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第三章 自然界里的微生物(第4页)

运动型细菌可以被特定刺激吸引或驱逐,这个行为称作趋性,例如,趋化性,趋光性,趋机械性。在一种特殊的细菌,粘细菌中,个体细菌互相吸引,聚集成团,形成子实体。

用途与危害

细菌对环境、人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为病原体,导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核。在植物中,细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。病原体可以用抗菌素处理,抗菌素分为杀菌型和抑菌型。

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于酸酵食物,例如在醋的传统制造过程中,就是利用空气中的醋酸菌使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、优格等。细菌也能够分泌多种抗生素,例如链霉素即是由链霉菌所分泌的。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称做生物复育。举例来说,科学家利用嗜甲烷菌来分解美国佐治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如奶酪及优格的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域中,细菌也有着广泛的运用。

第三节支原体

定义

支原体:又称霉形体,为目前发现的最小的最简单的细胞,也是唯一一种没有细胞壁的原核细胞。支原体细胞中唯一可见的细胞器是核糖体。

发现

支原体是在1898年发现的,是一种简单的原核细胞。其大小介于细菌和病毒之间。结构也比较简单,多数成球形,没有细胞壁,只有三层结构的细胞膜,故具有较大的可变性。支原体可以在特殊的培养基上接种生长,用此法配合临床进行诊断。与泌尿生殖道感染有关的主要是分解尿素支原体和人型支原体两种,约有20—30%的非淋菌性尿道炎的病人,是由以上两种支原体引起的,是非淋菌性尿道炎及宫颈炎的第二大致病菌。在成年人的泌尿生殖道中分解尿素支原体和人型支原体感染率主要与性活动有关。据统计女性的支原体感染率更高些,说明女性的生殖道比男性生殖道更易生长支原体。另外,分解尿素支原体的感染率要比人型支原体的感染率为高。

性状

形态与结构

支原体的大小为0.2—0.3um,可通过滤菌器,常给细胞培养工作带来污染的麻烦。无细胞壁,不能维持固定的形态而呈现多形性。革兰氏染色不易着色,故常用Giemsa染色法将其染成淡紫色。细胞膜中胆固醇含量较多,约占36%,对保持细胞膜的完整性具有一定作用。凡能作用于胆固醇的物质(如二性霉素B、皂素等)均可引起支原体膜的破坏而使支原体死亡。

支原体基因组为一环状以双链DNA,分子量小(仅有大肠杆菌的Ⅱ/5),合成与代谢很有限。

肺炎支原体的一端有一种特殊的末端结构,能使支原体粘附于呼吸道黏膜上皮细胞表面,与致病性有关。

培养特性

营养要求比一般细菌高,除基础营养物质外还需加入10—20%人或动物血清以提供支原体所需的胆固醇。最适pH7.8—8.O之间,低于7.0则死亡,但解脲脲原体最适pH6.O一6.5。

大多数兼性厌氧,有些菌株在初分离时加入5%CO,生长更好。生长缓慢,在琼脂含量较少的固体培养基上孵育2—3天出现典型的“荷包蛋样”菌落:圆形(直径10—16um),核心部分较厚,向下长人培养基,周边为一层薄的透明颗粒区。此外,支原体还能在鸡胚绒毛尿囊膜或培养细胞中生长。

繁殖方式有多样,主要为二分裂繁殖,还有断裂、分支、出芽等方式,盖因缺乏细胞壁造成分裂时二个子细胞大小均所致。同时,支原体分裂和其DNA复制不同步,可形成多核长丝体。

生化反应与分型

一般能分解葡萄糖的支原体则不能利用精氨酸,能利用精氨酸的则不能分解葡萄糖,据此可将支原体分为两类。解脲脲原体不能利用葡萄糖或精氨酸,但可利用尿素作能源。

各种支原体都有特异的表面抗原结构,很少有交叉反应,具有型特异性。应用生长抑制试验、代谢抑制试验等可鉴定支原抗原,进行分型。

抵抗力

支原体对热的抵抗力与细菌相似。对环境渗透压敏感,渗透压的突变可致细胞破裂。对重金属盐、石炭酸、来苏水和一些表面活性剂较细菌敏感,但对醋酸铊、结晶紫和亚锑酸盐的抵抗力比细菌大。对影响壁合成的抗生素如青霉素不敏感,但红霉素、四环素、链霉素及氯霉素等作用于支原体核蛋白体的抗生素,可抑制或影响蛋白质合成,有杀灭支原体的作用。

致病性与免疫性

支原体不侵入机体组织与血液,而是在呼吸道或泌尿生殖道上皮细胞粘附并定居后,通过不同机制引起细胞损伤,如获取细胞膜上的脂质与胆固醇造成膜的损伤,释放神经(外)毒素、磷酸酶及过氧化氢等。

巨噬细胞、lgG及lgM对支原体均有一定的杀伤作用。呼吸道黏膜产生的Sl-吵抗体己证明有阻止支原体吸附的作用。在儿童中,致敏淋巴细胞可增强机体对肺炎支原体的抵抗力。

感染

致病支原体中,肺炎支原体起肺炎,人型支原体、解脲支原体和**支原体主要引起泌尿生殖道感染。支原体肺炎又称原发性非典型肺炎,支原体肺炎全年均可发病,以冬季多见,可有小流行。支原体脑炎是学龄前儿童及青年人常见的一种肺炎,支原体肺炎主要通过飞沫传播,潜伏期较长,可达2—3周。支原体肺炎虽然病程较长,肺部病变较重,炎症吸收较慢,但绝大多数预后都是良好的,合并症亦少。**支原体感染是近年新明确的一种性接触传播疾病。成人主要通过性接触传播,新生儿则由母亲生殖道分娩时感染。成人男性的感染部位在尿道黏膜,女性感染部位在宫颈。新生儿主要引起结膜炎和肺炎。

诊断

支原体实验室检测方法有:形态学检查、支原体培养、抗原检测、血清学方法和分子生物学方法。解脲支原体MB抗原的研究表明:MB抗原是解脲支原体感染时被识别的主要外膜抗原,具有种特异性,包含血清特异的和交叉反应的抗原决定簇。编码MB抗原的基因长1200多个碱基、N端1乃为保守区,包含群特异的抗原决定簇:C端2乃是由重复序列组成的可变区,包含型特异的抗原决定簇,对该抗原的研究及对于研究疾病的发病机制和免疫机制起重要作用。MB抗原位于解脲支原体膜的表面,N端固定于膜上使C端重复区暴露于微生物周围的微环境。N端可以作为其分群分型的基础,C端最可能首先与宿主的防御系统相遇而引起主要的抗体反应,是理解它的发病机制和免疫机制的基础。MB抗原与疾病的关系,以及它在疾病中的作用还有待进一步探讨。

测定支原体抗体的血清学试验方法中,有支原体特异性血清学检测和非特异性血清学检测:支原体特异性血清学检测方法中,最常用的是补体结合试验,另有间接免疫荧光染色检查法、生长抑制试验、代谢抑制试验、间接血凝试验、酶免疫法和酶联免疫吸附试验(ELISA)等。支原体的非特异血清学方法有肺炎支原体冷凝集试验与MG链球菌凝集试验,对支原体肺炎能起辅助诊断的作用。检测特异性抗体IsG的方法尚不能达到早期快速诊断的目的,抗原的检测为今后研究的发展方向。目前已有用酶联免疫吸附试验、荧光标记抗体、肺炎支原体膜蛋白单克隆抗体和反向间接血凝法直接检测分泌物和体液中支原体抗原的报道,具有很高的特异度和灵敏度。人体感染肺炎支原体后,能产生特异性IgM和IgG类抗体。IsM类抗体出现早,一般在感染后1周出现,3-4周达高峰,以后逐渐降低。由于肺炎支原体感染的潜伏期为2~3周,当患者出现症状而就诊时,IgM抗体己达到相当高的水平,因此IgM抗体阳性可作为急性期感染的诊断指标。如IgM抗体阴性,则不能否定肺炎支原体感染,需检测IgG抗体。IgG较IgM出现晚,需动态观察,如显著升高提示近期感染,显著降低说明处于感染后期。

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