医学微生物学
细菌:属原核生物界的一种单细胞微生物,广义上包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体;狭义上专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌。 1. 按细菌外形可分为
①球菌(双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌) ②杆菌(链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌) ③螺形菌(弧菌、螺菌、螺杆菌)
2. (1)细胞壁
G+菌:肽聚糖(50%)由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥组成;磷酸壁(50%)分为壁磷酸壁和膜
磷酸壁。
G-菌:肽聚糖(20%)由聚糖骨架和四肽侧链组成;外膜(80%)由脂蛋白、脂质双层和脂多糖组成。
脂蛋白:位于肽聚糖和脂质双层之间,稳定外膜。
脂质双层:类似于细胞膜结构,双层内镶嵌着多种蛋白质称为外膜蛋白。 脂多糖(LPS):即G-菌的内毒素,是G-菌的重要致病物质,使白细胞增多,直至休克死亡;另一方面也可增强机体非特异性抵抗力,并有抗肿瘤等有益作用。 ①脂质A:内毒素的毒性和生物学活性的主要成分,无种属特异性,不同细菌的脂质A骨架基本一致,故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。 ②核心多糖:有属特异性,位于脂质A的外层。 ③特异多糖:即G-菌的菌体抗原(O抗原),是脂多糖的最外层。 细胞L型:缺少细胞壁,“油煎蛋样”
功能:维持菌体固有形态,保护细菌抵抗低渗环境;参与菌体内外的物质交换;表面的多种抗原表位
能诱发机体的免疫应答。
原生质体:G+菌细胞壁缺失后,原生质层仅被一层细胞膜包住 原生质球:G-菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护 (2)细胞膜
功能:①物质转运;②呼吸和分泌;③生物合成;④参与细菌分裂:细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷
曲形成的囊状物,称为中介体。 (3)细胞质
①核糖体;②质粒;③胞制颗粒 (4)核质
(5)荚膜:包绕在细胞壁外的一层粘液性物质,为多糖或蛋白质的多聚体,是细菌致病的重要毒力因子。 功能:①抗吞噬作用;②粘附作用;③抗有害物质的损伤作用。
(6)鞭毛:包括单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌。具有高度抗原性,为鞭毛(H)抗原。
功能:使细菌能在液体中自由游动,速度迅速。细菌的运动有化学趋向性,常向营养物质处前进,而
逃离有害物质。有些细菌的鞭毛与致病性有关。 (7)菌毛:必须用电子显微镜观察
①普通菌毛:与细菌粘附有关,与其致病性有关。
②性菌毛:仅见于少数G-菌。具有传递遗传物质作用。与耐药性有关。 (8)芽胞:细菌的休眠形式,G+菌独有。
功能:对环境的抵抗力极强。
G菌肽聚糖含量少且位于较内层,其外有外膜保护,溶菌酶不能直接作用于肽聚糖,因此溶菌酶对G-菌无明显作用。G-菌的肽聚糖没有青霉素的作用点,所以青霉素对G-菌无作用。
迟缓期、对数期(研究细菌的生物学性状)、稳定期(产生外毒素和抗生素等)、衰亡期 代时:适宜条件下,细菌分裂数量倍增所需要的时间。多数为20~30分钟,结核分枝杆菌最长,达18-20h
。 热源质:是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。
抗生素:某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。 细菌素:某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。
I:吲哚试验 大肠杆菌有色氨酸酶,分解色氨酸产生吲哚 M:甲基红试验 大肠杆菌(+),产气杆菌(-) Vi:VP试验 大肠杆菌(-),产气杆菌(+)
C:枸橼酸盐利用实验 产气杆菌以枸橼酸盐为碳源、以铵盐为氮源→分解铵盐产氨(碱性)→指示剂淡绿变深蓝为阳性
IMViC常用于鉴定肠道杆菌,如大肠埃希菌+ + - -,产气杆菌- - + +
。 毒性噬菌体:能够在宿主菌内繁殖并使之裂解的噬菌体。
温和噬菌体:噬菌体基因组整合于宿主菌染色体中,不产生子代噬菌体,也不引起细菌裂解,但噬菌体DNA随细菌DNA的复制而复制,并随细菌的分裂而传代。 前噬菌体:整合在细菌染色体上的噬菌体基因。 溶原性细菌:带有前噬菌体的细菌。
注意:温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期,而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。
溶原性转换:指温和噬菌体感染宿主菌后,以前噬菌体形式与细菌基因组整合,成为溶原性细菌而获得新的遗传性状。
转化:受体菌直接摄取供体菌裂解释放的DNA片段,从而获得新的性状。
接合:细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质从供体菌转给受体菌的方式。
转导:由噬菌体介导,将供体菌DNA片段转给受体菌使之获得部分遗传性状。分为普遍性转导和局限性转导。前者毒性噬菌体和温和噬菌体都能介导;后者仅温和噬菌体介导。
灭菌:杀灭物体上包括细菌的芽孢在内所有病原微生物和非病原微生物的方法。
消毒:杀死物体上或环境中的病原微生物、但不一定杀死细菌芽孢或非病原微生物的方法。 防腐:防止或抑制皮肤表面细菌生长繁殖的方法,细菌一般不死亡。 清洁:是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。 无菌:无活菌的意思,多是灭菌的结果。
无菌操作:防止细菌进入人体或其它物品的操作技术。
巴氏消毒法:61.1~62.8℃ 30min 或 71.7 ℃ 15~30s,杀灭液体中的病原菌。用于牛乳、酒类的消毒。
机制:紫外线通过作用于DNA,使一条DNA链上相邻两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体,干扰DNA的复制与转录。
应用:空气、物体表面的消毒。
正常菌群:人体免疫功能正常时,存在于体表或体内的微生物对宿主无害,有些也有利,称为正常菌群。 条件致病菌:某些细菌在正常情况下并不致病,当在某些条件改变的特殊机会下可以致病。
致病性:细菌对宿主感染致病的能力。 (1)毒力:细菌致病性的强弱程度。
附素、荚膜、侵入性物质和细菌生物被膜等。 (2)细菌侵入的数量 (3)细菌侵入的途径
类毒素:采用0.4%甲醛液脱去外毒素毒性而保留其免疫原性的生物制品。 抗毒素:类毒素注入机体,可刺激机体产生具有中和外毒素作用的抗体。 G球菌:葡萄球菌、链球菌、肠球菌 G-球菌:奈瑟菌
(一) 金黄色葡萄球菌 (1)生物学性状
无芽胞无鞭毛
致病性葡萄球菌菌落呈金黄色,于血琼脂平板上生长后在菌落周围还可见完全透明溶血环(溶血)。 多数能分解糖类,产酸不产气;分解甘露醇,产酸;触酶阳性。 抗原:A蛋白(SPA)、荚膜多糖、多糖抗原
按DNA分类:金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌 对外界理化因素抵抗力强 (2)致病性
取呕吐物作标本,直接涂片镜检,或是拿标本进行分离培养与鉴定,接种到血琼脂平板上,观察鉴定。ELISA法可快速检测肠毒素,也可用特意核酸杂交和PCR确定是否为产肠毒素菌种。 (二) 链球菌 (1)分类
按生化反应
(三) A群链球菌 (1)生物学性状 无芽胞无鞭毛
多数菌株周围易形成较宽的透明溶血环(溶血)。 抗原:C抗原、M抗原、P抗原 可在60℃被杀死 (2)致病性
外毒素:链球溶菌素O(SLO):A群链球菌产生的两种溶血素的其中之一,为含有-SH的蛋白质,对
O2敏感,使-SH氧化而失去溶血活性。
(1)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)培养特征
兼性厌氧或需氧
营养要求低,普通琼脂平板
形成中等大小的湿润、光滑、灰白色菌落 (3)生化反应
触酶阳性,氧化酶阴性
(4)抵抗力
对理化因素敏感,易被一般化学消毒剂杀灭 (5)变异
易出现耐药性变异菌株 (6)抗原结构
菌体O抗原:存在于细胞壁LPS层,有属特异性;耐热,100℃不被破坏 鞭毛H抗原:不耐热,60℃ 30 min即被破坏
荚膜K抗原:有型特异性;不耐热,60℃ 30 min即被破坏
以化脓性感染和泌尿道感染最为常见,如败血症、新生儿脑膜炎、泌尿道感染。
肠热症:包括伤寒沙门菌引起的伤寒,甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌引起的副伤寒。 肥达试验:用已知伤寒沙门菌O抗原和H抗原,以及副伤寒的甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌和希氏沙门菌H抗原的诊断菌液与受检血清做试管或微孔板定量凝集试验,测定受检血清中有无相应抗体及其效价。
破伤风痉挛毒素:破伤风梭菌产生的外毒素,由质粒编码,是引起破伤风的主要致病物质,毒性极强。为蛋白质,不耐热。对脊髓前角细胞和脑干神经细胞有高度的亲和力。
结核菌素试验:将一定量结核菌素注入皮内,如受试者曾感染结核杆菌,则在注射部位出现迟发型超敏反应炎症,判为阳性,未感染者则为阴性。
原理:人类感染过结核分枝杆菌后,产生免疫力的同时也会产生迟发性超敏反应,将结核菌素注入皮内,
观察有无超敏反应的发生,判断对结核分枝杆菌有无免疫力。
应用:①诊断婴幼儿的结核病;②测定接种卡介苗后免疫效果;③在未接种卡介苗的人群作结核分枝杆菌感染的流行病学调查;④用于测定肿瘤患者的细胞免疫功能。
支原体:一类缺乏细胞壁、呈高度多形性、能通过滤菌器、在无生命培养基中能生长繁殖的最小原核细胞型微生物。 G-菌
致病因素
1、毒株荚膜:为酸性粘多糖,具有抗吞噬作用
2、主要外膜蛋白:粘附作用,激活人皮肤微血管内皮上的血管粘附分子-1(VCAM-1)和细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的表达,促进T细胞增殖,释放炎症因子(TNF-α和IL-1α) 3、透明质酸酶:分解透明质酸有利于扩散并造成组织损伤 免疫性
1,一旦螺旋体被杀灭,其免疫力亦随之消失
2、产生两类抗体:①特异性制动抗体;②反应素。 血清学诊断
1、非密螺旋体抗原试验:抗原(正常牛心脂质)→测血清中的反应素(抗脂质抗体),适合梅毒患者的初筛 特征:
1、体积非常微小,必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察; 2、结构简单,无完整细胞结构,仅有一种核酸(RNA或DNA); 3、严格的细胞内寄生性,只能在一定种类的活细胞中增殖; 4、对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。 结构
1、包膜:是某些病毒在成熟过程中穿过宿主细胞,以出芽方式向宿主细胞外释放时获得的,含有宿主细胞膜或核膜成分。主要作用:维持病毒体结构的完整性。 ①核心:核酸
②衣壳:包绕在核酸外面的蛋白质外壳。具有抗原性,是病毒的主要抗原成分,可保护病毒核酸免受环境中核酸酶或其他影响因素的破坏,并能介导病毒进入宿主细胞。 化学组成和功能
1、病毒核酸:DNA或RNA,是主导病毒感染、增殖、遗传、变异的物质基础。
2、病毒蛋白质:病毒的主要成分,约占病毒体总重量的70%,由病毒基因组编码,具有病毒的特异性。 3、脂类和糖:脂质主要存在包膜中。 复制周期
人和动物病毒周期依次包括吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装、成熟和释放等步骤。
1、吸附:病毒的吸附位点与宿主细胞表面受体的结合,首先是静电结合,是可逆的,然后是真正的结合,变得不可逆。病毒具有组织亲嗜性,也就是说,一种病毒并不能对所有的组织进行感染,是有选择的,比如,HIV只选择性的侵犯人淋巴细胞,这是由受体和配体的特异性结合决定的。
2、穿入:吸附后进入细胞内,有两种方式,一种为吞饮,病毒与细胞表面结合后凹入细胞内,无包膜病毒多以此种方式进入细胞内,另一种为融合,病毒包膜与细胞膜结合,两种膜融合,将病毒的衣壳释放到细胞内。
3、脱壳:脱去衣壳、核酸裸露。
4、生物合成:合成大量病毒核酸和结构蛋白。
5、装配与释放:组装有的在核内完成,有的在胞质内完成,组装成成熟的子代病毒,并从细胞游离出来。无包膜的病毒裂解宿主细胞,释放出来,有包膜的病毒以出芽的方式释放出来。
顿挫感染:病毒进入宿主细胞后,如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分,则病毒就不能合成本身的成分,或者虽合成部分或合成全部病毒成分,但不能组装和释放出有感染性的病毒颗粒。 缺陷病毒:因病毒基因组不完整或者因某一基因位点改变,不能进行正常增殖,复制不出完整的有感染性病毒颗粒。
辅助病毒:可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。 卫星病毒:依赖于辅助病毒完成正常增殖。
㈠对宿主细胞的致病作用 1、杀细胞作用
细胞病变作用(CPE):病毒在大量复制过程中损伤细胞核、细胞膜、内质网、线粒体,导致细胞裂解死亡。 2、稳定状态感染
稳定性感染:不具有杀细胞作用的病毒所引起的感染。 3、包涵体形成
包涵体:在病毒感染寄主细胞时,对被感染细胞进行染色,则可观察到细胞质或细胞核内有明显区别的大小不等的颗粒状结构体。 4、细胞凋亡
5、基因整合与细胞转化 ㈡病毒感染的免疫病理作用
通过与免疫系统相互作用,诱发免疫反应损伤机体。 ㈢病毒的免疫逃逸
病毒的免疫逃逸能力:病毒可能通过逃避免疫监视、防止免疫激活或阻止免疫反应发生的方式逃脱免疫应答。
㈠显性感染与隐性感染
隐性病毒感染:病毒进入机体不引起临床症状。隐性感染者称为病毒携带者。 ㈡急性病毒感染 ㈢持续性病毒感染:
1、慢性感染:病毒在感染后未完全清除,血中可持续检测出病毒,并可经数学、注射而传播,症状无或轻微,反复发作,迁延不愈。
2、潜伏感染:原发感染后,病毒并未从体内完全消失,其基因潜伏于某些组织细胞内而不复制,但在一定条件下,病毒被激活,再度复制使疾病复发。如单纯胞疹病毒 3、慢发病毒感染
4、急性病毒感染的迟发并发症
非特异性免疫
1、干扰素(IFN):分α、β、γ三种。不直接灭活病毒,通过诱导细胞产生抗病毒蛋白等效应物质发挥抑制病毒的作用 2、NK细胞
杀伤受感染的细胞;可被干扰素活化,释放NK细胞毒因子;影响靶细胞膜,直接破坏或融合靶细胞;在病毒感染早期发挥作用。 3、补体
增强抗体对病毒的中和和溶解作用;协同抗体溶解靶细胞 特异性免疫 1、体液免疫
病毒感染可刺激机体产生特异性抗体
抗体可与病毒结合,阻止病毒吸附和穿入细胞 或改变病毒表面蛋白构型,导致病毒转录酶失活 病毒中和抗体、血凝抑制抗体、补体结合抗体
2.细胞免疫
CTL细胞:可通过其抗原受体识别病毒感染的靶细胞,裂解和细胞凋亡靶细胞,达到清除或释放在细胞内复制的病毒体,从而在抗体的配合下清除病毒,被认为是终止病毒感染的主要机制。 CD4+Th1:可通过分泌IFN-γ、TNF多种细胞因子发挥抗病毒作用。 1、核衣壳:分节段的-ssRNA与核蛋白(NP)组成。其上还附着有RNA依赖的RNA复合酶复合体蛋白。 流感病毒的核酸无感染性。
NP是主要的结构蛋白,抗原结构稳定,与M蛋白一起决定病毒的型特异性,很少发生变异,其抗体中无中和病毒的能力。
2、包膜:由内层基质蛋白(MP)和外层脂蛋白(LP)组成。其作用为:维持病毒外形和完整性。 MP蛋白抗原:结构较稳定,呈型特异性,其抗体中无中和病毒的能力。 刺突:血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。 分型
根据NP和MP的抗原性不同,可将流感病毒分为甲、乙、丙三型。HA和NA的抗原结构很不稳定,易发生变异,是划分甲型流感病毒亚型的主要依据。 变异
抗原性转变:属于质变。指在自然流行条件下,甲型流感病毒表面的一种或两种抗原结构发生大幅度的变异。
抗原性漂移:属于量变,即亚型内变异。
1、为无包膜的小RNA病毒,直径24~30mm,衣壳为二十面体立体对称。+ssRNA,感染性核酸。 2、在易感细胞中增殖,迅速产生细胞病变。 3、对理化因素的抵抗力较强,耐酸。 4、主要经粪-口传播,隐性感染多。
■传染源:患者和无症状携带者 ■传播途径:粪-口途径
■致病机制:病毒经口进入人体,先在局部淋巴结和肠淋巴结中增殖,90%的人病程到此为止,是隐性感染,症状轻微或无症状,约5%的感染者病毒释放入血,形成第一次病毒血症,然后在全身淋巴组织增值,再次释放入血,形成第二次病毒血症,病程到此为止为顿挫感染,患者会会出现呼吸道和消化道的症状,1-2%的人病毒侵入中枢神经系统,破坏脊髓前角运动细胞等神经组织,引起无菌性脑膜炎或肢体麻痹,以下肢多见,可为暂短性也可为永久性的,个别可因延髓麻痹而死亡。
基因结构与功能
基因组为不完全双链环状DNA 长链(负链),长度固定,3200 bp 短链(正链):长链的50%~100%
负链含4个ORF: S区、C区、P区、X区
S区:由S基因、前S1和前S2基因组成;分别编码HBsAg、PreS1抗原、PreS2抗原
C区:由前C和C基因组成;C基因编码核心蛋白HBcAg;Pre-C与C基因共同编码Pre-C蛋白;Pre-C蛋白经切割加工后形成HBeAg P区:编码DNA多聚酶 X区:编码HBxAg
复制过程
乙脑病毒
1、传染源:主要是带毒的家畜和鸟类,如猪、牛、马等。幼猪是最重要的传染源和中间宿主。新生的幼猪缺乏免疫力,具有高感染率和高滴度的病毒血症。
2、传播媒介:主要是三节吻库蚊。蚊子吸血后,可以在体内增值,移行到唾液腺,通过叮咬易感动物而传播,形成蚊-动物-蚊的循环,其间叮咬人则可引起人类感染。 3、流行特征:流行季节与蚊子密度的高峰期一致。 4、所致疾病:乙型脑炎 登革病毒
1、传染源:主要是患者和隐性感染者。
2、传播媒介:主要是埃及伊蚊和白纹伊蚊,人类和灵长类动物是自然宿主。 3、所致疾病:登革热 森脑病毒
1、传染源:多种野生动物。
2、传播媒介:主要是蜱,也是重要的储存宿主。
3、传播途径:主要是蜱的叮咬,另外,病毒可通过乳汁排出体外,饮用生羊奶也可感染。 4、所致疾病:森林脑炎
结构
球形、包膜表面有刺突(含有gp120和gp41)。
核心含两条相同的正链RNA基因组和包膜外的核衣壳蛋白(p7)、衣壳蛋白(p24),并携带反转录酶、整合酶和蛋白酶。
p120:糖蛋白,使病毒吸附在细胞表面,有中和抗原位位点,能刺激机体产生中和抗体,易发生变异,有利于病毒逃避免疫清除。
gp41 致病性
传染源:HIV感染者和AIDS患者
传播途径:性传播、血液传播、垂直传播 致病机制
+
主要感染细胞:CD4T淋巴细胞、单核-巨噬细胞、树突状细胞、神经细胞等。
1、引起机体免疫系统的进行性损伤。HIV借助于gp120与上述细胞受体结合,gp41融合肽暴露,介导膜融合,使病毒侵入细胞。
2、受感染的CD4 T细胞被溶解破坏,T细胞数量的进行性减少和功能丧失,导致免疫功能缺陷。CTL、ADCC、NK细胞的杀伤,诱导细胞凋亡,抑制细胞正常的生物合成。
3、单核-巨噬细胞(表达少量CD4分子,其辅助受体为CCR5趋化因子)单核细胞和巨噬细胞感染后不被溶解,长期携带HIV,使病毒向其他组织播散。 复制过程
病毒核衣壳进入细胞内脱壳,释放基因组RNA复制。在逆转录酶催化下,以病毒RNA为模板合成负链DNA,形成RNA:DNA中间体,之后RNA水解,由负链DNA合成互补正链,在整合酶作用下,病毒DNA整合入细胞染色体,成为前病毒。当前病毒转录时,病毒DNA转录为RNA,再通过翻译(蛋白),装配(核衣壳),获得包膜(释放时),完成复制。
真菌:一大类真核细胞型微生物。细胞核高度分化,有核仁和核膜,包浆内有完整的细胞器。细胞壁由几丁质和纤维素组成。有腐生和寄生等生存方式。繁殖可有性,也可无形。
医学微生物学
细菌:属原核生物界的一种单细胞微生物,广义上包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体;狭义上专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌。 1. 按细菌外形可分为
①球菌(双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、八叠球菌) ②杆菌(链杆菌、棒状杆菌、球杆菌、分枝杆菌、双歧杆菌) ③螺形菌(弧菌、螺菌、螺杆菌)
2. (1)细胞壁
G+菌:肽聚糖(50%)由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥组成;磷酸壁(50%)分为壁磷酸壁和膜
磷酸壁。
G-菌:肽聚糖(20%)由聚糖骨架和四肽侧链组成;外膜(80%)由脂蛋白、脂质双层和脂多糖组成。
脂蛋白:位于肽聚糖和脂质双层之间,稳定外膜。
脂质双层:类似于细胞膜结构,双层内镶嵌着多种蛋白质称为外膜蛋白。 脂多糖(LPS):即G-菌的内毒素,是G-菌的重要致病物质,使白细胞增多,直至休克死亡;另一方面也可增强机体非特异性抵抗力,并有抗肿瘤等有益作用。 ①脂质A:内毒素的毒性和生物学活性的主要成分,无种属特异性,不同细菌的脂质A骨架基本一致,故不同细菌产生的内毒素的毒性作用均相似。 ②核心多糖:有属特异性,位于脂质A的外层。 ③特异多糖:即G-菌的菌体抗原(O抗原),是脂多糖的最外层。 细胞L型:缺少细胞壁,“油煎蛋样”
功能:维持菌体固有形态,保护细菌抵抗低渗环境;参与菌体内外的物质交换;表面的多种抗原表位
能诱发机体的免疫应答。
原生质体:G+菌细胞壁缺失后,原生质层仅被一层细胞膜包住 原生质球:G-菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护 (2)细胞膜
功能:①物质转运;②呼吸和分泌;③生物合成;④参与细菌分裂:细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷
曲形成的囊状物,称为中介体。 (3)细胞质
①核糖体;②质粒;③胞制颗粒 (4)核质
(5)荚膜:包绕在细胞壁外的一层粘液性物质,为多糖或蛋白质的多聚体,是细菌致病的重要毒力因子。 功能:①抗吞噬作用;②粘附作用;③抗有害物质的损伤作用。
(6)鞭毛:包括单毛菌、双毛菌、丛毛菌和周毛菌。具有高度抗原性,为鞭毛(H)抗原。
功能:使细菌能在液体中自由游动,速度迅速。细菌的运动有化学趋向性,常向营养物质处前进,而
逃离有害物质。有些细菌的鞭毛与致病性有关。 (7)菌毛:必须用电子显微镜观察
①普通菌毛:与细菌粘附有关,与其致病性有关。
②性菌毛:仅见于少数G-菌。具有传递遗传物质作用。与耐药性有关。 (8)芽胞:细菌的休眠形式,G+菌独有。
功能:对环境的抵抗力极强。
G菌肽聚糖含量少且位于较内层,其外有外膜保护,溶菌酶不能直接作用于肽聚糖,因此溶菌酶对G-菌无明显作用。G-菌的肽聚糖没有青霉素的作用点,所以青霉素对G-菌无作用。
迟缓期、对数期(研究细菌的生物学性状)、稳定期(产生外毒素和抗生素等)、衰亡期 代时:适宜条件下,细菌分裂数量倍增所需要的时间。多数为20~30分钟,结核分枝杆菌最长,达18-20h
。 热源质:是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。
抗生素:某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。 细菌素:某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。
I:吲哚试验 大肠杆菌有色氨酸酶,分解色氨酸产生吲哚 M:甲基红试验 大肠杆菌(+),产气杆菌(-) Vi:VP试验 大肠杆菌(-),产气杆菌(+)
C:枸橼酸盐利用实验 产气杆菌以枸橼酸盐为碳源、以铵盐为氮源→分解铵盐产氨(碱性)→指示剂淡绿变深蓝为阳性
IMViC常用于鉴定肠道杆菌,如大肠埃希菌+ + - -,产气杆菌- - + +
。 毒性噬菌体:能够在宿主菌内繁殖并使之裂解的噬菌体。
温和噬菌体:噬菌体基因组整合于宿主菌染色体中,不产生子代噬菌体,也不引起细菌裂解,但噬菌体DNA随细菌DNA的复制而复制,并随细菌的分裂而传代。 前噬菌体:整合在细菌染色体上的噬菌体基因。 溶原性细菌:带有前噬菌体的细菌。
注意:温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期,而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。
溶原性转换:指温和噬菌体感染宿主菌后,以前噬菌体形式与细菌基因组整合,成为溶原性细菌而获得新的遗传性状。
转化:受体菌直接摄取供体菌裂解释放的DNA片段,从而获得新的性状。
接合:细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质从供体菌转给受体菌的方式。
转导:由噬菌体介导,将供体菌DNA片段转给受体菌使之获得部分遗传性状。分为普遍性转导和局限性转导。前者毒性噬菌体和温和噬菌体都能介导;后者仅温和噬菌体介导。
灭菌:杀灭物体上包括细菌的芽孢在内所有病原微生物和非病原微生物的方法。
消毒:杀死物体上或环境中的病原微生物、但不一定杀死细菌芽孢或非病原微生物的方法。 防腐:防止或抑制皮肤表面细菌生长繁殖的方法,细菌一般不死亡。 清洁:是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。 无菌:无活菌的意思,多是灭菌的结果。
无菌操作:防止细菌进入人体或其它物品的操作技术。
巴氏消毒法:61.1~62.8℃ 30min 或 71.7 ℃ 15~30s,杀灭液体中的病原菌。用于牛乳、酒类的消毒。
机制:紫外线通过作用于DNA,使一条DNA链上相邻两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体,干扰DNA的复制与转录。
应用:空气、物体表面的消毒。
正常菌群:人体免疫功能正常时,存在于体表或体内的微生物对宿主无害,有些也有利,称为正常菌群。 条件致病菌:某些细菌在正常情况下并不致病,当在某些条件改变的特殊机会下可以致病。
致病性:细菌对宿主感染致病的能力。 (1)毒力:细菌致病性的强弱程度。
附素、荚膜、侵入性物质和细菌生物被膜等。 (2)细菌侵入的数量 (3)细菌侵入的途径
类毒素:采用0.4%甲醛液脱去外毒素毒性而保留其免疫原性的生物制品。 抗毒素:类毒素注入机体,可刺激机体产生具有中和外毒素作用的抗体。 G球菌:葡萄球菌、链球菌、肠球菌 G-球菌:奈瑟菌
(一) 金黄色葡萄球菌 (1)生物学性状
无芽胞无鞭毛
致病性葡萄球菌菌落呈金黄色,于血琼脂平板上生长后在菌落周围还可见完全透明溶血环(溶血)。 多数能分解糖类,产酸不产气;分解甘露醇,产酸;触酶阳性。 抗原:A蛋白(SPA)、荚膜多糖、多糖抗原
按DNA分类:金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌 对外界理化因素抵抗力强 (2)致病性
取呕吐物作标本,直接涂片镜检,或是拿标本进行分离培养与鉴定,接种到血琼脂平板上,观察鉴定。ELISA法可快速检测肠毒素,也可用特意核酸杂交和PCR确定是否为产肠毒素菌种。 (二) 链球菌 (1)分类
按生化反应
(三) A群链球菌 (1)生物学性状 无芽胞无鞭毛
多数菌株周围易形成较宽的透明溶血环(溶血)。 抗原:C抗原、M抗原、P抗原 可在60℃被杀死 (2)致病性
外毒素:链球溶菌素O(SLO):A群链球菌产生的两种溶血素的其中之一,为含有-SH的蛋白质,对
O2敏感,使-SH氧化而失去溶血活性。
(1)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)培养特征
兼性厌氧或需氧
营养要求低,普通琼脂平板
形成中等大小的湿润、光滑、灰白色菌落 (3)生化反应
触酶阳性,氧化酶阴性
(4)抵抗力
对理化因素敏感,易被一般化学消毒剂杀灭 (5)变异
易出现耐药性变异菌株 (6)抗原结构
菌体O抗原:存在于细胞壁LPS层,有属特异性;耐热,100℃不被破坏 鞭毛H抗原:不耐热,60℃ 30 min即被破坏
荚膜K抗原:有型特异性;不耐热,60℃ 30 min即被破坏
以化脓性感染和泌尿道感染最为常见,如败血症、新生儿脑膜炎、泌尿道感染。
肠热症:包括伤寒沙门菌引起的伤寒,甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌、希氏沙门菌引起的副伤寒。 肥达试验:用已知伤寒沙门菌O抗原和H抗原,以及副伤寒的甲型副伤寒沙门菌、肖氏沙门菌和希氏沙门菌H抗原的诊断菌液与受检血清做试管或微孔板定量凝集试验,测定受检血清中有无相应抗体及其效价。
破伤风痉挛毒素:破伤风梭菌产生的外毒素,由质粒编码,是引起破伤风的主要致病物质,毒性极强。为蛋白质,不耐热。对脊髓前角细胞和脑干神经细胞有高度的亲和力。
结核菌素试验:将一定量结核菌素注入皮内,如受试者曾感染结核杆菌,则在注射部位出现迟发型超敏反应炎症,判为阳性,未感染者则为阴性。
原理:人类感染过结核分枝杆菌后,产生免疫力的同时也会产生迟发性超敏反应,将结核菌素注入皮内,
观察有无超敏反应的发生,判断对结核分枝杆菌有无免疫力。
应用:①诊断婴幼儿的结核病;②测定接种卡介苗后免疫效果;③在未接种卡介苗的人群作结核分枝杆菌感染的流行病学调查;④用于测定肿瘤患者的细胞免疫功能。
支原体:一类缺乏细胞壁、呈高度多形性、能通过滤菌器、在无生命培养基中能生长繁殖的最小原核细胞型微生物。 G-菌
致病因素
1、毒株荚膜:为酸性粘多糖,具有抗吞噬作用
2、主要外膜蛋白:粘附作用,激活人皮肤微血管内皮上的血管粘附分子-1(VCAM-1)和细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的表达,促进T细胞增殖,释放炎症因子(TNF-α和IL-1α) 3、透明质酸酶:分解透明质酸有利于扩散并造成组织损伤 免疫性
1,一旦螺旋体被杀灭,其免疫力亦随之消失
2、产生两类抗体:①特异性制动抗体;②反应素。 血清学诊断
1、非密螺旋体抗原试验:抗原(正常牛心脂质)→测血清中的反应素(抗脂质抗体),适合梅毒患者的初筛 特征:
1、体积非常微小,必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察; 2、结构简单,无完整细胞结构,仅有一种核酸(RNA或DNA); 3、严格的细胞内寄生性,只能在一定种类的活细胞中增殖; 4、对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。 结构
1、包膜:是某些病毒在成熟过程中穿过宿主细胞,以出芽方式向宿主细胞外释放时获得的,含有宿主细胞膜或核膜成分。主要作用:维持病毒体结构的完整性。 ①核心:核酸
②衣壳:包绕在核酸外面的蛋白质外壳。具有抗原性,是病毒的主要抗原成分,可保护病毒核酸免受环境中核酸酶或其他影响因素的破坏,并能介导病毒进入宿主细胞。 化学组成和功能
1、病毒核酸:DNA或RNA,是主导病毒感染、增殖、遗传、变异的物质基础。
2、病毒蛋白质:病毒的主要成分,约占病毒体总重量的70%,由病毒基因组编码,具有病毒的特异性。 3、脂类和糖:脂质主要存在包膜中。 复制周期
人和动物病毒周期依次包括吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装、成熟和释放等步骤。
1、吸附:病毒的吸附位点与宿主细胞表面受体的结合,首先是静电结合,是可逆的,然后是真正的结合,变得不可逆。病毒具有组织亲嗜性,也就是说,一种病毒并不能对所有的组织进行感染,是有选择的,比如,HIV只选择性的侵犯人淋巴细胞,这是由受体和配体的特异性结合决定的。
2、穿入:吸附后进入细胞内,有两种方式,一种为吞饮,病毒与细胞表面结合后凹入细胞内,无包膜病毒多以此种方式进入细胞内,另一种为融合,病毒包膜与细胞膜结合,两种膜融合,将病毒的衣壳释放到细胞内。
3、脱壳:脱去衣壳、核酸裸露。
4、生物合成:合成大量病毒核酸和结构蛋白。
5、装配与释放:组装有的在核内完成,有的在胞质内完成,组装成成熟的子代病毒,并从细胞游离出来。无包膜的病毒裂解宿主细胞,释放出来,有包膜的病毒以出芽的方式释放出来。
顿挫感染:病毒进入宿主细胞后,如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分,则病毒就不能合成本身的成分,或者虽合成部分或合成全部病毒成分,但不能组装和释放出有感染性的病毒颗粒。 缺陷病毒:因病毒基因组不完整或者因某一基因位点改变,不能进行正常增殖,复制不出完整的有感染性病毒颗粒。
辅助病毒:可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。 卫星病毒:依赖于辅助病毒完成正常增殖。
㈠对宿主细胞的致病作用 1、杀细胞作用
细胞病变作用(CPE):病毒在大量复制过程中损伤细胞核、细胞膜、内质网、线粒体,导致细胞裂解死亡。 2、稳定状态感染
稳定性感染:不具有杀细胞作用的病毒所引起的感染。 3、包涵体形成
包涵体:在病毒感染寄主细胞时,对被感染细胞进行染色,则可观察到细胞质或细胞核内有明显区别的大小不等的颗粒状结构体。 4、细胞凋亡
5、基因整合与细胞转化 ㈡病毒感染的免疫病理作用
通过与免疫系统相互作用,诱发免疫反应损伤机体。 ㈢病毒的免疫逃逸
病毒的免疫逃逸能力:病毒可能通过逃避免疫监视、防止免疫激活或阻止免疫反应发生的方式逃脱免疫应答。
㈠显性感染与隐性感染
隐性病毒感染:病毒进入机体不引起临床症状。隐性感染者称为病毒携带者。 ㈡急性病毒感染 ㈢持续性病毒感染:
1、慢性感染:病毒在感染后未完全清除,血中可持续检测出病毒,并可经数学、注射而传播,症状无或轻微,反复发作,迁延不愈。
2、潜伏感染:原发感染后,病毒并未从体内完全消失,其基因潜伏于某些组织细胞内而不复制,但在一定条件下,病毒被激活,再度复制使疾病复发。如单纯胞疹病毒 3、慢发病毒感染
4、急性病毒感染的迟发并发症
非特异性免疫
1、干扰素(IFN):分α、β、γ三种。不直接灭活病毒,通过诱导细胞产生抗病毒蛋白等效应物质发挥抑制病毒的作用 2、NK细胞
杀伤受感染的细胞;可被干扰素活化,释放NK细胞毒因子;影响靶细胞膜,直接破坏或融合靶细胞;在病毒感染早期发挥作用。 3、补体
增强抗体对病毒的中和和溶解作用;协同抗体溶解靶细胞 特异性免疫 1、体液免疫
病毒感染可刺激机体产生特异性抗体
抗体可与病毒结合,阻止病毒吸附和穿入细胞 或改变病毒表面蛋白构型,导致病毒转录酶失活 病毒中和抗体、血凝抑制抗体、补体结合抗体
2.细胞免疫
CTL细胞:可通过其抗原受体识别病毒感染的靶细胞,裂解和细胞凋亡靶细胞,达到清除或释放在细胞内复制的病毒体,从而在抗体的配合下清除病毒,被认为是终止病毒感染的主要机制。 CD4+Th1:可通过分泌IFN-γ、TNF多种细胞因子发挥抗病毒作用。 1、核衣壳:分节段的-ssRNA与核蛋白(NP)组成。其上还附着有RNA依赖的RNA复合酶复合体蛋白。 流感病毒的核酸无感染性。
NP是主要的结构蛋白,抗原结构稳定,与M蛋白一起决定病毒的型特异性,很少发生变异,其抗体中无中和病毒的能力。
2、包膜:由内层基质蛋白(MP)和外层脂蛋白(LP)组成。其作用为:维持病毒外形和完整性。 MP蛋白抗原:结构较稳定,呈型特异性,其抗体中无中和病毒的能力。 刺突:血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。 分型
根据NP和MP的抗原性不同,可将流感病毒分为甲、乙、丙三型。HA和NA的抗原结构很不稳定,易发生变异,是划分甲型流感病毒亚型的主要依据。 变异
抗原性转变:属于质变。指在自然流行条件下,甲型流感病毒表面的一种或两种抗原结构发生大幅度的变异。
抗原性漂移:属于量变,即亚型内变异。
1、为无包膜的小RNA病毒,直径24~30mm,衣壳为二十面体立体对称。+ssRNA,感染性核酸。 2、在易感细胞中增殖,迅速产生细胞病变。 3、对理化因素的抵抗力较强,耐酸。 4、主要经粪-口传播,隐性感染多。
■传染源:患者和无症状携带者 ■传播途径:粪-口途径
■致病机制:病毒经口进入人体,先在局部淋巴结和肠淋巴结中增殖,90%的人病程到此为止,是隐性感染,症状轻微或无症状,约5%的感染者病毒释放入血,形成第一次病毒血症,然后在全身淋巴组织增值,再次释放入血,形成第二次病毒血症,病程到此为止为顿挫感染,患者会会出现呼吸道和消化道的症状,1-2%的人病毒侵入中枢神经系统,破坏脊髓前角运动细胞等神经组织,引起无菌性脑膜炎或肢体麻痹,以下肢多见,可为暂短性也可为永久性的,个别可因延髓麻痹而死亡。
基因结构与功能
基因组为不完全双链环状DNA 长链(负链),长度固定,3200 bp 短链(正链):长链的50%~100%
负链含4个ORF: S区、C区、P区、X区
S区:由S基因、前S1和前S2基因组成;分别编码HBsAg、PreS1抗原、PreS2抗原
C区:由前C和C基因组成;C基因编码核心蛋白HBcAg;Pre-C与C基因共同编码Pre-C蛋白;Pre-C蛋白经切割加工后形成HBeAg P区:编码DNA多聚酶 X区:编码HBxAg
复制过程
乙脑病毒
1、传染源:主要是带毒的家畜和鸟类,如猪、牛、马等。幼猪是最重要的传染源和中间宿主。新生的幼猪缺乏免疫力,具有高感染率和高滴度的病毒血症。
2、传播媒介:主要是三节吻库蚊。蚊子吸血后,可以在体内增值,移行到唾液腺,通过叮咬易感动物而传播,形成蚊-动物-蚊的循环,其间叮咬人则可引起人类感染。 3、流行特征:流行季节与蚊子密度的高峰期一致。 4、所致疾病:乙型脑炎 登革病毒
1、传染源:主要是患者和隐性感染者。
2、传播媒介:主要是埃及伊蚊和白纹伊蚊,人类和灵长类动物是自然宿主。 3、所致疾病:登革热 森脑病毒
1、传染源:多种野生动物。
2、传播媒介:主要是蜱,也是重要的储存宿主。
3、传播途径:主要是蜱的叮咬,另外,病毒可通过乳汁排出体外,饮用生羊奶也可感染。 4、所致疾病:森林脑炎
结构
球形、包膜表面有刺突(含有gp120和gp41)。
核心含两条相同的正链RNA基因组和包膜外的核衣壳蛋白(p7)、衣壳蛋白(p24),并携带反转录酶、整合酶和蛋白酶。
p120:糖蛋白,使病毒吸附在细胞表面,有中和抗原位位点,能刺激机体产生中和抗体,易发生变异,有利于病毒逃避免疫清除。
gp41 致病性
传染源:HIV感染者和AIDS患者
传播途径:性传播、血液传播、垂直传播 致病机制
+
主要感染细胞:CD4T淋巴细胞、单核-巨噬细胞、树突状细胞、神经细胞等。
1、引起机体免疫系统的进行性损伤。HIV借助于gp120与上述细胞受体结合,gp41融合肽暴露,介导膜融合,使病毒侵入细胞。
2、受感染的CD4 T细胞被溶解破坏,T细胞数量的进行性减少和功能丧失,导致免疫功能缺陷。CTL、ADCC、NK细胞的杀伤,诱导细胞凋亡,抑制细胞正常的生物合成。
3、单核-巨噬细胞(表达少量CD4分子,其辅助受体为CCR5趋化因子)单核细胞和巨噬细胞感染后不被溶解,长期携带HIV,使病毒向其他组织播散。 复制过程
病毒核衣壳进入细胞内脱壳,释放基因组RNA复制。在逆转录酶催化下,以病毒RNA为模板合成负链DNA,形成RNA:DNA中间体,之后RNA水解,由负链DNA合成互补正链,在整合酶作用下,病毒DNA整合入细胞染色体,成为前病毒。当前病毒转录时,病毒DNA转录为RNA,再通过翻译(蛋白),装配(核衣壳),获得包膜(释放时),完成复制。
真菌:一大类真核细胞型微生物。细胞核高度分化,有核仁和核膜,包浆内有完整的细胞器。细胞壁由几丁质和纤维素组成。有腐生和寄生等生存方式。繁殖可有性,也可无形。