘶
23
2.致病性
• 易感者：5岁以下儿童，易感儿童接触病人后发病率接近90%， 1岁以下患儿病死率高。 • 传染源：带菌者和患者 • 传播途径：呼吸道、飞沫 • 临床症状：
• 卡他期：1~2w，细菌此时在气管和支气管粘膜上大量繁 殖并随飞沫排出，传染性最强 。 • 痉咳期：1~6w，鸡鸣样吼声 • 恢复期：数周至数月，故称百日咳
• “7月28日晚10时左右，我们接到沈阳市传染病院报告 ，称中国医科大学附属第一医院移交过来一个病人，怀 疑是皮肤炭疽。”
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医生介绍患者病情
32
2011年
33
一、生物学性状
1. 形态染色：革兰阳性 大杆菌，无鞭毛，有毒株有荚膜。 芽孢椭圆形位于菌体中央。菌体两端平切，排列呈 “竹节状”。
/ddimg/uploadimg/20050612/173145444.jpg
炭疽芽胞杆菌 亚甲基蓝染色 ×1000
34
2. 培养特性：营养要求不高，在普通平板上生长良好，形 成粗糙、干燥、灰白色菌落
• 血琼脂平板
– 形态为：灰白色、半透明、中等大小，常不规则，玻璃样，周 围无溶血环。
– 12～15h不溶血，18～24h轻微溶血
– 其他需氧芽胞杆菌大多溶血明显而快速
• 含NaHCO3的血琼脂平板：有毒株形成粘液型菌落，无毒 株形成粗糙型菌落
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四、防治原则
预防 人工主动免疫：儿童接种白百破三联疫苗，DTP
DTP:白喉类毒素、百日咳灭活菌苗、破伤风类毒素 人工被动免疫：肌肉注射白喉抗毒素
药物治疗 注射青霉素或口服红霉素
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第二节 百日咳鲍特菌
Bordetella pertussis
一、生物学性状
1.形态染色：卵圆形短小杆菌，G-，两端着色较 深。无鞭毛和芽胞。光滑型菌株有荚膜和菌毛。
在含有0.05U/ml青霉素液体培养基中培养，使菌体呈 串珠状，有鉴别意义
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3. 抵抗力
--芽胞抵抗力很强，煮沸10min或干热140℃ 3h才能杀灭 --在干燥土壤中或皮毛中常温下存活数十年致病力不减，牧场一
旦污染，传染性可持续数十年 --芽胞对化学消毒剂抵抗力不一，对碘和氧化剂较敏感，常用以
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2.培养特点
专性需氧。最适温度37℃， pH6.8~7.0。 初次分离营养要求高，常用 含甘油、马铃薯、血液的鲍 金(Bordet-Gengou)培养基， 3~5d形成细小、光滑、银灰 色、不透明珍珠状菌落，周 围有模糊的溶血环。
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流行概况
1、世界概况：散布于世界各地，尤以南美洲、亚洲及非 洲等牧区较多见，为一种自然疫源性疾病，呈地方性流 行。
2、国内概况：我国自然疫源地分布广泛，炭疽病例时有 发生，近五年来，全国每年发病数波动在400—1000人, 主要集中在贵州、新疆、甘肃、四川、广西、云南等西 部地区。
3、炭疽杆菌可以被用来作为生物武器，因此。炭疽防控 常常被作为生物恐怖防范的主要内容之一。
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4 . 变异 – 形态变异 – 菌落变异
• 可由S型变为R型。
– 毒力变异
无毒株
β－棒状杆菌噬菌体(tox+)
溶原性细菌
产生白喉毒素
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5. 抵抗力 – 在衣物、床单、儿童玩具等各种物品上可存活 数日至数周。 – 在干燥的假膜中能存活3个月以上。 – 对湿热的抵抗力不强，100℃加热1min或58℃加 热10min即可杀死该菌。 – 对一般消毒剂敏感，5%石炭酸、5%来苏儿作 用10min可将其杀死。对青霉素及多数广谱抗生 素敏感，但对磺胺不敏感。
3. 免疫力：持久，很少再次感染。SIgA阻止细菌黏附
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三、防治原则
1. 隔离病人，隔离期自发病起7周。 2. 主动免疫
白百破三联菌苗。（白喉类毒素、百 日咳死菌苗、破伤风类毒素，DPT) 3. 治疗可用红霉素、氨苄青霉素等。
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第三节 炭疽芽孢杆菌
Bacillus anthracis
• 1876年德国医生柯赫分离获得纯培养，柯赫法则验证 • 人类历史上发现的第一个病原菌 • 1881年法国学者巴斯德研制成功人类历史上第一个减
一、生物学性状
1. 形态染色：G+，菌体细长微弯，一端或两端膨大成棒状。 无荚膜、无鞭毛、不形成芽胞。 用美蓝染色时可见菌体 内 “ 异染颗粒”，主要成分是多磷酸盐和核糖核酸 。
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异染颗粒是白喉棒状杆菌形态特征之一，有鉴定意义。
白喉杆菌革兰氏染色
白喉杆菌异染颗粒
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2. 培养特性：常用含有凝固血清的吕氏培养基培养，生 长迅速，细小灰白菌落，异染颗粒明显。常用的选择 和鉴别培养基为含 0.03%～0.04% 亚碲酸钾血琼脂培 养基，黑色菌落。
2001年9.11恐怖袭击事件
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美国的炭疽芽孢恐怖事件
Bob Stevens Died from anthrax
病例23，死亡5
30
2005年沈阳市郊炭疽病疫情
• 7月18日，王吉林像往常一样，请本村的赵连科宰杀了 一头自家饲养的牛。7月22日，他记得好像被蚊子叮了 一口，挠了挠没理会，可是不久就开始发热，皮肤也感 到不舒服。王吉林决定赴沈阳看病。
21
4.抵抗力弱 56℃，30min 或日光照射1h均可杀灭 在干燥的尘埃中可存活3d。 对多粘菌素、红霉素、氨苄西林敏感。 对青霉素不敏感。
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二、致病性与免疫性
1. 致病物质
荚膜、菌毛、LPS，另外还有多种生物活性物质： 百日咳毒素（pertussigen）：A-B结构外毒素，具有很高的生物学活 性，可使呼吸道分泌物增多、淋巴细胞增多、抑制巨嗜细胞的吞噬功 能、并使细菌粘附在气管和支气管纤毛上皮细胞表面生长，造成细胞 的损伤和坏死而出现阵发性咳嗽。 腺苷酸环化酶毒素：促进粘液分泌 丝状红细胞凝集素：介导细菌对纤毛上皮细胞的黏附 气管细胞毒素：低浓度使纤毛摆动淤滞、高浓度使细胞坏死脱落 皮肤坏死毒素：局部组织缺血坏死
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图1. 咽后壁特征性假膜
图2. 公牛颈
颈部及颌下淋巴结极度肿大，周围组织肿胀
13
3. 免疫性
痊愈或隐性感染后：可获牢固免疫 新生儿：通过胎盘或初乳获得抗体 儿童和青少年：通过预防接种获得抗体
调查人群对白喉的免疫力： 锡克试验（Schick’s test）
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• 原理： • 方法：