13 厌氧性细菌
微生物学第13章厌氧性细菌
生长速度
由于无氧环境的限制，厌氧性细 菌的生长速度通常较慢，需要较 长时间才能达到较高的细胞密度。
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厌氧性细菌的生态分布与作 用
厌氧性细菌在自然环境中的分布
土壤中
厌氧性细菌在土壤中发挥着分解有机物的作用， 将动植物残体转化为腐殖质和气体。
生殖道中
女性生殖道中的厌氧性细菌参与维持阴道正常菌群平衡，预防感染。
厌氧性细菌在工业生产中的应用
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生物制氢
有机废水处理
甲烷发酵
厌氧性细菌可用于生物制氢过程， 通过发酵作用将有机物转化为氢 气。
厌氧性细菌可应用于有机废水处 理，将废水中的有机物转化为沼 气和二氧化碳。
厌氧性细菌可将有机废物转化为 甲烷，用于生产能源或进行沼气 发酵。
水体中
在缺氧的水体中，厌氧性细菌参与水体自净过程， 将有机物转化为氨气、硫化氢等气体。
动物消化道中
许多动物消化道内存在厌氧性细菌，帮助动物消 化食物，合成维生素等。
厌氧性细菌在人体内的分布与作用
肠道中
肠道中的厌氧性细菌帮助消化食物，合成维生素K、维生素B12等 人体必需的营养素。
口腔中
口腔中的厌氧性细菌参与龋齿的形成，某些种类还可能导致牙周病。
对于已经感染的患者，需要进 行彻底的治疗，包括使用敏感 抗生素、清创引流等。
在治疗过程中，患者需要保持 良好的生活方式和饮食习惯， 以提高免疫力，促进康复。
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厌氧性细菌的培养与鉴定
厌氧性细菌的培养方法
厌氧培养箱
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厌氧性细菌需要在无氧环境中生长，厌氧培养箱能够提供恒温、
厌氧性细菌
Endogenous versus exogenous infection
• Two sources
– normal human flora
• endogenous
Obligate (strict) anaerobes
• • • • no oxidative phosphorylation氧化磷酸化 fermentation killed by oxygen lack certain enzymes – superoxide dismutase * O2-+2H+ H2O2 – catalase * H2O2 H20 + O2 – peroxidase * H2O2 H20 /NAD to NADH
Polymicrobic anaerobic infection
• Many species in human flora • Many grow simultaneously - opportunistic conditions • opportunistic growth –injured tissue
Therapy
• discontinuation of initial antibiotic (e.g. ampicillin)
• specific antibiotic therapy (e.g. vancomycin)
无芽胞厌氧菌
概述
• 一群厌氧生长的细菌，包括革兰阳性和革兰阴性 的球菌和杆菌 • 属人体内的正常菌群，体内分布广泛 • 在某些特定状态下，这些厌氧菌作为条件致病菌 可导致内源性感染
第13章厌氧性细菌
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肉毒梭菌
（C.botulinum）
• 肉毒梭菌广泛分布于自然界，特别是土壤中 • 在厌O2环境中能产生毒力非常强的外毒素（肉
毒毒素） • 人食用被肉毒毒素污染的食物后，可引起食物
中毒，产生特殊的神痉麻痹症状
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一、生物学性状
（一）形态与染色： G＋粗大杆菌 芽胞为椭园形 位于次极端 大于菌体 细菌呈“汤匙状”
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（二）抵抗力
• 芽胞抵抗力很强： 耐湿热 100℃1h↑ 耐高压蒸汽灭菌121℃30’
• 肉毒毒素： 耐酸：耐胃酸24小时 耐消化酶： 不耐热：100℃1’可被破坏
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二、致病性 （一）致病物质 主要为肉毒毒素（外毒素） 肉毒毒素特点： ①毒力非常强： 1mg → 2亿只小白鼠死亡 0.1µg → 1个人致死 1g → 100万人致死 比氢化钾强一万倍 ②具有抗原性，但各型之间无交叉免疫
进入血流 2．破伤风的早期症状（特别是新生儿）
肌肉痉挛规律： 先局部后全身，早期是咀嚼肌的痉挛 新生儿：早期症状：拒奶、啼哭 成人：早期症状：一般为牙关紧闭，吞咽困难
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（四）致病条件
1．创伤 2．厌氧环境
①小而深的伤口 ②局部有坏死组织 ③局部存在异物 ④需氧菌的混合感染
第三组：注射不加热上清液+多价肉毒抗血清
结果：第一组小白鼠1-2天发病
第二、三组不发病
症状：流涎、四肢麻痹、呼吸困难、眼睑
下垂等。最后因心力衰竭死亡
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厌氧性细菌--第一节 厌氧芽胞杆菌(1)
厌氧性细菌--第一节厌氧芽胞杆菌（1）第十四章厌氧性细菌厌氧性细菌(Anaerobic bacteria)是一大群种类繁多、专性厌氧，必须在无氧环境中才能生长的细菌。
厌氧菌广泛分布于自然界和人及动物的体内。
无芽胞厌氧菌主要存在于人体及动物体内，特别是肠道、口腔、止呼吸道和泌尿道等处，与需氧菌和兼性厌氧菌共同构成机体的正常菌群。
在正常菌群中厌氧菌通常占有绝对的优势。
正常情况下，菌群保护相对平衡，如长期应用广谱抗生素、激素、免疫抑制剂等，发生菌群失调，或机体抵抗力减退，则可导致内源性厌氧菌感染。
目前已知的重要厌氧菌见表。
表14-1 重要的厌氧菌一、芽胞菌梭状芽胞菌属（Clostridium）二、无芽胞菌（一）革兰氏阳性球菌1 消化球菌属（Peptococcus）2 消化链球菌属（Peptostreptococcus）（二）革兰氏阴性球菌韦荣氏球菌属（Veillonella）（三）革兰氏阴性无芽胞杆菌1 类杆菌属（Bacteroides）2 梭形杆菌属（Fusobacterium）（四）革兰氏阳性无芽胞杆菌1 双歧杆菌属（Bifidobacterium）2 乳杆菌属（Lactobacillus）3 真杆菌属（Eubacteriun）4 丙酸杆菌属（Propionibacterium）第一节厌氧芽胞杆菌厌氧芽胞杆菌只有一个属，称梭状芽胞杆菌属（Clostridium），简称梭菌属，革兰氏染色阳性，都能产生芽胞，芽胞直径大多比菌体宽，使菌体膨大成梭形，故得名。
芽胞的形状和位置在鉴别上有意义。
大多数须在严格厌氧条件下才能生长，少数可在微氧环境中繁殖。
一、破伤风梭菌破伤风梭菌（Clostridium tetani）是引导起破伤风的病原菌，大量存在于人和动物肠道中，由粪便污染土壤，经伤口感染引起疾病。
（一）生物学性状破伤风梭菌菌体细长，长4～8um ，宽0.3～ 0.5um ，周身鞭毛，芽胞呈圆形，位于菌体顶端，直径比菌体宽大，似鼓槌状，是本菌形态上的特征。
13厌氧性细菌
一、 破伤风梭菌 C. tetani
生物学性状
培养特性和生化反应
严格厌氧 血平板上，爬行生长，有b溶血 不发酵糖类，不分解蛋白质
抵抗力
芽胞抵抗力很强 75~80℃ 10min仍保持活力 100℃ 1小时可完全被破坏 在干燥的土壤和尘埃中可存活数十年
一、 破伤风梭菌 C. tetani
二、致病性与免疫性
二、产气荚膜梭菌 C. Perfringens
四、防治原则
伤口清洗、处理 切除局部坏死组织 截肢以防止病变扩散，引起全身中毒 抗生素、抗血清治疗 — 辅以高压氧舱口
三、肉毒梭菌 C. botulinum 一、生物学性状
形态与染色
G+粗大杆菌 芽胞粗于菌体，呈网球拍状 有鞭毛，无荚膜
三、肉毒梭菌 C. botulinum
受体：神经细胞表面 经节苷脂结合 毒性作用：
封闭抑制性神经突触 阻止释放抑制性介质: g-氨基丁酸、甘氨酸
一、 破伤风梭菌 C. tetani
破伤风痉挛毒素作用机制
1.与神经系统的结合：
毒素对脑干神经和脊髓前角神经 细胞有高度亲和力，结合非常牢 固，一旦结合，抗毒素便不能中 和毒素。
毒素重链识别神经肌肉结点处 运动神经元上的受体并与之结合， 促使毒素进入细胞内形成小泡。
致病性
所致疾病 —气性坏疽
局部
不 及 时 治 疗
全身中毒症状
组织坏死恶臭 水肿、压迫剧烈胀疼 水气夹杂触摸、捻发感
毒血症（毒素和组织坏死的毒性产物吸收入血） 心率减慢，血压下降、休克，死亡率可达30%
二、产气荚膜梭菌 C. Perfringens
致病性
所致疾病 — 食物中毒 食入被 A型某些菌株污染的食物 肠毒素——蛋白质、不耐热、耐受消化道蛋白酶作用 主要症状：腹痛、腹泻，1~2天自愈
微生物厌氧性细菌
• 致病物质——破伤风痉挛毒素（外毒素）
为神经毒素，毒性强（iug），与脊髓前角运动细胞及脑干细胞 有高度的亲和力
破伤风痉挛毒素可与中枢神经抑制性突触前膜的神经节苷脂结 合，阻断抑制性介质的释放，导致神经持续兴奋，骨骼肌强直性痉 挛，肌张力↑
化，组织水肿、坏死等 – 机体免疫功能下降或菌群失调 – 寄居部位改变 – 细菌协同作用
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• 感染特征
– 内源性感染，部位广泛，多呈慢性过程 – 无特定病型，多为化脓性感染（局部、全身
） – 分泌物粘稠，有色，恶臭 – 常用抗生素无效 – 普通培养不长
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• 所致疾病——遍布全身各组织器官
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第二节 无芽胞厌氧菌
• 临床常见菌
G+ 消化链球菌属、消化球菌属 – 球菌
G- 韦荣菌属
– 杆菌
G+ 丙酸杆菌、双岐杆菌、真杆菌、乳杆菌 G- 类杆菌、梭杆菌
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• 致病条件（厌氧菌感染因素）
– 组织的氧化还原电势降低（Eh） 血管损伤，肿瘤压迫，烧伤，动脉硬
第十三章 厌氧性细菌
概述 厌氧菌——是一群必须在无氧环境下。才能生长繁 殖的细菌
厌氧性芽胞梭菌（外源性感染——致病菌） – 根据芽胞有无
无芽胞厌氧菌（内源性感染——条件致病菌） – 根据耐氧性
• 专性厌氧菌（对氧极度敏感，对氧中度敏感） • 中度厌氧菌 • 微需氧菌 • 耐氧菌
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• 厌氧菌的分布
▪ 培养特性
厌氧性细菌
厌氧性细菌(Anaerobic bacterium)⏹分类⏹破伤风梭菌⏹产气荚膜梭菌⏹肉毒梭菌⏹艰难梭菌⏹无芽孢厌氧菌厌氧菌的分类⏹厌氧性细菌是一群必须在无氧环境下才能生长和繁殖的细菌。
破伤风梭菌产气荚膜梭菌厌氧芽孢梭菌外源创伤性感染艰难梭菌厌氧性细菌肉毒梭菌无芽孢厌氧菌内源性感染破伤风梭菌(C. tetani)生物学性状⏹形态：☐菌体：细长呈杆状，鞭毛（+周鞭毛），荚膜(-)。
☐芽孢：圆形，位于菌体顶端，细菌呈鼓槌状。
⏹染色性：☐革兰氏阳性。
⏹培养特性：☐营养要求：严格厌氧。
☐菌落：血平板上形成薄膜状菌落，β溶血。
⏹生化反应：☐不发酵糖类、不分解蛋白质。
⏹抵抗力：☐强，土壤中存活数十年，100度1小时才能杀灭。
菌体及芽孢致病性⏹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致病物质⏹破伤风痉挛毒素☐来源：质粒编码。
☐本质：蛋白质，不耐热。
☐结构：⏹菌体：一条多肽。
⏹释出菌体：轻链（A链）-S-S-重链（B链）。
⏹破伤风溶血毒素☐对氧敏感，作用不明。
致病机制肌肉神经接头：重链通过羧基端识别神经肌肉结合点处运动神经元外胞质膜的受体进入细胞。
↓运动神经元：毒素和细胞膜形成小泡沿神经元轴突逆行向上到达细胞体。
↓小泡进入神经末梢，进入中枢神经系统。
↓中枢神经系统：通过重链N端介导产生膜转位使轻链进入胞质。
（轻链为锌内肽酶，裂解存储有抑制性神经介质（γ-氨基丁酸）小泡上的膜蛋白特异性太键，使小泡膜蛋白发生改变，从而抑制其释放）特殊体征、症状⏹痉挛性麻痹☐苦笑面容☐牙关紧闭☐角弓反张免疫性⏹少量毒素不足以引起免疫应答。
⏹人工主动免疫：☐注射破伤风类毒素。
⏹人工被动免疫：☐注射破伤风抗毒素。
微生物学检查法⏹一般不采集标本进行培养。
⏹根据典型临床症状及病史进行诊断。
微生物总结-13-15
第十三章厌氧性细菌一．选择题1. 厌氧芽胞梭菌能耐受恶劣环境条件是因为有（D）A.菌毛B.鞭毛C.荚膜D.芽胞E.内毒素2. 厌氧芽胞梭菌在自然界中存在特点是（C）A．释放毒素量少于动物体内B．产生多种侵袭性酶C．以芽胞形式存在D．以具有感染性的繁殖体形式存在E．致病性强3. 无芽胞厌氧菌的特点是（D）A．形态特征有鉴别意义B．只能用抗酸染色C．主要引起外源性感染D．在肠道内数量是大肠埃希菌的1000倍E．菌体内形成异染颗粒4. 长期使用抗生素易引起（A）A．无芽胞厌氧菌感染B．厌氧芽胞杆菌感染C，结核杆菌感染D．链球菌感染E．副溶血性弧菌感染5. 厌氧芽胞梭菌与无芽胞厌氧菌具有的共性是（B）A．形态染色性B．专性厌氧C．在人体内的分布D．致病性E．对人体的危害6. 目前所知毒性最强的毒素是（B）A．破伤风痉挛毒素B．肉毒毒素C．卵磷脂酶D．炭疽毒素E．鼠疫毒素7. 破伤风痉挛毒素毒性极强，仅次于（C）A．金葡菌TSST-1B．霍乱肠毒素C．肉毒毒素D．白喉毒素E．溶血毒素8. 破伤风梭菌感染的重要条件为（C）A．细菌芽胞污染伤口B．菌群失调C．伤口的厌氧微环境D．细菌繁殖体污染伤口E．机体免疫力低下9. 应用破伤风抗毒素治疗破伤风，其目的是（D）A．抑制破伤风梭菌生长B．阻止细菌产生毒素C．中和结合在神经细胞上的外毒素D．中和游离于神经细胞外的外毒素E．中和进入血液中的外毒素10. 紧急预防破伤风最好注射（B）A．破伤风类毒素B．破伤风抗毒素C．丙种球蛋白D．抗生素E．破伤风死菌苗11. 产气荚膜梭菌可产生多种外毒素，其中最重要的是（A）A．α毒素B．β毒素C．ε毒素D．κ毒素E．ι毒素12. 对于破伤风痉挛毒素的特性，下列说法错误的是（E）A．属神经毒素B．化学性质为蛋白质C．该毒素可被肠道蛋白酶所破坏D．是引起破伤风的主要致病物质E．该毒素毒性最强，对人致死量小于0.1µg13. 属于破伤风梭菌形态染色方面的特性是（D）A．有荚膜B．无鞭毛C．菌体呈竹节状排列D．菌体呈鼓槌状E．芽胞正圆形，位于菌体次极端14. 破伤风梭菌培养后的菌落特点为B（B）A．形成花菜样菌落B．血平板上形成薄膜状爬行生长物C．形成脐状菌落D．血平板上无溶血环E．血平板上菌落周围有双层溶血环15. 注射TA T的目的是（C）A．对易感人群进行常规预防B．杀灭伤口中繁殖的破伤风梭菌C．对可疑破伤风患者治疗及紧急预防D．主要用于儿童的预防接种E．中和与神经细胞结合的毒素16. 以神经外毒素致病的细菌是（A）A．肉毒毒素B．产气荚膜梭菌C．链球菌D．霍乱弧菌E．金黄色葡萄球菌17. 气性坏疽的典型症状之一是组织气肿，其主要原因是由于（B）A．细菌产生透明质酸酶B．细菌能分解多种糖类C．细菌产生卵磷脂酶D．细菌产生细胞毒素E．细菌产生肉毒毒素18．对产气荚膜梭菌感染极有价值的快速诊断方法是（A）A．从深部创口取材直接涂片镜检B．取坏死组织做动物试验C．取坏死组织进行分离培养D．取标本做“汹涌发酵”试验E．以上都不是19．下列细菌在牛奶培养基上培养时能产生“汹涌发酵”现象的是（B）A．破伤风梭菌B．产气荚膜梭菌C．肉毒梭菌D．大肠杆菌E．霍乱弧菌20．血平板上能形成双溶血环的细菌为（D）A．肉毒梭菌B．炭疽杆菌C．金黄色葡萄球菌D．产气荚膜梭菌E．破伤风梭菌21．产气荚膜梭菌的培养特点是（C）A．血平板上无溶血环B．分离培养用SS培养基C．牛奶培养基中产生“汹涌发酵”现象D．培养基中要加入胆盐E．在TCBS培养基上因分解蔗糖呈黄色菌落22．产气荚膜梭菌可引起（C）A．炭疽病B．假膜性肠炎C．食物中毒D．烫伤样皮肤综合征E．破伤风23．Nagler反应原理是因为产气荚膜梭菌（D）A．分解乳糖产酸产气B．分解葡萄糖产酸产气C．能液化明胶D．分解卵黄中卵磷脂E．分解含硫氨基酸产生H2S24．能引起食物中毒，但很少有胃肠炎症状的细菌是（A）A．肉毒梭菌B．产气荚膜梭菌C．肠炎沙门菌D．副溶血性弧菌E．金黄色葡萄球菌25．肉毒毒素的特点是（C）A．可完全被肠道蛋白酶水解B．可致组织大块坏死C．进入小肠后解离，被吸收进入血循环D．引起骨骼肌强直性收缩E．该毒素具耐热性26．肉毒梭菌的芽胞特点是（B）A．椭圆形，位于菌体顶端B．椭圆形，位于菌体次极端C．正圆形，位于菌体顶端D．正圆形，位于菌体次极端E．椭圆形，小于菌体27．肉毒毒素引起食物中毒的致病机理是由于（A）A．阻碍乙酰胆碱的释放B．阻止抑制性神经介质的释放C．抑制细胞蛋白质的合成D．激活腺苷酸环化酶E．直接导致细胞变性坏死28．气性坏疽发病多见于（B）A．节肢动物叮咬B．战伤C．食用污染食物D．吸入污染的空气E．平时的工伤、车祸29．破伤风痉挛毒素作用于（C）A．肠粘膜上皮细胞B．红细胞C．神经细胞D．中性粒细胞E．白细胞30．肉毒毒素作用的主要部位是（E）A．肠上皮细胞B．脊髓前角运动细胞C．脑神经细胞D．胃粘膜细胞E．外周胆碱能神经二、填空题1．根据能否形成芽胞，将厌氧性细分为两大类：即___厌氧芽胞梭菌属__________和______无芽胞厌氧菌__________。