医学精品课件:5 胃肠道细菌.ppt
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1、胃肠道感染细菌胃肠道感染细菌经消化道感染的病原菌肠杆菌科细菌 44个属 沙门氏菌属、志贺氏菌属、埃希氏菌属弧菌属幽门螺杆菌空肠弯曲菌目的要求 掌握掌握肠杆菌共同生物学特征,埃希菌属、志贺菌属、沙门氏菌属致病性,沙门氏菌属免疫性、微生物学检查,霍乱弧菌形态染色、培养及致病性 熟悉熟悉志贺菌抗原结构与分类、微生物学检查,沙门氏菌属抗原结构与分类,霍乱弧菌生化反应、抗原构造与分型,副溶血性弧菌致病性Key words ETEC,EIEC,EPEC,EHEC,EaggEC Colititre,coli index Shigella,shiga toxin(ST),enesmus Salmonella,
2、enteric fever/typhoid fever,Widal test Vibrio Cholerae,cholera toxin,O139 and O1 group,TCBS肠杆菌科肠杆菌科(Enterobacteriaceae)一大群生物学性状相似的革兰阴性杆菌,常寄居在人和动物的肠道内,亦存在于土壤、水和腐物中。44个属,170多个种。但该科引起人类95以上感染的菌种却不到20个。4类引起人类腹泻和肠道感染的肠杆菌:埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属、耶尔森菌属。8种与医院感染有关的条件致病菌:枸橼酸杆菌属、克雷伯菌属、肠杆菌属、多源菌属、沙雷菌属、变形杆菌属、普罗威登菌属和摩根菌属。肠
3、杆菌科的细菌与医学的关系肠杆菌科的细菌与医学的关系致病菌:致病菌:有少数细菌总是引起人类疾病,如伤寒沙门菌、志贺菌、鼠疫耶尔森菌等;机会致病菌:机会致病菌:一部分细菌属于正常菌群,但当宿主免疫力降低或细菌移位至肠道以外部位时,即可引起机会性感染,如大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌等;由正常菌群转变而来的致病菌:由正常菌群转变而来的致病菌:如引起胃肠炎的大肠埃希菌,即是由于获得位于质粒、噬菌体或毒力岛上的毒力因子基因后而成为致病菌。1.1.形态与结构形态与结构中等大小G-杆菌。大多有菌毛,多数有周鞭毛,少数有荚膜,不产生芽胞。2.2.培养培养 兼性厌氧或需氧。3.3.生化反应生化反应 乳糖
4、发酵试验乳糖发酵试验可初步鉴别致病菌和其他大部分非致病肠道杆菌。4.4.抗原结构抗原结构 主要有菌体O抗原、鞭毛H抗原和荚膜K抗原。5.5.抵抗力抵抗力 对理化因素抵抗力不强。6.6.变异变异 肠杆菌科细菌易出现变异菌株,其中最常见的是耐药性变异。肠杆菌科细菌革兰染色肠杆菌科细菌革兰染色lactose fermentationMechanism:Non-pathogenic enteric bacilli can ferment lactose to produce acidic by-products while pathogenic enteric bacilli such as Shig
5、ella and Salmonella can not.Media:SS-plate or EMB plate,TSI agar slantsBasic components:lactose and a pH indicatorSS platecolored colonies(red)non-pathogenicyesnowhite colonies pathogenicEMB plateMacConkey agarKligler Double sugar iron agar(KIA)抗原是细胞壁脂多糖成分。以核心多糖为中心的三层结构,内侧是脂类A,为内毒素的毒性成分。外侧是重复的特异多糖,决
6、定抗原的特异性。(R-S)H抗原是不耐热的鞭毛蛋白质抗原,氨基酸序列和空间构型决定H抗原的特异性。(H-O)表面抗原是包绕在抗原外侧的多糖抗原,由多糖结构决定抗原特异性。(K抗原、Vi抗原、B抗原)。抗原结构抗原结构埃希菌属埃希菌属埃希菌属(埃希菌属(EscherichiaEscherichia)有)有5 5个种,大肠埃希菌(个种,大肠埃希菌(E E.colicoli)是)是临床最常见、最重要的一个菌种。临床最常见、最重要的一个菌种。大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群;在宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组织器官后即可成为机会致病菌,引起肠道外感染;一些血清型的大肠埃希菌具有致病性,能导致人类胃肠炎;
7、在环境卫生和食品卫生学中常被用作粪便污染的卫生学检测指标。G杆菌。多数菌株有周身鞭毛,有菌毛,无芽胞。兼性厌氧。能发酵葡萄糖等多种糖类,产酸并产气。绝大多数菌株发酵乳糖乳糖。IMViC试验结果为“”。有O、H和K三种抗原。能产生大肠菌素(colicin)。(一)致病物质(一)致病物质1.黏附素(黏附素(adhesine)定植因子抗原(CFA)、集聚黏附菌毛(AAF)、束形成菌毛(bundle forming pili,Bfp)、紧密粘附素(intimin)、P菌毛、I型菌毛和侵袭质粒抗原(invasion plasmid antigen,Ipa)蛋白等。2.2.毒素毒素志贺毒素(Stx)、肠毒
8、素;内毒素、荚膜、载铁蛋白和III型分泌系统(type III secretion systems)等。.肠道外感染肠道外感染肠道外感染以化脓性感染和泌尿道感染最为常见。.胃肠炎胃肠炎某些血清型可引起人类胃肠炎,与食入污染的食品和饮水有关,为外源性感染。(1)肠产毒型大肠埃希菌(enterotoxigenic E.coli,ETEC);(2)肠侵袭型大肠埃希菌(enteroinvasive E.coli,EIEC);(3)肠致病性大肠埃希菌(enteropathogenic E.coli,EPEC);(4)肠出血型大肠埃希菌(enterohemorrhagic E.coli,EHEC);(5)
9、肠集聚型大肠埃希菌(enteroaggregative E.coli,EaggEC):引起腹泻的大肠埃希菌引起腹泻的大肠埃希菌1、enterotoxigenic E.Coli(ETEC)5岁以下婴幼儿和旅游者腹泻 污染的水源 临床症状:轻度腹泻至严重的霍乱样腹泻 致病物质:肠毒素和定植因子 LPS及K抗原等 O6:K15:H6 heat-labile enterotoxin(LT)one poly-peptide subunit A 穿越细胞膜与腺苷环化酶作用,使ATPcAMP five poly-peptide subunit B 与肠黏膜上皮细胞表面的神经节苷脂GM1结合 与霍乱弧菌产生的
10、肠毒素密切相关 heat-stable enterotoxin(ST)激活肠黏膜细胞上的鸟苷环化酶,使胞内cGMP均由质粒介导enterotoxin 2、enteroinvasive E.coli(EIEC)较大儿童和成人腹泻 临床症状:类似痢疾,腹泻呈脓血便、里急后重 致病物质:不产生肠毒素。侵袭肠黏膜上皮细胞,引起细胞内吞进入细胞空泡,破坏空泡后进入胞质中增殖,杀死细胞,进入邻近细胞,导致组织破坏和炎症,引起腹泻。侵袭与一个 120-140 MD的质粒有关。3、enteropathogenic E.coli(EPEC)婴幼儿腹泻 不产生肠毒素及其它外毒素,无侵袭力 在十二指肠、空肠、回肠上
11、段粘膜表面繁殖,粘附于微绒毛,导致微绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功能受损,引起腹泻。2、55 局限性粘附 弥散性粘附4、enterohemorrhagic E.coli(EHEC)5岁以下儿童易感 多为食源性感染,通过粪-口途径传播 血清型是0157:H7 可引起出血性结肠炎和溶血性尿毒综合征,出现溶血性贫血,血小板减少性紫癜和急性肾衰竭 致病因子是菌毛和Vero毒素 mediated via lysogenic phage stop protein synthesize5、enteroaggregative E.coli(EaggEC)婴儿持续性腹泻、脱水、偶有血便 不侵袭细胞,不能用O:H
12、血清分型 细菌通过菌毛粘附于肠黏膜上皮细胞,在细胞表面聚集形成砖状排列并产生毒素 致病因子是菌毛和毒素 肠集聚耐热毒素(EAST),抗原上与ST有关 溶血素菌株作用部位疾病与症状致病机制ETEC小肠旅行者和婴幼儿腹泻;水样便,恶心,呕吐,腹痛,低热质粒介导LT和ST肠毒素,大量分泌液体和电解质;黏附素EIEC大肠水样便,继以少量血便,腹痛,发热质粒介导侵袭和破坏结肠粘膜上皮细胞EPEC小肠婴儿腹泻;水样便,恶心,呕吐,发热质粒介导A/E组织病理变化,伴上皮细胞绒毛结构破坏,导致吸收受损和腹泻EHEC大肠水样便,继以大量出血,剧烈腹痛,低热或无,可并发HUS、血小板减少性紫癜溶原性噬菌体编码St
13、x-I或Stx-II,中断蛋白质合成;A/E损伤,伴小肠绒毛结构破坏,导致吸收受损EAEC小肠婴儿腹泻;持续性水样便,呕吐,脱水,低热质粒介导集聚性粘附上皮细胞,伴绒毛变短,单核细胞浸润和出血,液体吸收下降Virulence mechanismsNontoxigenicNoninvasiveEnteropathogenicEPECVTEHECEnterotoxigenicST(heat-stable,increases cGMP)LT(heat-labile,increases cAMP)Virulent E.coliInvasiveToxigenicShiga-like cytotoxin(
14、inhibits protein synthesis)(EIEC)(一)标本(一)标本肠外感染采取中段尿、血液、脓液、脑脊液等;胃肠炎则取粪便。(二)分离培养与鉴定(二)分离培养与鉴定1.肠道外感染(涂片染色、培养、鉴定)2.肠道内感染(测定肠毒素、毒力因子等)细菌分离和鉴定细菌分离和鉴定 必要时应做肠毒素、VT、DNA片段及侵袭力测定。泌尿道感染患者的尿标本还应作细菌总数测定,每毫升均超过105个有诊断意义。直接涂片染色镜检生化反应(初步鉴定)药敏实验血清学鉴定标本直接涂片染色镜检(粪便标本不做)分离培养(普通琼脂平板/鉴别培养基)典型菌落(三)卫生细菌学检查(三)卫生细菌学检查大肠菌群值大
15、肠菌群值(colititre):能检出大肠菌群的最少样本量(333 ml)。大肠菌群指数大肠菌群指数(coli index):1000ml被检样品中的大肠菌群数(3个)。疫苗接种预防已在畜牧业领域中开展了广泛研究。预防EHEC、EPEC感染的口服疫苗正在研究中。抗生素治疗应在药物敏感试验的指导下进行。尿道插管和膀胱镜检查应严格无菌操作。对腹泻病人应进行隔离治疗。污染的水和食品是ETEC最重要的传染媒介,EHEC则常由污染的肉类和未消毒的牛奶引起,充分的烹饪可减少感染的危险。(Shigella)人类细菌性痢疾的常见病原菌,通称痢疾杆菌 分解葡萄糖,产酸不产气。除宋内志贺菌个别菌株外,均不发酵乳糖
16、。动力试验阴性。G短小杆菌。无芽胞,无鞭毛,无荚膜,有菌毛。O和K两种抗原。K抗原:抗原:新分离的某些菌株表面带有K抗原,不耐热,无分类学意义,可阻止O抗原与抗体的结合;O抗原抗原:耐热,是分类的依据,将志贺菌属分为4群和40余血清型(包括亚型)。抗原类型抗原类型根据根据O O抗原分类抗原分类菌种菌种群型群型亚型亚型痢疾志贺菌(S.dysenteriae)A1-108a、8b、8c福氏志贺菌(S.flexneri)B1-6、X、Y变型1a、1b,2a、2b,3a、3b、3c,4a、4b鲍氏志贺菌(S.boydii)C1-18宋内志贺菌(S.sonnei)D1志贺菌的抵抗力比其它肠道杆菌弱。日光
17、:30min;湿热:60C 10 min;酸和一般消毒剂敏感,在粪便中也很快死亡。对多种抗生素易形成耐药性,主要由R质粒决定,并可在细菌间传递。(一)致病物质(一)致病物质1、侵袭力:、侵袭力:主要致病物质,类似EIEC主要有侵袭力和内毒素,有的菌株能产生外毒素。所有控制志贺菌粘附、侵袭、胞内繁殖、胞间扩散的基因位于一个大质粒上。细菌入血较罕见细菌入血较罕见!invasiveness of ShigellaA.Attachment(pili)followed by plasmid-encoded determinants induced endocytic uptaking of shigel
18、lae by M cellsMucosal epithelial cellsB.lysis of endocytic vacuoles in epithelial cells C.multiply within the cytoplasm of infected host cellsD.lyse the plasma membranes and passage to adjacent cells2 2、内毒素:、内毒素:各群志贺菌都能形成强烈的内毒素 *破坏肠粘膜上皮,形成炎症、溃疡,出现典型的脓血粘液便;*使肠壁通透性增高,促进毒素吸收,引起一系列毒血症的症状,如发热、神志障碍,甚至中毒性休
19、克;*作用于肠壁植物神经,使肠蠕动失调并痉挛,尤以直肠括约肌受累明显,因而发生腹痛、腹泻、里急后重等症状。(一)致病物质(一)致病物质 3 3、外毒素、外毒素(类似EHEC)A群志贺菌型和型能产生志贺毒素(shiga toxin,ST),ST能引起Vero细胞病变,故也称Vero毒素(VT)ST组成:由1个A及5个B亚单位组成。B亚单位是毒素与靶细胞表面糖脂受体结合的单位;A亚单位为毒性部分能抑制蛋白质的合成。(一)致病物质(一)致病物质STST的作用的作用 肠毒素性肠毒素性 类似E.coli和霍乱肠毒素的作用,能引起腹泻与呕吐;细胞毒性细胞毒性 可阻止小肠上皮细胞对糖和氨基酸的吸收;神经毒性
20、神经毒性 在痢疾志贺菌引起的重症感染者可作用于中枢神经系统,造成昏迷或脑膜炎昏迷或脑膜炎。(二)所致疾病(二)所致疾病细菌性痢疾。我国主要为B群和D群。传染源:病人和带菌者,无动物宿主 传播途径:粪-口途径 感染几乎只局限于肠道,一般不侵入血液。感染几乎只局限于肠道,一般不侵入血液。典型的急性细菌性痢疾:潜伏期1-3天,突然发病,常有发热、腹痛、脓血黏液便,伴有里急后重里急后重(tenesmus)。急性中毒性痢疾多见于小儿。急性细菌性痢疾有10-20的病人可转为慢性。急性细菌性痢疾急性细菌性痢疾 非典型:非典型:症状不典型,易被误诊而影响治疗;典型:典型:发病急,病程短,常有发烧、腹痛、里急后
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