白喉棒状杆菌
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白喉棒状杆菌
学名 C. diphtheriae
种属 白喉棒状杆菌是棒状杆菌属(Corynebacterium)的一类。棒状杆菌属于放线菌，含有短链分枝
菌酸。白喉棒状杆菌是致病菌。而类白喉杆菌（diphtheroid bacilli）=假白喉棒状杆菌(C.
pseudodiphtheriticum
)多为条件致病菌
形状 细长弯曲，一端或两端膨大呈棒状，故名
排列 不规则的栅栏状和散在的Y,V,L状
染色 G+
特殊 结构 异染颗粒metachromatic granules：储存的核糖核酸和多磷酸盐颗粒（用于鉴定细菌是否衰
老，衰老是异染颗粒消失）
营养 较高，需含凝固血清的吕氏培养基(Löeffler medium)或凝固鸡蛋培养基
气体 需氧或兼性需氧
菌落 吕氏培养基上生长迅速，形成细小、灰白色、湿润、圆形突起的菌落。在含0.03%-0.04%亚
碲酸钾血琼脂培养基上能使其呈还原为元素碲，使得菌落呈黑色
变异 白喉棒状杆菌的形态菌落和毒力均可发生变异。当无毒株白喉棒状杆菌携带β- 棒状杆菌噬
菌体时便可称为产生白喉毒素的产毒株并能随细胞分裂遗传下去
分类 根据菌落形态和对亚碲酸钾的还原能力分为：重型（gravis，菌落大，灰色，能分解淀粉，
不溶血），中间型(intermedius,中心黑色边缘灰色，不分解淀粉，不溶血)，轻型（mitis,
菌落小，黑色，不分解淀粉、能溶血）
抵抗力 对干燥，寒冷和日光抵抗力较强，对湿热和消毒剂较弱。
致病 物质 白喉毒素diphtherotoxin：β棒状杆菌噬菌体带有编码外毒素的tox基因,在溶原阶段基因
整合到C. diphtheriae染色体上即可产生外毒素
索状因子cord factor：细菌表面的毒性糖脂
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疾病 白喉（急性呼吸道传染病，乙类传染病）diphtheria: An acute infectious disease caused
by the bacillus Corynebacterium diphtheriae, characterized by the production of a
systemic toxin and the formation of a false membrane on the lining of the mucous
membrane of the throat and other respiratory passages, causing difficulty in
breathing, high fever, and weakness. The toxin is particularly harmful to the tissues
of the heart and central nervous system.
心肌炎和周围神经炎
血症 不侵入深部组织和血流，外毒素入血
免疫 抗毒素免疫：感染后可获牢固免疫力
机体还可通过其它方式获得免疫力：六月以下婴儿来自母亲，成人源自隐性感染、接种疫苗
白喉的易感者：1-5岁儿童
生化 反应 亚碲酸钾还原为碲
微生物学检验 采集标本：棉拭子取病变部位假膜边缘
涂片镜检：形态、异染颗粒
分离培养：吕氏血清斜面、亚碲酸钾平板
毒力鉴定：豚鼠试验、Elek平板毒力试验
防治 原则 预防：
人工主动免疫：注射白喉类毒素（白百破三联疫苗）
人工被动免疫：注射白喉抗毒素
药物治疗：注射青霉素或口服红霉素
备注 锡克试验：
原理：毒素＋抗毒素＝中和反应
方法：皮内注射：1.毒素－试验侧 2.加热破坏的毒素－对照侧
结果：24～48小时观察结果：有红肿（＋），无免疫力；无红肿（－），有免疫力
应用：检查机体对白喉的免疫力，预防接种前的筛选与接种后效果观察流行病学调查
传染源 传染源: 病人及带菌者，通过飞沫或接触传播
白喉棒状杆菌
一、白喉棒状杆菌（一）生物学性状1、形态与染色细长弯曲的杆菌，G+；粗细不一，一端或两端膨大呈棒状；排列不规则，栅栏状、V或L字形；无荚膜、鞭毛，不产生芽孢。
2、培养特性与生化反应需氧或兼性厌氧，营养要求较高，亚碲酸钾平板上黑色菌落3、变异形态、菌落和毒力均可发生变异4、抵抗力对湿热敏感，对一般消毒剂敏感，对青霉素和红霉素敏感（二）致病性与免疫性1、致病物质白喉毒素、索状因子、K抗原2、所致疾病人易感，儿童最易感；传染源为患者和带菌者；飞沫传播；形成假膜；分泌毒素引起局部和全身中毒症状，一般不入血3、免疫性抗毒素的中和作用；病后、隐性感染及预防接种均可获得免疫力4、锡克试验内毒素和抗毒素的中和反应（三）微生物学检查法标本；涂片镜检；分离培养；毒力试验（四）防治原则人工主动免疫；人工被动免疫；抗生素治疗二、结核分枝杆菌（一）生物学性状1、形态与染色细长略弯，有时呈分枝状；无芽孢、荚膜和鞭毛；可变为L型；抗酸染色2、培养及生化特性专性需氧菌，生长缓慢且营养要求高，罗氏固体培养基；不发酵糖类；触酶试验阳性，热触酶试验阴性3、抵抗力抵抗力强，对乙醇、湿热及紫外线抵抗力较弱4、变异性易出现L型，易变异（二）致病性与免疫性1、致病物质脂质、蛋白质、多糖2、所致疾病肺部感染：原发感染、继发感染；肺外感染3、免疫性产生特异性免疫力，带菌感染；细胞免疫为主4、超敏反应迟发型超敏反应伴随细胞免疫；科赫现象5、结核菌素试验（三）微生物学检查法标本；集菌；染色镜检；培养法；动物试验；细菌核酸检测（四）防治原则接种卡介苗，联合、足量用药三、麻风分枝杆菌（一）生物学性状形态类似结核分枝杆菌，束装排列，不能人工培养（二）致病性与免疫性通过呼吸道、破损皮肤和密切接触等方式传播；瘤型麻风和结核样麻风（三）微生物学检查法涂片染色镜检；麻风菌素试验（四）防治原则预防：早发现，早隔离及早期治疗治疗：药物主要是砜类，要联合用药。
细菌学检验-11-棒状杆菌属-4
白喉假膜
此假膜在咽部与粘膜下组织紧密粘连不易 拭去。若假膜扩展至气管、支气管粘膜， 由于其上具有纤毛，假膜容易脱落气管内 而引起呼吸道阻塞窒息，早期致死的主要 原因。
外毒素致病，引起如心肌炎、软腭麻痹、 声嘶、肾上腺功能障碍等症状。约2/3患者 的心肌受损，多发生在病后2~3周，成为 白喉晚期致死的主要原因。
吕氏血清斜面：生长迅速，细小灰白菌落， 涂片染色异染颗粒
4．毒力试验
(1)琼脂平板毒力试验：
将含有20％牛血清肉汤琼脂注于平皿中 将浸有lOOu／ml抗毒素血清的滤纸条沉于琼脂内 在与滤纸条垂直方向将待检菌划线接种，同时接种
标准产毒株作为阳性对照。 37℃培养 24-48h 若菌苔两侧出现斜向外侧延伸的乳白色沉淀线，并
床单、玩具上可存活数天至数周。 – 5%石炭酸中１min、3% 来苏尔中10min
死亡。 –对青霉素、氯霉素、红霉素敏感。
二、致病性
1.致病物质--白喉毒素
产生：携带β-噬菌体白喉棒状杆菌带有编码外毒 素的tox基因，噬菌体侵入白喉棒状杆菌，在溶原 阶段tox基因即可整合到宿主染色体上，使之产生 毒素。
影响tox+基因的表达因素：(即白喉毒素的产生)与 菌体内无机铁含量密切相关。铁含量适量 (0.14μg/ml),tox+基因表达,否则铁含量高,tox+ 基因不表达。
毒素的结构：
–白喉毒素含有A和2个B 亚单位。
• B亚单位上有1个受体结合区和1个转位区，可作用 心肌和神经细胞，引起中毒性心肌炎和神经症状。
若两孔之间出现白色沉淀线，表明待检 菌为产毒菌株
此法比琼脂平板毒力试验敏感10—100倍， 适用于大批量标本的检测
(4)动物试验
微生物之棒状杆菌
体着染颜色不同，称为异染颗。颗粒的主要成分是核糖核酸和多偏磷酸盐，在鉴定时有重要意义。
但当细菌衰老时异染颗粒被消耗而不明显，且细胞壁变薄易被脱色，常造成革兰染色不定，有时可
表现为在革兰阴性的菌体中见有阳性颗粒或节段。
需氧或兼性厌氧。在血平板上可生长，菌落大小1~3mm。在含有凝固血清的吕氏血清斜面 上生长迅速，涂片染色异染颗粒明显。分离培养时常用亚碲酸钾血平板作为鉴别选择培养基。 因亚碲酸钾能抑制杂菌，而白喉棒状杆菌不受影响，并能吸收亚碲酸盐使其还原为黑色的金 属碲，菌落呈黑色。白喉棒状杆菌在亚碲酸钾血平板上可形成三种不同形态特征的菌落，分 别称为重型、轻型和中间型。三型的产毒株与疾病的轻重程度无明显的对应关系，但对流行 病学分析具有一定意义。在我国以轻型多见。
C．pseudodiphtheriticum C．ulcerans C．amycolatum C．striatum C．jeikeium
C．urealyticum C．xerosis
C．pseudotuberculosis C．bovis C．renale C．pyogenes
棒状杆菌与疾病
临床疾病与症状
特异性，现将dtxR作为白喉的首选鉴定靶点，rpoB作为备选，以区分白
喉和非白喉。换句话说，只要16S显阳性，排除假阳性的结果，就认为是 棒状杆菌属的细菌，再加上dtxR和rpoB显阳性，排除假阳性结果，就说 明是白喉，如果是阴性就说明是棒状杆菌的其他种，其他种在这不进行 细致的鉴定。
第七页，共22页。
—
与C. ulcerans 交叉
C. diphtheriae C. ulcerans
tox[2,5,6, 8,9,10,12 ,13,14]
白喉毒素
医学微生物学课件-棒状杆菌 共20页
4. 免疫性-主要抗毒素的中和作用
1）人群易感性 * 普遍易感 * 5岁儿童最易感 * 成人也有可能
2）免疫特点 * 抗毒素免疫 * 感染后机体可获得牢固的免疫力 * 机体还可通过其它方式获得免疫力
第17章 白喉棒状杆菌C. diphtheriae
要点：白喉棒状杆菌形态结构和培养特性。 如何预防白喉的发生。
白喉棒状杆菌是人类白喉的病原体。白喉是 一种急性呼吸道传染病
特征：患者咽喉部出现灰白色的假膜 假膜
一、生物学性状
1. 形态与染色
细长杆菌，粗细不一，一端或两端膨大呈棒状， 排列不规则，呈栅栏状、V字形或L形
亚碲酸钾琼脂平板 培养 黑色菌落
•毒力鉴定
体外法：中和试验动物试验（豚鼠） 体外法： Elek平板毒力实验
四、防治原则
1. 预防
* 人工主动免疫：注射DTP（白百破）混合疫苗 * 人工被动免疫：注射白喉抗毒素（紧急预防） 特异预防：注射白喉类毒素 • 药物预防：用青霉素或红霉素预防
2. 治疗
* 白喉抗毒素：皮试，尽量早期、足量注射
2. 致病机制
2）索状因子 破坏哺乳动物细胞中的线粒体，
影响细胞呼吸与磷酸化。 3）K抗原：有抗吞噬作用，为不耐热糖蛋白
3. 所致疾病：
白喉——急性呼吸道传染病 *传染源：患者、恢复期带菌者、健康带菌者 *传播途径：飞沫或污染品（多在秋冬季）
* 临床表现：
1）细菌与毒素共同作用引起局部症状： 炎症，坏死，纤维蛋白渗出， 假膜导致窒息（早期白喉死亡主要原因）
白喉棒状杆菌@
成人白喉发病构成增加
Diphtheria toxoid 白百破三联疫苗
TREATMENT Penicillin Anti-diphtheria serum
微生物学检查法
采集标本：棉拭子假膜边 缘取材 涂片镜检：形态学特点？ 分离培养：何种培养基？ 毒力鉴定： 豚鼠试验 Elek平板毒力试验
含 白 喉 抗 毒 素 滤 纸 片
Elek plate
白喉的防治原则
EPIDEMIOLOGY
PREVENTION
发病率大幅度下降，目 前已降至0.01/10万。流 行范围逐步缩小
（Corynebacterium diphtheriae）
致病放线菌
含分枝菌酸 不含分枝菌酸
分枝杆菌属 诺卡氏菌属 棒状杆菌属
放线菌属
ba R1 — CH —CH ═COOH
OH R2
The side chains (R1 and R2) vary in length according to the genus
麻痹、声嘶、肾上腺功能障碍等
症状
所致疾病
急性呼吸道传染病白喉，乙类传染病
Diphtheria
Pseudomembrane
Bull-neck
免疫性
愈后
新生儿
抗毒素免疫
隐性感染
接种疫苗
锡克试验 Schick test ：用少量毒素或毒性破坏的毒素注 入受试者皮内，测定其体内有无相应抗毒素，以判断机 体对白喉的免疫力 P282
生物学特点
细长微弯 末端膨大 排列呈V、L等
G+ 荚膜（－） 鞭毛（－） 芽孢（－）
Methylene blue stain
异染颗粒 metachromatic granules： 储存的核糖核酸 和多磷酸盐颗粒 （鉴定）
白喉棒状杆菌异染颗粒名词解释
白喉棒状杆菌异染颗粒名词解释标题：白喉棒状杆菌异染颗粒：解析其作用、成分与应用导语：白喉棒状杆菌异染颗粒（Bordetella pertussis filamentous hemagglutinin，简称FHA）是一种重要的细胞质蛋白，广泛应用于百日咳疫苗制备和诊断试剂的研发。
本文将全面解读白喉棒状杆菌异染颗粒的功能、成分以及在医疗领域中的应用。
1. 白喉棒状杆菌异染颗粒是什么？白喉棒状杆菌异染颗粒是丝状的大分子复合物，主要由蛋白质组成。
它可由白喉棒状杆菌（Bordetella pertussis）菌种分泌产生。
这种分泌物主要是用来侵入宿主细胞并导致感染。
而在百日咳疫苗制备中，白喉棒状杆菌异染颗粒则是作为疫苗的一个重要成分。
2. 白喉棒状杆菌异染颗粒的主要功能是什么？白喉棒状杆菌异染颗粒在感染过程中起到多种重要的作用。
其中最重要的功能就是攻击宿主细胞，通过其特殊结构的“螺旋”的形态，将细菌黏附在宿主细胞上。
白喉棒状杆菌异染颗粒还能激活宿主细胞的免疫系统，引发炎症反应，并刺激产生抗体，从而提高宿主对感染的免疫力。
3. 白喉棒状杆菌异染颗粒的成分是什么？白喉棒状杆菌异染颗粒主要由FHA蛋白组成，该蛋白是由fhaB基因编码的产物。
FHA蛋白分子具有复杂的结构，由多个功能域组成，包括滑刃域、结合域、细胞结合域等。
其中滑刃域起到将细菌黏附在宿主细胞上的作用，结合域和细胞结合域则与宿主免疫系统的反应有关。
4. 白喉棒状杆菌异染颗粒在百日咳疫苗制备中的应用白喉棒状杆菌异染颗粒作为百日咳疫苗的重要成分，起到引发免疫反应的作用。
疫苗中的白喉棒状杆菌异染颗粒能够激活人体免疫系统，引起炎症反应，并刺激产生抗体。
这样在以后感染白喉棒状杆菌时，免疫系统就能更快更有效地应对，减轻疾病症状和并发症。
白喉棒状杆菌异染颗粒在百日咳疫苗制备中具有不可替代的重要性。
结语：白喉棒状杆菌异染颗粒作为一种重要的细胞质蛋白，既是白喉棒状杆菌感染宿主细胞的重要工具，又是百日咳疫苗制备中不可或缺的成分。
第十三章 白喉杆菌
第十三章棒状杆菌属棒状杆菌属是放线菌（分枝杆菌属、诺卡氏菌属、棒状杆菌属）中细胞壁含短链分枝菌酸（碳原子数不同）的菌属,G+,菌体一端或两端膨大呈棒状的杆菌，无荚膜、无鞭毛，不产生芽胞。
棒状杆菌种类较多(16种），包括致病的白喉杆菌，条件致病的有假白喉棒状杆菌、结膜干燥棒状杆菌、溃疡棒状杆菌、痤疮杆菌和阴道棒状杆菌等。
第一节白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌（C. diphtheriae）俗称白喉杆菌，是引起白喉的病原菌。
一、生物学性状(一）形态染色细长稍弯,菌体一端或两端膨大呈棒状，排列不规则，常呈L、V、X、T等字形或排成栅栏状。
G+；用美兰液染色菌体着色不均匀，常呈着色深的颗粒;用奈瑟氏染色，菌体染成黄褐色，一端或二端染成兰色或深兰色颗粒,此颗粒称为异染颗粒（Metachromatic granules），主要成分是核糖核酸和多偏磷酸盐，是本菌储存的养料，是本菌形态特征之一.衰老的细菌此颗粒因被消耗而不明显，革兰染色不定。
（二）培养特性需氧或兼性厌氧,最适温度为37℃，最适PH为7。
2~7。
8，在含血液、血清或鸡蛋的培养基上生长良好。
在血板上过夜，菌落1～3mm，呈灰白色、光滑、圆形凸起。
在含有0.03%～0.04％亚碲酸钾血清培养基上生长繁殖时，能吸收碲盐,并还原为金属碲，使菌落呈黑色，为本属其他棒状杆菌共同特点.且亚碲酸钾能抑制标本中其他细菌的生长，故亚碲酸钾血琼脂平板可作为棒状选择培养基。
根据在此培养基上白喉杆菌落的特点及生化反应，可将白喉杆菌区分为重型、中间型和轻型三型,三型均可致病，病情轻重与类型无明显关系，但其分布常随地区和年份有所不同，有流行病学意义。
（三）抵抗力对湿热的抵抗力不强，对一般消毒剂敏感。
煮沸1分钟或60℃经10分钟可杀死，5%石炭酸中经1分钟死亡，但对干燥、寒冷和日光的抵抗力较其他大多数无芽胞的细菌为强，在日常物品、食品及衣服上能生存多日.对青霉素和常用广谱抗生素比较敏感。
棒状杆菌
二、致病性
致病物质
白喉外毒素：只有携带β棒状杆菌噬菌体 的溶原性白喉杆菌才能产生外毒素 结构
A亚单位和B亚单位 B亚单位有结合和转位功能 A亚单位上有1个催化区
作用靶：心肌和神经细胞
白喉外毒素的作用机制
结合与吞入 介导 释放 发挥毒性作用 细胞死亡
作用机制
白喉毒素的应用
剧毒 成人与鼠对白喉毒素有一定耐受性 肿瘤组织对白喉毒素高度敏感 将肿瘤单克隆抗体与毒素A亚单位结合， 可使A亚单位对肿瘤有特异性杀伤作用， 以此作为生物导弹来治疗肿瘤
Albert染色
培养特性
营养要求较高 吕氏血清斜面（含有凝固血清）上生长 迅速，异染颗粒明显 分离培养：鉴别选择培养基（含0.03%～ 0.04%亚碲酸钾）的血平板
亚碲酸盐平板
抵抗力
对湿热抵抗力弱，煮沸1min死亡 抗寒冷和干燥 5%石炭酸中１min、3%来沙尔中10min死 亡 对青霉素、氯霉素、红霉素敏感
试验侧
阴性反应
–
阳性反应 24~48h
4~7d达峰
假阳性反应 6~18h红肿
1~2d消退
混合反应 6~18h红肿
4~7d达峰
对照侧 – –
本质 有免疫力 无免疫力
同前
有免疫力，超敏反应
6~18h红肿 无免疫力，超敏反应 3~4d反应消退
微生物学检法
标本 直接涂片镜检 分离培养 毒力鉴定
防治原则
预防
人工主动免疫：注射白喉类毒素（白百破三 联疫苗） 人工被动免疫：注射白喉抗毒素 药物预防：如注射青霉素或口服红霉素
治疗
白喉抗毒素---皮肤试验、早期使用 抗生素
第二节 其他棒状杆菌
大多不产生外毒素 很少有异染颗粒 大多正常寄生于人体，为条件致病菌