炭疽芽孢杆菌:性质,发病机理,实验室诊断

炭疽杆菌,最臭名昭著的病原体芽孢杆菌是一种严重的病原体人畜共患疾病被称为炭疽热。炭疽热主要是野生和家养食草哺乳动物的一种疾病。它是一种最常见的致病菌生物恐怖主义1979年斯维尔德洛夫斯克炭疽热爆发和2001年美国邮政系统袭击都涉及到这种病毒。

一般性质

  1. 革兰氏阳性,呈链状排列的大矩形棒
  2. 封装:B.anthracis有一个多肽胶囊由聚谷氨酸盐组成(与大多数其他被囊细菌中的多糖胶囊形成对比)。被囊杆菌常呈方形末端(“箱式车”)在外表上。
  3. 内生孢子的形成:炭疽杆菌有不膨大的孢子;它们是椭圆形的,位于中心。
  4. 非运动的,而该属的其他成员是运动的。
  5. 需氧菌
炭疽芽孢杆菌的重要性质

罗伯特•科赫孤立的炭疽杆菌第一次接触纯文化而科赫的假设是基于炭疽杆菌。路易·巴斯德准备第一个减毒活细菌疫苗炭疽疫苗。

发病机制及临床表现

传输

人类和动物通过摄入、吸入或创伤性接种炭疽孢子而感染炭疽炭疽杆菌。孢子为休眠形式,存在于土壤或受污染的动物产品(如毛发或动物皮)中。

毒力因子炭疽杆菌

炭疽的发病机制是由两种质粒编码的毒力因子引起的;炭疽毒素和胶囊编码质粒分别是pXO1和pXO2。

A:炭疽毒素:这是一个三方外毒素,由三个子单元组成:

  1. 保护抗原(PA):它是一种受体结合蛋白,与宿主细胞受体结合,并促进其他片段的进入。
  2. 水肿因子(EF):是活动片段;作为腺苷酸环化酶,增加宿主细胞cAMP。它是引起水肿和炭疽中的其他表现的原因。
  3. 致死因子(LF):它是一种导致细胞死亡的金属蛋白酶,但其作用机制尚不清楚。

这些碎片单独没有毒性,但结合在一起会产生局部水肿和全身性休克。

B:胶囊:抑制补体介导吞噬作用

临床表现

人类炭疽主要分为四种临床形式,取决于获得方式。这些形式是:

  1. 皮肤炭疽:它占全球病例的95-99%。通过小伤口或擦伤直接接种孢子会引起感染。病灶(焦痂)通常出现在身体的外露部位(如手、手臂、颈部、手腕和面部),几乎无一例外地伴有明显的水肿。潜伏期由数小时至3周不等,最常为2至6天。
  2. 口咽/胃肠道炭疽:口咽炭疽病变多见于口腔、舌、扁桃体或咽后壁,消化道炭疽病变多见于回肠和盲肠。症状包括喉咙痛、吞咽困难、呕吐、轻度腹泻和发烧。这些症状可能是轻微的,但有时严重,进展为呕血、血性腹泻和大量腹水。潜伏期为3至7天。
  3. 吸入性(肺性)炭疽:肺炭疽热的症状包括发热或发冷、出汗、疲劳或不适、无力咳嗽、呼吸困难、精神状态改变(包括神志不清)以及恶心或呕吐。潜伏期为4-6天。
  4. Injectional炭疽:这是一种新型的炭疽热,据报道是由注射吸毒者感染的。症状可能与皮肤炭疽相似,但在注射药物的皮下或肌肉深处可能存在感染。注射炭疽可以更快地在全身传播,更难识别和治疗。

尽管它被宣传为一种潜在的生物战剂,炭疽杆菌这种病毒传染性不高,因此BSL 2的做法、隔离设备和设施适合进行诊断测试。

实验室诊断炭疽热的

示例:

在开始抗生素治疗前应收集样品。样本的选择取决于炭疽的类型和临床表现。常用标本有脓、痰、血、脑脊液、胃吸液、粪便等。

隔离炭疽杆菌从环境样本中,高温或酒精休克应在培养基上镀前给予。震动只会让孢子形成细菌生存,因此作为一种丰富的技术。

直接的示范

  1. 革兰氏染色法:显示革兰氏阳性,大,矩形棒。孢子通常在临床标本中看不到。
  2. McFadyean的反应:用Gurr多色亚甲基蓝染色30秒可显示多肽胶囊。蒴果为无定形紫色物质包裹在蓝色杆菌周围。这是用于动物炭疽热的推定诊断。
  3. 直接免疫荧光试验(Direct - if):它利用荧光标记的单克隆抗体检测包膜和细胞壁多肽抗原。它用于在生物恐怖主义爆发期间确认诊断。
  4. 阿斯科利热沉淀试验:这是一种环形沉淀试验,当样品以腐烂形式收到,而细菌可能无法存活时进行。组织样本浸泡在生理盐水中,煮沸并过滤。这种抗原萃取物是在炭疽抗血清的狭窄毛细管上分层。两种液体的连接处在5分钟内会出现一个沉淀环。

文化

炭疽杆菌需氧,不挑剔,生长在普通介质中,有很宽的温度范围(12-45°C)增长。在25-30°C和存在蒸馏水、2% NaCl、草酸盐和氧气等不利条件下,促进产孢。

菌落形态b . anthraci孵育24小时后的S如下:

炭疽芽孢杆菌在血琼脂中的菌落
杆状菌杆菌殖民地血琼脂放大10倍。
图片来源:Todd Parker/CDC。

血琼脂

炭疽杆菌在羊血琼脂上孵育一夜后,产生干燥、起皱、非溶血性菌落,外观呈磨砂玻璃状。偶尔菌落可能有流苏边缘或伸出卷曲的突出物(尾)。这就是所谓的“美杜莎头像”但它并不像教科书中经常提到的那样经常遇到,而且因不同批次的媒体而异。非溶血性芽孢杆菌菌落可以推定识别使用'红线警戒测试,这是一个检测试纸测试用于检测表面蛋白中所发现的炭疽杆菌营养细胞。

炭疽芽孢杆菌菌落鉴定

美杜莎头部外观:在低倍显微镜下观察菌落时,菌落的边缘是由交错的长链杆菌组成的,看起来像一绺乱蓬蓬的毛。

明胶刺

生长发生在倒杉树外观(由于明胶液化最多发生在表面,然后向底部减缓)。

冷杉树炭疽芽孢杆菌菌落的出现
倒杉树外观

有选择性的媒体

  • 含青霉素的固体培养基菌落呈一串珍珠状外观(这是由于在青霉素作用下,细胞壁变弱,细胞变大而呈球形,细胞在琼脂表面呈链状出现)。
  • PLET介质:由多粘菌素、溶菌酶、EDTA和醋酸菌体组成。它被设计用来隔离炭疽杆菌来自其他孢子杆菌的混合物。

革兰氏染色法培养涂片显示竹棒状,即革兰氏阳性杆菌长链,孢子不鼓包(显示为空白)。

血清学

抗体出现在恢复期血清中,可通过ELISA或间接血凝法检测。

分子诊断

特异性引物PCR可用于进一步确认。

参考文献和进一步阅读

Acharya Tankeshwar

您好,感谢您访问我的博客。我是Tankeshwar Acharya。写博客是我的爱好。作为助理教授,我在尼泊尔的PAHS教授医学和护理专业的学生微生物学和免疫学。澳门金博宝188官方网站我在帕坦医院做了10多年的微生物学家。

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