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 O 2 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 O 2 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: O 2 + e→O 2 - 2O 2 - + 2H + O 2 +H 2 O 2 O 2 - + H 2 O 2 →OH - +OH + +O 2 H 2 O 2 + H 2 O 2 2H 2 O + O 2 O 2 + OH→OH - + O 2 H 2 O 2 + H 2 R 2H 2 O + R 注: O 2 - 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-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: H 2 O 2 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 B PH↓ 、 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 脆弱类杆菌 多形类杆菌 普通类杆菌 吉氏类杆菌 卵园类杆菌 61.5 单行类杆菌 30.7 未能定种 其他类杆菌产色素 不产色素 梭状杆菌 消化链球菌 梭芽孢菌 92.2 无芽孢革兰氏阳性杆菌 革兰氏阴性球菌 153.7
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 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。
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