警惕身边的病原菌

研究性学习——警惕身边的病原菌研究目的：找到影响病原菌生长的因素，通过对这些因素调整，以达到从根本上减少与病原菌接触的机会。研究报告：什么是病原菌？凡能引起人类疾病的细菌,统称为病原菌或致病菌(pathogenicbacterium)。细菌在人体内寄生，增殖并引起疾病的特性称为细菌的致病性或病原性。致病性是细菌种的特征之一，具有质的概念，如鼠疫细菌引起鼠疫，结核杆菌引起结核。致病性强弱程度以毒力表示，是量的概念。各种细菌的毒力不同，并可因宿主种类及环境条件不同而发生变化。同一种细菌也有强毒、弱毒与无毒菌株之分。细菌的毒力常用半数死量(medianlethaldose,ld50)或半数感染量表示，其含义是在单位时间内，通过一定途径，使一定体重的某种实验动物半数死亡或被感染所需的最少量的细菌数或细菌毒素量。病原菌的致病作用与其毒力、侵入机体的数量、侵入途径及机体的免疫状态密切相关。病原菌的致病原因病原菌为什么会使人生病呢？是因为它们能产生致病物质，造成宿主感染。如果不产生致病物质，就是非病原菌。至于正常菌群，当与宿主处于生态平衡状态，它们并不引起机体的感染，故属于非病原菌范畴。但是，在特定条件下，因为菌群失调、宿主免疫功能低下或菌群寄居部位改变造成了生态失调状态，正常菌群也能引起感染，这样它们又应看成病原菌。为此，将这些正常菌群称为条件性病原菌或机会性病原菌，意思是在特殊条件下或遇到合适机会时，它们也可以具有病原菌的特性，造成人类感染性疾病。病原菌的致病机理霍乱弧菌、痢疾杆菌和大肠杆菌能产生分泌到它们细胞外面的肠毒素引起患者腹泻；鼠疫杆菌分泌的鼠疫毒素作用于全身血管及淋巴使其出血和坏死；还有些细菌产生不分泌到菌体细胞外的毒素，例如沙门氏菌。当我们不小心弄破了手足而伤口比较深时，或者被锈铁钉扎到肉中，必须到医院去注射预防针，预防由梭状芽孢杆菌引起的破伤风。梭状芽孢杆菌也来自土壤，是一种不喜欢氧气的厌氧菌。它在氧气较少的深部伤口中繁殖，并产生一种能致人于死地的毒素。还有一种梭状芽孢杆菌，它们会产生一种已知对人类最厉害的毒素（0.1微克就足以致人死命），它并不在宿主体内繁殖，而是在罐头里腌制的鱼和肉类中繁殖并产生毒素。病原菌致病物质分类A）病原菌的致病物质可分为毒素和侵袭力两大类。毒素对宿主有毒，能直接破坏机体的结构和功能。侵袭力本身无毒性，但能突破宿主机体的生理防御屏障，并可在机体内生存下来（医学上称为定殖）、繁殖和扩散。如果把毒素当作“元凶”，那侵袭力就是“帮凶”。B）依据细胞壁结构的不同，可将病原菌（病毒除外，因为病毒没有完整的细胞结构）分为革兰氏阳性和革兰氏阴性两类。C）对于病原菌的毒素来说，可被分为根据性质、作用和产生菌的不同，将其分为外毒素（主要由革兰氏阳性菌产生）和内毒素（主要由革兰氏阴性菌产生）两种。常见的病原菌一、分枝杆菌属分枝杆菌属的细菌是一类平直或微弯曲的细长杆菌，有时呈分枝生长趋势，故名。为需氧菌，无鞭毛，无芽孢，无荚膜，脂类含量较高，革兰氏染色阳性。能抵抗盐酸酒精的脱色作用，又名抗酸菌。本属菌广泛分布于土壤、水和动物。多为致病菌，是人和动物结核病、麻风病和慢性坏死性肉芽肿的病原。e.g.结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和禽分枝杆菌抗原构造对结核分枝杆菌免疫性的研究表明，该菌是细胞内寄生的细菌，机体抗结核病的免疫基础主要是细胞免疫，抗体和体液抗菌免疫只是次要的因素。细胞免疫反应主要依靠致敏的淋巴细胞和激活的单核细胞互相协作来完成的。抗结核病的细胞免疫和体液免疫存在有分离现象。抗结核免疫的另一特点是传染性免疫和传染性变态反应同时存在。传染性免疫，即只有当结核菌的抗原在体内存在时，抗原不断刺激机体才能获得抗结核特异性免疫力，这种免疫也叫做带菌免疫，若细菌和其抗原消失后，免疫力也随之消失。传染性变态反应，即是当机体初次被结核分枝杆菌感染后，被该菌的抗原致敏，当再次接触（感染）时，机体的反应性大大提高，炎症反应也较强烈，这种变态反应是在结核传染过程中出现的，故称为传染性变态反应。由于机体对结核分枝杆菌的免疫反应和变态反应一般都是同时产生，伴随存在，故应用结核菌素试验来检查机体对结核蛋白质有无变态反应，从而了解机体对结核分枝杆菌有无免疫力，或有无感染与带菌。抵抗力分枝杆菌对外界环境条件，尤其是对干燥的抵抗力比较强大，在干燥的痰、病变组织和尘埃中可存活6～8个月。致病性结核分枝杆菌主要侵害人，对动物毒力较弱，猿、猴、猪、犬偶尔被传染，牛对其较有抵抗力；牛分枝杆菌在动物中较为重要，主要使牛致病，也能使猪、绵羊、山羊、马、犬致病，对人类的毒力较强，尤其是儿童，常因喝牛奶被传染，患肠结核；禽分枝杆菌使禽类患结核病，其中鸡、鸽最易感，鹅、鸭次之，偶尔感染马、猪和牛，人很少被感染。免疫与治疗结核病的免疫是带菌免疫，人类广泛采用卡介苗（BCG）免疫接种。该病为人畜共患病，凡对人结核病有效的药物，对动物也有效。二、炭疽杆菌炭疽芽孢杆菌（Bacillusanthracis）俗称炭疽杆菌，为芽孢杆菌属（Bacillus）的成员，DNA的（G+C）%含量为33.2%～33.9%。是引起多种动物及人炭疽的病原，本病分布于世界各地，给人畜带来极大的危害，因而在兽医学和医学上均占有相当重要的地位。抗原构造目前已知的有四种抗原成份，即保护性抗原、荚膜抗原、菌体抗原、芽孢抗原。抵抗力炭疽杆菌繁殖体与一般非芽孢菌大致相同，经60℃30～60min，75℃5～10min即可杀死，一般常用的消毒药也容易杀死菌繁殖。炭疽芽孢则具有强大抵抗力，土壤中的芽孢，其传染性可保持20～30年。皮毛上附着芽孢，若处于干燥环境中可存活10年以上。实验室干燥保存40年以上的芽孢，仍有活力。致病性本菌可引致多种动物和人类的炭疽，牛、绵羊、鹿等易感性最强，马、骆驼、猪、山羊等次之，犬、猫、食肉兽等则有相当大的抵抗力，禽类一般不感染。此菌主要通过消化道传染，但也可经呼吸道及皮肤创伤或通过吸血昆虫传播。食草动物炭疽常表现为急性败血症，菌体通常要在死前数小时才出现于血流。猪炭疽多表现为慢性的咽部局限感染，犬、猫和食肉兽则多表现为肠炭疽。人类对炭疽杆菌的易感性介于食草动物与猪之间，一般通过接触病畜尸体材料或污染的畜产品，经消化道、呼吸道或皮肤创伤感染而发生肠炭疽、肺炭疽或皮肤炭疽。还可引发人类脑膜炎、咽喉炭疽和毒血症等。炭疽杆菌的致病因素，主要有荚膜及毒素两个部分，它们分别由pXO1和pXO2质粒所调控。荚膜物质能抑制抗体作用，对抗吞噬细胞炭疽杆菌菌落的吞噬，使细菌易于扩散繁殖。炭疽毒素是外毒素蛋白复合物，由水肿因子、致死因子以及保护性抗原三种成分构成。每种成分单独对动物均无毒性表现，至少有两种相关成分协同，才能引起动物发病，尤其在三种成份混合注射可出现炭疽的典型症状。其毒性作用是：增强微血管通透性，改变血液循环的正常进行，损坏肾脏功能，干扰糖代谢，最后导致动物死亡。免疫与治疗我国预防炭疽主要使用两种菌苗进行免疫，抗炭疽血清也用于治疗或紧急预防。（一）无毒炭疽芽孢苗（二）Ⅱ号炭疽芽孢苗（三）炭疽血清三、链球菌链球菌(Streptococcus)是一类呈链条状排列的革兰氏阳性球菌，是化脓球菌中又一大类常见菌，其中有的是高度致病菌。链球菌性食物中毒，经常由乳、肉类食品所引起，食物中毒潜伏期通常5~12h，临床症状较轻，主要为恶心、呕吐、腹痛、腹泻，一般1~2d便可很快恢复。生化特性对常用的糖类，发酵后产酸不产气，分解葡萄糖后产生乳酸和其它有机酸。抵抗力链球菌对外界的抵抗力不强，加热60℃30min死亡，煮沸可立即致死。对一般消毒药均敏感。致病性链球菌的致病力与荚膜、毒素和酶有关。该菌可产生多种毒素和酶，有溶血素、杀白细胞素、透明质酸酶、蛋白酶、链激酶、DNA酶等。引发人类致病，如猩红热、扁桃腺炎、丹毒及各种炎症及败血症等。免疫与治疗目前国内已有猪、羊链球菌弱毒苗和灭活苗，也有用当地分离菌株制备疫苗，对猪、羊链球菌病进行预防，有较好的免疫效果。对青霉素、红霉素、金霉素、四环素及磺胺类药物均敏感。四、厌氧芽胞杆菌属厌氧芽胞杆菌属也称为梭状芽胞杆菌属（Cloitridium），这属细菌包括90多个种，大多数为非致病菌，仅10种左右对人畜有致病性，其中肉毒梭菌和魏氏梭菌的毒素可引起食物中毒，食品卫生对这2个菌也比较重视。该属细菌分布极广，主要存在于土壤、污水和人畜肠道中。e.g.肉毒梭菌、破伤风梭菌抵抗力破伤风梭菌的繁殖体对理化因素的抵抗力与其他细菌相近，但其芽胞抵抗力强，日光下存活一年之久，有人报道芽胞可存活34年。5％石炭酸10～12小时才能破坏芽胞，80℃的干热可抵抗1小时。青霉素对该菌有较强的抑制作用。致病性本菌在机体和培养基内均产生很强的外毒素。破伤风痉挛毒素：主要作用于神经系统，可使动物发生强直症状；不耐热，具有蛋白质特性，经0.3～0.4％甲醛处理后可变成具有很好抗原性的类毒素，可免疫动物预防破伤风。溶血毒素；对马、兔红细胞有溶血作用，溶血作用可被抗血清中和。破伤风梭菌可引起各种动物患破伤风，但禽类抵抗力强，人也是较敏感的。免疫与治疗自动免疫预防，可注射明矾沉淀破伤风类毒素，被动预防和治疗，可注射破伤风抗毒素。明矾沉淀破伤风类毒素，是用破伤风外毒素加甲醛脱毒，再加入明矾和防腐剂制成的；破伤风抗毒素则是用破伤风类毒素高度免疫马匹，然后采其血清制成。五、多杀性巴氏杆菌多杀性巴氏杆菌(Pasteurellamultocida)是引起多种动物巴氏杆菌病(又称出血性败血症)的病原菌，主要使动物发生出血性败血症或传染性肺炎。其疾病名称也不一样，如在家禽称禽霍乱；在猪则称为猪肺疫；牛称为牛出败，也有称船运热或运输热等。现在认为，按不同动物名称统称为巴氏杆菌病较合适，如鸡巴氏杆菌病、猪巴氏杆菌病……。抵抗力本菌对外界不利因素抵抗力不强，容易死亡。六、沙门氏菌属沙门氏菌属(Salmonella)是肠道杆菌科的一个大属，包括2500种以上血清型，它们主要在人及动物的肠道内寄生，绝大多数沙门氏菌对人和动物有致病性，能引起人和动物的多种不同临床表现的沙门氏菌病，并为人类食物中毒的主要病原之一，在医学、兽医和公共卫生上十分重要。抵抗力本菌对热和消毒药的抵抗力一般。60℃30min可被杀死.近年来发现对磺胺、抗菌素有抗药性的菌株有所增加。致病性沙门氏菌主要寄居于人和其他温血动物的肠道中，可引起多种性质的疾病。人类沙门氏菌病主要通过消化道感染，引起人类的肠热症、胃肠炎(食物中毒)和败血症。动物沙门氏菌病的易感对象主要是幼龄动物，除引起肠道病变外，还可发生肠道以外其他脏器病变或全身感染；而在成年动物中，则往往是散发的或局限的，在一定条件下也可能有急性流行的疾病。七、埃希氏菌属埃希氏菌属(Escherichia)有5个种，其中与人和动物密切相关的是大肠埃希氏菌(E.coli)，俗称大肠杆菌。它是人和动物肠道内正常菌群成员之一，人和动物出生后数小时即可经口进入消化道后段，大量繁殖而定居，终身伴随，并随粪便排出，污染土壤、水源等，在自然界分布极广。大肠杆菌的存在说明直接或间接有粪便污染的可能，故食物、食品、饮水等含大肠杆菌的多少是其卫生检验指标之一。某些致病菌株，可引起人的婴幼儿腹泻和动物的大肠杆菌病。本菌还是分子生物学和基因工程中重要的实验材料和研究对象。抵抗力本菌抵抗力中等，但各菌株间可能有差异。一般均可被巴氏消毒杀死。常用的消毒药液在数分钟内即可杀死本菌。在潮湿、阴暗而温暖的外界环境中，本菌的存活不超过1个月，在寒冷而干燥的环境中存活较久。致病性不同血清型的大肠杆菌常使不同人群和不同动物发病。引起腹泻的大肠杆菌有三组，即肠毒素型大肠杆菌、肠致病型大肠杆菌和肠侵袭型大肠杆菌。研究结论：研究发现，影响病原菌生长的因素有以下几条(1)温度；(2)pH值；(3)氧化还原电位；(4)空气量；(5)营养；(6)Fe3+和Fe2+；(7)磨矿细度；(8)矿浆浓度；(9)停留时间。其中温度对其影响最大，大多数病原菌在高温下死亡，经60℃30～60min，75℃5～10min即可杀死，一般常用的消毒药也容易杀死菌繁