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第6章化膿性球菌 醫(yī)學(xué)細(xì)菌學(xué) MedicalBacteriology 1 目錄 1 2 3 4 5 葡萄球菌屬 鏈球菌屬 肺炎鏈球菌 腦膜炎奈瑟菌 淋病奈瑟菌 6 其他化膿性球菌 2 引言 球菌 coccus 種類繁多 分布廣泛 少數(shù)球菌可引起人類感染 稱為病原性球菌 pathogeniccoccus 病原性球菌大多引起化膿性感染 故稱之為化膿性球菌 pyogeniccoccus 病原性球菌可分成革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性兩類 革蘭陽(yáng)性球菌 葡萄球菌 鏈球菌 肺炎鏈球菌等 革蘭陰性球菌 腦膜炎奈瑟菌 淋病奈瑟菌等 3 1 葡萄球菌 形態(tài)與染色 葡萄球菌屬 Staphylococcus 革蘭陽(yáng)性 排列成葡萄串狀 大多數(shù)為非致病腐物寄生菌 少數(shù)為人體正常菌群 對(duì)人致病的主要是金黃色葡萄球菌 S aureus 葡萄球菌 革蘭染色法 葡萄球菌 掃描電鏡 4 1 葡萄球菌 培養(yǎng)特性 兼性厭氧 普通培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好 產(chǎn)生脂溶性色素 使菌落著色 金黃色葡萄球菌 金黃色色素 表皮葡萄球菌 白色色素 金黃色葡萄球菌 白色或檸檬色色素 溶血素 hemolysin 金黃色葡萄球菌產(chǎn)生 可使血平板菌落周?chē)霈F(xiàn)透明的溶血環(huán) 溶血 非致病性葡萄球菌不溶血 白色色素 金黃色色素 5 1 葡萄球菌 抗原構(gòu)造 葡萄球菌A蛋白 staphyloccocalproteinA SPA 金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的表面蛋白 莢膜 部分新分離菌株有多糖莢膜 與抗吞噬和生物膜 biofilm 形成有關(guān) 磷壁酸 主要菌體抗原 與細(xì)胞外基質(zhì) extracellularmatrix ECM 中纖維連接蛋白 fibronectin FN 結(jié)合 參與細(xì)菌黏附 肽聚糖 誘生抗體 致炎細(xì)胞因子 TLR2途徑 6 1 葡萄球菌 SPA與協(xié)同凝集試驗(yàn) 人IgG1 IgG2和IgG4抗體Fc段能與SPA結(jié)合 但其Fab段仍能結(jié)合抗原 導(dǎo)致葡萄球菌出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的凝集 稱為協(xié)同凝集試驗(yàn) coagglutinationtest SPA與吞噬細(xì)胞Fc受體競(jìng)爭(zhēng)IgG 降低抗體調(diào)理吞噬細(xì)胞作用 故有抗吞噬功能 SPA與IgG復(fù)合物具有促細(xì)胞分裂 引起超敏反應(yīng) 損傷血小板等多種生物學(xué)活性 7 1 葡萄球菌 分類 葡萄球菌屬有32個(gè)種 根據(jù)色素和生化反應(yīng)差異分為金黃色葡萄球菌 表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌 根據(jù)是否產(chǎn)生凝固酶分為凝固酶陽(yáng)性和陰性葡萄球菌 8 1 葡萄球菌 主要致病物質(zhì) 凝固酶 coagulase 主要由金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的能使含枸櫞酸鈉或肝素抗凝劑的人或兔血漿發(fā)生凝固的酶類 游離凝固酶 分泌至菌體外 被血漿中凝固酶反應(yīng)因子激活 形成葡萄球菌凝血酶 staphylothrombin 使纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白 使血漿凝固 結(jié)合凝固酶 位于菌體表面 功能同上 凝固酶是該菌最重要的毒力因子 可使纖維蛋白包裹在菌體表面并引起細(xì)菌聚集 阻礙吞噬或抵抗吞噬后被殺滅 保護(hù)細(xì)菌免受血清中殺菌物質(zhì)的作用 但同時(shí)也使感染易于局限化 游離凝固酶還與微血栓形成有關(guān) 9 1 葡萄球菌 主要致病物質(zhì) 莢膜 磷壁酸 黏附功能 葡萄球菌溶素 staphylolysin 即溶血素 有 和 四種 引起組織壞死與膿腫 溶素是膜成孔毒素 pore formingtoxin 溶素為脂酶毒素 lipasictoxin 溶血素是兩性表面活性毒素 surfaceactivetoxin 殺白細(xì)胞素 leukocidin 凝固酶陽(yáng)性葡萄球菌產(chǎn)生 破壞人和兔中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞 葡萄球菌腸毒素 staphylococcalenterotoxin SE 部分金黃色葡萄球菌產(chǎn)生 刺激嘔吐中樞導(dǎo)致以嘔吐為主的食物中毒 耐熱耐酶 有A F六種 超抗原 高效 快速激活T細(xì)胞產(chǎn)生大量細(xì)胞因子 引發(fā)強(qiáng)烈炎癥和組織損傷 10 1 葡萄球菌 主要致病物質(zhì) 剝脫毒素 exfoliativetoxin ET 金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的外毒素 也有超抗原活性 具有絲氨酸蛋白酶活性 能水解表皮顆粒層細(xì)胞之間的橋粒 破壞細(xì)胞之間的連接 引起葡萄球菌燙傷樣皮膚綜合癥 staphylococcalscaldedskinsyndrome SSSS 毒性休克綜合癥毒素 1 toxicshocksyndrometoxin 1 TSST 1 金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的外毒素 也有超抗原活性 引起毒性休克綜合征 toxicshocksyndrome TSS 11 1 葡萄球菌 所致致病 侵襲性疾病 金黃色葡萄球菌可通過(guò)多種途徑侵入機(jī)體 引起局部組織 內(nèi)臟或全身性化膿感染 毛囊炎 癤 癰等 肺炎 中耳炎 腦膜炎等 敗血癥 膿毒血癥 毛囊炎 folliculitis 癤 furuncle 癰 carbuncle 12 1 葡萄球菌 所致致病 毒素性疾病 由外毒素引起的疾病 SE 嘔吐為主的食物中毒 ET 引起SSSS 兒童多見(jiàn) 皮膚彌漫性紅斑 起皺 繼而形成水皰 表皮脫落 TSST 1 引起TSS 高熱 低血壓 嘔吐 腹瀉 猩紅熱樣皮疹 嚴(yán)重者休克 SSSS TSS皮疹 13 1 葡萄球菌 免疫性 人對(duì)金黃色葡萄球菌有一定的天然免疫力 當(dāng)皮膚或黏膜損傷或機(jī)體抵抗力下降時(shí)才易感染 病后能獲得一定的免疫力 但作用不強(qiáng) 一般不足以預(yù)防再次感染 14 1 葡萄球菌 微生物學(xué)檢查與防治原則 微生物學(xué)檢查 涂片染色鏡檢 根據(jù)形態(tài) 染色和排列初步診斷 分離培養(yǎng)與鑒定 色素 溶血 染色鏡檢 血漿凝固酶試驗(yàn) 甘露醇試驗(yàn) 藥物敏感試驗(yàn)等 腸毒素檢測(cè) 常用ELISA 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 methicillin resistantStaphylococcusaureus MRSA 對(duì) 內(nèi)酰胺類抗生素耐藥 PBP2a和mecA基因陽(yáng)性 防治原則 注意個(gè)人和飲食衛(wèi)生 防止醫(yī)源性感染 常耐藥 盡量根據(jù)藥物敏感試驗(yàn)結(jié)果選用抗生素 pussmear 15 1 凝固酶陰性葡萄球菌 凝固酶陰性葡萄球菌 coagulase negativestaphylococci CNS 皮膚和黏膜正常菌群成員 是醫(yī)院感染主要病原菌之一 但不產(chǎn)生凝固酶等毒性因子 以表皮葡萄球菌最常見(jiàn) 其次是腐生葡萄球菌 細(xì)胞壁外粘質(zhì) slime 是主要致病物質(zhì) 常形成生物膜 biofilm 常見(jiàn)疾病有泌尿系統(tǒng) 術(shù)后創(chuàng)口感染及敗血癥 細(xì)菌性心內(nèi)膜炎等 常多重耐藥 但對(duì)萬(wàn)古霉素 氟哌酸及丁胺卡那霉素較敏感 16 2 鏈球菌 形態(tài)與染色 革蘭陽(yáng)性球菌 固體培養(yǎng)基上呈單個(gè)或成雙排列 液體培養(yǎng)基中常呈長(zhǎng)鏈狀排列 17 2 鏈球菌 培養(yǎng)特性 多數(shù)菌株兼性厭氧 少數(shù)專性厭氧 營(yíng)養(yǎng)要求較高 不同菌株溶血能力不同 甲型溶血性鏈球菌 血紅蛋白氧化所致較小的草綠色溶血環(huán) 溶血 條件致病 乙型溶血性鏈球菌 產(chǎn)溶血素 較大的透明溶血環(huán) 溶血 致病力強(qiáng) 丙型鏈球菌 不溶血 溶血 一般不致病 溶血 溶血 溶血 18 2 鏈球菌 抗原構(gòu)造 乙型溶血性鏈球菌抗原構(gòu)造 19 2 鏈球菌 主要致病物質(zhì) 黏附素 磷壁酸 LTA M和F蛋白與細(xì)胞外基質(zhì) ECM 中纖維連接蛋白 FN 結(jié)合 介導(dǎo)細(xì)菌黏附 鏈球菌溶素 溶解紅細(xì)胞 破壞白細(xì)胞和血小板 根據(jù)對(duì)氧的穩(wěn)定性 分為鏈球菌溶素O streptolysinO SLO 和鏈球菌溶素S streptolysinS SLS SLO為含巰基蛋白 SH 易被氧化為二硫鍵 S S 失活 鏈球菌感染相關(guān)風(fēng)濕熱 尤其是活動(dòng)期病人血清中?？蓹z出SLO抗體 antistreptolysinO ASO 可作為風(fēng)濕熱及其活動(dòng)性輔助診斷指標(biāo) SLS為小分子糖肽 對(duì)氧穩(wěn)定 無(wú)抗原性 溶血 20 2 鏈球菌 主要致病物質(zhì) 鏈球菌致熱外毒素 streptococcalpyrogenicexotoxin SPE 又稱紅疹毒素 erythrogenictoxin 或猩紅熱毒素 scarletfevertoxin 有3個(gè)血清型 A群鏈球菌產(chǎn)生 編碼基因由溫和噬菌體攜帶 有超抗原活性 引起猩紅熱 scarletfever 或以低血壓及多器官損傷為主要臨床表現(xiàn)的鏈球菌毒素休克綜合征 streptococcaltoxicshocksyndrome STSS 透明質(zhì)酸酶 分解細(xì)胞間質(zhì)中的透明質(zhì)酸 hyaluronicacid HA 使細(xì)菌易于侵入機(jī)體及在組織中擴(kuò)散 21 2 鏈球菌 主要致病物質(zhì) M蛋白 有抗吞噬作用 與人心肌原肌球蛋白 肌凝蛋白及腎小球基底膜有共同的抗原 可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體并引起超敏反應(yīng) 與鏈球菌感染相關(guān)風(fēng)濕熱和急性腎小球腎炎發(fā)病有關(guān) 鏈激酶 使血液中纖維蛋白酶原轉(zhuǎn)變成纖維蛋白酶 溶解血塊或阻止血漿凝固 有利于病菌擴(kuò)散 鏈道酶 降解膿液中粘稠的DNA 使膿液稀薄 有利于細(xì)菌擴(kuò)散 22 2 鏈球菌 所致疾病 化膿性感染 咽炎 咽峽炎 扁桃體炎 鼻竇炎 中耳炎 產(chǎn)褥熱 淋巴結(jié)炎 蜂窩組織炎 壞死性筋膜炎 以及沿淋巴管和血管擴(kuò)散引起丹毒 淋巴管炎等 化膿性扁桃體炎 丹毒 蜂窩組織炎 23 2 鏈球菌 所致疾病 中毒性疾病 STSS和猩紅熱 后者臨床表現(xiàn)為發(fā)熱 咽峽炎及全身皮疹 超敏反應(yīng)性疾病 風(fēng)濕熱 關(guān)節(jié)炎 心肌炎 心內(nèi)膜炎等 與M3 M5 M18等A群鏈球菌感染相關(guān) 急性腎小球腎炎 M2 M4 M12 M49等A群鏈球菌感染相關(guān) 猩紅熱皮疹 超敏反應(yīng)性疾病發(fā)病機(jī)制 M蛋白 抗體復(fù)合物沉積于關(guān)節(jié)滑膜 心肌 心瓣膜或腎小球基底膜所引發(fā)的III型超敏反應(yīng) M蛋白與上述組織有共同抗原所引發(fā)的II型超敏反應(yīng) 24 2 鏈球菌 免疫性 鏈球菌感染后機(jī)體可獲得一定的免疫力 但鏈球菌抗原復(fù)雜 血清型眾多 各血清型之間無(wú)明顯的交叉免疫 故可反復(fù)感染 猩紅熱發(fā)病后 機(jī)體對(duì)產(chǎn)同型SPE鏈球菌感染有免疫力 但可被產(chǎn)生其他型別SPE鏈球菌再感染 25 2 鏈球菌 微生物學(xué)檢查與防治原則 對(duì)急性咽峽炎和扁桃體炎病人 尤其是患兒須治療徹底 以防止或減少急性腎小球腎炎 風(fēng)濕熱的發(fā)生 治療首選青霉素G 耐藥少見(jiàn) 微生物學(xué)檢查 涂片染色鏡檢 根據(jù)形態(tài) 染色和排列初步診斷 分離培養(yǎng)與鑒定 革蘭染色鏡檢及生化試驗(yàn)鑒定 若有 或 溶血 應(yīng)與葡萄球菌或肺炎鏈球菌相區(qū)別 ASO試驗(yàn) 又稱抗O試驗(yàn) 風(fēng)濕熱病人血清中ASO抗體 O抗體 效價(jià)1 400及以上有輔助診斷價(jià)值 pussmear 26 2 其他鏈球菌 B群鏈球菌 無(wú)乳鏈球菌 S agalactiae 為呼吸道 直腸和陰道正常菌群 對(duì)成人致病力弱 但可引起新生兒暴發(fā)性敗血癥 化膿性腦膜炎和肺炎等疾病 病死率較高 D群鏈球菌 皮膚 上呼吸道 消化道和泌尿生殖道正常菌群 可引起尿路感染 敗血癥和心內(nèi)膜炎等疾病 甲型溶血性鏈球菌 鼻咽 口腔 腸道 女性生殖道正常菌群 是亞急性細(xì)菌性心內(nèi)膜炎常見(jiàn)病原菌 變異鏈球菌 厭氧菌 其葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶分解蔗糖產(chǎn)生不溶性葡聚糖 多種細(xì)菌粘附于葡聚糖而形成牙菌斑 其中乳酸桿菌等發(fā)酵多種糖類產(chǎn)生大量酸性產(chǎn)物 使pH下降而導(dǎo)致牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)脫礦 從而引起齲病 27 3 肺炎鏈球菌 形態(tài)與染色 肺炎鏈球菌 Streptococcuspneumoniae 革蘭陽(yáng)性 多成雙排列 無(wú)鞭毛 無(wú)芽胞 有莢膜 肺炎鏈球菌 熒光抗體染色 肺炎鏈球菌 莢膜染色 28 3 肺炎鏈球菌 培養(yǎng)特性與生化反應(yīng) 營(yíng)養(yǎng)要求較高 血平板上形成細(xì)小 有草綠色溶血環(huán)的菌落 與甲型溶血性鏈球菌相似 培養(yǎng)48小時(shí)后可產(chǎn)生自溶酶溶解菌體 故早期培養(yǎng)液渾濁 后期因細(xì)菌自溶變?yōu)槌吻?莢肺炎鏈球菌自溶酶可被膽汁或膽鹽激活 可用膽汁溶菌試驗(yàn)與甲型溶血性鏈球菌相區(qū)別 肺炎鏈球菌分解菊糖 甲型溶血性鏈球菌則否 29 3 肺炎鏈球菌 致病性與免疫性 致病物質(zhì) 莢膜是主要致病因子 其抗體具有保護(hù)性 其他 肺炎鏈球菌溶素是膜成孔毒素 磷壁酸有粘附作用 神經(jīng)氨酸酶與細(xì)菌定植和擴(kuò)散有關(guān) 所致疾病 大葉性肺炎 約占細(xì)菌性肺炎的80 其他 是中耳炎 乳突炎 副鼻竇炎常見(jiàn)病原體 近年常有肺炎鏈球菌性腦膜炎病例報(bào)道 病死率較高 大葉性肺炎X片 30 3 肺炎鏈球菌 微生物學(xué)檢查與防治原則 微生物學(xué)檢查 直接涂片鏡檢 若發(fā)現(xiàn)革蘭陽(yáng)性有莢膜的雙球菌可作出初步診斷 肺炎鏈球菌與甲型溶血性鏈球菌常需鑒別 膽汁溶菌試驗(yàn) 前者溶菌 后者則否 Optochin試驗(yàn) 前者抑菌環(huán) 20mm 后者 12mm 菊糖發(fā)酵試驗(yàn) 前者分解菊糖 后者則否 防治原則 多價(jià)肺炎鏈球菌莢膜疫苗用于高危人群預(yù)防接種 常用青霉素 頭孢菌素治療 但近年分離的臨床菌株有很高的耐藥率 31 4 腦膜炎奈瑟菌 形態(tài)與染色 奈瑟菌屬 Neisseria 革蘭陰性雙球菌 多為人體正常菌群 但腦膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌分別引起流行性腦脊膜炎 簡(jiǎn)稱流腦 和淋病 腦膜炎奈瑟菌 N meningitidis 菌體呈腎形或豆形 成雙排列 新分離菌株大多有莢膜和菌毛 病人腦脊液涂片中 該菌可位于中性粒細(xì)胞內(nèi) 具有鑒定價(jià)值 32 4 腦膜炎奈瑟菌 培養(yǎng)特性與抗原構(gòu)造 常用培養(yǎng)基是經(jīng)80 加熱的血瓊脂平板 因血液加熱變成棕色 故名巧克力平板 專性需氧 5 CO2環(huán)境中生長(zhǎng)更好 該菌產(chǎn)生自溶酶 培養(yǎng)物48小時(shí)內(nèi)不轉(zhuǎn)種即死亡 莢膜多糖抗原 有群特異性 根據(jù)其抗原性差異分為13個(gè)血清群 其中C群致病力最強(qiáng) 我國(guó)以A群為主 但近年發(fā)生C群暴發(fā)流行 33 4 腦膜炎奈瑟菌 致病性與免疫性 致病物質(zhì) 脂寡糖 LOS 其內(nèi)毒素活性與脂多糖 LPS 相似 是主要致病物質(zhì) 其他 莢膜 菌毛 IgA1蛋白酶 多為帶菌狀態(tài)或隱性感染 少數(shù)人發(fā)展成腦膜炎 兒童多見(jiàn) 分為普通 暴發(fā)和慢性敗血癥型 普通型占90 普通型流腦 先有上呼吸道炎癥 繼而引起敗血癥 典型體征是全身皮膚黏膜出現(xiàn)大小不一的瘀點(diǎn)與瘀斑 最后細(xì)菌通過(guò)血腦屏障引起腦脊髓膜化膿性炎癥 抗感染免疫以體液免疫為主 34 4 腦膜炎奈瑟菌 微生物學(xué)檢查與防治原則 微生物學(xué)檢查 腦膜炎奈瑟菌對(duì)低溫和干燥極敏感 故血液或腦脊液標(biāo)本應(yīng)注意保暖保濕并立即送檢 直接涂片鏡檢 中性粒細(xì)胞內(nèi) 外有成對(duì)的革蘭陰性球菌 可作出初步診斷 快速診斷 乳膠凝集試驗(yàn)等檢測(cè)腦脊液和血清中可溶性莢膜多糖抗原 PCR檢測(cè)該菌DNA 防治原則 接種流行性腦膜炎多糖疫苗 流腦病人應(yīng)早期隔離 以控制傳染源 采用磺胺類 青霉素和鏈霉素等治療 35 5 淋病奈瑟菌 形態(tài)與染色 淋病奈瑟菌 N gonorrhoeae 是淋病的病原菌 淋病是我國(guó)人群中發(fā)病率最高的性傳播疾病 STD 革蘭陰性雙球菌 有莢膜 有菌毛 急性尿道炎病人膿性標(biāo)本中淋病奈瑟菌大多位于中性粒細(xì)胞內(nèi) 但慢性淋病病人的淋病奈瑟菌多位于胞外 36 5 淋病奈瑟菌 培養(yǎng)特性與抗原構(gòu)造 營(yíng)養(yǎng)要求高 常用培養(yǎng)基為巧克力血瓊脂和T M血瓊脂 專性需氧 初次分離培養(yǎng)時(shí)須供給5 CO2 培養(yǎng)最適生長(zhǎng)溫度為35 36 低于30 或高于38 5 生長(zhǎng)停止 抗原構(gòu)造與分型 菌毛蛋白 不同菌株有差異 也易變異 脂寡糖 主要菌體抗原 外膜蛋白 主要是外膜孔蛋白PI PII和PIII 又稱PorA PorB和PorC PI是主要外膜蛋白 根據(jù)PI不同 可分為PIA PIB型及46個(gè)血清型 37 5 淋病奈瑟菌 致病性與免疫性 致病物質(zhì) 菌毛 與泌尿生殖道黏膜柱狀上皮細(xì)胞CD46受體結(jié)合