必威电竞|足球世界杯竞猜平台

螺旋菌
來源:互聯網

螺旋菌(Spinllum),是一種細菌,屬于細菌域,變形菌門,ε-變形菌綱,彎曲菌目,彎曲菌科的一種菌類,可分為好氧、絕對厭氧、厭氧三類,其大小常以長度和寬度來表示。

螺旋菌的細胞呈彎曲的桿狀,根據彎曲程度的不同可分為螺旋菌屬和弧菌屬。螺菌屬為螺旋狀菌,革蘭氏陰性菌,大多數為雙端叢毛,能運動,是專性需氧的螺旋形細菌,弧菌屬因彎曲如弧而命名為弧菌,弧菌屬細菌種類多,分布廣泛,尤其在水中最為常見。

螺旋菌中常見的種主要有幽門螺桿菌(H. pylori)、畢氏螺桿菌(H. bizzozeronii)、犬螺桿菌(H. canis)、同性戀螺桿菌(H. cinaedi)、溫哈門螺桿菌(H. winghamensis)等,其中以幽門螺桿菌最為常見。

螺旋桿菌主要通過影響組織的趨向性及宿主免疫應答,從而導致直接損傷和免疫損傷。最常見的如幽門螺旋桿菌,當幽門螺旋桿菌侵入人體后,它會附著在胃黏膜上,通過產生毒素和酶類物質,刺激胃壁細胞,從而引發局部炎癥反應,導致胃和十二指腸潰瘍,甚至胃癌

定義

螺旋菌(Spinllum),是一種細菌,隸屬于細菌域,變形菌門,ε-變形菌綱,彎曲菌目,螺桿菌科,其細胞呈彎曲的桿狀,根據彎曲程度的不同可分為螺旋菌屬和弧菌屬,螺旋菌細胞堅韌,寬度常在0.5~5.0μm,長度差異很大,在5~15μm,革蘭氏陰性,有單根或束生的鞭毛,可分為好氧、絕對厭氧、厭氧三類,它們通常在廢水或廢水樣品處于有氧和無氧間的過渡狀態時繁殖。

生物學特性

結構特征

形態

電鏡下螺桿菌呈螺旋形彎曲狀、“S”形或鷗科形,菌群呈魚群狀。菌體大小在(0.2~1.2)×(1.5~10.0) μm,不同種類的螺桿菌其菌毛種類和數量各不相同。

結構

螺旋菌是一種細菌,細菌雖小,但其結構卻相當復雜,主要包括細胞壁、細胞膜、細胞質、核質、莢膜、鞭毛和芽孢等部分。

1.細胞壁

細胞壁是細菌細胞的最外層結構,主要由肽聚糖組成。它不僅保護細菌細胞,維持細胞形態,還能抵抗外界壓力和滲透壓等不良影響。

2.細胞膜

細胞膜是細菌細胞的內膜結構,由磷脂雙分子層蛋白質組成。它負責控制物質進出細胞,參與細胞代謝和信號轉導等過程。

3.細胞質

細胞質是細菌細胞的內含物,包括細胞質基質和細胞器等。細胞質中包含多種酶和輔助因子,參與細胞代謝和能量產生等過程。

4.核質

核質是細菌細胞的遺傳物質,位于細胞質中,由脫氧核糖核酸和蛋白質組成。它包含細菌的遺傳信息,控制細菌的生長、繁殖和應激反應等。

5.莢膜

莢膜是某些細菌在細胞壁外形成的膠凍樣物質,具有抗吞噬作用,保護細菌免受免疫系統的攻擊。同時,莢膜還可以幫助細菌在特定環境中生存和繁殖。

6.鞭毛

鞭毛是細菌的運動器官,由蛋白質組成,它能使細菌在液體環境中自由移動,尋找合適的生長環境。某些細菌的鞭毛還可以幫助其粘附到宿主細胞表面,引起感染。大多數螺桿菌在菌體兩端具有多根單極鞘內鞭毛,而幽門螺桿菌一端多根帶鞘套鞭毛。

7.芽孢

芽孢是某些細菌在不利環境下形成的休眠體,具有很強的抗逆性。它能夠抵抗高溫、干燥、輻射等極端環境,在適宜條件下重新萌發生長為新的細菌。芽孢的形成與存在對于某些細菌的傳播和感染具有重要意義。

生存環境

螺桿菌屬細菌為革蘭陰性菌, 生長緩慢,營養要求苛刻。須在微需氧或厭氧、35~42 ℃、富含馬(羊)血的培養基上方可生長。微需氧環境通常指氣體N2:O2:CO2為85:5:10,是彎曲桿菌和幽門螺桿菌的最佳生長環境。近年來陸續發現的許多螺桿菌屬的新種,如膽汁螺桿菌,?肝螺桿菌等,在O2濃度高于5%生長不佳或基本不生長,而在CO2:H2:N2 為5:5:90 或10:10:80的混合氣中生長良好,3~7天后,可在培養基表面沿接種線出現無色或灰色半透明、延續狀的黏性薄膜層,無明顯菌落。

分類

螺旋菌根據彎曲程度不同,分為螺菌屬弧菌。螺菌屬為螺旋狀菌,革蘭氏陰性菌,大多數為雙端叢毛,能運動,是專性需氧的螺旋形細菌;對糖類不(或弱)發酵,約半數菌株產生黃綠色或棕色水溶性色素;細胞長為2—60um,寬為0.25~1.7um。

弧菌屬細菌種類多,分布廣泛,尤其在水中最為常見。弧菌形狀短小,大小為0.5umx(1—5)um,因彎曲如弧而命名為弧菌;分散排列,偶爾互相連接成S狀或螺旋狀;革蘭氏陰性菌,菌體一端有單鞭毛,運動活潑;無芽孢,無莢膜;需氧或兼性厭氧,分解葡萄糖,產酸不產氣,氧化酶陽性,賴氨酸脫羧酶陽性,精氨酸水解酶陰性,嗜堿,耐鹽,不耐酸;能將硝酸還原為亞硝酸。

常見螺旋菌

幽門螺旋桿菌

1875年,一名德國解剖學家就發現了寄居在人體胃粘膜層的螺旋樣細菌,但是由于無法在容器中培養出純系菌株,這項發現于是遭到忽視而遺忘,1893年,意大利學者Bizzozero首次通過對6只狗的胃腺和壁細胞處的顯微鏡觀察,證實哺乳動物胃內存在一種螺旋體樣微生物定居,1979年,美國醫生W.P.Fung等人在胃炎和胃潰瘍病人的胃粘膜表面發現存在螺旋狀桿菌。

直到1982年,兩位澳大利亞科學家羅賓·沃倫(Robin Warren)和巴里·馬歇爾(Barry Marshall)首次從痞滿患者的胃黏膜活檢標本中分離出了這種細菌,在此之前,人們普遍認為胃酸環境過于強烈,不可能有細菌能在其中生存。2005年10月3日,瑞典卡羅林斯卡學院宣布,將2005年諾貝爾生理學或醫學獎授予澳大利亞科學家巴里·馬歇爾(Barry J.Marshall)和羅賓·沃倫(J.Robin Warren),以表彰他們發現了導致胃炎和胃潰瘍的細菌———幽門螺桿菌

幽門螺旋桿菌與人類胃腸疾病的關系密切而復雜。它主要寄生在胃黏膜上,通過釋放毒素和引發炎癥反應,破壞胃黏膜的完整性。長期感染幽門螺旋桿菌可導致痞滿、胃潰瘍甚至胃癌等多種疾病。

肝螺桿菌

1992年秋,美國生理學家們在Frederick癌癥研究和發展中心發現在長期毒性試驗研究中作為對照組并無菌飼養的A/JCr小鼠發生原因不明的肝炎肝腫瘤。科學家們隨即對小鼠生活環境及飲食和水源進行調查研究,結果并未發現致癌物。后在小鼠肝組織病理切片中發現一種呈螺旋桿狀的病原菌。Fox和Wang首次從患肝炎及肝腫瘤的A/JCr小鼠的肝組織和腸黏膜中將該螺旋桿菌分離培養成功,經電鏡形態觀察、生化性狀鑒定、基因測序,證實其是一種新型螺桿菌。1994年將其命名為肝螺桿菌(H.hepaticus),肝螺桿菌可引起慢性活動性肝炎、肝癌、乳腺癌、闌尾炎結腸炎等多種疾病。

膽汁螺桿菌

最初從患有痞滿的老齡鼠類中分離出來,膽汁螺桿菌在37℃和42℃均能生長,氧化酶、脲酶及觸媒均為陽性,對膽汁的耐受最高可達20%。膽汁螺桿菌宿主廣泛,已在犬、貓和腹瀉患者中分離出來,膽汁螺桿菌自然感染與各種腸炎疾病的發生相關,經胃管接種嚴重聯合免疫缺陷病小鼠(severecombinedimmunodefieieney,SCID)后可觀察到增殖性盲腸炎、盲腸黏膜增生、放射性腸炎遠端有慢性炎癥及輕微的黏膜增生;膽汁螺桿菌與老齡動物痞滿的產生相關,嚙齒類螺桿菌和膽汁螺桿菌共同感染SCID小鼠群可觀察到嚴重腹瀉。

同性戀螺桿菌

1985年,Totten等首次從同性戀直腸拭子分離出彎曲樣細菌,后證實為螺桿菌并正式命名為同性戀螺桿菌。Fox和Wang從患腸炎、肝炎的獼猴結腸及肝臟中分離出同性戀螺桿菌,Tee等在急性腹瀉患者糞便中分離出該菌。Uckay等新近報道1名接受化療的淋巴瘤患者多次出現同性戀螺桿菌菌血癥的病例。同性戀螺桿菌的自然宿主是地鼠獼猴。人與帶菌的倉鼠和獼猴接觸可能是該菌的傳播途徑。Rimbara等曾給幼獼猴口服同性戀螺桿菌菌液,3~7天后幼猴出現水樣稀便及菌血癥,并在感染3周后在糞便中培養出了感染菌。研究證實同性戀螺桿菌是一種低致病性菌,在酗酒、腫瘤、糖尿病、原發免疫缺陷病病例,如x連鎖無球蛋白血(癥)、低丙種球蛋白血(癥)、HIV感染者等免疫力低下的易感人群中菌血癥多見報道,患者還伴蜂窩織炎、關節炎、肺炎、腦(脊)膜炎等癥狀。

畢氏螺桿菌

畢氏螺桿菌是由犬的胃黏膜分離出來的,后被證實為螺桿菌并命名為畢氏螺桿菌,該菌在腦心瓊脂上生長好于布氏瓊脂,在腦心瓊脂上生長5~7天形成肉眼可見菌膜。畢氏螺桿菌是目前已知螺桿菌屬中最大的螺桿菌,平均長度在5~10μm,寬度在0.3μm,經16SrRNA比對,該螺桿菌與貓胃螺桿菌同源性較近約在99%。

犬螺桿菌

犬螺桿菌首先在健康和腹瀉的犬糞便中分離到,該菌的顯微形態與肝螺桿菌較相似,但該菌脲酶陰性,在37℃和42℃均生長,與H.hapeticus生物學特性不符。經16SrDNASouthern雜交證實,與其他螺桿菌差異較大,后正式命名為H.canis。該菌相繼被國外學者從1名伴有胃腸炎患兒糞便中和患有肝炎嬰兒的肝臟標本中分離出來。接著犬螺桿菌被國外學者分別從健康貓或腹瀉貓的糞便中分離培養成功。該菌是否為人、犬、貓腹瀉的病原體和肝炎等的病原體,尚需進一步研究證實。

旱獺螺桿菌

2002年美國科學家Beisele等從旱獺的肝臟及貓的腸道中分離出該螺桿菌。該菌在37℃及42℃均能生長,但25℃不能生長,氧化酶、脲酶、觸酶均為陽性。37℃腦心瓊脂培養5~7天形成明顯菌膜,電鏡下平均長度在1.5μm,寬0.2μm。據Fox等的研究,旱獺螺桿菌與旱獺肝癌的形成有關。

溫哈門螺桿菌

溫哈門螺桿菌是從腹瀉、嘔吐等胃腸炎癥的人糞便中分離出來,該菌與加拿大螺桿菌鏡下形態相似,但溫哈門螺桿菌不能在42℃環境生長,而加拿大螺桿菌卻生長良好。

豬胃螺桿菌

Mendes等1990年應用透射電鏡技術首次發現豬胃竇凹陷部位存在螺旋樣菌,并命名為豬胃螺旋菌(H.suis)。Roosendaal等對122頭屠宰豬中的胃竇部和食管部112份樣本螺桿菌培養,均未成功。直到2008年才取得突破。Baele等2008年首次成功從豬胃炎和胃食道部潰瘍部位分離3株豬螺桿菌(HS1、HS2和HS3)。菌體呈多至6個緊密盤繞螺旋樣,長約2.3~6.7μm、寬約0.9~1.2μm,無周質纖毛。通過菌體兩端的4~10根有鞘鞭毛叢的作用而具極強的運動性,鞭毛末端飩狀部分呈球節狀,大于鞭毛體平均直徑2倍。近年來大量研究證實,豬螺桿菌與豬胃食管及胃部炎癥等有強相關性,但具體的作用機制尚需進一步研究。

致病機制

螺桿菌毒力因子包括菌毛、鞭毛、脲酶及其分泌的毒力因子,通過影響組織的趨向性及宿主免疫應答,導致直接損傷和免疫損傷。

侵襲黏附力

螺桿菌的鞭毛使其易于穿過消化道上皮細胞的黏液層,進而黏附于上皮細胞表面,通過內化作用穿過黏膜上皮侵入基底層進入血液循環進而擴散,通過菌毛及一些非菌毛黏附素黏附于上皮細胞表面。

對機體直接損傷

細胞毒素及細胞因子、活性氧代謝物、尿素酶等毒力因子可直接損傷胃腸道黏膜。螺桿菌可活化還原性輔酶Ⅱ(NADPH)氧化酶,促進O2與NADPH反應產生過氧化氫、超氧化基團等活性氧代謝物,進而在酶作用下產生氧自由基最終引起宿主細胞膜的氧化損害;脲酶陽性螺桿菌能通過分解尿素,產生大量氨直接毒害器官黏膜或激活中性粒細胞和炎癥細胞因子引起炎癥反應;Kawasaki等發現,內毒素對噬細胞黏膜細胞具強激活作用,產生腫瘤壞死因等引起機體損傷。

免疫損傷

研究發現,小鼠混合感染嚙齒類螺桿菌和肝螺桿菌比單獨感染肝螺桿菌易產生更嚴重的黏膜免疫應答,最明顯的標志就是產生更多的白介素-10、炎性蛋白10和干擾素C等細胞因子,直接作用于機體,引起損傷。

相關研究

藥學院劉剛課題組發現一類高效的選擇性NOD1拮抗劑用于抑制幽門螺旋桿菌導致的胃炎

2024年12月,清華大學藥學院劉剛課題組設計、合成了一類以2-氯喹唑啉酮為骨架的高活性、高選擇性NOD1拮抗劑,可在體內外抑制炎癥因子的表達與分泌,為幽門螺旋桿菌感染導致的胃炎的治療奠定了基礎。

參考資料 >

螺桿菌屬及其致病性研究.www.jbjc.org.2025-01-03

健康科普丨什么是幽門螺旋桿菌?.微信公眾平臺.2025-01-03

科普指南|幽門螺桿菌.微信公眾平臺.2025-01-03

..2024-08-01

..2024-08-01

【孟超科普講堂】一場不容忽視的健康隱憂.微信公眾平臺.2025-01-03

細菌大觀園:探索形形色色的細菌種類及其特點.微信公眾平臺.2025-01-03

幽門螺桿菌專題(第7期)| 幽門螺桿菌的發現.微信公眾平臺.2025-01-03

【健康·科普】探尋幽門螺旋桿菌的“前世今生”.微信公眾平臺.2025-01-03

藥學院劉剛課題組發現一類高效的選擇性NOD1拮抗劑用于抑制幽門螺旋桿菌導致的胃炎.www.tsinghua.edu.cn.2025-01-03

生活家百科家居網