動物醫(yī)學微生物與免疫學課件

獸醫(yī)微生物與免疫學第一單元細菌的結構與生理細菌的基本結構細菌的形態(tài)細菌的特殊結構細菌的染色方法細菌的生長繁殖細菌的代謝細菌的人工培養(yǎng)第1節(jié)細菌的形態(tài)一、細菌的個體形態(tài)細菌的各種形態(tài)示意圖及電鏡照片球菌桿菌螺形菌螺旋體球菌（coccus）雙球菌（Diplococcus）鏈球菌（Streptococcus）

葡萄球菌（Staphylococcus）四聯(lián)球菌（tetracoccus）八疊球菌（sarcina）桿菌（bacillus）螺形菌（spiralbacterium）基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)和核質(zhì)等第2節(jié)細菌的基本結構壁磷壁酸OMP（脂蛋白）OMP（微孔蛋白）OMP表層蛋白肽聚糖LPS細胞壁細胞膜外膜細胞膜周質(zhì)間隙A革蘭陽性菌B革蘭陰性菌細菌細胞壁結構模式圖（據(jù)Salyers等）膜磷壁酸一、細胞壁細胞壁革蘭陽性菌革蘭陰性菌強度較堅韌較疏松厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)可多達560層1-2層肽聚糖含量占細胞壁干重50%-80%占細胞壁干重5%-20%磷壁酸有無外膜無有G+菌與G-菌細胞壁的比較二、細胞膜為于細胞壁內(nèi)緊包細胞質(zhì)，結構與真核細胞基本相同。為脂層雙層結構。功能分泌呼吸跨膜蛋白脂質(zhì)雙層物質(zhì)轉(zhuǎn)運生物合成四、核體是細菌的染色體，由裸露的雙鏈DNA堆積而成，無核膜和核仁，又稱擬核。肺炎鏈球菌莢膜

是某些細菌在細胞壁外包繞的一層黏液樣物質(zhì)化學組成多糖或多肽功能：抗吞噬作用粘附作用抗有害物質(zhì)損傷作用炭疽桿菌菌毛種類與功能：化學組成：菌毛蛋白與致病有關與遺傳變異有關菌毛鞭毛芽胞功能與醫(yī)學上意義：脫水而成，為細菌休眠形式對外界的抵抗力增加可發(fā)芽成繁殖體有致病性有鑒別作用應以殺死芽胞為滅菌效果的指標一、革蘭氏染色法細菌細胞微小，無色半透明，經(jīng)過染色后，才能清楚地觀察到細菌的形態(tài)和結構。細菌的染色方法很多。最常用最重要的是革蘭染色法。初染初染媒染脫色復染結晶紫碘液酒精沙黃第4節(jié)細菌的染色方法二、瑞氏染色法三、特殊染色法（一）抗酸染色法

一般對細胞壁中含有豐富蠟質(zhì)的細菌（如結核分支桿菌）染色。（二）芽孢、莢膜和鞭毛的染色法第5節(jié)細菌的生長繁殖一、細菌生長繁殖的基本條件營養(yǎng)物質(zhì)酸堿度：大多7.2-7.6溫度：嗜冷菌，嗜溫菌，嗜熱菌氣體：專性需氧，微需氧，專性厭氧，兼性厭氧滲透壓二、細菌個體的生長繁殖二分裂式生長，時間差別很大三、細菌群體的生長繁殖遲緩期，對數(shù)期，穩(wěn)定期，衰亡期第7節(jié)細菌的人工培養(yǎng)一、培養(yǎng)基的概念及種類基礎培養(yǎng)基營養(yǎng)培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基厭氧培養(yǎng)基二、細菌在培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象液體培養(yǎng)基中：混濁、沉淀、菌膜半固體培養(yǎng)基中：有動力（即有鞭毛），呈放射狀生長。固體培養(yǎng)基中：看菌落形態(tài)第2單元細菌的感染正常菌群細菌的致病性細菌的耐藥性第1節(jié)正常菌群一、正常菌群的概念在動物體各部分正常寄居而對動物無害的細菌稱為正常菌群二、動物體內(nèi)正常菌群的分布體表，消化道，呼吸道，泌尿生殖道三、正常菌群的生理作用生物頡頏作用；營養(yǎng)作用；免疫作用定性細菌是否有致病性，經(jīng)典的依據(jù)是柯赫法則近年來提出的分子水平的柯赫法則對此標準作了補充和完善。定量就某種病原菌而言，其致病性一般通過測定LD50以及ID50來定量。物質(zhì)基礎細菌的致病性在很大程度上取決于其毒力因子，包括侵襲力與毒素，以及毒力因子的分泌系統(tǒng)。毒素有外毒素與內(nèi)毒素之分幾個概念感染（infection）是指病原微生物在宿主體內(nèi)持續(xù)存在或增殖。發(fā)?。╠isease）表示病原微生物感染之后，對宿主造成明顯的損害。病原菌（pathogenicbacteria）是指那些導致機體發(fā)病的細菌。是一群高度特化了的微生物，為了自身的生存，已適應而且必須在宿主生物體內(nèi)持續(xù)存在或增殖，有時可造成宿主發(fā)病。微生物學研究側重于感染。因為感染的范圍更廣，發(fā)病僅僅是感染可能出現(xiàn)的后果之一。感染不一定都導致發(fā)病，而發(fā)病則離不開感染。如將防治傳染病的重點轉(zhuǎn)移到預防感染，則可收到事半功倍之效?？坪找?、細菌致病性的確定

柯赫法則（Koch’spostulates）由德國細菌學家羅伯特·柯赫（RobertKoch）于1890年提出，是確定某種細菌是否具有致病性的主要依據(jù)柯赫法則要點

特殊的病原菌應在同一疾病中查見，在健康者不存在此病原菌能被分離培養(yǎng)而得到純種此純培養(yǎng)物接種易感動物，能導致同樣病癥自實驗感染的動物體內(nèi)能重新獲得該病原菌的純培養(yǎng)可以將非感染性疾病與感染性疾病區(qū)分開.中毒性疾病營養(yǎng)缺乏性疾病魚類缺氧死亡易與感染性疾病混淆牛櫟樹葉中毒維生素E缺乏魚翻塘死亡柯赫法則的不足之處具一定的局限性，某些情況并不符合該法則健康帶菌或隱性感染，例:幽門螺桿菌研究表明，超過90%十二指腸潰瘍和80%左右的胃潰瘍，都是由幽門螺桿菌感染所導致的。成人感染率,無癥狀者可達50%左右有些病原菌迄今仍無法在體外人工培養(yǎng)

只有1%不到的微生物可以人工培養(yǎng)有的則沒有可用的易感動物

主要是指只感染人類或大動物的疾病二、細菌毒力的測定

半數(shù)致死量（medianlethaldose,LD50）是指能使接種的實驗動物在感染后一定時限內(nèi)死亡一半所需的微生物量或毒素量。測定LD50應選取品種、年齡、體重乃至性別等各方面都相同的易感動物，分成若干組，每組數(shù)量相同，以遞減劑量的微生物或毒素分別接種各組動物，在一定時限內(nèi)觀察記錄結果，最后以生物統(tǒng)計學方法計算出LD50。由于半數(shù)致死量采用了生物統(tǒng)計學方法對數(shù)據(jù)進行處理，因而避免了動物個體差異造成的誤差。

半數(shù)感染量（medianinfectiousdose,ID50）某些病原微生物只能感染實驗動物、雞胚或細胞，但不引致死亡，可用ID50來表示其毒力。測定的方法與測定LD50類似，只不過在統(tǒng)計結果時以感染者代替死亡者。三、細菌的毒力因子構成細菌毒力的物質(zhì)稱毒力因子（virulencefactor），主要有侵襲力和毒素，此外有些毒力因子尚不明確。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，細菌的許多重要毒力因子的分泌與細菌的分泌系統(tǒng)有關。（一）侵襲力（invasiveness）病原菌在機體內(nèi)定殖，突破機體的防御屏障，內(nèi)化作用，繁殖和擴散，這種能力稱為侵襲力。與侵襲力有關的毒力因子包括黏附或定植因子、侵襲性酶、III型分泌系統(tǒng)和干擾宿主的防御機制四類。

1.黏附或定植因子凡具有粘附作用的細菌結構成份，統(tǒng)稱為粘附素（adhesin），通常是細菌表面的一些大分子結構成份，粘附素主要是革蘭陰性菌的菌毛，其次是非菌毛粘附素，如某些外膜蛋白（OMP）以及革蘭陽性菌的脂磷壁酸（LTA）等。某些粘附素無宿主特異性及組織嗜性如F1（1型菌毛）能與細胞表面的D甘露糖殘基結合大多數(shù)粘附素具有宿主特異性及組織嗜性如大腸桿菌的F4（K88）菌毛僅粘附于豬的小腸前段，F(xiàn)6（987P）僅粘附于豬的小腸后段細胞或組織表面與粘附素相互作用的成份稱為受體（receptor），多為細胞表面糖蛋白，部分粘附素受體為蛋白質(zhì)，最有代表性的是細胞外基質(zhì)（extracellularmatrix,ECM)2.侵襲性酶多為胞外酶類，在感染過程中能協(xié)助病原菌擴散。3.III型分泌系統(tǒng)細菌的分泌系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)是近年為細菌致病機制研究的重要進展，其中的Ⅲ型分泌系統(tǒng)與動植物的許多革蘭陰性病原菌的毒力因子的分泌有關。在病原菌與宿主細胞接觸后，這一系統(tǒng)得以啟動，具有接觸介導的特征。啟動后細菌分泌與毒力有關的多種蛋白質(zhì)，與相應的伴侶蛋白（chaperone）結合，從細菌的胞漿直接進入宿主細胞胞漿，發(fā)揮毒性作用。4.干擾或逃避宿主的防御機制莢膜細菌表面的一些蛋白：如SPA蛋白酶細胞內(nèi)逃逸（二）毒素（toxin）

細菌毒素按其來源、性質(zhì)和作用等的不同，可分為外毒素內(nèi)毒素

在大多數(shù)情況下，外毒素一般簡稱毒素外毒素（exotoxin）定義：是某些病原菌在生長繁殖過程中所產(chǎn)生的對宿主細胞有毒性的可溶性蛋白質(zhì)。大多數(shù)外毒素在菌體內(nèi)合成后必須分泌于胞外，故名“外毒素”。但也有少數(shù)外毒素存在于菌體細胞的胞周間隙，只有當菌體細胞裂解后才釋放至胞外。多種細菌能產(chǎn)生外毒素，如肉毒梭菌、破傷風桿菌、白喉棒狀桿菌、炭疽桿菌、大腸桿菌、霍亂弧菌。特性通常具有菌種特異性，如破傷風梭菌產(chǎn)生破傷風毒素、炭疽桿菌產(chǎn)生炭疽毒素、霍亂弧菌產(chǎn)生霍亂毒素等。毒性強，如1mg純化的肉毒毒素能殺死2000萬只小鼠。外毒素的毒性具有往往有高度的特異性。破傷風毒素選擇性地作用于脊髓前角運動神經(jīng)細胞，引起肌肉的強直性痙攣肉毒毒素選擇性地作用于眼神經(jīng)和咽神經(jīng)，引起眼肌和咽肌麻痹也有一些毒素具有相同的作用，霍亂弧菌、大腸桿菌、金葡菌等許多細菌均可產(chǎn)生作用類似的腸毒素。外毒素具有良好的免疫原性可刺激機體產(chǎn)生特異性的抗體，而使機體具有免疫保護作用，這種抗體稱為抗毒素（antitoxin），可用于緊急治療和預防。外毒素在0.4%甲醛溶液作用下，經(jīng)過一段時間可以脫毒，但仍保留原有抗原性，稱之為類毒素（toxoid）。類毒素注入機體后，仍可刺激機體產(chǎn)生抗毒素，可作為疫苗進行免疫接種。多數(shù)外毒素不耐熱，一般在60℃~80℃經(jīng)10min~80min即可失去毒性，但也有少數(shù)例外，如葡萄球菌腸毒素及大腸桿菌熱穩(wěn)定腸毒素（ST）能耐100℃30min。外毒素與酶都是蛋白質(zhì)，許多性質(zhì)相似，如易被熱、酸及蛋白水解素酶滅活，具有很高的生物學活性，并具特異性。定義：內(nèi)毒素特指革蘭陰性菌外膜中的脂多糖（LPS）成分，細菌在死亡后破裂或用人工方法裂解菌體后才釋放。內(nèi)毒素（endotoxin）組成

LPS由O特異多糖側鏈、非特異核心多糖和類脂A三個部分組成。具有毒性的部分是類脂A類脂A高度保守，腸桿菌科細菌的類脂A結構完全一樣。特性革蘭陰性菌內(nèi)毒素的毒性作用都大致相同，引致發(fā)熱、血循環(huán)中白細胞驟減、彌散性血管內(nèi)凝血、休克等，嚴重時亦可致死。內(nèi)毒素耐熱，加熱100℃經(jīng)1h仍不被破壞，必須加熱160℃經(jīng)2~4h，或用強酸、強堿或強氧化劑煮沸30min才失活。不能被甲醛脫毒成類毒素。內(nèi)毒素的抗原性較弱，將內(nèi)毒素注入機體可產(chǎn)生針對其中多糖抗原的相應抗體，但此抗體并無中和內(nèi)毒素毒毒性的作用。特性外毒素內(nèi)毒素化學性質(zhì)蛋白質(zhì)脂多糖產(chǎn)生由某些革蘭陽性菌或陰性菌分泌由革蘭陰性菌菌體裂解產(chǎn)生耐熱性通常不耐熱極為耐熱毒性作用特異性。為細胞毒素、腸毒素或神經(jīng)毒素，對特定的細胞或組織發(fā)揮特定作用全身性。致發(fā)熱、腹瀉、嘔吐毒性程度高，往往致死弱，很少致死致熱性對宿主不致熱致熱性，常致宿主發(fā)熱免疫原性強，刺激機體產(chǎn)生中和抗體（抗毒素）較弱，免疫應答不足以中和毒性能否產(chǎn)生類毒素能，用甲醛處理不能細菌外毒素和內(nèi)毒素的基本特性比較四、細菌的侵入數(shù)量、途徑與感染病原菌侵入機體引起感染，除具有一定毒力外，還需有足夠的數(shù)量。一般來說，細菌毒力愈強，致病所需要菌量愈小。五、感染的類型隱性感染是指病原體侵入人體后，僅引起機體發(fā)生特異性免疫應答，不出現(xiàn)或只出現(xiàn)不明顯的臨床癥狀、體征。但往往是傳染源。顯性感染指病原體侵入人體后，由于毒力強、入侵數(shù)量多，加之機體的免疫病理反應，導致組織損傷，生理功能發(fā)生改變，并出現(xiàn)一系列臨床癥狀和體征。帶菌狀態(tài)顯性或隱性感染后，病原菌在體內(nèi)繼續(xù)留存一段時間，與機體免疫力處于相對平衡狀態(tài)，稱為帶菌狀態(tài)。處于帶菌狀態(tài)的動物稱為帶菌者。第3節(jié)細菌的耐藥性一、細菌耐藥性的概念耐藥性是指微生物多次與藥物接觸發(fā)生敏感性降低的現(xiàn)象。二、細菌耐藥性的檢測方法表型檢測法：稀釋法，紙片擴散法耐藥基因的檢測法第三單元細菌感染的診斷樣本的采集細菌的分離鑒定第1節(jié)樣本的采集無菌操作根據(jù)不同疾病或同一疾病不同時期采集不同的標本采集部位不要使用消毒劑樣本要新鮮，大多樣樣品可冷藏/凍輸送，糞便樣本常加入甘油緩沖液對疑似烈性傳染病或人畜共患病標本，要嚴格按相關生物安全規(guī)定進行。做好標記。第2節(jié)細菌的分離鑒定一、常規(guī)細菌學檢測細菌形態(tài)與結構檢查分離培養(yǎng)生化試驗藥物敏感