厌氧性细菌

Obligate (strict) anaerobes
• • • • no oxidative phosphorylation氧化磷酸化 fermentation killed by oxygen lack certain enzymes – superoxide dismutase * O2-+2H+ H2O2 – catalase * H2O2 H20 + O2 – peroxidase * H2O2 H20 /NAD to NADH
Without treatment death occurs within 2 days
debridement 清创 effective antibiotic therapy anti-toxin
所Байду номын сангаас疾病
• 食物中毒
– – – – 由产肠毒素的A型产气荚膜梭菌引起 感染方式：食入污染食物 腹痛、腹胀、水样腹泻、血便； 无热、无恶心呕吐，可自愈，严重者可致死
所致疾病
• 坏死性肠炎
– – – – – 儿童，食入污染食物 由C型产气荚膜梭菌引起 β毒素引起肠道运动神经麻痹和坏死 剧烈腹痛、腹泻，肠黏膜出血性坏死，粪便带血 并发肠梗阻、肠穿孔，病死率40%
微生物学检查法
• 直接涂片镜检
– – – – 深部创口取材涂片 革兰阳性大杆菌，有荚膜 白细胞甚少且伴有其它杂菌 早期诊断能避免病人最终截肢或死亡
所致疾病
• 创伤肉毒中毒
– 感染产生的毒素经吸收而出现中毒症状 – 潜伏期长，发病率低
微生物学检查法
• 标本
– – – – 食物中毒患者 婴儿肉毒病患者 粪便、食物等标本可先100°C加热1小时 毒素检查
Treatment
• anti-toxin • antibiotic therapy (if infection)
+ ± + -
+ + ± + + + + + + nt
+ + + + + ± + + +
+ + + + + ± ± + +
+ + + + + ± ± + t
μ (mu) 透明质酸酶 ± ν (nu) DNA 酶 ± 神经氨酸酶 改变神经节苷脂受体 + 其它 肠毒素 肠毒素、细胞毒素 + + 大多菌株产生；± 某些菌株产生；-不产生；nt 未研究
革兰阳性厌氧球菌
• 消化链球菌属，在临床厌氧菌分离株中， 仅次于脆弱类杆菌 • 主要寄居于阴道 • 常因女性生殖道感染而引起厌氧菌菌血症， 占1%
Botulism肉毒病
• food poisoning食物中毒 – rare – fatal
• inadequately sterilized canned food罐头、腊肉、
发酵食品等被肉毒梭菌污染 • not an infection不是一种感染，单纯性毒素中毒
– 临床表现无明显消化道症状，主要为运动神经末稍麻痹
Clostridium tetani
spore vegetative
生物学性状
• 形态与染色
– 菌体细长，有周身鞭毛、无荚膜 – 形成芽胞后，使细菌呈鼓槌状 – 革兰染色阳性
生物学性状
• 抵抗力
– 在干燥的土壤和尘埃中可存活数十年
致病条件
• 伤口需形成厌氧微环境（感染条件）
– 伤口窄而深（如刺伤） – 有泥土或异物污染 – 大面积创伤、烧伤，坏死组织多，局部组织 缺血 – 同时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口
第13章 厌氧性细菌 （anaerobic bacteria）
MAJOR POINTS
Overview of anaerobic bacteriology Anaerobic spore formers (clostridia)
厌氧芽胞梭菌属
Anaerobic non-spore formers
无芽胞厌氧菌
– environment (e.g. soil)
• exogenous
ANAEROBIC SPORE-FORMERS (CLOSTRIDIUM)厌氧芽胞梭菌属
• Gram-positive rods – human intestine – soil
一、破伤风梭菌
（C．tetani）
A severe case of tetanus. muscles, back and legs are rigid muscle spasms can break bones can be fatal (e.g respiratory failure)
与人类疾病相关的主要无芽胞厌氧菌 P189
革兰阴性厌氧杆菌
• 类杆菌属 • 脆弱类杆菌(B．fragilis)：临床上最常见的无 芽胞厌氧菌分离株 • 呈多型性形态，有荚膜 • 类杆菌有典型的革兰阴性菌细胞壁，但其 脂多糖无内毒素活性
革兰阴性厌氧球菌
• 有3个属，其中韦荣菌属最重要 • 咽喉部主要厌氧菌，常为混合感染菌之一
Tetanospasmin破伤风痉挛毒素
• 对脑干神经和脊髓前角神经细胞有高度的 亲和力 • 毒素与中枢神经组织结合非常牢固，一旦 结合即非抗毒素所能中和
Vaccination
• infant出生3个月初种，6周后及6个月加强 • DPT (diphtheria, pertussis, tetanus) • tetanus toxoid破伤风类毒素 – antigenic – no exotoxic activity –随访，10年之后加强 –老年人及特殊工作环境者：加强
Vaccination & Treatment
1 对可疑外伤病人: (1)及时、正确清创，防止创口厌氧微环境的形成 (2)立即注射tetanus antitoxin TAT破伤风抗毒素------紧急 预防 (3)类毒素--主动免疫 2 对已发病者: (1)早期足量使用抗毒素 (2)抗生素
二、 产气荚膜梭菌
Clostridium tetani
• Non-invasive非侵袭性，局部繁殖
Tetanospasmin破伤风痉挛毒素
• disseminates systemically吸收、进入神经 系统 • 结合神经节苷脂受体 • 阻止抑制性神经介质甘氨酸、γ-氨基丁酸 的释放 • 肌肉活动的兴奋与抑制失调，使屈肌、伸 肌同时强烈收缩，骨骼肌强直痉挛 • 造成松弛性麻痹
所致疾病
• 潜伏期
– 可从几天至几周
• 典型的症状
– 牙关紧闭、苦笑面容 – 角弓反张 – 其它
破伤风患者
免疫性
• 破伤风免疫属外毒素免疫，主要是抗毒素 发挥中和作用 • 对已与受体结合的毒素无作用 • 一般病后不会获得牢固免疫力 • 获得有效抗毒素的途径是人工免疫
微生物学检查法
• 一般不进行涂片镜检和分离培养 • 典型的症状和病史即可作出诊断
致病物质
• 肠毒素
– – – – – 由A、C、D型菌产生，在芽孢形成过程中释放 不耐热的蛋白质，100°C瞬时被破坏 在结肠经胰酶作用后，其毒力能增加3倍 整段肽链嵌入细胞膜，破坏膜离子运输功能 可作为超抗原
所致疾病
• 气性坏疽（潜伏期短，发展迅速，病情险恶）
– 产气荚膜梭菌占60%-90% – 战伤、大面积开放性骨折、软组织损伤等伴有 创口污染 – 卵磷脂酶、胶原酶、透明质酸酶、DNA酶等毒 素的分解破坏作用，造成组织气肿及坏死 – 局部表现：组织坏死、水气肿捻发音 – 全身状况：全身中毒症状 – 内源性感染：肠穿孔等引起
Therapy
• discontinuation of initial antibiotic (e.g. ampicillin)
• specific antibiotic therapy (e.g. vancomycin)
无芽胞厌氧菌
概述
• 一群厌氧生长的细菌，包括革兰阳性和革兰阴性 的球菌和杆菌 • 属人体内的正常菌群，体内分布广泛 • 在某些特定状态下，这些厌氧菌作为条件致病菌 可导致内源性感染
致病物质
• α毒素（卵磷脂酶）
– 以A型产生量最大 – 分解细胞膜上磷脂和蛋白形成的复合物，造 成细胞溶解，引起血管通透性增加，血小板 凝集形成血栓、心功能受损、休克 – 在气性坏疽的形成中起主要作用
• β、ε、ι毒素
– β毒素由B、C型菌产生； ε毒素由D型菌产生； ι毒素由E型菌产生 – 引起坏死损伤和血管通透性增加
防治原则
• 加强食品卫生管理和监督，提高防范意识
Botulinum toxin
• Bioterrorism
– not an infection – resembles a chemical attack
C. difficile 艰难梭菌
• After antibiotic use • intestinal normal flora – greatly decreased • colonization occurs • enterotoxin secreted • pseudomembanous colitis假膜性肠炎
分型
• 根据4种主要毒素（α、β、ε、ι）的抗原性 不同，可分为5个血清型 • 对人致病的主要为A型和C型
致病性
致病物质
• 产气荚膜梭菌能产生12种外毒素，有些外 毒素即为胞外酶
产气荚膜梭菌主要和次要毒素及其分型
毒素 主要毒素 α (alpha) β (beta) ε (epsilon) ι (iota) 次要毒素 δ (delta) θ (theta) κ (kappa) λ (lambda) 生物学作用 A 卵磷脂酶，增加血管通透性， 溶血和坏死作用 坏死作用 增加胃肠壁通透性 坏死作用，增加血管通透性 溶血素 溶血素，细胞毒素 胶原酶、明胶酶、坏死作用 蛋白酶 毒素分型 B C D E
–diminishes O2 supply further减少氧供 – aids growth of obligate anaerobes有助厌氧菌生长
Endogenous versus exogenous infection
• Two sources
– normal human flora
• endogenous
(C．perfringens )
生物学性状
产气荚膜梭菌
形态与染色
• • • • 两端几乎平切的革兰阳性粗大杆菌 芽胞位于次极端，呈椭圆形，不大于菌体 无鞭毛 在体内有明显的荚膜
培养特性
• • • • 血琼脂平板上，双层溶血环 蛋黄琼脂平板上，有Nagler反应现象 庖肉培养基中，大量产气，肉渣呈淡红色 牛奶培养基中，可出现“汹涌发酵” （stormy fermentation）
*limited blood/O2 局部缺血缺氧
• no growth – healthy tissues
*high O2 content
Polymicrobic anaerobic infection
• Simultaneous infection with facultative anaerobe
Botulinum toxin肉毒毒素
• 肉毒毒素毒性最强(对人致死量为0.1µg)
– 消化道吸收 – 功能和致病机制:阻止胆碱神经末梢释放乙酰 胆碱，影响冲动传递，致肌肉麻痹（乏力、头
痛—眼肌、咽肌、膈肌麻痹：复视、斜视、眼睑下 垂—吞咽困难，呼吸困难—呼吸衰竭）
所致疾病
• 婴儿肉毒病
– 常见 – 感染者以1岁以内的婴儿居多，为细菌芽胞 直接感染食品 – 症状与肉毒毒素食物中毒类似，最先引人注 意的症状是便闭，吸乳、啼哭无力。 – 婴儿肉毒病死亡率不高（1%～2%）
微生物学检查法
• 分离培养及动物实验
– 接种血平板或庖肉培养基，镜检及生化反 应鉴定 – 取细菌培养液0.5~1ml静脉注射小鼠，进行 动物实验 – 如怀疑产气荚膜梭菌性食物中毒，在发病 后一日内，检出大于105病菌/克食品或106 病菌/克粪便可确立诊断
C. botulinum
生物学特性
• 革兰阳性粗短杆菌 • 芽胞呈椭圆形，粗于菌体，位于次极端，使细 胞呈汤匙状或网球拍状 • 根据肉毒毒素的抗原性分A~G 8个型，各型毒素 只能被同型抗毒素中和 • 肉毒毒素不耐热，煮沸1分钟即可被破坏
Polymicrobic anaerobic infection
• Many species in human flora • Many grow simultaneously - opportunistic conditions • opportunistic growth –injured tissue