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1、微生物学基础知识和药物敏感性试验,胡付品 复旦大学附属华山医院抗生素研究所,主要内容,微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制,什么是微生物?,微生物是指一切肉眼看不到或看不清楚，需要借助显微镜观察的微小生物。 微生物包括： 原核微生物：如细菌 真核微生物：如真菌、藻类和原虫 无细胞生物：如病毒,病毒,细菌,真菌,微生物的相对大小,真核细胞型,原核细胞型,电子显微镜,微生物的相对大小,肉眼,光学显微镜,可见范围,病毒,0.5-2m,主要内容,微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌
2、感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制,细菌的特点,单细胞原核生物（没有真正的细胞核） 光学显微镜下可见 具有细胞壁 通过细胞分裂进行繁殖：二分裂 大部分可在生物体外独立生存 适应能力极强 从寒冷的冰川到酷热的温泉，从极高的山顶到极深的海底。,鞭毛,菌毛,芽孢,荚膜,特殊构造,细胞壁,细胞膜,核质,一般构造,核糖体,细胞质,细菌的结构,细菌基本结构：细胞壁,细胞壁 细胞壁是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而有弹性的膜状结构 功能：维持形态、保护细菌、物质交换 主要成分(革兰阳性菌与革兰阴性菌结构不同） 肽聚糖 磷壁酸 （革兰阳性菌） 外膜（脂多糖，革兰阴性菌）内毒素,细胞壁的结构,革兰阳
3、性菌,革兰阴性菌,肽聚糖层厚,肽聚糖层薄,细菌基本结构：细胞膜,细胞膜 位于细胞壁内侧，包绕在细菌胞浆外的具有弹性的半渗透性脂质双层生物膜。主要由磷脂及蛋白质构成。 功能：物质交换、生物合成,细菌基本结构：细胞质,细胞质 细胞膜包裹的菌体内部，即细胞浆 内有多种重要结构，如核糖体、质粒 核糖体：细菌蛋白质合成的场所 质粒：双股环状的DNA，为染色体之外的遗传物质,细菌基本结构：核质,核质 细菌的遗传物质：染色体 功能：控制细菌的各种遗传性状、生长、繁殖、遗传和变异。,细菌特殊结构,荚膜,鞭毛,菌毛,芽胞,主要内容,微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见的致病菌介绍 细菌感染与
4、人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制,细菌的分类与命名,生物系统分类： 界门纲目科属种 动物界脊索动物门哺乳纲灵长 目人科人属智人种 命名：拉丁文双名法 大肠埃希菌：Escherichia coli 金黄色葡萄球菌：Staphylococcus aureus,种名,属名,种名,属名,种名,属名,种名,属名,细菌的分类与命名,细菌的分类 根据形态 根据染色特性分类 根据形态+染色特性分类 根据生长要求分类 其它分类方法,根据形态分类,大肠埃希菌,葡萄球菌,肺炎链球菌,根据染色特性分类,革兰染色法是细菌学中应用最广泛的染色 可将细菌分成两大类：阴性和阳性 原理 阳性菌细胞壁结构致密且脂类含
5、量低，乙醇不易透入，不易脱色 阳性菌内核糖核酸可与结晶紫、碘结合成大分子复合物，不易脱色。 阳性菌所带阴电荷比较多，与阳电荷的结晶紫结合紧密，不易脱色。,革兰阳性(紫色),革兰阴性（红色）,革兰染色法的意义,鉴别细菌 了解细菌的致病特征 不同的细菌具有不同的结构特点 致病机制及表现亦不同 选择用药 针对革兰阴性菌的药物 针对革兰阳性菌的药物,根据生长要求分类（一）,专性需氧菌： 具有完善的呼吸酶系统，只在有氧环境下生长； 如结核杆菌、霍乱弧菌和炭疽芽胞杆菌等 专性厌氧菌： 缺乏呼吸酶系统，只能在无氧环境中进行发酵 脆弱拟杆菌、消化链球菌 兼性厌氧菌： 兼有有氧呼吸和无氧发酵两种功能 大多数病原
6、菌属于此类,生长是否需要氧气参与？,苛养菌 是一类生长需要特殊营养物质的细菌，分离培养较困难。 流感嗜血杆菌：需要X、V因子、二氧化碳 肺炎链球菌：需要羊血、二氧化碳 溶血性链球菌：需要羊血 比较娇嫩、对干燥、对寒冷的抵抗力均较弱。 培养条件：510CO2、35培养、24 48h 呼吸道其他快生长细菌的覆盖使分离率非常低 非苛养菌 对营养要求不高，基础营养成分即可。,根据生长要求分类（二）,生长是否需要特殊营养物质？,流感嗜血杆菌的卫星现象,其它分类方法,根据某些特殊的酶 如是否产凝固酶：凝固酶阳性金葡菌、凝固酶阴性葡萄球菌 根据是否溶血 如溶血性链球菌 根据免疫血清型 如肺炎链球菌有多种血清
7、型 根据代谢特点 如不发酵糖的非发酵菌,主要内容,微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制,临床常见的病原菌,金黄色葡萄球菌,革兰阳性球菌：葡萄球菌属,金黄色葡萄球菌 凝固酶阳性 溶血 凝固酶阴性葡萄球菌 凝固酶阴性 某些菌株溶血,表皮葡萄球菌,革兰阳性球菌：链球菌,-溶血性链球菌：又称草绿色链球菌 菌落周围有1-2mm宽的草绿色溶血环，环内红细胞未溶解，血红蛋白变成绿色 。 肺炎链球菌 -溶血性链球菌 菌落周围形成一个2-4mm宽、界限分明、完全透明的无色溶血环，也称乙型溶血 。 化脓链球菌 -溶血链球菌： 不
8、产生溶血素，菌落周围无溶血环，也称为丙型或不溶血性链球菌 。,革兰阳性杆菌,炭疽芽胞杆菌（炭疽病） 炭疽芽胞杆菌能产生毒力很强的外毒素，由三种毒性蛋白即保护性抗原、水肿因子及致病因子所组成的复合体。 引起皮肤炭疽、肺炭疽和肠炭疽,革兰阴性球菌,脑膜炎奈瑟菌：又名脑膜炎球菌 可引起脑膜炎 淋病奈瑟菌：又名淋球菌 可引起淋病、新生儿淋菌性眼结膜炎,流脑患者的皮肤出血性瘀斑,革兰阴性杆菌肠杆菌科,肠杆菌科： 多数是肠道的正常菌群，某些情况下可成为致病菌。 可引起腹腔感染、肺炎、尿路感染、菌血症等 肠杆菌科细菌主要包括： 埃希菌属：大肠埃希菌 克雷伯菌属：肺炎克雷伯菌 肠杆菌属：阴沟肠杆菌 变形杆菌属
9、：奇异变形杆菌 沙雷菌属 摩根菌属 志贺菌属：痢疾志贺菌 沙门菌属：伤寒沙门菌 引起医院感染的重要病原菌,革兰阴性杆菌：非发酵菌,一大群不发酵葡萄糖或以氧化形式利用糖、需氧或兼性厌氧、无芽胞的革兰阴性杆菌。 假单胞菌属：铜绿假单胞菌 不动杆菌属：鲍曼不动杆菌 单胞菌属：嗜麦芽窄食单胞菌 黄杆菌属：产吲哚黄杆菌 引起医院感染的重要病原菌,其它革兰阴性杆菌,嗜血杆菌属 流感嗜血杆菌呼吸道感染 引起急性中耳炎、社区获得性肺炎等疾病 非典型病原体： 军团菌属 嗜肺军团菌引起军团菌肺炎,非典型病原体：支原体,支原体：肺炎支原体、解脲支原体 支原体介于细菌和病毒之间，能独立生活的最小微生物。 无细胞壁 可
10、引起呼吸道感染、生殖道感染。,非典型病原体：衣原体,衣原体：肺炎衣原体、沙眼衣原体 专性胞内寄生 革兰染色阴性的杆状菌 具有特殊的发育周期(原体和网状体) 可引起肺炎、沙眼和生殖道感染,36,厌氧菌,是一群专性厌氧，必须在无氧环境下才能生长繁殖的细菌。 根据能否形成芽胞，可将厌氧菌分成两大类。 厌氧芽胞梭菌属 无芽胞厌氧菌 厌氧芽胞梭菌属：破伤风梭菌、产气荚膜杆菌、肉毒梭菌、艰难梭菌 无芽胞厌氧菌：拟杆菌属、梭杆菌属、丙酸杆菌属、消化链球菌属等,37,细菌的鉴定,表型分类法 以细菌的形态、结构、生理、生化和血清学反应等细菌的表型为主要依据 分子生物学技术 基因诊断依据分析DNA的碱基组成，基因
11、片段的大小，与比较DNA的同源性关系，从而分析 细菌DNA的亲缘关系。,38,菌种鉴定鉴定到种,根据纯分细菌的形态、菌落特征，特征性的生化反应，选择合适的细菌鉴定系统。 如手工的API条和半自动的ATB 肠杆菌科细菌：API 20E 非发酵革兰阴性杆菌：API 20NE 葡萄球菌属：Slidex Staph Plus、API Staph 链球菌属：Slidex Strepto Kit、API Strep 奈瑟菌属、嗜血杆菌属：API NH 厌氧菌：API 20A,39,菌种鉴定鉴定到种,自动细菌鉴定/药敏仪 VITEK 2 Compact BD Phoenix System MicroScan
12、 BIOMIC V3微生物鉴定系统 BIOFOSUN微生物鉴定系统 鉴定到种 葡萄球菌？ 金黄色葡萄球菌！,主要内容,微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制,41,42,感染和感染性疾病,感染：外源性病原微生物和内源性条件致病性微生物侵入宿主后，进行生长繁殖，释放毒性物质或致体内生态环境失调等引起机体的病理过程。 如：炭疽病、结核病、脑膜炎、白喉、细菌性痢疾、病毒性肝炎等 感染性疾病：病原体突破宿主的抵御功能，定植在机体的一定部位，增殖并扩散、蔓延、产生临床症状和疾病。,细菌的致病力,粘附 细菌通过粘附与人体上
13、皮细胞结合的过程（细菌入侵的第一步） 荚膜 细菌的特殊结构，可保护细菌、抗吞噬。 产酶 与侵袭力有关的酶：透明质酸酶、链激酶、链道酶等 破坏机体组织 保护菌体不被吞噬细胞吞噬的胞外酶 毒素 内毒素、外毒素,人体的防线,第一道防线,第二道防线,抗菌物质 吞噬细胞的吞噬作用 炎症反应 淋巴结的过滤作用,第三道防线,体液免疫 细胞免疫,宿主 免疫力,非特异性免疫,特异性免疫,皮肤黏膜 其他屏障,45,十九世纪德国医生郭霍在固体培养基上分离出的第一个纯培养的细菌-碳疽芽胞杆菌 接种健康动物，引起同样的疾病，再从被感染的动物体内分离出同样的细菌，提出了证实微生物致病性的“郭霍定律” 1882-1894
14、期间分离出许多重要的致病菌，如结核分枝杆菌、霍乱弧菌、肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌、白喉棒状杆菌，被称为细菌学发展的“黄金时代”,感染和感染性疾病,主要内容,微生物简介 细菌的特点和结构 细菌的分类与命名 临床常见病原菌介绍 细菌感染与人体防御 抗菌药物敏感性试验 细菌的耐药机制,51,规范化的药敏试验方法-扩散法(纸片法),原理：将浸有抗菌药物的纸片贴在涂有细菌的琼脂平板上，抗菌药物在琼脂内向四周扩散，因此敏感细菌在纸片周围一定距离内的生长受到抑制，根据抑菌圈的大小即可推知该药物的最低抑菌浓度（MIC）。,52,正确的接种菌量,扩散法：0.5麦氏浊度（1.5108CFU/ml）,Select c
15、olonies,Prepare inoculum suspension,53,合适的培养基厚度,普通细菌 MH琼脂培养基（MuellerHinton Agar） 培养基厚度：4mm 肺炎链球菌及其他链球菌 5脱纤维羊血MH琼脂培养基 嗜血杆菌属 嗜血杆菌培养基（HTM）SR158添加剂,54,4.合适的培养条件,需氧菌： 35 2 ，16-18小时 嗜麦芽窄食单胞菌、洋葱伯克霍尔德菌：20-24小时 葡萄球菌：33-35 ，苯唑西林、万古霉素 24小时 肠球菌：万古霉素-24小时 溶血性链球菌、肺炎链球菌、奈瑟氏菌属等：20-24小时,55,5.正确阅读结果（纸片法）,工具：游标卡尺，尺子 光
16、源：反射光、透射光 阅读： 药敏平皿背衬不反光的黑色背景用 肉眼观察 也可用机器阅读抑菌圈直径 抑菌圈边缘微弱生长的、仅能在放大镜下才能观察到的细小菌落应忽略,56,阅读结果的正确光源,57,6.重要的质控菌,肠杆菌科细菌：大肠埃希菌ATCC25922 非发酵菌： 铜绿假单胞菌ATCC27853 葡萄球菌： 金黄色葡萄球菌ATCC25923 肠球菌： 粪肠球菌ATCC29212 肺炎链球菌： 肺炎链球菌ATCC49619 嗜血杆菌： 流感嗜血杆菌ATCC49247,58,CLSI文件：我国部颁标准,59,结果判断和报告： 1株细菌1个药1个标准,用精确度为1mm的游标卡尺量取抑菌圈直径。 通常采用CLSI公布的药敏结果判断标准，采用三级划分制。 临床实验室标准化协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI 是我国的部颁标准,肠杆菌科细菌判断标准,
