军团菌检验金盛楠课件.ppt
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1、军团菌检验军团菌检验九江市九江市CDC 金盛楠金盛楠2011.09军团菌的发现军团菌的发现 1976年年7月美国费城斯特拉福宾馆召开月美国费城斯特拉福宾馆召开58届退伍军人大届退伍军人大会(会(American Legion Convention),会后短期内,发生不明原会后短期内,发生不明原因以呼吸道为主的疾病爆发,数百人中共发病因以呼吸道为主的疾病爆发,数百人中共发病182人,死亡人,死亡29人。共发病人。共发病221人,死亡人,死亡34人。人。这种细菌很可能通过空气传播,当时未查明传染源,这种细菌很可能通过空气传播,当时未查明传染源,按流行病学分析,可能是聚会宾馆。按流行病学分析,可能是
2、聚会宾馆。人与人之间的传播证据不明确。人与人之间的传播证据不明确。许多宾馆工作人员具有免疫力。许多宾馆工作人员具有免疫力。证明是一种细菌性肺炎,进行豚鼠接种,分离到一株证明是一种细菌性肺炎,进行豚鼠接种,分离到一株革兰阴性杆菌,该细菌可以接种于鸡胚的卵黄囊。革兰阴性杆菌,该细菌可以接种于鸡胚的卵黄囊。Gram-stained micrograph of Legionella pneumophila bacteria from a victim of the 1976 Legionnaires disease outbreak in Philadelphia.证明分离到的革证明分离到的革兰阴性菌
3、为军团兰阴性菌为军团病的病原体。病的病原体。(科赫原则)(科赫原则)军团菌的命名军团菌的命名 1979年在第一次国际军团病会议上正式命名为嗜肺军团菌年在第一次国际军团病会议上正式命名为嗜肺军团菌(legionella pneumonphila,Lp)。此次为新的呼吸道细菌性传染)。此次为新的呼吸道细菌性传染病暴发,会议命名为军团病(病暴发,会议命名为军团病(Legionnaires Disease)。)。Scientific classificationDomain:BacteriaPhylum:ProteobacteriaClass:GammaproteobacteriaOrder:Legi
4、onellalesFamily:LegionellaceaeGenus:LegionellaSpecies病原学病原学形态染色:革兰阴性杆菌,中等大小。形态染色:革兰阴性杆菌,中等大小。菌体呈多形性,因培养条件而异。有时呈现菌体呈多形性,因培养条件而异。有时呈现820m或更长丝状相互缠绕。或更长丝状相互缠绕。无荚膜,无芽孢,有端生鞭毛能运动。无荚膜,无芽孢,有端生鞭毛能运动。细胞壁内含有大量的侧链脂肪酸可做军团菌分型的依据,占菌体总脂肪酸细胞壁内含有大量的侧链脂肪酸可做军团菌分型的依据,占菌体总脂肪酸量的量的68%以上。以上。Transmission electron micrograph o
5、f Legionella 军团菌在自然界广泛存在,主要由表层水体、泥巴、有一军团菌在自然界广泛存在,主要由表层水体、泥巴、有一定温度的湖泊溪流中分离到,主要自然界真核细胞胞内寄生。定温度的湖泊溪流中分离到,主要自然界真核细胞胞内寄生。目前报道了超过目前报道了超过50个种与个种与70个血清型。个血清型。80%水环境样品水环境样品PCR能检测到军团菌特异性核酸,能检测到军团菌特异性核酸,40%水水环境样品能分离到军团菌。环境样品能分离到军团菌。影响水环境中军团菌的主要因素影响水环境中军团菌的主要因素1、细菌的存在、细菌的存在2、较高的水温、较高的水温3、周围环境中阿米巴原虫、周围环境中阿米巴原虫4
6、、Fe2+The pattern of Legionella grows in Amoeba军团菌生长特性军团菌生长特性耐酸耐酸 PH3.0PH3.0存活数小时。存活数小时。耐热耐热嗜铁性嗜铁性 培养基需加入焦磷酸铁培养基需加入焦磷酸铁对对NA+NA+敏感敏感 NA+NA+抑制生长抑制生长根据根据WHOWHO官方网站的数据,温度对军团菌生长的影响如下:官方网站的数据,温度对军团菌生长的影响如下:Above 70 C(158 F)-几乎立即死亡几乎立即死亡 At 60 C(140 F)-90%在在2 2分钟内死亡分钟内死亡(Decimal reduction time(D)=2)At 50 C(
7、122 F)-90%在在 80-124 80-124 分钟内死亡分钟内死亡,根据菌株不同而有所根据菌株不同而有所区别区别(Decimal reduction time(D)=80-124)48 to 50 C(118 to 122 F)能够生存,但不能繁殖能够生存,但不能繁殖 32 to 42 C(90 to 108 F)理想生长温度理想生长温度 25 to 45 C(77 to 113 F)生长温度范围生长温度范围 Below 20 C(68 F)能生存,处于休眠状态,即使在冰冻条件下能生存,处于休眠状态,即使在冰冻条件下 军团菌增殖的条件和场所军团菌增殖的条件和场所能产生气溶胶的场所:能产
8、生气溶胶的场所:淋浴花洒,龙头淋浴花洒,龙头温泉,水浴池温泉,水浴池蒸气浴、桑拿蒸气浴、桑拿空调系统冷却塔、冷凝器空调系统冷却塔、冷凝器室内观赏性喷泉室内观赏性喷泉热水和冷水塔或储水罐热水和冷水塔或储水罐 2045热水热水水流静止或缓慢的管道中水流静止或缓慢的管道中黏土(管道不清洁,淋浴花洒堵黏土(管道不清洁,淋浴花洒堵 塞,塞,龙头污垢)龙头污垢)含有天然橡胶或天然纤维的洗衣机含有天然橡胶或天然纤维的洗衣机水加热器水加热器宾馆饭店军团菌感染潜在的危险因素宾馆饭店军团菌感染潜在的危险因素军团菌卫生学指标军团菌卫生学指标美国:美国:冷却塔水军团菌浓度应冷却塔水军团菌浓度应100cfu/mL;冷热
9、水系统水应冷热水系统水应10cfu/mL;加湿器水应加湿器水应1cfu/mL澳大利亚、新加坡澳大利亚、新加坡:冷却塔水军团菌浓度应冷却塔水军团菌浓度应10cfu/mL;其他不能检出其他不能检出我国我国:集中空调通风系统冷却水和冷凝水中不得检出嗜肺军团菌。(?)集中空调通风系统冷却水和冷凝水中不得检出嗜肺军团菌。(?)广泛分布的多灶性纤维素化脓性炎症,常伴有纤维蛋白性胸膜炎和广泛分布的多灶性纤维素化脓性炎症,常伴有纤维蛋白性胸膜炎和少量粘液性渗出胸膜炎。少量粘液性渗出胸膜炎。受感染的人或动物由呼吸道分泌物、痰、血液与胸水中分离到军团受感染的人或动物由呼吸道分泌物、痰、血液与胸水中分离到军团菌,均
10、可查到军团菌抗体。菌,均可查到军团菌抗体。未进行有效抗生素治疗,病死率很高。未进行有效抗生素治疗,病死率很高。治疗治疗 公认首选药物为红霉素,疗效可靠公认首选药物为红霉素,疗效可靠 阿奇霉素、克拉霉素可能有效,不确定。阿奇霉素、克拉霉素可能有效,不确定。利福平有效,但易产生耐药菌株,只能作为辅助药物利福平有效,但易产生耐药菌株,只能作为辅助药物 氨基甙类、青霉素、头孢类抗生素对本病无效。氨基甙类、青霉素、头孢类抗生素对本病无效。军团菌肺炎的主要病理特征军团菌肺炎的主要病理特征Two clinical syndromes:Legionnaires disease and Pontiac feve
11、r.军团菌感染的两种临床症状:军团菌肺炎与庞蒂亚克热 Legionnaires diseasePontiac fever Clinical features Pneumonia:cough,fever,chest pain Flu-like illness(fever,chills,malaise)without pneumonia Radiographic pneumonia Yes No Incubation period 2-14 days after exposure 24-48 hours after exposure Etiologic agent Legionella speci
12、es Legionella species Attack rate*90%Isolation of organism Possible Virtually never Outcome Hospitalization commonCase-fatality rate:5-30%*Hospitalization uncommonCase-fatality rate:0%*Percent of persons who,when exposed to the source of an outbreak,become ill.*Percent of persons who die from Legion
13、naires disease or Pontiac fever.流行病学特点流行病学特点1 1、传染源、传染源 兼性厌氧保内寄生菌,广泛存在于自然界水源与人工管道水源中,兼性厌氧保内寄生菌,广泛存在于自然界水源与人工管道水源中,空调系统冷却塔、循环蓄水池等是军团菌的常住地。主要寄生在原核空调系统冷却塔、循环蓄水池等是军团菌的常住地。主要寄生在原核生物细胞体内,如阿米巴。原核生物不但提供各种军团菌所需要的营生物细胞体内,如阿米巴。原核生物不但提供各种军团菌所需要的营养成分,在环境不利的情况下也为军团菌提供了一个庇护的场所,也养成分,在环境不利的情况下也为军团菌提供了一个庇护的场所,也是军团菌转移
14、、迁徙与感染高等动物与人的载体。原虫被军团菌裂解是军团菌转移、迁徙与感染高等动物与人的载体。原虫被军团菌裂解后大量的菌体被释放到水体、环境中,通过宾馆一些能产生气溶胶的后大量的菌体被释放到水体、环境中,通过宾馆一些能产生气溶胶的器件而被人体吸入感染。器件而被人体吸入感染。2 2、传播途径、传播途径 呼吸道的吸入是最可能的传播途径,含有军团菌的气溶胶颗粒通过空气由呼吸道的吸入是最可能的传播途径,含有军团菌的气溶胶颗粒通过空气由人直接吸入肺泡而致病。经口或消化道感染军团病的可能性很小。已证实在开人直接吸入肺泡而致病。经口或消化道感染军团病的可能性很小。已证实在开挖土壤、沟渠时可能有军团病的暴发流行
15、。挖土壤、沟渠时可能有军团病的暴发流行。人由肺泡感染军团菌后,似乎军团菌的传染就停止了。至今未发现人与人之间人由肺泡感染军团菌后,似乎军团菌的传染就停止了。至今未发现人与人之间的传播。(?)的传播。(?)3 3、易感人群、易感人群 人对军团菌普遍易感,以中老年人多见,男性多于女性。基础免疫力人对军团菌普遍易感,以中老年人多见,男性多于女性。基础免疫力较低,长期吸烟者、长期从事宾馆、医院工作者、长期旅行者、糖尿病、较低,长期吸烟者、长期从事宾馆、医院工作者、长期旅行者、糖尿病、脏器衰竭或因病服用免疫抑制剂、类固醇激素等患者得病风险显著升高。脏器衰竭或因病服用免疫抑制剂、类固醇激素等患者得病风险显
16、著升高。在免疫缺陷人群中易导致严重感染至死亡。在免疫缺陷人群中易导致严重感染至死亡。HIVHIV感染合并军团菌感染而死感染合并军团菌感染而死亡的病例屡见报道。亡的病例屡见报道。4 4、季节性、季节性 全年均有发生。夏秋季节是军团病的高发季节。可能由于夏秋季温度全年均有发生。夏秋季节是军团病的高发季节。可能由于夏秋季温度较高,有利于军团菌生长繁殖,另外夏秋季节中央空调使用频率也高。较高,有利于军团菌生长繁殖,另外夏秋季节中央空调使用频率也高。军团菌胞内致病机制军团菌胞内致病机制manipulate host cell vesicular-trafficking pathways and esta
17、blish a membrane-bound replication vacuole,making it model for intracellular or,more specifically,intravacuolar pathogens.Regular phagocytosis vs.Legionella intracellular parasitism培养特性培养特性专性需氧,专性需氧,2.55%CO2能促进生长。能促进生长。最适生长温度最适生长温度35 36,最适,最适PH6.9。营养要求特殊,在普通培养基上不生长,生长需要营养要求特殊,在普通培养基上不生长,生长需要L-半胱氨酸和铁
18、盐。半胱氨酸和铁盐。生长缓慢,固体培养基生长缓慢,固体培养基2-14天。天。目前公认分离军团菌最好的培养基是缓冲炭粉酵母浸膏琼脂加入目前公认分离军团菌最好的培养基是缓冲炭粉酵母浸膏琼脂加入-酮戊二酮戊二酸(酸(BCYE-平板,平板,buffered chacoal yeast extract)。在此平板上一般需)。在此平板上一般需4天天能发育为白色或灰白色,光滑湿润,毛玻璃样的典型军团菌菌落。菌落直径能发育为白色或灰白色,光滑湿润,毛玻璃样的典型军团菌菌落。菌落直径可达可达2 3mm,接种针触之柔软。菌落在紫外灯下有荧光。,接种针触之柔软。菌落在紫外灯下有荧光。在不含在不含L-半胱氨酸的半胱氨
19、酸的BCYE或血平板上不生长。或血平板上不生长。Legionella sp.colonies cultivated on an BCYE-Legionella sp.colonies illuminated using ultraviolet light.Life cycle of LegionellaLaboratory in vitro culture in broth Exponential phase bacteria Replicative(non-infectious)forms of bacteria in exponential growth stage,unflagellat
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