棒状杆菌属生物学特性!
棒状杆菌属生物学特性!
一、分类
棒状杆菌属(corynebacterium)是一群菌体一端或两端膨大呈棒状的革兰阳性杆菌,主要包括白喉棒状杆菌(c.diplitheriae) ,溃疡棒状杆菌(c.iticerans) ,假白喉棒状杆菌(c.pseudodiphtheriticum )、干燥棒状杆菌(cxerosin)、化脓棒状杆菌(c.pyogenes)等。白喉棒状杆菌是引起人类自喉的重要致病菌,其他多数为条件致病菌,形态与白喉棒状杆菌相似,统称为类白喉棒状杆菌(diphtheroidbacillas)。
二、白喉棒状杆菌
(一)生物学特性
⒈形态结构白喉棒状杆菌为革兰阳性、细长、直或微弯的杆菌,一端或两端膨大呈棒状。细菌常呈v形、l形、x形、栅栏状或呈簇状排列。用亚甲蓝短时间染色菌体着色不均匀,出现有深染的颗粒。用neisser或albert等法染色,可见菌体内有与菌体着色不同的异染颗粒。异染颗粒是白喉棒状杆菌的重要特征之一,其主要成分是核糖核酸和多偏磷酸盐,在细菌形态学诊断上具有重要意义,有助于本菌的鉴定。
⒉培养特性需氧或兼性厌氧,营养要求较高,在含血液、血清、鸡蛋的培养基上生长良好。在血琼脂平板上35℃培养24 h后形成直径1~2 mm、灰白色、不透明的光滑型菌落,轻型菌落有狭窄的β溶血环。在吕氏血清斜面或鸡蛋斜面上生长最快,10~12 h即可形成灰白色、湿润、有光泽的光滑型菌落,镜下观察菌体形态典型、异染颗粒明显,连续传代可保持形态和产毒性不变。初次分离培养使用亚碲酸钾血琼脂平板,亚碲酸钾可抑制对其敏感的细菌生长,白喉棒状杆菌可选择性生长。在生长过程中亚碲酸盐离子透过细胞膜进入细胞质,被还原成元素碲而沉淀,形成黑色菌落,是重要的鉴定依据。不同菌型还原能力不同,按菌落特点可将本菌分为重型、中间型、轻型三型。这三型的产毒株对人类均有不同程度的致病性,但与疾病的严重程度无固定关系,可用于流行病学调查。在液体培养基中生长较好,但不同菌型其生长特点也不相同,三型白喉棒状杆菌的区别见表22-5。
表22-5三型白喉棒状杆菌的区别
⒊生化反应分解葡萄糖、麦芽糖,不分解蔗糖、乳糖、甘露醇和木糖,硝酸盐还原阳性,触酶阳性,胆汁七叶苷,明胶液化、吲哚,脲酶均阴性。重型白喉棒状杆菌能分解淀粉、糖原和糊精。
⒋抵抗力白喉棒状杆菌对湿热较敏感,100℃煮沸1 min或60℃ 10 min均可杀灭。对常用消毒剂敏感。对干燥、寒冷和日光抵抗力较其他无芽胞细菌强,在干燥的假膜中可生存3个月,在衣服、床单、玩具等物品上几可存活数日至数周。
(二)临床意义
白喉棒状杆菌是引起急性呼吸道传染病自喉的病原菌。白喉棒状杆菌存在于患者及带菌者的鼻咽腔中,经飞沫或通过接触污染的物品而传播。细菌侵入上呼吸道后在鼻咽部黏膜定植,生长繁殖时可产生具有强烈细胞毒作用的蛋白质-白喉毒素,毒素一旦进入血液则引起毒血症。白喉棒状杆菌生长繁殖使局部毛细血管扩张、充血及炎性渗出,形成点状或片状的灰白色膜状物称为假膜。假膜是由纤维蛋白、坏死的上皮细胞、白细胞及细菌组成。假膜在咽部与黏膜下组织紧密粘连不易拭去,若假膜扩展至气管、支气管黏膜,则假膜容易脱落而引起呼吸道阻塞,是白喉早期致死的主要原因。白喉棒状杆菌一般不侵入血液,但其产生的毒素可被吸收入血,通过血流与易感的组织结合,在临床上引起各种表现,如心肌炎、软愕麻痹、声嘶、肾上腺功能障碍等症状。心肌受损成为白喉晚期致死的主要原因。此外,白喉棒状杆菌偶可侵害眼结膜、外耳道、阴道和皮肤创口等处,亦能形成假膜。
白喉棒状杆菌的致病性与其产生的外毒素有关,但并非所有的菌株都能产生该毒素,只有携带β-棒状杆菌噬菌体的白喉棒状杆菌才能产生白喉毒素,β-棒状杆菌噬菌体具有编码该毒素的产毒基因,当噬菌体侵入白喉棒状杆菌时,在溶原阶段产毒基因可整合到白喉棒状杆菌染色体上,能使白喉棒状杆菌产生白喉毒素。许多真核细胞,特别是心肌和神经细胞上都有白喉毒素的受体,是导致严重的白喉患者出现中毒性心肌炎和神经症状的原因。此外,还有其他因素,如白喉棒状杆菌的索状因子,也与细菌的侵袭力有关。
(三)微生物学检验
白喉棒状杆菌的微生物学检验不仅要求分离鉴定出白喉棒状杆菌,而且要证明其具有毒力。
⒈检一验程序白喉棒状杆菌的检验程序见图22-4。
图22-4白喉棒状杆菌的检验程序
⒉标本采集用无菌棉拭子从患者病变部位假膜的边缘采集分泌物,无假膜者采集鼻咽部或扁桃体上的分泌物。可疑带菌者应采集鼻咽拭子。如不能及时送检,标本应浸于无菌生理盐水或用15%甘油生理盐水保存。
⒊直接显微镜检查标本直接涂片做革兰染色或亚甲蓝及albert, neisser法异染颗粒染色后镜检。若找到有白喉棒状杆菌典型形态、排列,并有异染颗粒者,结合临床即可做出早期的推测性诊断。白喉的治疗是否及时与死亡率密切相关,故早期快速诊断至关重要。
⒋分离培养标本接种于吕氏血清斜面、血琼脂平板及亚碲酸钾血琼脂平板,经37℃、4~12 h培养后,取吕氏血清斜面上生长的细菌做涂片、染色镜检,检出率比直接涂片要高,有助于快速诊断。延长培养至18~24 h,则可长出灰白色小菌落。取血琼脂平板及亚碲酸钾血琼脂平板上可疑菌落进行鉴定。
⒌鉴定根据菌落特征、形态染色特点及生化反应等进行鉴定,确定为白喉棒状杆菌后,做毒力试验以确定细菌是否产生白喉毒素。
⒍毒力试验双向琼脂扩散法做琼脂平板毒力试验(改良的elek平板法)及elisa法可检测白喉毒素,采用pcr法可检测待检菌中的白喉毒素基因(tox)。也可用豚鼠做毒素中和试验。
三、其他棒状杆菌
棒状杆菌属除白喉棒状杆菌外,在人的鼻咽腔、咽喉部、外耳道、眼结膜、外阴和皮肤等处,也可存在一些与白喉棒状杆菌形态相似的细菌,统称为类白喉棒状杆菌(diphtheroid bacilli)。这些细菌作为条件致病菌常引起医院内感染,如心内膜炎、菌血症、肺炎、骨髓炎、泌尿生殖道感染等。
⒈假白喉棒状杆菌(c. pseudodi phtheriticum)为寄居于人类鼻腔、咽喉部的正常菌群。在心瓣膜修复术后可引起心内膜炎,在肾移植患者可引起致死性的泌尿道感染。为革兰阳性棒状杆菌,菌体较小,无明显异染颗粒,营养要求不高,在普通培养基上即可生长。不发酵糖类,触酶、脉酶、硝酸盐还原均阳性。
⒉溃疡棒状杆菌(c.ulcerans)可引起渗出性咽炎或白喉样疾病,也可引起其他组织感染。菌体具有多形性,可呈球形或杆状,部分菌株可有异染颗粒。在亚碲酸钾血琼脂平板上形成棕黑色菌落。
⒊干燥棒状杆菌(c.xerosis)为寄居于人类眼结膜、鼻咽部或皮肤的正常菌群,心瓣膜修复术后可引起心内膜炎,外伤后可引起深部组织感染,免疫功能低下患者可引起菌血症、肺炎及手术后伤口感染等。菌体形态与白喉棒状杆菌相似,但无异染颗粒或不明显。在血琼脂平板上菌落为黄色或淡褐色,不溶血。能分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖,能还原硝酸盐。不水解淀粉、不液化明胶、不分解尿素。
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