Anaerobic bacteria 厌氧性细菌 Clostridium 厌氧芽孢梭菌属 Nonspore-Forming Anaerobic Bacteria 无芽孢厌氧菌 无芽孢厌氧菌.

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1 anaerobic bacteria 厌氧性细菌 Clostridium 厌氧芽孢梭菌属 Nonspore-Forming Anaerobic Bacteria 无芽孢厌氧菌 无芽孢厌氧菌

2 Clostridium 厌氧芽孢梭菌属

3 anaerobic, gram-positive bacilli capable of forming endospores that are usually wider than the diameter of the rods in which they are formed 严格厌氧菌，革兰 阳性形成芽孢，比菌体大 anaerobic, gram-positive bacilli capable of forming endospores that are usually wider than the diameter of the rods in which they are formed 严格厌氧菌，革兰 阳性形成芽孢，比菌体大 peritrichous flagella ， non-capsule （ except C. perfringens ） peritrichous flagella ， non-capsule （ except C. perfringens ） 周鞭毛，无荚膜（除产气荚膜梭菌外） 周鞭毛，无荚膜（除产气荚膜梭菌外） exotoxin 外毒素致病 exotoxin 外毒素致病 Prevention and treatment ： toxoid and antitoxin Prevention and treatment ： toxoid and antitoxin 防治：类毒素与抗毒素 防治：类毒素与抗毒素

4 C ． tetani 破伤风梭菌 tetanus 破伤风

5 Morphology & Identification round, terminal spores that are usually wider than the diameter of the rods in which they are formed. The spore looks like the appearance of a drumstick round, terminal spores that are usually wider than the diameter of the rods in which they are formed. The spore looks like the appearance of a drumstick 芽孢正圆，位于菌体顶端，使细菌呈鼓槌状 芽孢正圆，位于菌体顶端，使细菌呈鼓槌状 Blood agar, β- hemolytic zones Blood agar, β- hemolytic zones – 血平板上，有 β 溶血

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7 抵抗力 抵抗力 – 芽孢抵抗力很强 – 在干燥的土壤和尘埃中可存活数年

8 Pathogensis & Immunity 致病条件：伤口需形成厌氧微环境 致病条件：伤口需形成厌氧微环境 – 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 – 有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染的伤口 无侵袭力，仅在局部繁殖，其致病作用完全有赖于 病菌所产生的外毒素 无侵袭力，仅在局部繁殖，其致病作用完全有赖于 病菌所产生的外毒素

9 Toxins and Enzymes tetanolysin 破伤风溶素 tetanolysin 破伤风溶素 –oxygen-labile hemolysin 对氧敏感的溶血素 tetanospasmin 破伤风痉挛毒素 tetanospasmin 破伤风痉挛毒素 –plasmid-encoded, heat-labile neurotoxin 质粒编码 热不稳定的神经毒素 –Protein 蛋白质 –responsible for causing the clinical manifestations 临床症状 of tetanus

10 tetanospasmin 破伤风痉挛毒素 structure 结构 structure 结构 –produced during the stationary phase of growth ： a single peptide 稳定期产生：一条多肽 稳定期产生：一条多肽 –released when the cell is lysed ： cleaved into a light (A chain) and a heavy (B chain) subunit 细菌裂解释出菌体：断裂为轻链（ A 链） -S-S- 重链（ B 链） 细菌裂解释出菌体：断裂为轻链（ A 链） -S-S- 重链（ B 链） –B chain ：神经节苷脂结合的单位 –A chain ： a zinc endopeptidase 锌内肽酶

11 与神经系统的结合 与神经系统的结合 –B 链识别运动神经元外胞浆膜上的受体并结合，促使毒 素进入细胞内小泡中 内在化作用 内在化作用 – 小泡从外周神经末稍沿神经轴突逆行向上，到达运动神 经元细胞体，进入传入神经末稍，最终进入中枢神经系 统 膜的转位 膜的转位 – 通过重链 N 端的介导产生膜的转位使轻链进入胞质溶胶 胞质溶胶中作用靶的改变 胞质溶胶中作用靶的改变 –A 链发挥毒性作用，使储存抑制性神经介质小泡膜蛋白 发生改变，阻止抑制性神经介质 γ - 氨基丁酸的释放，使 肌肉活动的兴奋与抑制失调，造成痉挛性麻痹

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14 Clinical Findings Clinical Findings –trismus or lockjaw 牙关紧闭 –sardonic smile 苦笑面容 –persistent back spasm 痉挛 (opisthotonos 角弓反张）

15 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（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） 破伤风免疫属外毒素免疫，主要是抗毒 素发挥中和作用（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） 病后不会获得牢固免疫力 病后不会获得牢固免疫力 获得有效免疫力的途径是人工免疫 获得有效免疫力的途径是人工免疫

16 Diagnostic Laboratory Tests Diagnostic Laboratory Tests The diagnosis rests on the clinical picture and a history of injury. The diagnosis rests on the clinical picture and a history of injury. 一般不进行涂片镜检和分离培养 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 典型的症状和病史即可作出诊断

17 Prevention & Treatment Prevention & Treatment proper care of wounds contaminated with soil proper care of wounds contaminated with soil active immunization ： toxoids 类毒素 active immunization ： toxoids 类毒素 Emergency prevention ： antitoxin 抗毒素 （ tetanus antitoxin ， TAT ） Emergency prevention ： antitoxin 抗毒素 （ tetanus antitoxin ， TAT ） Treatment ： Treatment ： – very large doses of antitoxin – administration of penicillin

18 防治原则 防止创口厌氧微环境的形成 防止创口厌氧微环境的形成 特异性预防：注射类毒素 特异性预防：注射破伤风类毒素 三联疫苗 免疫程序： 3 、 4 、 5 月 3 次 2 、 7 岁加强 2 次 特殊情况 1 次 紧急预防：注射破伤风抗毒素（ tetanus antitoxin ， TAT ） 紧急预防：注射破伤风抗毒素（ tetanus antitoxin ， TAT ） 特异性治疗：早期足量使用抗毒素及抗生素 特异性治疗：早期足量使用抗毒素及抗生素

19 男,48 岁, 主诉：口张不开，右腿麻木感且抽搐而急诊 入院。 8 天前，在工地踩着一个小尖木穿入脚底心， 外伤不严重，当晚疼痛已停止。四天后，外伤局部 有些麻木和疼痛。患者 20 年前曾注射过破伤风类毒 素。体检，病人表情非常痛苦，呈苦笑状，经刺激 立即痉挛加剧，呼吸困难。立即作气管切开术，并 作马血清皮肤试验，阴性，经静脉注射抗毒素血清 100000 单位，同时注射青霉素，但患者病情继续恶 化， 3 日后死亡。 男,48 岁, 主诉：口张不开，右腿麻木感且抽搐而急诊 入院。 8 天前，在工地踩着一个小尖木穿入脚底心， 外伤不严重，当晚疼痛已停止。四天后，外伤局部 有些麻木和疼痛。患者 20 年前曾注射过破伤风类毒 素。体检，病人表情非常痛苦，呈苦笑状，经刺激 立即痉挛加剧，呼吸困难。立即作气管切开术，并 作马血清皮肤试验，阴性，经静脉注射抗毒素血清 100000 单位，同时注射青霉素，但患者病情继续恶 化， 3 日后死亡。 试分析： 试分析： – 何种疾病，由何病原菌引起 – 如何被感染，该菌致病条件是什么 – 主要致病物质是什么 – 该病主要防治原则是什么 – 该病人未能免于死亡的原因

20 C ． perfringens 产气荚膜梭菌 a large, rectangular, gram-positive bacillus a large, rectangular, gram-positive bacillus 两端平切粗大杆菌 The oval spore is placed subterminally The oval spore is placed subterminally椭圆形芽孢位于次极端 capsulated and non-motile capsulated and non-motile 有明显的荚膜，不能运动

21 culutre 培养特性 grows rapidly, metabolically active grows rapidly, metabolically active 生长迅速，代谢活跃 生长迅速，代谢活跃 a double zone of hemolysis on blood agar a double zone of hemolysis on blood agar 血琼脂平板：双层溶血环 血琼脂平板：双层溶血环 内环完全溶血 - θ 毒素 内环完全溶血 - θ 毒素 外环不完全溶血 - α 毒素 外环不完全溶血 - α 毒素 Nagler reaction on egg yolk medium Nagler reaction on egg yolk medium 蛋黄琼脂平板： Nagler 反应 蛋黄琼脂平板： Nagler 反应 Milk media ： stormy fermentation Milk media ： stormy fermentation 牛奶培养基： “ 汹涌发酵 ” 牛奶培养基： “ 汹涌发酵 ”

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23 Classification 分型 five types 分为 5 个毒素型 five types 分为 5 个毒素型 Type A perfringens causes most of the human infections. Type A perfringens causes most of the human infections. 对人致病的： A 型 对人致病的： A 型

24 Pathogenesis & Immunity Toxins and Enzymes Toxins and Enzymes

25 产气荚膜梭菌主要和次要毒素及其分型

26 Alpha toxin α 毒素 Alpha toxin α 毒素 –lecithinase 卵磷脂酶 –This toxin is associated with increased vascular permeability with massive hemolysis and bleeding, tissue destruction (as found in myonecrosis), hepatic toxicity, and myocardial dysfunction 引起血管通透性增加伴大量溶血、组织坏死、 肝脏、心功能受损 引起血管通透性增加伴大量溶血、组织坏死、 肝脏、心功能受损 Enterotoxin 肠毒素 Enterotoxin 肠毒素

27 Pathogenesis 所致疾病 Pathogenesis 所致疾病 gas gangrene 气性坏疽 gas gangrene 气性坏疽 –A type –Conditions are similar to those in relation to tetanus. 致病条件与破伤风梭菌相同 –spreads in 1-3days ， rapidly progressing necrosis, toxemia and death. 1 － 3 天发病， 快速进行性坏死，毒血症，死亡

28 气性坏疽 气性坏疽 – 主要由 A 型产气荚膜梭菌引起 – 致病条件与破伤风梭菌相同 – 潜伏期短，发展迅速，病情险恶，死亡率高 组织坏死，气肿和全身中毒为特征 组织坏死、血管内皮损伤，通透性上升 出血、水肿、局部坏死 分解糖产气，压迫软组织、血管 加重组织坏死（捻发音） 分解组织，病变迅速扩散，引起全身中毒症状

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30 food poisoning 食物中毒 food poisoning 食物中毒 –the ingestion of large numbers (10 8 to 10 9 organisms) of clostridia that have grown in warmed meat dishes 食入被大量细菌污染的食物（多为肉类） 食入被大量细菌污染的食物（多为肉类） –diarrhea--usually without vomiting or fever--in 6-18 hours 在 6-18 小时内引起无发热、无呕吐的腹泻 在 6-18 小时内引起无发热、无呕吐的腹泻 坏死性肠炎 坏死性肠炎 –C 型

31 Diagnostic Laboratory Tests The laboratory performs only a confirmatory role The laboratory performs only a confirmatory role 实验室检查仅有证实作用 实验室检查仅有证实作用 The microscopic detection 直接涂片镜检 The microscopic detection 直接涂片镜检 –gram-positive bacilli in clinical specimens, usually in the absence of leukocytes 革兰阳性 杆菌 ， 白细胞少

32 culture 分离培养 culture 分离培养 –a double zone of hemolysis on blood agar –Nagler reaction on egg yolk medium –Milk media ： stormy fermentation food poisoning is documented by recovery of more than 10 5 organisms per gram of food or 10 6 bacteria per gram of feces collected within 1 day of the onset of disease food poisoning is documented by recovery of more than 10 5 organisms per gram of food or 10 6 bacteria per gram of feces collected within 1 day of the onset of disease 如怀疑食物中毒，在发病后一日内，检出大于 10 5 病菌 / 克食品或 10 6 病菌 / 克粪便可确诊 如怀疑食物中毒，在发病后一日内，检出大于 10 5 病菌 / 克食品或 10 6 病菌 / 克粪便可确诊

33 Prevention & Treatment Prevention & Treatment prompt and extensive surgical debridement 及时和扩大的清创 prompt and extensive surgical debridement 及时和扩大的清创 Administration of antimicrobial drugs, penicillin 服用抗生素 Administration of antimicrobial drugs, penicillin 服用抗生素 Polyvalent antitoxin 多价抗毒素 Polyvalent antitoxin 多价抗毒素 Hyperbaric oxygen 高压氧 Hyperbaric oxygen 高压氧

34 C ． botulinum 肉毒梭菌 Spore ： oval and subterminal Spore ： oval and subterminal 芽孢呈椭圆形，粗于菌体，位于次极 端 芽孢呈椭圆形，粗于菌体，位于次极 端 Spore withstand boiling in water for several hours, usually destroyed by moist heat at 120 ℃ within 5 min. Spore withstand boiling in water for several hours, usually destroyed by moist heat at 120 ℃ within 5 min. 芽孢抵抗 100 ℃几小时，湿热 120 ℃ 5 分钟破坏。 芽孢抵抗 100 ℃几小时，湿热 120 ℃ 5 分钟破坏。 four groups (I to IV) four groups (I to IV) 分四个群 (I to IV) 分四个群 (I to IV) Eight serotype ： A,B,C1,C2,D,E,F,G Eight serotype ： A,B,C1,C2,D,E,F,G

35 Pathogensis & Immunity Toxin Toxin –C botulinum toxins 肉毒毒素 are among the most highly toxic substances known. The lethal dose for a human is probably about 0.1μg. are among the most highly toxic substances known. The lethal dose for a human is probably about 0.1μg. 剧毒，对人致死量为 0.1µg 剧毒，对人致死量为 0.1µg destroyed by heating for 1 minutes at 100 ℃. destroyed by heating for 1 minutes at 100 ℃. 100 ℃ 1 分钟破坏 100 ℃ 1 分钟破坏 Similar to tetanus toxin Similar to tetanus toxin 与破伤风外毒素相似 与破伤风外毒素相似

36 Mechanism 作用机制 肉毒毒素经胃肠道吸收入血后，作用于 中枢神经系统的脑神经核和外周神经一 肌肉神经接头处以及自主神经末梢，阻 碍乙酰胆碱的释放，引起运动神经末梢 功能失调，导致肌肉弛缓性麻痹。 肉毒毒素经胃肠道吸收入血后，作用于 中枢神经系统的脑神经核和外周神经一 肌肉神经接头处以及自主神经末梢，阻 碍乙酰胆碱的释放，引起运动神经末梢 功能失调，导致肌肉弛缓性麻痹。 毒素经内化作用进入细胞内由细胞膜形 成的小泡中，不像破伤风毒素从外周神 经末梢沿神经轴突上行，而是留在神经 肌肉接头处。 毒素经内化作用进入细胞内由细胞膜形 成的小泡中，不像破伤风毒素从外周神 经末梢沿神经轴突上行，而是留在神经 肌肉接头处。

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39 Clinical Findings 所致疾病 Foodborne Botulism 肉毒食物中毒 Foodborne Botulism 肉毒食物中毒 – 进食污染食物（多为罐头、肉制品、豆制品） 发生食物中毒 --- 食入毒素 – 临床表现：少见胃肠道症状，主要为神经末 梢麻痹（ flaccid paralysis 弛缓性麻痹） 乏力、头痛 → 眼肌麻痹：复视、斜视、眼睑下垂 → 咽部肌肉麻痹：吞咽、咀嚼困难、口齿不清 → 膈肌麻痹，呼吸困难 → 窒息死亡 乏力、头痛 → 眼肌麻痹：复视、斜视、眼睑下垂 → 咽部肌肉麻痹：吞咽、咀嚼困难、口齿不清 → 膈肌麻痹，呼吸困难 → 窒息死亡 神志清楚 神志清楚 病死率高 病死率高

40 Infant Botulism 婴儿肉毒病 Infant Botulism 婴儿肉毒病 – 细菌进入肠道，繁殖，产生毒素而致病 – 以 6 个月以内的小婴儿居多 – 症状与肉毒食物中毒类似，便闭、吸乳、啼 哭无力 – 病死率不高 创伤感染肉毒病 Wound botulism 创伤感染肉毒病

41 Diagnostic Laboratory Tests 微生物学检查法 specimen 标本 specimen 标本 –toxin 毒素 – foodborne disease ： leftover food 食物中毒患者：食物 –infant botulism ： bowel contents(feces) 婴儿肉毒病患者：粪便 –heating the specimen for 10 minutes at 80 ℃ to kill all vegetative cells, Culture of the heated specimen on nutritionally enriched anaerobic media 粪便、食物等标本可先 80 ℃加热 10 分钟， 再培养在加富厌氧培养基

42 Prevention & Treatment 防治原则 Prevention & Treatment 防治原则 preventing spore germination (by maintaining the food in an acid pH or storage at 4 ℃ or colder), or destroying the preformed toxin (by heating the food for 20 minutes at 80 ℃ ) preventing spore germination (by maintaining the food in an acid pH or storage at 4 ℃ or colder), or destroying the preformed toxin (by heating the food for 20 minutes at 80 ℃ ) 防止芽孢形成或破坏毒素（低温保存食物，高 温破坏毒素） 防止芽孢形成或破坏毒素（低温保存食物，高 温破坏毒素） children younger than 1 year should not eat honey. 一岁以下幼儿禁食蜂蜜 children younger than 1 year should not eat honey. 一岁以下幼儿禁食蜂蜜 use of trivalent botulinum antitoxin 注射三价抗 毒素 use of trivalent botulinum antitoxin 注射三价抗 毒素

43 C. difficile is part of the normal intestinal flora C. difficile is part of the normal intestinal flora 肠道中正常菌群 肠道中正常菌群 The disease develops in people taking antibiotics The disease develops in people taking antibiotics 因长期使用抗生素引起 因长期使用抗生素引起 causing antibiotic-associated gastrointestinal diseases ranging from a relatively benign diarrhea to severe, life-threatening pseudomembranous colitis. causing antibiotic-associated gastrointestinal diseases ranging from a relatively benign diarrhea to severe, life-threatening pseudomembranous colitis. 引起抗生素相关胃肠道疾病，表现多样, 从轻度腹 泻到严重的危及生命的假膜性肠炎。 引起抗生素相关胃肠道疾病，表现多样, 从轻度腹 泻到严重的危及生命的假膜性肠炎。 produces two toxins: an enterotoxin (toxin A) and a cytotoxin (toxin B) produces two toxins: an enterotoxin (toxin A) and a cytotoxin (toxin B) 产生 A 、 B 两种毒素，即肠毒素和细胞毒素 产生 A 、 B 两种毒素，即肠毒素和细胞毒素 C ． difficile 艰难梭菌

44 Nonspore-Forming Anaerobic Bacteria 无芽孢厌氧菌 Normal flora Normal flora Opportunistic pathogen 条件致病菌 Opportunistic pathogen 条件致病菌

45 与人类疾病相关的主要无芽孢厌氧菌

46 Gram-negative bacilli G - 杆菌： Gram-negative bacilli G - 杆菌： – B ． fragilis 脆弱类杆菌 –Prevotellae 普雷沃菌属 Gram-Negative Cocci G - 球菌： Gram-Negative Cocci G - 球菌： –Veillonella 韦荣菌属 the normal flora of the mouth, the nasopharynx the normal flora of the mouth, the nasopharynx咽喉部主要厌氧菌 Gram-Positive Bacilli G + 杆菌 Gram-Positive Bacilli G + 杆菌 –Propionibacterium 丙酸杆菌属 –Eubacterium 真杆菌属 Gram-Positive Cocci G + 球菌 Gram-Positive Cocci G + 球菌 –Peptostreptococcus 消化链球菌属

47 Pathogenesis Normal flora endogenous infection Normal flora endogenous infection 正常菌群引起内源性感染 正常菌群引起内源性感染 感染条件 感染条件 – 寄居部位改变 – 宿主免疫力下降 – 菌群失调 – 厌氧微环境

48 Characteristic 感染特征 内源性感染，可及全身，多呈慢性 内源性感染，可及全身，多呈慢性 无特定病型，大多为化脓性感染 无特定病型，大多为化脓性感染 分泌物或脓液粘稠，乳白色、粉红色、 血色或棕黑色，有恶臭，有时有气体 分泌物或脓液粘稠，乳白色、粉红色、 血色或棕黑色，有恶臭，有时有气体 使用氨基糖苷类抗生素长期无效 使用氨基糖苷类抗生素长期无效 分泌物直接涂片可见细菌，但普通培养 法无细菌生长 分泌物直接涂片可见细菌，但普通培养 法无细菌生长 临床上遇到以下情况，应考虑有无厌氧菌感染

49 Clinical syndromes 所致疾病 Clinical syndromes 所致疾病 败血症 septicemia 败血症 Gynecological Infections 妇科感染 Gynecological Infections 妇科感染 Intraabdominal Infections 腹部感染 Intraabdominal Infections 腹部感染 Brain Abscess 脑脓肿 Brain Abscess 脑脓肿 Respiratory Tract Infections 呼吸道感染 Respiratory Tract Infections 呼吸道感染 口腔感染 oral infection 口腔感染