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第七章 革兰氏阳性球菌

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第七章 革兰氏阳性球菌. 球菌 (Coccus) 是球状细菌的总称,是细菌中的一大类。 根据革兰氏染色反应的不同可分为:. 葡萄球菌 、 双球菌、 链球菌 、 四联球菌、 八叠球菌等. G + 球菌. 脑膜炎球菌、 淋病球菌、 卡他球菌、 干燥奈氏球菌、 黄色奈氏球菌等. G - 球菌. 细菌感染的检查 方法与防治原则. 细菌学诊断的途径. 细菌学诊断常通过直接通过分离出病原菌达到疾病诊断的目的。 有时也可通过检测病原菌的抗原成分、代谢产物或其核酸达到诊断目的。. 标本采集与送检原则. 尽量在用药前; 不同疾病采集不同标本;

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第七章 革兰氏阳性球菌

球菌(Coccus)是球状细菌的总称,是细菌中的一大类。

根据革兰氏染色反应的不同可分为:

葡萄球菌、

双球菌、

链球菌、

四联球菌、

八叠球菌等

G+球菌

脑膜炎球菌、

淋病球菌、

卡他球菌、

干燥奈氏球菌、

黄色奈氏球菌等

G-球菌

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细菌学诊断的途径

细菌学诊断常通过直接通过分离出病原菌达到疾病诊断的目的。

有时也可通过检测病原菌的抗原成分、代谢产物或其核酸达到诊断目的。

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标本采集与送检原则

尽量在用药前;

不同疾病采集不同标本;

严格无菌操作;

注意保存,尽快送检;

作好标记,添好化验单

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致病菌诊断的常规内容和步骤

直接涂片镜检 涂片镜检

生化反应

标本→分离培养→可疑菌落 血清学鉴定

↘ ↑ 药敏试验

增菌 动物试验

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病原菌的抗原或抗体检测

方法:沉淀反应 协同凝集试验 免疫荧光法 对流免疫电泳

另外:

McAb(特异性和敏感性)

酶免疫测定(EIA)

胶体金标记等

核酸杂交技术

PCR技术

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细菌感染的特异性防治

自然主动免疫:患病、隐性感染

主动免疫

人工主动免疫:接种疫苗、类毒素等

自然被动免疫:通过胎盘、初乳

被动免疫

人工被动免疫:注射抗毒素、丙种球蛋

白、转移因子

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第七章 革兰氏阳性球菌

  • 球菌(Coccus)是球状细菌的总称,是细菌中的一大类。
  • 根据革兰氏染色反应的不同可分为:

葡萄球菌、

双球菌、

链球菌、

四联球菌、

八叠球菌等

  • 其中葡萄球菌和链球菌是最具有代表性的G+球菌;
  • 在兽医中具有重要意义

G+球菌

脑膜炎球菌、

淋病球菌、

卡他球菌、

干燥奈氏球菌、

黄色奈氏球菌等

  • 这些细菌属于奈氏球菌属(Neisseria)
  • 在人医中具有重要意义

G-球菌

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第一节 葡萄球菌属

Staphylococcus

第二节 链球菌属

Streptococcus

staphylococcus
第一节 葡萄球菌属Staphylococcus
  • 葡萄球菌属的细菌是一群革兰氏阳性球菌,因常堆聚成葡萄串状而得名。

Staphylococcus aureus

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该属细菌广泛分布于自然界,如空气、土壤、水和一些物品上,也经常存在于人和动物的皮肤以及与外界相通的腔道中。该属细菌广泛分布于自然界,如空气、土壤、水和一些物品上,也经常存在于人和动物的皮肤以及与外界相通的腔道中。
  • 大部分是不致病的腐物寄生菌,但致病性葡萄球菌是引起人畜化脓性炎症或脓毒败血症的一种主要病原,另外还可引起食物中毒。()
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一、形态特征
  • 葡萄球菌呈球状,直径为0.5~1.5um;
  • 固体培养基上生长的细菌呈典型的葡萄串状排列;
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但在脓汁或液体培养基中常为双球状或短链状排列;但在脓汁或液体培养基中常为双球状或短链状排列;
  • 无鞭毛、无芽胞,一般不形成荚膜。G+,但衰老、死亡或被白细胞吞噬后的菌体常转为G-。

Gram stain of Staphylococcus aureus in pustular exudate

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二、分类
  • 1、过去曾根据菌落色素不同分为三个种:
    • 金黄色sta.
    • 柠檬色sta.
    • 白 色sta.
  • 2、目前主要按照细胞组成、血浆凝固酶和毒素产生的不同,将其分为两种:
    • 金黄色sta.
    • 表 皮sta.
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三、培养特性
  • 葡萄球菌对营养要求不高,在普通培养基上生长良好,需氧或兼性厌氧菌。致病菌株最适生长温度为37℃,最适pH7.4。
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1、在普通琼脂平板上24~48小时,形成:光滑、湿润、隆起的边缘整齐、不透明的圆形菌落,直径1~2mm,也有的达3~4mm,在有氧环境中可产生色素,在无氧环境中不产生色素。1、在普通琼脂平板上24~48小时,形成:光滑、湿润、隆起的边缘整齐、不透明的圆形菌落,直径1~2mm,也有的达3~4mm,在有氧环境中可产生色素,在无氧环境中不产生色素。
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2、在血琼脂平板上形成较大的菌落,多数致病菌株能形成β溶血。2、在血琼脂平板上形成较大的菌落,多数致病菌株能形成β溶血。

溶血现象:

α溶血——草绿色溶血,不完全溶血;

β溶血——菌落周围形成明显的全透明溶血环;

γ溶血——不溶血。

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3、在普通肉汤中生长24小时,呈均匀混浊,管底有少量沉淀,培养2~3天后可在培养基表面形成很薄的菌环。3、在普通肉汤中生长24小时,呈均匀混浊,管底有少量沉淀,培养2~3天后可在培养基表面形成很薄的菌环。

4、大多数致病菌株能耐高浓度NaCl,即可在含10~15%NaCl培养基中生长,故对严重污染的病料可用却蒲曼琼脂分离细菌。

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四、生化特性
  • 多数葡萄球菌能分解葡萄糖、麦芽糖和蔗糖,产酸不产气;
  • 致病性葡萄球菌具有DNA酶、血浆凝固酶和分解甘露醇的能力,而非致病性葡萄球菌则无。
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五、抗原构造
  • 葡萄球菌抗原构造复杂,已发现的在30种以上,其化学组成及生物学活性了解的仅少数几种,如:

1、葡萄球菌A蛋白

2、多糖抗原

1 a staphylococcal protein a spa

Fab段

Fc段

SPA

1、葡萄球菌A蛋白(Staphylococcal protein A,SPA):
  • SPA是存在于细胞壁的一种表面蛋白,90%以上的金黄色葡萄球菌菌株有此抗原,所有来自人类的菌株都有此抗原,动物源则少见。
  • SPA是一种单链多肽,可与人类以及许多哺乳动物的IgG的Fc片段发生非特异性结合,免疫学中协同凝集试验就是利用这个特性。
  • SPA与IgG结合的复合物具有抗吞噬、使细胞分裂、引起变态反应、损伤血小板等特性。
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2、多糖抗原
  • 多糖抗原,存在于细胞壁。

Virulence determinants of Staphylococcus aureus

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六、抵抗力
  • 葡萄球菌抵抗力较强:
    • 在尘埃、干燥的脓汁和血液中能存活几个月;
    • 70℃1小时,80℃30分钟才能有效杀死;
    • 但对石炭酸、升汞、70%酒精等消毒药很敏感。

--对某些染料较敏感:如1∶10~20万倍稀释的龙胆紫溶液能抑制其生长。

--对青霉素、金霉素、红霉素和庆大霉素高度敏感,对链霉素中度敏感;但对磺胺、氯霉素敏感性差。

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七、致病性
  • 葡萄球菌的致病力取决于其产生毒素和酶的能力。已知致病性葡萄球菌菌株能产生血浆凝固酶、肠毒素、皮肤坏死毒素、透明质酸酶、溶血素、杀白细胞素等多种毒素和酶。

Virulence determinants of Staphylococcus aureus

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如多数致病菌株能产生血浆凝固酶,进入进入机体后,使感染局部,易于形成血栓、疖、痈和脓肿,或经血液循环引起菌血症,散布至各脏器及骨髓中,引起多发性脓肿。金黄色葡萄球菌产生的多种蛋白质性肠毒素可引起急性胃肠炎,即引起人类食物中毒。如多数致病菌株能产生血浆凝固酶,进入进入机体后,使感染局部,易于形成血栓、疖、痈和脓肿,或经血液循环引起菌血症,散布至各脏器及骨髓中,引起多发性脓肿。金黄色葡萄球菌产生的多种蛋白质性肠毒素可引起急性胃肠炎,即引起人类食物中毒。
  • 近年来,国内外不断发现过去认为非致病性的、凝固酶阴性的葡萄球菌(如表皮葡萄球菌)也能引起多种感染性疾病,如仔猪渗出性皮炎、尿道感染、心内膜炎等。
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八、微生物学诊断
  • 检定程序如下:
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九、防制措施
  • 注意卫生,皮肤创伤及时清洗、消毒处理;
  • 发病后最好根据药敏试验选择敏感药物进行治疗(耐药菌株的出现);
  • 加强饲养管理,定期消毒圈舍。
streptococcus
第二节 链球菌属Streptococcus
  • 链球菌为长短不一链状排列的球形或卵圆形、G+的球菌;
  • 可分为许多种,有的还能分为若干型。

(6,500X)

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(70,000X)High magnification electron micrograph of an ultra-thin section of a group A streptococcus sibling pair.
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一、形态特性

1、本属细菌呈圆形或卵圆形,直径0.5~1um,呈链状排列,但菌链的长短与菌种及生长环境有关。

  • 一般来说,致病性链球菌菌链较长,非致病性链球菌的链较短;固体培养基上多为短链、成对或聚集成丛似葡萄球菌样,而在液体培养基中常排列成长链状;病料中的链球菌多呈长链状排列,但自败血症猪体分离的菌株多为成双或短链状;
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2、G+,但老龄培养物或被吞噬后常转呈G-。

3、均无芽胞;除D群一些菌株外,也都无鞭毛不运动;

4、A、B、C、D群中大多数菌株在血清培养基上的幼龄培养菌或病料中的菌体常见荚膜。

Streptococcus pyogenes.

Left. Gram stain of Streptococcus pyogenes in a clinical specimen.

Right. Colonies of Streptococcus pyogenes on blood agar exhibiting beta (clear) hemolysis

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二、分类

链球菌分类,迄今尚没有统一,多以其溶血性、生理生化特性和抗原结构等加以分类。

1.根据链球菌对绵羊红细胞的溶血能力分类 2.根据生理生化特性分类

3.根据抗原结构分类(主要是Lancefield分类法)

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1、根据链球菌对绵羊红细胞的溶血能力分为:1、根据链球菌对绵羊红细胞的溶血能力分为:

(1)α溶血性链球菌:致病力弱,多引起局部化脓性炎症;

(2)β溶血性链球菌:致病力强,常引起人和动物的各种链球菌病,大部分致病性链球菌属于此类;

(3)γ溶血性链球菌:一般不致病。

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2、根据生理生化特性分类:

《伯吉氏系统细菌学手册》(1986,第2卷),将本属细菌分为六大类29个正式种:

  • 溶血性化脓链球菌
  • 口腔链球菌
  • 肠链球菌
  • 乳链球菌
  • 厌氧链球菌
  • 其他链球菌等

对人和动物致病的大多为溶血性化脓链球菌。

3 lancefield
3、根据抗原结构分类:(主要是Lancefield分类法)3、根据抗原结构分类:(主要是Lancefield分类法)
  • 根据链球菌细胞壁中的多糖抗原的不同,将链球菌分成A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V [A—H,K—V]等20个血清群。
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三、抗原结构
  • 链球菌的抗原构造比较复杂,主要有三种:
  • 1、核蛋白抗原:或者称为P抗原,无特异性,各种链球菌均相同,并与葡萄球菌有交叉。

2、多糖抗原:或者称为C抗原,是群特异性抗原。

3、蛋白质抗原:或者称为表面抗原,具有型特异性;是链球菌细胞壁的蛋白质抗原,位于C抗原外层。A群链球菌又分为M、T、R和S四种不同性质的抗原组分,与致病力有关的M蛋白抗原。

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四、培养特性
  • 需氧或兼性厌氧,有些菌株为厌氧菌;
  • 对营养要求较高,在普通培养基上生长不良,需加有血液(或血清)、葡萄糖等才能生长良好。
  • 最适生长温度为37℃,最适生长pH7.4~7.6;
  • 在血清肉汤中形成粘稠或絮状沉淀,上液清朗;
  • 在血琼脂平板上,各种链球菌菌落基本相似,多呈细小或露滴状、灰白色、圆而微凸、表面光滑、边缘整齐、半透明或不透明的菌落,菌落直径大小0.5~0.75mm。
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The optochin test(奥普托欣抑制试验)is a presumptive test that is used to identify strains of Streptococcus pneumoniae. Optochin (ethyl hydrocupreine) disks are placed on inoculated blood agar plates. Because S. pneumoniae is not optochin resistant, a zone of inhibition will develop around the disk where the bacteria have been lysed. This zone is typically 14mm from the disk or greater.

Not optochin sensitive

optochin sensitive

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一些重要的链球菌在血平板上的菌落形态如下:一些重要的链球菌在血平板上的菌落形态如下:

(1)马腺疫链球菌(Sta. Equi):圆形微隆、透明、闪光、粘稠、露滴状菌落,明显β溶血。

(2)化脓链球菌(Sta. Pyogenes):圆形微隆、细小、灰白色、闪光或有光泽的菌落,强β溶血。

(3)兽疫链球菌(Sta. Zooepidemicus):与化脓性链球菌相似。

(4)无乳、停乳和乳房炎链球菌(Sta. Agalactiae、Sta. Dysgalactiae and Sta. Uberis):隆起、淡灰色、闪光、细小菌落;无乳链球菌呈弱β溶血或α溶血,停乳链球菌呈α溶血,乳房炎链球菌呈α溶血或γ溶血。

(5)肺炎链球菌(Sta. Pneumoniae):圆而扁平、透明、湿润、微小菌落,α溶血。

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五、生化特性
  • 能发酵简单的糖类,产酸不产气,分解葡萄糖,但对乳糖、甘露醇、水杨酸、山梨醇等的分解,随菌株不同而不同。
  • 链球菌一般不分解菊糖,不被胆汁或10%去氧胆酸钠所溶解;
    • 这两个特性可用来鉴别α溶血性链球菌与肺炎链球菌。
  • 各种链球菌的生理生化特征详见课本。
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六、致病性
  • 链球菌的致病因子有:
  • 1、毒素:

外毒素(1)溶血素——具有细胞溶解和细胞毒性作用;

(2)红斑毒素——有致热、致血斑、细胞毒性和致死性休克等活性;

(3)肽聚糖多糖复合物内毒素——有致热、炎性反应、致皮肤坏死、溶解红细胞和血小板作用。

  • 2、酶:

(1)透明质酸酶、链道酶、链激酶——有扩散感染作用;

(2)DNA酶——有分解DNA的作用。

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3、菌体本身的一些成分,如:

(1)菌毛——起着黏附定居作用;

(2)荚膜——抗吞噬作用;

(3)细胞壁M蛋白——有黏附和抗吞噬作用。

  • 4、链球菌的感染谱比较广泛,可引起猪、牛、羊、马、犬、猫、鸡及实验动物和野生动物的化脓性炎症、败血症和脓毒血症等。人类感染链球菌,可引起临床上的猩红热、风湿热、急性肾小球肾炎、丹毒等疾病。
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七、微生物学诊断
  • 链球菌的微生物学诊断一般程序如下:
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附:猪链球菌病
  • 猪链球菌病是世界各国常见的一种猪传染病,危害严重。
  • 在我国也有流行,1998年夏,江苏省等地暴发猪病引起大批生长猪死亡,与之接触的屠宰人员,也因伤口感染而发病死亡,经确诊为猪链球菌病,从而再次引起人们对此病的关注。
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引起猪链球菌病的病原,至少有三种:马链球菌兽疫亚种、猪链球菌2型、猪链球菌1型等。引起猪链球菌病的病原,至少有三种:马链球菌兽疫亚种、猪链球菌2型、猪链球菌1型等。
  • 1、马链球菌兽疫亚种,过去又叫兽疫链球菌,可致猪急性败血症及关节炎,该菌呈β溶血,兰氏血清学分群属C群,对各种动物有致病性,人工感染可致死小白鼠,但未见感染人并致死的报道。

2、猪链球菌不仅可致猪败血症、肺炎、脑膜炎、关节炎及心内膜炎,尤其是其中的猪链球菌2型致病性最强,可感染特定人群并致死,是一种人畜共患病病原。1998年江苏分离株即为此菌。根据兰氏血清学分群,猪链球菌2型属于R群,1型属于S群。猪链球菌2型的溶血性不甚典型,因条件而异,可表现为α溶血或β溶血。

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猪链球菌的致病性取决于它存在的较为复杂的独立毒力因子,如:猪溶素(是一种溶血素)、溶菌酶释放蛋白(MRP)、胞外因子(EF),可能的毒力因子还有IgG结合蛋白、胞壁蛋白等。猪链球菌的致病性取决于它存在的较为复杂的独立毒力因子,如:猪溶素(是一种溶血素)、溶菌酶释放蛋白(MRP)、胞外因子(EF),可能的毒力因子还有IgG结合蛋白、胞壁蛋白等。
  • 虽然鉴定链球菌一般难度不大,但要确定是否为猪链球菌就比较困难,确诊要用专门实验室提供的猪链球菌2型或1型的抗血清作凝集试验等。近年来,分子生物学的手段已引入链球菌的鉴定。
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马腺疫链球菌
  • 本菌是引起马腺疫的病原体。
  • 它常寄居在马的呼吸道中,借空气及污染的饲具、饲料而传播。
  • 自然感染腺疫康复后可形成坚强的免疫力。
  • 高效价免疫血清可作紧急预防和早期治疗
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无乳链球菌、停乳链球菌、乳房链球菌
  • 这三种链球菌都是乳房炎的病原体,常存在于乳牛的皮肤、乳头及乳房
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化脓链球菌
  • 本菌可存在于人畜的正常皮肤和粘膜上,遇有适当机会即可侵入体内引起创伤感染及各种疾病,主要引起人的化脓性炎症和牛的乳房炎等。
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兽疫链球菌
  • 可致各种家畜的炎症和败血症,常存在于正常母畜的生殖道、动物病灶、感染创伤、炎症渗出物,以及败血症病畜的血液中。
  • 在感染动物中,以马最易感,引起子宫炎、流产或不孕;引起牛的乳房炎;对羊和猪及禽类可引起败血性链球菌病。
  • 羊链球菌病和猪链球菌病,自然康复后可形成免疫力,使用链球菌弱毒苗预防可收到良好效果。
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甲型溶血性链球菌

称草绿色链球菌(Streptococcus viridans)。

因无多糖抗原,故不属于Lancefield血清学分类的任何族。包括多个种,条件致病性,引起下列两种疾病:

1.龋齿(dental caries)

常由变形链球菌引起。

2.亚急性细菌性心内膜炎(subacute bacterial endocarditis)

由此菌引起的亚急性心内膜炎占全部病例50%。

scarlet fever
猩红热 (scarlet fever)

由产生致热外毒素的化脓性链球菌所致。细菌经咽喉粘膜侵入机体,增殖并产生毒素引起高热、全身红疹等症状,病后获得较强的免疫力。

acute glomerulonephritis
急性肾小球肾炎(acute glomerulonephritis)

在咽炎或脓皮病后均可发生。

发病机理:Ⅲ型超敏反应;

Ⅱ型超敏反应;

rheumatism or rheumatosis
风湿热(rheumatism,or rheumatosis)

主要在咽炎后有可能发生,临床表现以关节炎、心肌炎为主。

发病机理:尚未完全清楚,但本病不是链球菌直接侵袭所致。

Ⅲ型超敏反应;

Ⅱ型超敏反应。

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