醫學微生物學/病原性真菌
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真菌(Fungus)在生物學分類上屬於藻菌植物中真菌超綱,具真核細胞型的微生物,它們在自然界分布廣泛,絕大多數對人有利,如釀酒、制醬,發酵飼料,農田增肥,製造抗生素,生長蘑茹,食品加工及提供中草藥藥源(如靈芝、茯苓、冬蟲夏草等,都是真菌的產物或本身或利用真菌的作用所製備的)。對人類致病的真菌分淺部真菌和深部真菌,前者侵犯皮膚、毛髮、指甲,為慢性,對治療有頑固性,但影響身體較小,後者可侵犯全身內臟,嚴重的可引起死亡。此外有些真菌寄生於糧食、飼料、食品中,能產生毒素引起中毒性真菌病。
目錄 |
一、生物學性狀
(一)形態結構
真菌形態分單細胞和多細胞兩類;單細胞真菌主要為酵母和類酵母菌(如隱球菌、念珠菌)呈圓形或橢圓形。多細胞真菌由菌絲和孢子組成,菌絲分枝交織成團形成菌絲體(Mycelium),並長有各種孢子,這類真菌即一般稱為黴菌(Mold)。
真菌細胞結構比細菌複雜,細胞壁缺乏構成細菌胞壁的肽聚糖,其堅韌性,主要依賴於多聚N-乙醯基葡萄糖構成的甲殼質(Chitin)。並含葡聚糖,甘露聚糖及蛋白質,某些酵母菌還含類脂體。細胞內有較為典型的核結構和細胞器。
(二)培養特性
真菌能分泌酶使有機物降解成可溶性營養成分,吸收至細胞內進行新陳代謝。大多數真菌營養要求不高,在沙保氏培養基(Sabouraud's smedium 含4%葡萄糖 1.0%蛋白腖 pH4.0~6.0 ),22~28℃生長良好。大多於1~2周出現典型菌落。真菌菌落一般有三種類型。
1.酵母型菌落,為單細胞真菌的菌落,形態與一般細菌菌落相似,以出芽形式繁殖,如新型隱珠菌。
2.類酵母型菌落,外觀似酵母菌落,但可見伸入培養基中的假菌絲,它是由伸長的芽生孢子形成,如白色念珠菌。
3.絲狀菌落,為多細胞真菌的菌落,由許多菌絲體組成。菌絲多數有隔分成多個細胞稱有隔菌絲,有的菌絲無隔,稱無隔菌絲。部分菌絲伸入培養基中吸收營養和水分,稱營養菌絲;另一部分菌絲向空間生長稱氣中菌絲,能產生孢子的氣中菌絲稱生殖菌絲。有些真菌的氣中菌絲形狀特殊,呈球拍狀、螺旋狀、鹿角狀等是各種皮膚絲狀菌鑒別的依據之一。(見圖20-1)絲狀菌落呈棉絮狀、絨球狀、粉末狀或石膏粉樣,在下面和背面可顯示各稱不同色素。
圖20-1 皮膚絲狀菌的孢子及菌絲形態
有些真菌在不同寄生環境和培養條件下出現兩種形態,稱二相性真菌,即在機體內或含血培養中37℃孵育,呈現酵母型菌落,而在沙保氏培養基上室溫孵育,則形成絲狀菌落。如莢膜組織胞漿菌、皮炎芽生菌等。
病原性真菌大多以出芽,分枝和斷裂或形成無性孢子等無性生殖方式進行繁殖。近年發現不少病原性真菌除無性生殖外,具有性生殖階段,如孢子絲菌,皮炎芽生菌,莢膜組織胞漿菌、石膏樣小孢子菌等。孢子含有性孢子和無性孢子兩類。有性孢子是通過不同細胞配合(質配或核配)後生長發育形態的。可分為卵孢子(oospore)、子囊孢子(Ascospore)、接合孢子(Zygospore)、擔子孢子(Basidiospoe)。無性孢子是病原性真菌傳播和延續後代的主要方式,無性孢子分葉狀孢子和分生孢子二個類別,葉狀孢子系從菌絲細胞直接形成的孢子,如芽生孢子(Blastosporne)、厚膜孢子(Chlamydospore)、及關節孢子(Arthrospore)。分生孢子由生殖菌絲末端分裂收縮而成,如大分生孢子(Marcroconidia)、小分生孢子(Microconidia)及孢子囊孢子(Sporagiospore)(見20-2、20-1)不同真菌產生不同形態的孢憶是鑒定真菌的依據之一。
圖20-2 真菌的無性孢子 | ||
1. 分生孢子 | 2. 葉狀孢子 | 3. 孢子囊孢子 |
(三)變異
真菌易發生變異,在人工培養基中多次傳代或孵育過久,可出現形態結構,菌落性狀,色素及毒力等改變,用不同的培養基或不同溫度培養真菌,其性狀都有改變。
(四)抵抗力
真菌對乾燥、陽光、紫外線及一般化學消毒劑有耐受力,但充分暴露於陽光,紫外線及乾燥情況下大多數真菌可被殺死,且對2.5%碘酒,10%福爾馬林都敏感,一般可用福爾馬林薰蒸被真菌感染的房間。對熱敏感,一般60℃1小時可殺死真菌菌絲和孢子。
二、致病性與免疫性
(一)致病性
真菌引起的疾病大致包括
1.真菌性感染主要是外源性感染,淺部真菌有親嗜表皮角質特性,侵犯皮膚、指甲及鬚髮等組織,頑強繁殖,發生機械刺激損害,同時產生酶及酸等代謝產物,引起炎症反應和細胞病變。溶部真菌,可侵犯皮下,內臟及腦膜等處,引起慢性肉芽腫及壞死。
2.條件性真菌感染主要是內源性感染(如白色念珠菌),亦有外源性感染(如麴黴菌),此類感染與機體抵抗力,免疫力降低及菌落失調有關,常發生於長期應用抗生素、激素、免疫抑制劑、化療和放療的患者。
3.過敏性真菌病系在各種過敏性或變態反性疾病中,由真菌性過敏原(如孢子抗原)引起過敏症,如哮喘,變態反應性肺泡炎和癬菌疹等。
4.真菌毒素中毒症(Mycotoxicosis)真菌毒素已發現100多種,可侵害肝、腎、腦、中樞神經系統及造血組織。如黃曲霉素可引起肝臟變性,肝細胞壞死及肝硬化,並致肝癌。實驗證明,用含0.045PPM黃曲霉素飼料連續餵養小白鼠,豚鼠、家兔等可誘生肝癌,桔青黴素可損害腎小管,腎小球發生急性或慢性腎病。黃綠青黴素引起中樞神經損害,包括神經組織變性,出血或功能障礙等。某些鐮刀菌素和黑葡萄穗素主要引起造血系統損害,發生造血組織壞死或造血機能障礙,引起白細胞減少症等。
(二)免疫性
1.非特異性免疫人類對真菌感染有天然免疫力。包括皮膚分泌短鏈脂肪酸和乳酸的抗真菌作用,血液中轉鐵蛋白(Transferrin)擴散至皮膚角質層的抑真菌作用;中性粒細胞和單核巨噬細胞的吞噬作用,以及正常菌群的拮抗作用。且許多真菌病受生理狀態影響,如嬰兒對念珠菌病易感,學齡前兒童易患頭癬。
2.特異性免疫真菌感染中細胞免疫是機體排菌殺菌及復原的關鍵,T細胞分泌的淋巴因子對加速表皮角化和皮屑形成,隨皮屑脫落,將真菌排除;以T細胞為主導的遲髮型變態反應引起免疫病理損傷能局限和消滅真菌,以終止感染;一般DTH反應強度與體內菌量呈反比,如DTH陰性則菌量增加,病情嚴重,而經治療又轉陽性,說明治療見效,預後良好。體液免疫對部分真菌感染有一定保護作用,如特異性抗體可阻止真菌轉為菌絲相以提高吞噬細胞的吞噬率;抗白色念珠菌抗體與菌表面甘露醇蛋白質複合物結合,阻止本菌粘附宿主細胞;全身性白色念珠菌感染,儘管其遲髮型變態反應陽性,或通過被動轉移致敏淋巴細胞,還必須同時輸入特異抗體才起保護作用。而DTH陰性者即使有抗體,不能引起保護作用,表明抗體須在具有良好的細胞免疫基礎的機體內才發生保護作用。
三、微生物學診斷
(一)直接檢查
是最簡單而重要方法,淺部感染真菌的病變標本如毛髮、皮屑、甲屑置玻片上,滴加10%KOH,覆蓋玻片微熱熔化角質層,再將玻片壓緊,用吸水紙吸去周圍多餘鹼液,在顯微鏡下觀察,見皮屑甲屑中有菌絲,或毛髮內部或外部有成串孢子,即可初步診斷為癬菌感染,但不能確定菌種。深部感染真菌標本如痰,腦脊液亦可做塗片用革蘭氏染色(白色念珠菌)或愚汁負染色(隱球菌)觀察形態特徵。
(二)培養檢查
本法可確定菌種,輔助直接檢查不足,通常用沙保氏培養基(22~28℃),深部真菌可用血瓊脂或腦心葡萄糖血瓊脂37℃培養,或根據不同菌種運用不同培養基,如孢子絲菌可用胱氨酸血液葡萄糖瓊脂,必要時運用鑒別培養基和生化反應,同化試驗等進行鑒定。
(三)免疫學試驗
近年來有許多方法用於檢測深部感染真菌的抗體,作輔助診斷莢膜組織胞漿菌、念珠菌、麴黴菌。但系統性感染患者常因免疫功能降低不出現抗體;而且許多真菌間抗原性有交叉反應;有的產生抗體後維護時間較長,正常人群中有一定比例的陽性率,則必須結合臨床情況分析結果才能作出恰當的診斷。
由於上述檢測抗體受到許多因素的限制,及深部真菌感染時,早期培養陽性率甚低,晚期則多於失去治療時機,因此用免疫學方法從血清或其他部位檢測真菌抗原,對早期診斷具有重要意義。如乳膠凝集法檢測新型隱球菌病患者的莢膜多糖抗原,ELISA法檢測白色念珠菌感染者的甘露聚糖抗原及免疫熒光法檢測孢子絲菌病患者的可溶性抗原等,均為早期,快速、特異的診斷方法。
(四)動物試驗
其些真菌對實驗動物有致病性,如皮炎芽生菌,球孢子菌可在小白鼠,豚鼠體內生長,白色念珠接種家兔小白鼠可發生腎臟膿腫致死。
四、防治原則
真菌感染尚無特異預防,主要注意公共衛生和個人衛生,碘化物治療孢子絲菌病、毛霉菌病有一定療效。制黴素、灰黃黴素、克霉唑(三苯甲霉唑)等外用或內服過癬症和白色念珠菌病等有較好療效。近年服道5-氟胞嘧啶(5-FC)治療單細胞真菌感染療效顯著。二性黴素B可用於深部全身真菌感染。
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