医学课件-棒状杆菌属-PPT课件

详细描述
最早的棒状杆菌被发现于19世纪末，当时 科学家们注意到一类特殊的细菌具有独特的 形态和染色特性。随着科学技术的发展，越 来越多的棒状杆菌被发现并被深入研究。在 现代，随着基因测序技术的发展，我们已经 能够更准确地鉴定和分类棒状杆菌，并进一 步了解其在不同环境和生态系统中的作用。
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棒状杆菌的生物学特性
详细描述
棒状杆菌为需氧菌，最适生长温度为37℃，最适pH为7.4。繁殖方式为二分裂 ，分裂时多沿一个平面进行。
基因组与蛋白质组
总结词
棒状杆菌的基因组和蛋白质组是其遗传信息和表达产物的核 心，对研究其生物学特性和致病机制具有重要意义。
详细描述
棒状杆菌的基因组包含一个环状染色体和若干个质粒，编码 约2000个基因。蛋白质组学研究发现，棒状杆菌在特定条件 下会表达特定的蛋白质组分，这些蛋白质组分与其生物学特 性和致病性密切相关。
在环境保护中的应用
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废水处理
棒状杆菌可以用于废水处 理，通过降解有机物和去 除有毒物质，达到净化水 质的目的。
土壤修复
利用棒状杆菌的生物活性 ，可以修复被污染的土壤 ，降低土壤中有毒物质的 含量。
生物修复
利用棒状杆菌进行生物修 复，可以清除环境中的有 害物质，保护生态环境的 安全。
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有益影响
在肠道中帮助消化食物，维持肠道健 康。
有害影响
某些棒状杆与防治
致病机制与症状
致病机制
棒状杆菌通过破坏皮肤屏障、产生毒素等方式引发感染，导致皮肤炎症、疼痛等症状。
症状表现
感染棒状杆菌后，患者可能出现皮肤红肿、水疱、糜烂、溃疡等症状，并伴有不同程度的疼痛和发热 。
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30.11.2019
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30.11.2019
白 喉 是 毒 血 症
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注：假膜 组成：纤维蛋白，坏死组织，KLB， WBC等 症状：由于水肿，假膜的作用→声撕，疼痛， 甚至窒息→死亡
毒血症的症状 肾上腺→出血水肿 心肌→心肌炎 未稍神经麻痹→ 软腭肌麻痹↘ ↘ 吞咽困难，声撕，呼吸困难 吞咽肌麻痹↗
如：在干燥假膜中→生存3个月↑ 玩具上存活数天至数周→ 易传播30.11.2Fra bibliotek198
二、致病性
（一）致病物质 ↗A亚单位：是毒素的毒性中心
主要为白喉毒素 ↘B亚单位：与宿主细胞表面的 受体结合
只有带β-棒状杆菌噬菌体（毒素基因“tox” ） 的溶源性白喉杆菌才能产生外毒素→才 能引起白喉
不产生白喉毒素的菌株不能引起白喉→可引起其 它症状（如发热、咽喉炎等）
a beaded appearance
Albert-stained smear of C. diphtheriae showing metachromatic granules
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培养特性
需氧或兼性厌氧 吕氏培养基 亚碲酸钾血琼脂平板
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（二）抵抗力
1．对热和一般化学消毒剂较弱 （如温度100℃1′，1%石炭酸1′） 2 ．对某些因素的抵抗力较强
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（二）白喉毒素的致病机制
主要是使转位酶Ⅱ (EF-Ⅱ)失活，而干扰机 体细胞的蛋白质合成
白喉毒素水解成A，B两个亚单位后，B亚 单位与易感细胞上的受体结合，A亚单位进入细 胞内→使NAD+（氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷）
水解为→烟酰胺

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三、免疫性 抗毒素免疫 病后可获得牢固免疫 机体还可通过其它方式获得免疫力： 六月以下婴儿---------母亲 成人---------------------隐性感染、疫苗 易感者------1~5岁儿童 成人—近年来也有发现！
免疫力的测定 锡克氏试验，间接血凝试验
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锡克氏试验
原理：中和反应（测定体内有无抗白喉外毒素抗体）
棒状杆菌属 Corynebacterium
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一群革兰阳性， 一端或二端膨大呈棒状的杆菌 无荚膜、鞭毛、芽胞，有异染颗粒 种类多，广泛分布动植物及人体中 多数为非致病菌或条件致病菌 能引致病的主要为白喉棒状杆菌
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白喉棒状杆菌(C.diphtheriae)
引起白喉的致病菌 白喉为一急性呼吸道传染病， 其特征为：局部假膜形成（白喉）
革兰染色和Albert法染色后镜检 分离培养
吕氏血清斜面 亚碲酸钾的血平板 毒力鉴定
体内法：用豚鼠作体内中和试验
体外法：Elek平板试验
SPA协同凝集试验等
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Elek平板试验结果
白喉杆菌菌苔
沉淀线(阳性) 含白喉抗毒素滤纸片 Elek Test
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防治原则
人工主动免疫 白喉类毒素（百白破三联疫苗）特异性预防 人工被动免疫 白喉抗毒素1000-3000单位 作紧急预防 治疗
抗毒素、抗菌素
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其毒素 为正常菌群，有时会成条件致病菌
名称 痤疮棒状杆菌
条件致病 痤疮或粉刺
溃疡棒状杆菌 阴道棒状杆菌 溶脲棒状杆菌
溃疡性咽喉炎 阴道炎 泌尿道感染
短小棒状杆菌 免疫佐剂作用
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传染源：白喉患者及带菌者 传播途径：飞沫或污染的物品
细菌在鼻咽部粘膜生长繁殖，产生毒素 引起局部炎症及全身中毒症状

2）毒素入血引起全身中毒症状： 外周神经炎：膈肌麻痹—呼吸困难—声带麻 痹—声音嘶哑—软腭麻痹—吞 咽困难 心肌炎： （晚期白喉死亡主要原因） 致病特点：毒素入血，细菌不入血
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）

。
药物生产
某些棒状杆菌能用于生产生物药 物，如胰岛素、干扰素等，这些
药物在医疗领域有重要作用。
药物递送
棒状杆菌可被用作药物递送载体 ，将药物定向输送到病变部位， 提高药物的疗效和降低副作用。
在环境保护中的应用
污水处理
某些棒状杆菌具有降解有机物的能力，可用于污水处理中的生物 净化过程，降低污水中的有机物和有害物质。
棒状杆菌对干燥、阳光和 一般消毒剂敏感，但在湿 润环境中可存活较长时间 。
分布与环境适应性
分布
传播方式
棒状杆菌广泛分布于自然环境中，如 土壤、水、动物和人的粘膜表面。
某些致病性棒状杆菌可通过直接接触 或空气飞沫传播，如白喉棒状杆菌。
环境适应性
棒状杆菌对环境的适应性较强，可在 不同温度和pH值条件下生长。
基因组学在进化研究中的应用
进化树构建
通过比较不同棒状杆菌属细菌的基因组序列，可以构建出详细的进化树，揭示不 同物种之间的亲缘关系和进化历程。
进化机制研究
通过对棒状杆菌属细菌的基因组学研究，可以深入了解该属细菌的进化机制，包 括基因突变、重组、水平基因转移等对进化的影响。
基因组学在物种分类中的应用
分离与鉴定难度
棒状杆菌属中不同菌种的形态和生理特征较为相似，给分离和鉴定带 来一定的难度。
代谢产物的规模化生产
实现某些具有生物活性的代谢产物的规模化生产，需要解决发酵工艺 、提取纯化等技术问题。
安全性评估
对于潜在应用价值较高的棒状杆菌，需要进行全面的安全性评估，确 保其在应用过程中不会对人类健康和生态环境造成不良影响。
嗜酸棒状杆菌
能在酸性环境下生长繁殖，可用于酸 性废水处理和酸性矿山排水处理等领 域。
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生物学特性
形态特征
棒状杆菌呈棒状或球杆状，无鞭 毛，不形成芽孢。
细胞壁结构
棒状杆菌的细胞壁主要由肽聚糖组 成，其化学组成和结构较为特殊。
抗原结构
棒状杆菌的抗原结构较为复杂，包 括菌体抗原、鞭毛抗原和表面抗原等。
生态分布与环境适应性
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分布范围
棒状杆菌广泛分布于自然 环境中，如土壤、水、空 气等。
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诊断技术
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临床诊断：根据疑似感染者的临床表现、流行病学史和实 验室检测结果进行综合判断。
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鉴别诊断：与其他类似的感染症状进行鉴别，如肺炎、肺 结核等。
防治策略与药物研发
防治策略 提高公众对棒状杆菌属的认识，加强预防意识。
加强医院感染控制，规范诊疗操作流程。
深入解析棒状杆菌属的基因组结构、功能和演化，有助于发现新 的药物靶点。
致病机制与毒力因子研究
理解棒状杆菌属的致病机制和毒力因子，有助于开发新的治疗策略。
抗生素耐药性的研究
随着抗生素的广泛使用，棒状杆菌属的耐药性问题日益严重，需要 深入研究其耐药机制和传播途径。
跨学科合作与技术应用
跨学科合作
棒状杆菌属的研究需要微生物学、分 子生物学、药理学等多个学科的合作， 共同推进研究进展。
系统发育
通过系统发育分析，可以 揭示不同棒状杆菌属菌株 之间的亲缘关系和进化路径。
适应性进化
棒状杆菌属在特定环境中 的适应性进化，与其在人 类和动物体内的致病性密 切相关。
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棒状杆菌属的生理生化特性
代谢途径与酶系统
糖代谢途径
棒状杆菌属能够利用多种糖类作为碳 源，通过糖酵解、三羧酸循环等途径 进行能量代谢。

棒状杆菌属的转录机制主要包括RNA聚合酶和转录因子。RNA聚合酶负责启动转录过程，而转录因子则参与调节特定基因的表达。
棒状杆菌属的翻译机制涉及核糖体、tRNA和mRNA。核糖体是蛋白质合成的场所，tRNA负责氨基酸的转运，而mRNA则提供蛋白质合成的模板。
翻译机制
转录机制
利用分子生物学技术，可以克隆和表达棒状杆菌属中的特定基因，从而生产具有特定功能的蛋白质或代谢产物。
免疫应答
针对棒状杆菌属的疫苗研究主要集中在开发多价疫苗和新型疫苗制剂上。多价疫苗可以覆盖多种菌种，提高疫苗的保护范围。新型疫苗制剂则通过改进疫苗的免疫原性和安全性，提高疫苗的保护效果和接种率。目前已有部分研究成果进入临床试验阶段，有望为棒状杆菌感染的预防和控制提供有效手段。
疫苗研究
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棒状杆菌属的抗药性与控制策略
VS
棒状杆菌属的抗药性是由于基因突变导致的，这些突变使得细菌对抗生素产生抵抗力。
抗药性的传播
抗药性的传播主要通过基因的水平转移实现，包括质粒、转座子等可移动遗传元件的传播。
抗药性的产生
棒状杆菌属的抗药性机制主要包括产生钝化酶、改变药物作用靶点、药物泵出等。
检测棒状杆菌属的抗药性通常采用药敏试验，包括纸片扩散法、稀释法和自动化检测方法等。
总结词：随着生物技术的不断发展，棒状杆菌属在基因工程、蛋白质工程等领域的应用前景广阔，有望为农业生产、食品工业等领域带来革命性的突破。
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分类
形态特征
细胞壁
鞭毛
运动性
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多数棒状杆菌为长杆状，两端钝圆，少数呈球杆状或短杆状。
细胞壁主要由肽聚糖组成，含有少量蛋白质和糖类。