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厌氧性细菌(anaerobic bacteria)
一、概念:
指在无游离氧环境中生长或生长最佳的细菌。
( 一 ) 根据厌氧菌对氧的敏感程度,可将厌氧菌 分为三类:
1 、专性厌氧菌( obligate anaerobe ): 在降低氧分压的条件下才能生长。2 、微需氧菌: 在低氧压( 5 ~ 6 %)生长最好,氧压
大于 10 %对细菌有抑制作用。3 、耐氧菌: 在厌 O2环境中生长良好,在空气环境中,
在新鲜配制的固体培养基表面微弱生长。
1 、缺乏过氧化氢酶、过氧化物酶及超氧化物歧化酶:细菌在有氧代谢中产生对细菌有毒的代谢产物(氧毒),需氧菌和兼性厌 O2菌可产生大量的过氧化物歧化酶、过氧化物酶,这些酶可清除氧毒,厌氧菌不产生这些酶,因而不能在有氧的条件下生存。
产毒: 解毒: O2 + e→O2
- 2O2- + 2H+ O2+H2O2
O2-+ H2O2→OH- +OH ++O2 H2O2 + H2O2 2H2O + O2
O2 + OH→OH- + O2 H2O2 + H2R 2H2O + R
注: O2- 超氧化物阴离子(毒性最强)
(二)厌氧生长的机制:
超氧化物歧化酶
过氧化氢酶
过氧化物酶
2 、缺乏细胞色素和细胞色素氧化酶:
细胞色素和细胞色素氧化酶氧化还原电势很高。有氧条件下才能氧化培养基中的营养物质,产生能量,维持细菌生长繁殖,厌氧菌没有这些酶类,故不能在有氧条件下生存。
(二)厌氧生长的机制:
二、厌氧菌的种类:
种类
( 31属、245种 )
芽孢厌氧菌
(10% )
无芽孢厌氧菌
( 90%)
产气荚膜 B —— 气性坏疽 破伤风 B —— 破伤风 肉毒 B —— 肉毒中毒
球菌杆菌( 50 %)
G +
G -
球菌杆菌
三、厌氧菌培养原则:㈠、标本的收集: 正常无菌的部位采集的标本:血、胸腔抽出液、心包液、腹腔液、关节液、胆汁、外科手术取出脓汁、深部脓抽出物、膀胱穿刺抽出的尿液。
被正常菌群污染的标本不宜做厌氧培养。㈡、标本的运送: 注意事项: 1 、标本绝对不可被正常菌群污染。 2 、标本避免暴露空气或尽量缩短与空气接触时间。
㈢、厌氧菌培养原则
四、无芽孢厌氧菌:( 一 )、主要无芽孢厌氧菌及其分布(表一):
无芽孢厌氧菌群 皮肤 口腔 胃肠道 泌尿生殖道
革兰阳性杆菌 双歧杆菌属 - + + +
优杆菌属 - + + +乳杆菌属 - + + +
丙酸杆菌属 + + +革兰阳性球菌
粪球菌属 - + + - 消化球菌属 + - + +
消化链球菌属 + + + +
四、无芽孢厌氧菌:( 一 )、主要无芽孢厌氧菌及其分布(二):
无芽孢厌氧菌群 皮肤 口腔 胃肠道 泌尿生殖道
革兰阴性杆菌
类杆菌属 - + + +
梭杆菌属 - + + +
卟啉单胞菌属 - + + +
普雷沃菌属 + + +
革兰阴性球菌
韦荣菌属 - + + +
( 二 )、无芽孢厌氧菌的意义:1 、与需氧菌和兼性厌氧菌构成人体正常菌丛(群),是正常菌群的优势菌(以人体四大菌库为例)
⑴、促进 Fe++、 VitB的吸收 Eh↓→有利于 Fe++的吸收 ( 无菌动物则不能吸收 )
PH改变,有利于 VitD的吸收 胆固醇、脂肪、蛋白质、类脂、尿素等物质吸收和代谢均有正常菌群参加。
2 、正常菌群与人体生命关系密切:
双歧细菌
⑵、与人体免疫的关系: H2O2的作用:唾液链球菌产生 H2O2,可拮抗 白喉杆菌、脑双球菌生长 有机酸作用:脆弱类 B 、双歧 BPH↓、 Eh↓
不利于需氧菌生长。 占位性保护作用:封闭了致病菌的侵入门户。 营养竞争作用: ② 免疫源性作用:正常菌群( Ag)→机体免疫系统成熟 ③ 促癌、抑癌作用。 ④ 与人体衰老的关系:双歧杆菌具有抗衰老作用。
① 生物 拮抗的 作用
3 、厌氧菌作为肿瘤基因治疗转移的载体。
厌氧菌不仅对肿瘤有直接的溶瘤作用,而且具有良好的肿瘤靶向定植性。
利用厌氧菌将目的基因靶向性导入肿瘤组织,即可最大程度地发挥抑癌效应,同时又尽量减少对正常组织地损害。
( 三 )、无芽孢厌氧菌感染机体的条件、特点及所致疾病:
1 、感染的条件:
⑴ 全身免疫功能下降,如肿瘤、糖尿病、胶原性疾病等
⑵ 局部防御屏障受到破坏,如拔牙、外科手术、肠穿孔、开放性骨折等。
⑶ 组织缺血、缺氧及 Eh降低:局部血管受损、水肿、肿瘤压迫、包扎过紧等。
2 、无芽孢厌氧菌的致病物质毒力因子 细菌
粘附素 荚膜 脆弱类杆菌、产黑素普氏菌 菌毛 脆弱类杆菌、牙龈卟啉单胞菌 血凝素 牙龈卟啉单胞菌、核梭杆菌 抗有毒氧基团 超氧化物歧化酶 多种无芽孢厌氧菌 触酶 多种无芽孢厌氧菌 抗吞噬作用 荚膜 脆弱类杆菌、产黑素普氏菌
IgA 、 IgM 、 IgG 蛋白酶 某些卟啉单胞菌和普雷沃菌 脂多糖 脆弱类杆菌、某些梭杆菌 挥发性脂肪酶 多种无芽孢厌氧菌
3 、所致疾病: 无芽孢厌氧菌感染无特殊的临床表现。 感染遍及全身各器官及组织。 化脓性炎症、菌血症、败血症。无芽孢厌氧菌感染率达 100%的疾病有: 牙周脓肿、扁桃体周围脓肿、肺脓肿、肛旁脓肿、 急性坏死性小肠炎。达 80%左右的疾病有: 慢性乳突炎、口腔和牙源性感染、阑尾炎 并发腹膜炎、 腹腔术后感染、脑脓肿等。
临床标本中常见致病厌氧菌的分离百分率数 分离
百分率 数 分离百分率
脆弱类杆菌群 141 34.8 脆弱类杆菌 77 19.0
多形类杆菌 12 3.0 普通类杆菌 10 2.4
吉氏类杆菌 10 2.4 卵园类杆菌 6 1.5
单行类杆菌 3 0.7 未能定种 23 5.7
其他类杆菌 产色素 26 6.4
不产色素 45 11.1 梭状杆菌 32 7.9
消化链球菌 117 28.9 梭芽孢菌 9 2.2
无芽孢革兰氏阳性杆菌 20 4.9 革兰氏阴性球菌 15 3.7
各种感染厌氧菌的发生率
种类:破伤风杆菌、产气荚膜杆菌、肉毒杆菌。特点: ① 外源性感染。 ② 创伤感染中重要影响。 ③ 有特定病种,出现典型症状。
四、厌氧芽孢杆菌
破伤风菌引起破伤风,是一种古老的疾病,病死率高。 WHO1981年报告,全世界每年约有 100万人死于破伤风。
细菌 厌氧伤口繁殖→外毒素→骨骼肌痉挛→肌张力↑ , 称破伤风或七日风。
破伤风杆菌( Clostridum tetani)
创伤、旧法接生
一、主要生物学特性: ㈠ 形态、染色 :G +细长杆菌、无荚膜、芽孢呈鼓槌状 . ㈡ 专性厌氧菌:血平板上呈羽毛状菌落,菌落中央紧密,外周疏松,扁平,边缘不整齐,血平板上有溶血环。 ㈢ 抵抗力:强,对热( 121 ×15’℃ 、 150 ×60’℃ )对干燥及一般化学消毒剂有较强抵抗力,在土壤及干燥中存活时间长,可达数十年。
破伤风芽孢梭菌、鼓槌状芽孢
肉毒芽孢梭菌、网球拍状芽孢
二、致病性与免疫性 ㈠ 发病条件:创伤(脐带)→厌氧伤口感染。
厌氧性伤口形成条件:
1 、伤口窄而深:子弹盲管伤,锈钉伤等;
2 、脏及伴血循环障碍,有异物(泥土、杂物)、坏死组织多;
3 、混合感染:需氧菌与厌氧菌混合感染。
㈡ 致病因素与致病条件: 1 、致病因素:破伤风痉挛毒素 (tetanospasmin)
破伤风溶血毒素 (tetanolysin)
2 、破伤风痉挛毒素的结构与致病过程。 3、所致疾病:破伤风 表现:全身骨骼肌兴奋性增高,张口困难,牙关紧闭,苦笑面容,颈项强直,角弓反张,呼吸困难,最后窒息死亡。 ㈢ 免疫性:病后免疫力不牢固,可再感染、患病后仍需接种破伤风类毒素。
破伤风杆菌痉挛毒素结构 破伤风痉挛毒素由质粒编码, M.W160KD蛋白质,
不耐热( 65℃×30’即破坏),毒素由二条肽链组成,即重链( 105KD)和轻链( 55KD)。重链和轻链中有连接肽对蛋白质敏感。
破伤风杆菌痉挛毒素结构 轻链为毒性部分,为锌内肽酶( Zine
endopeptidase),重链为具有结合和运输功能, Hc能与神经细胞表面受体特异性结合;使毒素进入神经细胞。
破伤风杆菌繁殖分泌痉挛毒素
运动神经 终板吸收
中枢神经与脊髓内抑制性中间神经元突触前体膜上 GMI结合阻断
甘氨酸能中间神经元
γ-氨基酸能神经元
甘氨酸 γ-氨基酸 骨骼肌痉挛
创伤性感染 ( 厌氧性伤
口 )
神经纤维 间隙扩散
淋巴吸收
血液
释放 导致
破伤风毒素的致病作用
三、防治原则 ㈠ 一般预防:正确处理伤口(伤口清创、扩创、迅速破坏厌氧性伤口);新法接生。 ㈡ 特异性预防:
人工自动免疫:类毒素 ( 白、百、破三联疫苗 ) 易感人群:儿童 3 ~ 6 个月、军人、建筑工人等,间隔6周或 6 个月加强免疫一次,免疫力维持 12年。
人工被动免疫:应急情况下使用 TAT或类毒素+ TAT ㈢ 治疗:
1 、早期使用足量 TAT(10~ 20万 μ)、皮试,阳性者使用脱过敏疗法。
2 、抗生素。 3 、对症治疗:定期使用镇静剂。
谢 谢 !