革兰氏阴性菌

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Gram-negative 革兰氏阴性铜绿菌(粉红色棒状)

革兰氏阴性菌(Gram-negative),革兰氏阴性菌泛指革兰氏染色反应呈红色的细菌。在革兰氏染色实验中,首先添加了结晶紫,再添入另一种复染染料(通常使用番红(safranin)),从而将所有的革兰氏阴性菌染成红色粉色。通过这种测试我们可以区分两种细胞壁结构不同的细菌。[1]革兰氏阳性菌在反应后的除色溶液中将呈现龙胆紫的颜色。相较于革兰氏阳性菌,阴性菌通常会导致人类疾病——例如最具代表性的大肠杆菌

革兰氏阴性菌细胞壁中肽聚糖含量低,而脂类含量高。当用乙醇处理时,脂类物质溶解,细胞壁通透性增强,使结晶紫极易被乙醇抽出而脱色;再度染上复染液番红的时候,便呈现红色了。

革兰氏阴性菌的病原能力通常与其细胞壁组成相关,具体说来有脂多糖层。在人体中,LPS可以激发一种固有免疫反应(innate immune response)这种反应是通过细胞素制造和免疫系统活化等来描述其特征的。比如,红肿就是细胞素产生并释放导致的。因为脂多糖在革兰氏阴性菌的细胞墙表皮,所以大多数或旧型抗生素都不能有效抑制此类细菌。

特征[编辑]

Gram-negative 革兰氏阴性菌的结构
Gram-negative 革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌结构对比

以下为革兰氏阴性菌的特征:

  1. 细胞膜:存在于细胞质中各膜结合细胞器中的膜,包括核膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜、叶绿体膜、过氧化物酶体膜等。
  2. 肽聚糖薄层,比革兰氏阳性菌要薄得多
  3. 外层膜(outer membrane),是在肽聚糖层之外的膜,内含有脂多糖核糖O抗原
  4. 外层膜中还有孔蛋白,允许特定的分子通过
  5. 周质(periplasmic space): 指肽聚糖层和外层膜之间的空间
  6. S层直接与外层膜相连,而非肽聚糖层
  7. 如果有鞭毛,表毛有四个支撑环而不是两个
  8. 没有磷壁酸或者脂磷壁酸
  9. 多糖骨架上有脂蛋白
  10. 大多数革兰氏阴性菌中含有胞壁质脂蛋白(Braun's lipoprotein),其作用为通过共价键连接外层膜和多糖
  11. 绝大多数革兰氏阴性菌非孢子生殖,除了极少数例外(伯氏考克斯体Coxiella burnetii)除外)
  12. 一些革兰氏阴性菌释放脂多糖

常见细菌列表、整理[编辑]

细菌名称 构造、特性 致病因子 疾病与症状 治疗 预防 实验室诊断
绿脓杆菌

(Pseudomonas aeruginosa 假单胞菌

莱膜、菌毛、单端鞭毛。营养需求低、42度潮湿环境生长 莱膜、菌毛、吸附素。外毒素A 内毒素。细胞外酶S、磷脂酶C、弹性酶A,B(*1) 脓伤、肺炎、心内膜炎、泌尿道感染、恶性外耳炎、败血症(*2) Carbapenem、Cefepime、ceftazidime、piperacillin、gentamicin、tobramycin 确实洗手、皮肤有伤口时医治、不滥用及按时服用抗生素、无菌手术。医院常见(*3) 接种到血液琼脂、MacConkey培养基,如出现菌落及水果气味,可确定为此菌。
流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae  兼性厌氧、营养需求高(V,X因子 *4),六种型态b型最致命 莱膜、菌毛、IgA蛋白酶(*5) 脑膜炎、会厌炎、败血症、呼吸道感染症(呼吸道、直接感染) Ampicllin(3成具抗药性)、ceftriaxone、cefotaxime、rifampin 旧型疫苗、新型疫苗(*6)、幼儿院感染(*6) 1.染色后光学显微镜观察

2.巧克力琼脂培养基,检体长出白色,半透明小菌落

杜克氏

嗜血杆菌(Haemophilus ducreyi )

性质同上,但仅需要x因子即可生长 同上 生殖器出现软性下疳、淋巴结肿大、提高感染爱滋病的风险 Azithromycin、ceftriaxone、erythromycin 提倡安全性行为 1.染色法:准度低,不推荐

2.培养:特别规则(*7)

3.分子检验法:检验检体的核酸(DNA)

埃及嗜血杆菌(Haemophilus aegyptius) 和流感嗜血杆菌一样 同上 急性化脓结膜炎(*8)、巴西紫斑热病(*8) 和流感嗜血杆菌一样 洗手清洁、

抗生素眼药水治疗结膜炎、口服或注射抗生素治疗紫斑热病

同上
百日咳杆菌

(Bordetella pertussis)

有莱膜及菌毛、营养需求高繁殖慢、呼吸道上皮细胞繁殖(*9) AB毒素、气管毒素、纤维血凝素、腺甘环化酶(*9) 呼吸道发炎、黏液分泌增加、患者为小孩为主(*10) azithromycin、erythromycin、clarithromycin、trimethoprim、sulfamethoxazole、 疫苗(*11)、洗手清洁 B-G培养基培养一周(*12)、萤光抗体检测(敏感性低)
嗜肺性退伍军人杆菌(Legionella pneumophilus) 具鞭毛抗氯(Cl)、营养需求高、环境适应性高(*13) 能在巨嗜细胞中繁殖、呼吸道传染 退伍军人病、庞提亚热(*14) azithromycin、erythromycin、clarithromycin、fluoroquinolones 漂白水(5%NaOCl)、或热水清洗水塔 BCYE培养基(一周,灰白菌落)、分子检验、血清学法
鼠疫杆菌(Yersinia pestis) 体型小、具莱膜、兼性厌氧、抗热抗干燥、感染鼠类 莱膜、凝固酶、内毒素(*15) 腺鼠疫、肺鼠疫、败血性鼠疫(*16) tetracyline、streptomycin、chloarmphenicol 隔离治疗、灭鼠跳蚤、医疗人员接种疫苗 检体染色找菌体、MacConkey 培养基培养
耶尔辛氏肠炎杆菌(Yersinia enterocolitica) 同上,但没荚膜 肠毒素,回肠繁殖 发烧、腹泻、血痢 tetracycline、ampicillin 同上 同上
布鲁氏杆菌(Brucella)

+aborus 流产

+melitensis 马尔他

+suis 猪

+ canis 犬

兼性细胞寄生菌,可在巨噬细胞生长、形体小、生长速度缓慢、营养需求高、对湿热敏感、感染猪羊牛犬等生物 被巨噬细胞吞噬后在淋巴结生长。

在肝、脾、骨随生长。

布鲁氏杆菌症、马尔他热

(*17)

Rifampin、doxycycline、streptomycin、cotrimoxazole 乳类低温消毒、接触人员戴手套、为动物接种疫苗、隔离病兽及处理尸体 血液琼脂培养基(数周)、血清学法(找特异性抗体)
土拉伦斯法兰西杆菌(Francisella tularensis) A,B型,具莱膜、需半胱胺酸、繁殖速度慢、致病力强、借由啮齿类传染给人 同上,但会另外感染伤口引起溃伤性肉芽肿 肺炎、溃伤性肉芽肿、口咽肉芽肿、眼肉芽肿、肉芽肿(*18) penicillin、cephalosporin、doxycycline、ciprofloxacin、streptomycin(10日到3周) 肉品煮熟、接触人员戴手套、防蚊液及长袖衣裤 接种含有半胱胺酸血液琼脂培养基、血清学法(找特异性抗体)、检体染色、检验时特殊防护(*19)
多杀性巴斯德杆菌(Pasteurella multocida) 兼性厌氧、具有莱膜、双极性染色、营养需求高、感脊椎动物、有五型(ABCDE) 莱膜、内毒素 24hr引起蜂窝性组织炎、并发症(败血症、脑膜炎。。) penicillin、cephalosporin、cephalosporin、tetracycline、fluoroquinolone 清洗伤口、远离野外狗猫 巧克力琼脂陪将、血清学法(*20)、PCR检测

备注:

(*1)

外毒素抑制宿主细胞合成蛋白质,造成细胞坏死。

细胞外酶S 协助扩散、伤肺部。磷脂酶C分解脂肪与磷脂质,伤气管纤毛,造成急性、慢性感染。弹性酶A,B 分解血管壁、肺组织的弹性蛋白,造成出血。

(*2)

脓伤 Abscess 烧伤、术后伤口发炎化脓。

肺炎pneumonia好发于纤维囊肿患者、使用人工呼吸患者、罹患支气管扩张症者,死亡率极高。

心内膜炎endocarditis 吸毒、心脏手术、心导管个案发生率高。

泌尿道感染(urinary tract infection, UTI) 膀胱炎、肾盂肾炎前者多发于女性 症状如频尿、排尿疼痛、后者除了前面的症状外还有发烧、恶心、呕吐。

恶性外耳炎 malignant external otitis 好发免疫不足、糖尿病患者,症状含发烧、耳剧疼、外耳道狭窄、皮肤坏死。

败血症 septicemia好发于慢性病、爱滋、症状含发烧、寒颤、低血压、尿量减少,最终会引起肝、肺、肾多器官衰竭休克,死亡率高。

(*3)

绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌列为三大院内感染来源

(*4)

V,X因子:血色素(hematin)或血晶素(Hemin)、NAD(nicotinamide adenine dinucleotide),帮助嗜血菌生长因子

(*5)

IgA蛋白酶:分解IgA抗体,降低宿主免疫力

(*6)

旧型有b型流感嗜血杆菌莱膜多糖,新型有多家蛋白剂增加预防效果。给rifampin以给幼儿短期防护力

(*7)

接种到巧克力琼脂培养基,培养基中加入vancomycin与胎牛血清、5% CO2、温度33~35度,才能顺利培养杜克氏嗜血杆菌。

(*8)

急性化脓结膜炎儿童好发,巴西紫斑热病,5岁以下儿童好发,死亡率7成。

*9 主要影养气管,破坏气管细胞,造成病人气管功能受损

*10 5岁左右小孩易受影响,有三期症状,黏膜期:感冒症状、流鼻水及咳嗽,这阶段易传染病菌,阵发期:第二期,在前期一两星期后,咳嗽加剧持续一个月以上,患者因连续咳嗽眼睛和颅内出血,多数死亡在此期发生,回复期:症状回复,可永久免疫。

*11 五合一疫苗,白喉类毒素、百日咳蛋白质、破伤风类毒素、B行流感嗜血杆菌莱膜、沙克疫苗(施打:出生后2,4,6,18月,国小前再补一记)。

*12 B-G培养基中有炭、甘油、血液、马铃薯浸液

*13 生长需要胺基酸。ph 5~8.5 20~63度皆可生存,2~8度低温也可生存。此菌常见于冷气塔中,借由空调、洗澡水跑进室内感染

*14 军人症好发免疫差群体,产生发烧、干咳等症状死亡率约15%。亚克热和前病类似症状较轻微,一周后痊愈。

*15 莱膜抗巨噬细胞,凝固酶凝血破坏血管,内毒素引起发烧及多器官病变。

*16 腺鼠症状轻淋巴结中繁殖,症状有发烧,寒颤,鼠蹊淋巴结发炎死亡率50%。肺鼠疫在肺部中繁殖症状有发烧,胸痛,咳嗽,呼吸急促死亡率90%。败血性鼠疫血管内繁殖患者皮肤发黑,死亡率100%

*17 厌食、沮丧、神经炎、肝脾肿大

*18 肺炎细菌进肺部引起发烧、咳嗽、胸痛、呼吸困难。溃伤皮肤有溃伤、腋下或鼠蹊淋巴结肿大。口咽引起发烧、喉咙痛、扁桃腺炎、口腔溃伤、颈部淋巴腺肿大。眼肉引起发炎、耳前淋巴结肿大。

*19培养菌时得在负压无菌台进行避免感染

*20 特异性抗原检测有时候会产生伪阴性,以PCR检测结果最准确。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Baron S, Salton MRJ, Kim KS. Structure. (编) Baron S; 等. Baron's Medical Microbiology 4th. Univ of Texas Medical Branch. 1996. ISBN 0-9631172-1-1. PMID 21413343. 

外部链接[编辑]