病 原 生 物 学 医 学 微 生 物 学 Medical Microbiology 广州医学院病原生物学教研室

医学微生物学 各论 第二篇 细菌学各论 第十三章 呼吸道感染细菌

呼吸道感染细菌 包括 指经呼吸道传播，引起呼吸道器官或呼吸道以外器官病变的病原菌 ——结核分枝杆菌 ——白喉棒状杆菌 ——嗜肺军团菌 ——百日咳鲍特菌 ——流感嗜血杆菌 ——肺炎克雷伯菌

第一节 结核分枝杆菌 （M.tuberculosis)

分枝杆菌属 (Mycobacterium) 分枝杆菌属是一类细长微弯的细菌，因繁殖时有分枝生长趋势而得名。 特点 细胞壁含有大量的脂类 菌体不易着色，不易脱色，故采用抗酸染色，故又称抗酸杆菌 无特殊结构，致病与菌体成分有关，形成慢性肉芽肿性病变 营养要求高，生长缓慢 可分为三大类：结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌、 麻风分枝杆菌

我国每年死于结核病的人约为25万，为各类传染病之首。 结核分枝杆菌 结核病的病原菌 全球每年新发病例800万，其中发展中国家占95％ 我国每年死于结核病的人约为25万，为各类传染病之首。 世界防治结核病日：3月24日

一、生物学性状

形态与染色 细长略带弯曲，呈分枝状 抗酸染色阳性 L型 Much颗粒

培养特性 专性需氧 生长缓慢 营养要求高，在罗氏固体培养基中生长良好，呈菜花状 专嗜甘油为碳源，常用罗琴培养基(鸡蛋、甘油、枸橼酸钠、天门冬酸、马铃薯粉、孔雀绿、钾镁离子)

生化反应 结核分枝杆菌大多数触酶试验阳性，而热触酶试验阴性，非结核分枝杆菌则大多数两种试验均阳性

抵抗力 （四怕） （四不怕） 强 对乙醇敏感 对湿热敏感 对紫外线敏感 对抗结核药物敏感 抗干燥 抵酸碱 抗碱性染料 对青霉素等抗生素耐药

变异性 可发生形态变异、菌落变异、毒力变异、耐药性变异 卡介苗（BCG）：是毒力变异株 胆汁、甘油、马铃薯培养基 牛型结核杆菌 卡介苗                     13年(230代) 耐药变异：多重耐药结核病（MDR TB）

二、致病性和免疫性

（一）致病物质 无毒素与侵袭性酶类 与菌体成分有关

1、脂质 索状因子：为分枝菌酸和海藻糖结合的糖脂，与结核杆菌索状生长现象有关；能破坏细胞线粒体膜，影响细胞呼吸，抑制白细胞游走和引起慢性肉芽肿；分枝菌酸与细菌的抗酸性染色有关。 磷脂：促使单核细胞增生，与结核结节的形成及干酪样坏死有关。 蜡质D：是肽糖脂和分枝菌酸的复合物，可激发机体产生迟发型超敏反应。 硫酸脑苷脂：抑制吞噬细胞中吞噬体与溶酶体的结合，使细菌能在吞噬细胞中长期存活。

3、多糖 2、蛋白质 是结合菌素的主要成分，和蜡质D结合后能使机体发生超敏反应。 在形成结核结节中发挥一定作用。 与脂质成分结合存在于胞壁中，致病作用尚不清楚

（二）所致疾病 感染方式 呼吸道、消化道或皮肤损伤等多途径侵入机体 致病机制： 细菌增殖引起的炎症反应 菌体成分的毒性作用 机体产生超敏反应

1、肺部感染 原发感染 继发感染

原发感染：肺泡内的炎症 多发生于儿童 原发综合征：肺泡、淋巴管、肺门淋巴结的炎症 结核结节（即结核肉芽肿）、干酪样坏死 转归：90%以上，纤维化或钙化而痊愈；5%发展成活动性肺结核；其中少数患者因免疫力低下，结核杆菌可随吞噬细胞随血流播散，引起粟粒性结核。

继发感染 为再次感染，多发生于成人 病灶以肺部多见 结核杆菌可以是潜伏的，也可是再次侵入的。 病灶常局限，若干酪样坏死液化，可形成空洞，为开放性肺结核。

2、肺外感染 结核分枝杆菌可进入血液循环引起肺内、外播散，如脑、肾结核、脊柱结核等。 结核分枝杆菌进入消化道可引起肠结核、结核性腹膜炎等。

（三）免疫性 结核的免疫属于感染免疫，又称有菌免疫。即此种免疫力随结核分枝杆菌或其成分在体内存在而存在。 属胞内感染菌，其免疫主要是以T细胞为主的细胞免疫。

（四）超敏反应 细胞免疫为主，迟发型超敏反应同时存在。 柯赫现象表明： 再感染时溃疡浅、易愈合、不扩散，表明机体已有一定免疫力。 但再感染时溃疡发生快，说明在产生免疫的同时有超敏反应的参与。 rRNA诱导机体产生特异性免疫， 结核菌素和蜡质D诱导机体产生超敏反应。

柯赫现象

（五）结核菌素试验 定义： 是应用结核菌素来测定机体能否引起皮肤迟发性超敏反应的一种试验，以判定机体对结核分枝杆菌有无免疫力。

结核菌素试剂 旧结核菌素（old tuberculin，OT试验) 每0.1ml含5单位 纯蛋白衍化物 (purified protein derivative，PPD试验) 人结核分枝杆菌制成的PPD-C 卡介苗制成的BCG-PPD

方法 2种PPD5个单位两前臂皮内注射 48～72h后红肿硬结超过5mm者为阳性≥15mm为强阳性，对临床诊断有意义，两侧红肿中，PPD-C大于BCG-PPD侧为感染，反之，为卡介苗接种所致。

结果： 红肿硬结＞5mm，阳性（ ＞ 15mm，强阳性） 红肿硬结＜5mm，阴性

结果分析 阳性——感染过TB或接种卡介苗成功 强阳性——活动性结核病 阴性—— 未感染过TB 未接种卡介苗 细胞免疫力功能低下

应用 选择卡介苗接种对象和测定卡介苗接种后的免疫效果。结核菌素试验阴性者应接种或补种卡介苗 在未接种卡介苗的人群中作结核杆菌感染的流行病学调查,了解人群自然感染率 作为婴幼儿(尚未接种过卡介苗者)结核病的辅助诊断 测定肿瘤患者的细胞免疫功能

三、微生物学检查

集菌 直接涂片镜检 标本取材 标本的选择根据感染部位而定 提高检出率 痰液、尿液、粪便等需消化后浓缩 标本直接涂片或集菌后涂片，用抗酸染色 若找到抗酸阳性菌即可初步诊断 金胺“O”染色菌体 呈黄色荧光

分离培养 罗氏培养基 结核分枝杆菌生长缓慢，一般需2～4周长成肉眼可见的落菌 动物试验 细菌核酸检测（PCR）

四、防治原则 预防 接种卡介苗 DNA疫苗等 治疗 抗结核药物的治疗原则：早期、联合、适量、规律、分阶段治疗和坚持全程

(Mycobacterium.leprae) 第二节 麻风分枝杆菌 (Mycobacterium.leprae)

麻风分枝杆菌 俗称麻风杆菌，引起麻风，是一种慢性传染病 流行广泛，主要分布在亚、非和拉丁美洲

生物学性状 形态、染色与结核分枝杆菌相似，成团成束 麻风分枝杆菌是一种典型胞内菌 体外人工培养至今仍未成功 动物接种：小鼠足垫、犰狳 麻风细胞 体外人工培养至今仍未成功 动物接种：小鼠足垫、犰狳

麻风杆菌

致病性与免疫性 传播方式 呼吸道 也可通过接触传染 发病慢，病程长 麻风的免疫主要是靠细胞免疫 麻风结节

临床类型 瘤型 结核样型 界限类 未定类 两型两类

微生物学检查法 显微镜检查可从患者鼻粘膜或皮损处取材，用抗酸性染色后检查 一般瘤型和界线类患者标本中可找到细菌在细胞内存在，有诊断意义

防治原则 目前尚无特异性预防方法 早发现，早治疗 目前多采用二三种药联合治疗

第三节 白喉棒状杆菌 (C.diphtheriae)

一、 生物学性状 形态与染色 三个不均一： 大小、粗细、染色 美兰或奈瑟染色，可有异染颗粒，在鉴定时有重要意义。 菌体细长微弯，一端或两端膨大呈棒状，呈字母状排列。 美兰或奈瑟染色，可有异染颗粒，在鉴定时有重要意义。 三个不均一： 大小、粗细、染色

Neisser染色可见菌体内的紫色颗粒 Albert染色

培养特性 分离培养：鉴别选择培养基（含0.03%～0.04%亚碲酸钾）的血平板，黑色菌落。 亚碲酸盐平板 营养要求较高，吕氏血清斜面上生长迅速，异染颗粒明显。 分离培养：鉴别选择培养基（含0.03%～0.04%亚碲酸钾）的血平板，黑色菌落。 亚碲酸盐平板

亚碲酸钾血琼脂平板上形成黑色菌落

变异 无毒株携带-棒状杆菌噬菌体时可变异为有毒株 β棒状杆菌噬菌体 白喉棒状杆菌 获得白喉毒素基因

抵抗力 对湿热抵抗力弱，100℃煮沸1min死亡 对日光和干燥抵抗力强

二、致病性 （一）致病物质 白喉毒素：只有携带β棒状杆菌噬菌体的溶原性白喉杆菌才能产生外毒素。

白喉外毒素的作用机制 （细胞毒素的典型代表） 毒素由A亚单位和B亚单位构成，A亚单位有毒性，其作用是抑制易感细胞蛋白质合成，引起细胞变性坏死，B亚单位无毒性，但能与心脏细胞、神经细胞的表面受体相结合，协助A亚单位进入易感细胞。

作用机制

索状因子：破坏易感细胞中的线粒体，影响细胞呼吸与磷酸化 K抗原：抗吞噬作用和利于细菌在黏膜表面定植

（二）所致疾病 白喉 呼吸道传播，儿童易感 主要侵犯部位：咽、喉、气管和鼻腔黏膜 局部渗出的纤维素和白细胞以及坏死组织凝固形成灰白色膜状物---假膜 ——窒息，早期死亡原因 心肌炎、软腭麻痹等——晚期死亡原因

三、免疫性 感染后机体可获得牢固的免疫力 抗毒素中和外毒素

Schick test结果分析 试验侧 对照侧 本质 阴性反应 – – 有免疫力 阳性反应 24~48h – 无免疫力 4~7d达高峰 易感 试验侧 对照侧 本质 阴性反应 – – 有免疫力 阳性反应 24~48h – 无免疫力 4~7d达高峰 易感 假阳性反应 6~18h红肿 同前 有免疫力， 1~2d消退 超敏反应 混合反应 6~18h红肿 6~18h红肿 无免疫力， 4~7d达峰 3~4d反应消退 超敏反应

四、微生物学检查法 标本 直接涂片镜检 分离培养 毒力试验：是鉴别产毒棒状杆菌与一般棒状杆菌的重要方法，可用体外法和体内法检测

Eleck平板 白喉棒状杆菌毒力试验

五、防治原则 预防 治疗 人工主动免疫：注射白喉类毒素（DPT） 人工被动免疫：注射白喉抗毒素 药物预防：如注射青霉素或口服红霉素 白喉抗毒素，早期足量 抗生素

第三节 嗜肺军团菌 （L. pnermophila） 1976年，美国费城一退伍军人大会期间爆发流行的一种肺炎，造成34人死亡。当时病因不明，被称为军团病。1977年分离到本病的病原体，次年命名为嗜肺军团菌，简称军团菌，属军团菌科军团菌属（Legionella）。 73

一、生物学性状 形态与染色 革阴性杆菌，通常Giemsa染色法或Dieterle镀银染色法染色。有一至数根鞭毛，有菌毛和微荚膜。 培养 需氧，营养要求特殊，常接种于复合培养基中，生长环境中必须含半胱氨酸和铁，生长缓慢。 抵抗力 存在于自然界的水源中，自来水中可生存一年左右。能与常见的原虫和微生物形成共生关系。对化学消毒剂尚敏感，对酸有抵抗力，对pH2的盐酸可耐受30分钟。

二、致病性与免疫性 　　经调查，80～85%的军团菌感染由嗜肺军团菌引起。它常藏匿于空调冷却器（塔）、热水管道、淋浴喷头等处，并以气溶胶的形式传染宿主。 有微荚膜和菌毛等结构，能抵抗宿主吞噬细胞内杀菌物质的作用，并在其中生长繁殖，产生多种酶、外毒素及内毒素样物质，最后导致细胞死亡，释放出数百个细菌。 气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体小质点，其大小为10-3cm～10-7cm，分散介质为气体。天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。

军团病多发于夏秋季，既可暴发流行也可散发。有三种类型： ①流感样型，又称庞地亚克热。 病情温和，有自限性，以肌痛、发热、头痛为特点。无肺部炎症表现，胸片检查无异常，预后良好，无死亡病例。 ②肺炎型，也称军团病。 潜伏期为2～6天，症状为高热、呼吸系统症状及全身中毒性表现为特点。常有干咳或少量粘液痰，亦可见血丝、咯血、胸痛、腹泻常见。病人可因休克、呼吸衰竭、肾功能衰竭而死亡。病死率约为16%。胸片出现肺部点状和结节状浸润，尸检常见大叶性肺炎或大叶融合性肺炎。 ③肺外感染型，为继发性性感染

免疫性 嗜肺军团菌为胞内寄生菌，细胞免疫为主

三、微生学诊断与防治 标本为痰、胸水、血液或肺活检组织。可用Dieterle 镀银法着染标本涂片，亦可用特异性荧光抗体对标本直接进行检查。 分离培养用缓冲的活性炭酵母浸液(BCYE)琼脂培养基，根据菌落特征、形态染色、生化反应等作了鉴定。此外，也可用PCR方法进行诊断的。 治疗首选红霉素。

第四节 百日咳鲍特菌 （Bordetella pertussis） 俗称百日咳杆菌，是人类百日咳的病原菌。

一、生物学性状 形态与染色 革阴性卵圆形短小杆菌，无鞭毛、芽胞。用甲苯胺蓝染色可见两极异染颗粒，有毒菌株有荚膜和菌毛。 形态与染色 革阴性卵圆形短小杆菌，无鞭毛、芽胞。用甲苯胺蓝染色可见两极异染颗粒，有毒菌株有荚膜和菌毛。 培养与生化反应 专性需氧，营养要求较高，需用马铃薯血液甘油琼脂培养基（即鲍～金氏培养基）才能生长。生长缓慢，经37℃2～3天培养后，可见细小、圆形、光滑、凸起、银灰色、不透明的菌落，周围有模糊的溶血环。生化反应弱。

变异性 本菌常发生光滑型到粗糙的相变异：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。 抗原结构 有耐热的菌体（O）抗原和不耐热的荚膜（K）抗原。前者为鲍特氏菌属共同抗原，后者仅存于百日咳杆菌，是其表面成分，又称凝集原。 抵抗力 抵抗力弱。56℃30分钟、日光照射1小时可致死亡。对多粘菌素、氯霉素、红霉素、氨苄青霉素等敏感，对青霉素不敏感。

二、致病性与免疫性 致病物质： 荚膜、LPS、多种生物学活性因子 主要致病因子：百日咳毒素——损伤呼吸道纤毛上皮细胞导致阵发性痉挛咳嗽等　　

所致疾病 百日咳 传染源：病人，尤其重要的是症状轻微的非典型病人。 传播途径：飞沫。 临床周期： 潜伏期1～2周 卡他期——仅有轻度咳嗽。细菌此时在气管和支气管粘膜上大量繁殖并随飞沫排出，传染性最大。 痉咳期——1～2周后出现阵发性痉挛性咳嗽，高音调鸡鸣样吼声。 恢复期——4～6周后阵咳减轻，趋向痊愈。 本病病程较长，故名百日咳。在致病过程中，百日咳杆菌始终在纤毛上皮细胞表面，并不入血。

免疫性 多种特异性抗体，免疫力较为持久。 粘膜局部免疫——SlgA

三、微生物学诊断 标本：鼻咽试子或咳皿法 分离培养：鲍－金培养平板 确诊：分离菌与Ⅰ相免疫血清作血清玻片凝集或免疫荧光染色。

四、防治原则 隔离病人，隔离期自发病起七周。 　　隔离病人，隔离期自发病起七周。 　　预防以自动免疫为主，在我国常用白百破（白喉类毒素、百日咳杆菌Ⅰ相灭活菌苗、破伤风类毒素，DPT）三联菌苗，接种对象为一岁以下幼儿。 　　治疗可用红霉素、氨苄青毒素等。

一、流感嗜血杆菌 (Haemophilus influenzae) 第五节 一、流感嗜血杆菌 (Haemophilus influenzae) 俗称流感杆菌，是小儿及老人常见感染的病原体，可引起多种组织的化脓性病变，最常见的是婴幼儿脑膜炎及某些病毒性疾病的继发感染。 首先从流感患者鼻咽腔腔分离出来,而被认为是流感的病原体,直至流感病毒分离成功后,才明确流感杆菌是流感流行时引起呼吸道继发感染的细菌。

（一）生物学性状 形态与染色 革兰阴性短小球杆菌，长期培养后多形态。无芽胞、鞭毛，有毒株可见明显荚膜。 培养特性 　革兰阴性短小球杆菌，长期培养后多形态。无芽胞、鞭毛，有毒株可见明显荚膜。 培养特性 　　需氧或兼性厌氧，生长需要V和X因子，在巧克力琼脂平板上生长较好。48小时后形成较大的灰白色菌落。 当流感杆菌与金黄色葡萄球菌在血平板上共培养时，因后者能合成较多的V因子供流感杆菌生长，使葡萄球菌周围的流感杆菌菌落较大，离葡萄球菌落越远则感杆菌菌落越小，此称为卫星现象，有助于细菌的鉴定。

抗原 荚膜多糖抗原、菌体抗原 抵抗力 　　较弱。50～55℃30分钟被杀死。对一般消毒剂极敏感。在干燥痰中生存时间不超过48小时。

（二）致病性与免疫性 致病物质：荚膜、菌毛、内毒素、lgA蛋白酶 感染类型： 原发性外源性感染 ——强毒株引起的急性化脓性感染 继发性内源性感染 ——常发生在流感、麻疹、百日咳及肺结核等感染之后 免疫：体液免疫为主

（三）微生物学诊断及防治 标本：脑脊液、鼻咽分泌物、痰及血液等 分离培养：脑脊液沉渣及其他检材接种于巧克力平板和血平板上进行，依可疑菌落的形态、培养特性、卫星现象及荚膜肿胀试验等可以鉴定。 快速诊断：荧光抗体染色、对流电泳、乳胶凝集试验及ELISA等。 荚膜多糖菌苗接种18个月以上小儿有较好的抗体反应，一年内保护率在90%以上。 治疗可用氨苄青霉素、氯霉素等。特异性免疫血清与磺胺药物合用对脑膜炎治疗非常有效。

二、肺炎克雷伯氏菌 一、生物学性状 较短粗的杆菌，有较厚的荚膜，多数有菌毛。 营养要求不高，有普通琼脂培养基上形成较大的灰白色粘液菌落，以接种环挑之，易拉成丝，有助鉴别。 具有O抗原与K抗原，后者用以分型，可分为82型。 本属细菌55℃30分钟被杀死。

二、致病性 （二）肺炎克雷伯菌鼻炎亚种 （一）肺炎克雷伯菌肺炎亚种 　　（一）肺炎克雷伯菌肺炎亚种 　　1882年Friedlander首先从大叶性肺炎患者痰液中分离出，故也称为Friedlander杆菌，简称肺炎杆菌。　　本菌存在于人体肠道、呼吸道。可引起支气管炎、肺炎，泌尿系和创伤感染，甚至败血症、脑膜炎、腹膜炎等。 　　（二）肺炎克雷伯菌鼻炎亚种 　　简称臭鼻杆菌，引起慢性萎缩性鼻炎，有恶臭，以及败血症、泌尿系感染等。 　　（三）肺炎克雷伯菌鼻硬结亚种 　　简称鼻硬结杆菌，引起慢性肉芽肿性病变，侵犯鼻咽部，使组织发生坏死。