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淋病淋球菌的结构

淋病的病原菌为淋病双球菌(diplococcus gonorrhoeae),为奈瑟(Neisser)于1879年首次在病人的尿道分泌物中发现,故称为淋病奈瑟菌(Neisseria gonorThoeae),简称淋菌或淋球菌,其形态与脑膜炎奈瑟菌、粘液奈瑟菌及干燥奈瑟菌等相似。革兰染色阴性,呈肾形或卵圆形,两面相对,成双排列,不活动,无鞭毛,也无荚膜及芽胞,但有菌毛。淋病奈瑟菌接触面呈扁平或稍凹陷,形如一对咖啡豆或两辨合在一起的黄豆。可呈单球、双球、四球或八球。单个菌体约0.8μm×0.6tμm。它是一种嗜二氧化碳的需氧菌,具有氧化酶和过氧化氢酶,吲哚试验阳性。此菌在普通培养基上不能生长,在pH6.5~7.5的巧克力琼脂或血琼脂培养基中,在37℃的条件下,置5%~10%CO2,孵箱中培养18~24小时,便可见到0.5~1mm的灰褐色圆形凸起的半透明光滑小菌落。在光镜下,淋病奈瑟菌不易与其他革兰阴性双球菌区别,但可用生化或免疫的方法加以鉴别。

  离体后的淋球菌对外界的抵抗力极差,在完全干燥的环境中仅能存活1~2小时,在毛巾、衣裤、被褥等物品上可生存18~24小时,在厚层脓液和湿润的物体上可存活6~8天。在55℃下5分钟内即死亡,一般消毒剂很易将其杀灭,1:4000硝酸银溶液2分钟可将其杀死,1%酚液中3分钟内死亡。在体外,淋病双球菌对磺胺、青霉素、四环素、红霉素等抗生素均较敏感。但在体内,常易产生耐药菌株。

  急性期患者的脓液标本,染色涂片极易在中性粒细胞内找到淋病双球菌,细胞外极少;慢性期采集的标本中,不易找到淋病双球菌,偶可在细胞外找到已呈退行性变的淋球菌。人对淋球菌易感性极强,缺乏先天免疫性,获得性免疫力也极弱,并可发生反复感染。




      淋球菌的结构和其他细菌一样,具有细胞核、细胞质、细胞膜和细胞壁。其细胞壁在致病中具有重要的地位,细胞壁是细胞的外层,主要包括粘肽层和外膜,粘肽层由一系列的糖和氨基酸连接在一起形成的一层坚固的结构,包绕着淋菌;外膜暴露于环境,是细胞外层表面结构,与其他革兰阴性双球菌相似,由外膜蛋白、脂多糖和菌毛三部分组成,外膜蛋白中含有蛋白I、Ⅱ、Ⅲ及脂寡糖(lipoligosaccharide,LOS)等物质。

  1.外膜蛋白I(P.I)  是淋球菌外膜蛋白的主要成分,占外膜总重量的60VA,以上,其分子量在32~38kDa之间,外膜蛋白I(P.I)现被称之为孔蛋白(porin,por),por分为化学和免疫学特性不同的两大类,即PorA和PotB,一个菌株要么有Po-rA,要么拥有PotB。

  (1)外膜蛋白Ⅱ(P.Ⅱ):现称之为不透明蛋白或阻光性蛋白(opacity-associatedprotein,Opa),分子量24~28kDa,opa与细胞附着有关,一个菌株至少能产生10种不同的Opa族变型,而任何一个菌株最多可同时表达4~5种不同的opa成员,也可能无一表达。

  (2)外膜蛋白Ⅲ(P.Ⅲ):现称为还原型可修饰蛋白(Rmp),分子量30~31kDa,其特征是在还原情况下,SDS-PAGE的表观分子量不一,在发病机制上的意义在于很多抑制血清杀菌作用的封闭抗体皆作用于此抗原。

  2.菌毛  具有司寄生和致毒作用。菌毛可从菌壁表面伸出4斗m。检查培养20小时的菌落,可见细菌表面具有菌毛(pill),根据菌毛的多少可称为P+或P++,将此菌落的细菌接种于男性尿道时,可产生尿道炎;当菌落衰老时,细菌表 面的菌毛消失,称为P-,将此菌落接种于尿道不产生炎症。菌毛在淋菌致病中有重要意义,主要功能是加强对宿主组织的粘附作用,有菌毛的淋菌比无菌毛的淋菌更易于粘附在粘膜上皮细胞、精子和红细胞上而致病。菌毛具有抗原性,其抗原性变异很大,故以菌毛为抗原制备抗体来治疗淋病尚有一定的困难。

  3.LOS淋球菌细胞表面表达的L0s与其他革兰阴性细胞的脂多糖(LPS)相似。淋球菌的L0s由一脂质A组分和一核心多糖构成。分子量3~7kDa。LOS核心多糖构成的抗原在杀菌性免疫反应中有重要作用,因而,这些抗原的变异在发病机制上有重要意义。

  4.IgAl蛋白酶将使淋球菌在上皮细胞内的生长受到限制。该酶具有遗传和生化特性不同的两种变型。

  5.肽聚糖淋球菌的肽聚糖与其他革兰阴性细菌相似,有由胞壁酸和N一乙酰葡糖胺组成的主链。

  6.H8蛋白最近发现,在淋病双球及脑膜炎双球菌中有H8蛋白,不论细菌有无菌毛均有这种蛋白,其单克隆抗体有杀菌作用。淋病康复时人类产生作用于H8蛋白抗体。根据这一特点,H8蛋白正被选作抗原制备疫苗,以对抗淋病双球菌及脑膜炎双球菌的感染。

  淋球菌的表面结构与致病性间的关系见表1。

表1  淋球菌的表面结构与致病性间的关系
 



结构
 在感染中的作用
 
Por
   (?)插入宿主细胞膜;杀菌性调理素抗体作用靶
 
0pa
   粘附
 
Rmp
   封闭抗体作用靶
 
菌毛
   粘附;抗拒中性粒细胞
 
LOS
   组织毒素、杀菌性趋化性抗体作用
 
肽聚糖
   组织毒素
 
铁组抑蛋白
   由转铁蛋白、乳铁蛋白、血红蛋白摄铁
 
IgAl
   (?)回避粘膜IgAl
 





淋球菌的分型对其感染的致病性和流行病学研究有重要意义。常用的分型方法包括:营养学分型、血清学分型、耐药性分型、基因分型等。

  1.营养学分型是由Catlin于1973年首先提出的分型系统,是以淋球菌在规定的化学基质中的生长能力确定的,根据淋球菌能否在无某些氨基酸、嘌呤或嘧啶以及其他特定营养素存在的情况下生长而定义为某营养型,如淋球菌不能在缺乏脯氨酸(Pro-line)的规定化学基质中生长的菌株称为Pm一,不能在精氨酸(arginine)缺乏的规定化学基质中生长的菌株即为Arg-,不能在精氨酸及次黄嘌呤(Hyx)缺乏的规定化学基质中生长的菌株为Arg―Hyx-等。目前可将淋球菌分为35个营养型。

  营养学分型系统已在多种流行病学研究中成功应用,如Arg-Hyx、Ura-(尿嘧啶)或AHU-。营养型的特点与其多种特性有关,包括对正常人类血清的抗拒性,常引起男性无症状性尿道感染,发生菌血症的可能性增大等。

  2.血清学分型  淋球菌的抗原结构异常复杂,与细菌表层结构有关的外膜蛋白(Por)、脂多糖和菌毛都可作为血清学分型的基础。外膜蛋白中的蛋白I具有特异性抗原决定簇,暴露在细胞最外层,蛋白I是血清学分型基础,多肽图谱表明其存在两种蛋白质分子,称之为IA和IB。几十年来研究人员就想开发一套实用的血清型测定方法,是目前最实用也是应用最广泛的方法。是以作用于淋球菌外膜蛋白I(P.I或Por)E不同IA和IB特异性抗原决定簇的几种单克隆抗体进行分型的,如P.IA一6、P.IB-1等。目前可将淋球菌按血清学分为46个血清型。

  3.耐药性分型及常见耐药机制

  (1)质粒介导耐药:并提出了按照特异抗药遗传表现,淋球菌可分为五型:

  ①产青霉素酶淋球菌(PPNG),其β-内酰胺酶阳性;

  ②具高水平的质粒介导的耐盐酸四环素菌株(TRNG);

  ③青霉素敏感型(Pens);

  ④染色体介导的对青霉素和四环素都耐药的淋球菌(CMRNG);

  ⑤质粒介导的对青霉素和四环素都耐药的淋球菌(PPNG/TRNG)。

  (2)PBPs机制:PBPs蛋白能与β-内酰胺类抗生素共价结合而阻止淋球菌细胞壁合成,PBPs基因突变降低了其与β-内酰胺类抗生素的亲和力,导致淋球菌耐药性升高。

  (3)对氟喹诺酮类药物的耐药有三种可能机制:

  ①gyrA基因编码的DNA旋转酶A亚单位发生突变;

  ②parC基因编码的DNA拓扑异构酶Ⅳ发生突变;

  ③多传递耐药(multiple transferble resistance)系统中RCDE基因介导的外排机制,mtrRCDE基因发生突变使细胞内药物累积量的减少(与mtrRCDE的外排相关),因而耐药性明显增加。mtrRCDE基因常见突变位点为105位点。

  4.基因分型  包括通过限制性核酸内切酶作DNA基因组的指纹分型、通过限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)进行rRNA的核酸分型等。
发布时间:2011年6月14日

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