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腸道致病菌(本科)病毒和微生物第7章腸道桿菌(Enteric第一節(jié)概述bacilli)腸道桿菌是指寄生在人和動物腸道中的大群革蘭氏陰性桿菌,它們?yōu)榧嫘詤捬蹙?屬于腸桿菌科。本科細菌不產(chǎn)生芽孢,形態(tài)相似,但含有多種酶類,故生化反應繁多,根據(jù)它們的特殊構(gòu)造、生化特性和抗原結(jié)構(gòu)等方面的特點,可將腸桿菌科的細菌分為6族13屬。志賀氏菌屬、沙門氏菌屬及部分埃希氏菌屬是人類的重要致病菌。其它各屬細菌大多是腸內(nèi)常居菌或機會致病菌。一、生物學性狀(一)形態(tài)腸桿菌科的細菌皆為革蘭氏陰性的短小桿菌,多數(shù)有周鞭毛,有些菌株有性菌毛可傳遞質(zhì)粒。(二)生化特性生化反應活潑,能分解多種糖類和蛋白質(zhì),形成不同的代謝產(chǎn)物,這都可作為鑒別細菌的依據(jù)。一般說來非致病性的埃希氏菌屬和腸桿菌屬細菌具有B-半乳糖甘酶,而致病性的志賀氏菌屬和沙門氏菌屬細菌無此酶,可利用乳糖發(fā)酵試驗作為鑒別腸道致病菌與非致病菌的重要依據(jù)。(三)抗原構(gòu)造與血清學分型1?抗原構(gòu)造復雜:有菌體(O)抗原、鞭毛(H)抗原和表面(K)抗原三和種。(1)0抗原:脂多糖分子最外層,由重復的低聚糖所組成的聚合體(2)H抗原:是組成細菌鞭毛的蛋白質(zhì)成分,按多肽鏈的氨基酸排列順序及空間構(gòu)型決定鞭毛抗原的特異性。(3)K抗原:是多糖質(zhì),它存在于莢膜或微莢膜中。2.血清學分型是用血清學方法檢查待測菌株細菌表面的特異性群或型抗原,這需要單因子血清做凝集試驗。(四)抵抗力腸桿菌科的細菌無芽孢,對熱力和一般消毒劑的抵抗力都不強。霧化器,是醫(yī)院感染中重要的傳染來源。二、微生物學診斷原則糞便是最常采取的標本,初次分離時,一般采用具有選擇和鑒別性質(zhì)的培養(yǎng)基,如S.S.瓊脂和中國蘭培基。對腸科細菌的鑒定,主要是根據(jù)生化反應。第二節(jié)埃希氏菌屬(Escherichia)大腸埃希氏菌可分為致病性和非致病性兩大類,非致病菌是人和哺乳動物腸道中的正常菌群,且可幫助機體合成維生素B、和大腸菌素(colicins)等,甚至在一定程度上還能阻止外來的K病原體生長、繁殖及引起疾病生物間若失去平衡或因機體過度虛弱或外傷而其它無菌部位時,它們也會乘機侵害,成為機會致病菌。一、致病性(一)致病物質(zhì):1.定居因子(或稱粘附素):為大腸桿菌一種特殊菌毛,抗原性強,可粘附于宿主體腸壁。2.腸毒素分耐熱不耐熱兩種。a不耐熱腸毒素(heatlabileenterotoxin丄T)60°C時30分鐘滅活。與霍亂弧菌外毒病毒和微生物素有80%同源性。分A、B亞單位,A為毒性部分,B為結(jié)合部位,可與腸粘膜上皮細胞膜表面GM1神經(jīng)節(jié)苷脂結(jié)合,使ATP轉(zhuǎn)化為cAMP。b耐熱腸毒素(heatstableenterotoxin,ST)100°C20分鐘仍有活性。分a、b兩個活性部分,其中以后者為主。作用是使cGMP升高。(二)所致疾?。?.腹瀉1.產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌(enterotoxigenticE.coli簡稱ETEC):主要引起兒童和旅游者腹。產(chǎn)生兩種腸毒素即不耐熱毒素(簡稱LT)和耐熱毒素(ST)°LT分子量大,其致病機制與霍亂弧菌腸毒素的作用相似,ST的分子量小。ST引起腹瀉的機制,是活化了細胞上的鳥苷酸球化酶ETEC的致病,與它具有菌毛亦有關(guān)。 2.腸致病性大腸桿菌(EPEC):主要引起嬰兒腹瀉,嚴重者可致死。成人多為帶菌者。3.腸侵襲性大腸桿菌(EIEC)引起較大的兒童和成人腹瀉。引起類似痢疾癥狀的炎癥、潰瘍和腹瀉。4.腸出血性大腸桿菌(EHEC):產(chǎn)志賀毒素樣細胞毒素,主要引起血性便。主要菌型是O157:H7特點致病機理腹瀉類型易感人群ETECLT、ST水瀉嬰兒和成人EPEC水瀉嬰兒EIEC侵襲腸粘膜細胞菌痢樣成人和兒童EHEC產(chǎn)志賀樣毒素血性便成人兒童(二)腸外感染(化膿性炎癥)大腸埃希氏菌可由外部侵入,但更多的是內(nèi)源性感染。主要引起尿道感染和腹腔臟器感染。人體的局部或全身抵抗力降低是自身感染的重要條件。二、免疫性主要靠機體的非特異性防御功能,包括維持腸道中正常菌群的平衡。三、衛(wèi)生細菌學檢驗的指示菌1.大腸菌值是指能檢出大腸菌的最小樣品量(ml)。大腸菌指數(shù)是指1000ml樣品中檢出的大腸菌群數(shù),衛(wèi)生部規(guī)定的飲水衛(wèi)生標準是大腸菌值333,大腸菌指數(shù)3。2.細菌總數(shù)測定即檢測每毫升或每克樣品中所含細菌總數(shù)。第三節(jié)沙門氏菌屬(Salmonella)是人和動物的常見病原菌,可以引起人類多種疾病如胃腸炎、腸熱癥、局灶性感染等。一、生物學性狀(一)形態(tài)染色:革蘭氏陰性桿菌,無芽孢,均有周鞭毛,能運動,可與痢疾桿菌屬區(qū)別。(二)培養(yǎng)及生化特性:普通培養(yǎng)基上膽鹽培養(yǎng)基上,接種在SS鑒別培養(yǎng)基上均生長良好。(三)抗原構(gòu)造與分組分型1.菌體(O)抗原:能耐煮沸2小時以上,不被乙醇、衡酸及0.1%苯酚破壞。將沙門氏菌與相應的抗菌體抗原的免疫血清混合時,可出現(xiàn)顆粒狀凝集。2.鞭毛(H)抗原:不耐熱,乙醇、稀酸處理易失去其抗原性。3.表面抗原:或稱K抗原,①Vi抗原(毒力抗原):是包在菌體O抗原外層的一種微莢膜成分;②M抗原(粘液抗原):可阻止O抗原與相應抗體不發(fā)生凝集反應;③S抗原:是一種表面抗原,可被鹽酸破壞,故與O抗原不同病毒和微生物二、致病性與免疫性(一)致病因素1.侵襲力具有毒性的沙門氏菌可透入腸上皮細胞并侵入皮下組織。然后細菌在吞噬細胞內(nèi)不被消毀,甚至繁殖,且可免受體液中特異抗體的作用,這點可能與Vi抗原有關(guān)。2.內(nèi)毒素沙門氏菌屬有較強的內(nèi)毒素,可引起發(fā)熱、自細胞的變化、休克以及激活補體系統(tǒng)等多種生物學效應。3.腸毒素有幾種沙門氏菌能產(chǎn)生腸毒素,急性腸炎。(二)所致疾病1.傷寒與副傷寒此兩癥統(tǒng)稱為腸熱癥,主要是由于傷寒沙門氏菌和甲、乙、丙型副傷寒沙門氏菌引起。病毒經(jīng)口傳入如示被胃酸殺死則可進入小腸,首遷被腸粘膜上皮細胞胞飲,然后進入腸粘膜因有層及粘膜下層中繁殖,白細胞及巨噬細胞吞噬。有毒力,無特異免疫力,成立傳染的首要條件。經(jīng)7~10天潛伏期,增殖的細菌可經(jīng)門靜脈或胸導管進入血流,形成初次菌血癥,病人癥狀不明顯,再被各處網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)細胞吞噬,并在該處細胞內(nèi)生長繁殖,可感到疲乏、不適。1~3星期潛伏期后,再次大舉進入血流形成第二次菌血癥,病人癥狀明顯發(fā)熱、畏寒及白細胞總數(shù)減少等。體溫呈階梯形上升,脾肝大。發(fā)病至第一病周末,菌血癥達最高峰,體內(nèi)已開始產(chǎn)生抗體,病人胸腹部皮膚上出現(xiàn)淺紅色的皮疹(玫瑰疹),釋放更多內(nèi)毒素,全身中毒癥狀明顯。病后第二、三周,病菌隨膽汁排入腸道,部分菌隨烘便排出體外,部分菌再次侵入腸壁淋巴組織,生成典型的傷寒潰瘍,可能因機體的T淋巴細胞已被本菌抗原致敏,當再次接角本菌抗原時,即發(fā)生劇烈的遲發(fā)型過敏反應所致??沙掷m(xù)排菌3周~3個月,稱恢復期帶菌者;少數(shù)人(約2~3%)可排菌1年以上。2.急性胃腸炎細菌性食物中毒,常因吃入未充分煮熟的帶有大量病菌的病畜或病禽的肉蛋而感染。菌型多為鼠傷寒、豬霍亂和腸炎沙門菌。本病潛伏期短,約在食后1~3日內(nèi)發(fā)病。吃下大量細菌和釋放出大量內(nèi)毒素刺激腸壁,出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉及發(fā)熱等急性胃腸炎病狀。3.敗血癥大多由豬霍亂沙門氏菌引起。菌進入腸道后,迅速侵入血流,散布全身,在不同部位引起化膿性病灶,如內(nèi)臟膿腫。多見于兒童和原有慢性疾患病人。(三)免疫性傷寒和副傷寒病后可獲得牢固的免疫力,細胞免疫為主,體液免疫為輔。細胞免疫主要靠巨噬細胞增強了殺滅胞內(nèi)菌的功能。體液免疫抗體(IgG)起一定保護作用,于第2周出現(xiàn),3-4周大增,但高低與病情不成正比。三、微生物學檢驗(一)病原菌的分離培養(yǎng)1.采取檢材:不同的病癥及病程采取不同標本。傷寒和付傷寒通常在第1~2周內(nèi)采取血液,2~3周采取糞便及尿分離病菌,各病期均可取骨髓培養(yǎng)。第一周末開始可采血分離血清測定特異抗體(肥達氏試驗)2.病菌分離培養(yǎng)鑒定先接種膽汁肉湯行增菌培養(yǎng)。中國蘭和SS平皿。(1)初步鑒定于雙糖鐵基和尿素、靛基質(zhì)及動力培養(yǎng)基。(2)菌型鑒定(二)測定抗體-肥達氏試驗(widaltest)患傷寒或付傷寒時,于發(fā)病1周后血清中可出現(xiàn)抗肥達氏試驗(widal體,自第2周后抗體效價逐步增高。愈后血中抗體可持續(xù)數(shù)月,肥達氏試驗通常是用傷寒沙門菌的“O”抗原、“H”抗原和甲型、乙型付傷寒沙門氏菌H抗原診斷菌液與病人血清作定量凝集試驗,檢查病人血清中有無相應的抗體。運用Widal氏試驗診斷沙門氏菌病時,應注意病毒和微生物下列門題:1.了解正常人抗體水平2.辨別非特異性回憶反應3.掌握診斷原則⑴血清抗“O”凝集效價須高于1:80以上、抗“H”大于1:160,才診斷意義。若H高O不高,可能是曾受預防接種或非特異性回憶反應;若O高H不高,可能是感染早期或其他沙門菌感染引起的交叉反應。(2)抗H及抗O抗體又須隨病程逐漸升高達4倍以上方能確定診斷。(3)血中抗Vi抗體效達1:20或以上可診斷為帶菌者。四、特異防治應切斷傳播途徑、及時發(fā)現(xiàn)病人與檢出帶菌者,平時應普遍進行菌苗接種?,F(xiàn)在應用口服減毒活菌苗效果顯著,可以增強人群的特異性免疫力。對傷寒的治療以氯霉素、合霉素最有效。第四節(jié)志賀氏菌屬(Shigella)痢疾桿菌(dysenterybacillus)屬于志賀氏菌屬(Shigella),又稱志賀氏菌,能引起細菌性痢疾(簡稱菌痢)。在幼兒尚可因其毒素引起中毒性菌痢,病死率甚高。一、生物學性狀(一)形態(tài)染色為革蘭氏陰性桿菌,無鞭毛,不能運動,多數(shù)菌具有菌毛,某些光滑型菌株有微莢膜。(二)培養(yǎng)特性在S.S?瓊脂及中國蘭玫瑰酸瓊脂等鑒別培養(yǎng)其上。(三)生化反應與分組本菌能分解葡萄糖產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。(四)抗原構(gòu)造與分組分型都有O抗原,有些還有K抗原。根據(jù)與O抗原免疫血清的凝集試驗和三種糖發(fā)酵試驗可將痢疾桿菌分為四組A組痢疾志賀菌:包括10個血清型??乖煞謫渭?除2型和10型外各型細菌均具有特異性的型抗原B組福氏志賀菌:有13個血清型抗原構(gòu)造復雜,具有組抗原和型抗原。C組鮑氏志賀菌:有15個血清型,各型間無交叉凝集。D組:宋內(nèi)氏志賀菌:只有一個血清型,分為二相,I相為S型(光滑型),11相為R型(粗糙型)。目前我國以福氏菌最常見。(五)抵抗力本菌較其他腸道桿菌的抵抗力為弱,對酸尤為敏感。它耐寒,在冰凍中可存活三個月。在蒼蠅體表可生存2天,腸內(nèi)可存活9~10天在水中可存活數(shù)小時到一周,在水果、蔬菜中可存活25天,在手指上能活3小時,夏天且可在食品中繁殖。(六)變異性痢疾桿菌對磺胺、鏈霉素及氯霉素等常易產(chǎn)生耐藥性,已被證明與R因子(傳染性耐藥因子)有關(guān)。二、致病性與免疫性(一)致病因素一病毒和微生物志賀氏菌致病主要靠侵襲力和內(nèi)毒素的作用,個別菌株能產(chǎn)生外毒素。1.侵襲力志賀氏菌靠菌毛粘附在回腸末端和結(jié)腸粘膜上皮細胞上生長繁殖,繼而釋放內(nèi)毒素毒害腸壁,引起痢疾癥狀,因此侵襲力是決定致病力的首要因素,很少入血。具有表面K抗原的志賀氏菌,致病力一般較強。2.內(nèi)毒素各型志氏菌都有強烈的內(nèi)毒素,作用于腸壁(a)提高通透性,促進內(nèi)毒素吸收,引起中毒休克癥狀;(b)破壞粘膜,形成潰瘍,排膿血便;(3)干擾腸壁植物神經(jīng),功能紊亂、痙攣以直腸括約肌最明顯,引起腹痛、里急后重。3.外毒素A組志賀氏菌中的I型志賀氏痢疾桿菌和II型施密斯氏痢疾桿菌,還產(chǎn)生毒性很強的外毒素,稱神經(jīng)腸毒素(志賀氏毒素),化學成分為蛋白質(zhì),不耐熱,加熱75?80C。1小時即破壞。它既有腸毒素的性能,可刺激腸壁引起腹瀉,神經(jīng)毒素的作用能刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起腦膜刺激癥狀和昏迷。(二)致病性1.急性菌痢志賀氏菌隨同飲食入口后,若未被胃酸殺死,則到達結(jié)腸,靠菌毛粘附于腸粘膜上,急性菌痢。表現(xiàn)腸粘膜及粘膜下層充血、水腫和中性粒細胞浸潤,并有假膜形成;同時由于內(nèi)毒素的毒害導致上皮細胞壞死、變性、脫落,形成表淺性潰瘍和出血,痢疾膿血便。腸蠕動增強,腸腺分泌增多,肌肉痙攣,尤以直腸和肛門括號約肌最明顯,因而出現(xiàn)腹痛、里急后重等癥狀。2.慢性菌痢病程超過2個月。急性菌痢如治療不及時或恢復期飲食不當、受涼。往往可轉(zhuǎn)為慢性菌簡或成為帶菌者。患者及帶菌者都是痢疾的重要傳染源。3.中毒性菌痢多見于小兒,各型志賀氏菌者可發(fā)生,常在消化道癥狀未明顯表現(xiàn)前就出現(xiàn)全身性中毒癥狀,主要是內(nèi)毒素造成機體前就出現(xiàn)全身性中毒癥狀,是內(nèi)毒素造成機體微循環(huán)障礙,引起內(nèi)臟淤血,周圍循環(huán)衷竭,導致心力衷竭、腦水腫、急性腎功能衷竭,出現(xiàn)彌漫性轎管內(nèi)凝血(DIC),病情兇險,病死率甚高。(三)免疫力一是腸道內(nèi)“正常菌群”對志賀氏菌有拮抗作用,當腸道內(nèi)“正常菌群”失調(diào),即容易遭受痢菌感染。另一是體液免疫作用,主要是腸道內(nèi)產(chǎn)生分泌型IgA抗體。三、微生物學檢驗(一)標本采送要求應在服藥前,盡早采取膿血便或粘液糞便,立即送檢。(二)病原學檢查菌痢糞便檢驗的程序與沙門氏菌基本相同。(三)熒光抗體快速檢驗本法適用對急性菌痢糞標本的檢查四、特異防治(一)預防原則防止病從口入,提高腸粘膜的免疫防護力。菌苗效果不理想,可用磺胺要、氨芐青霉素、痢特靈等治療。第8章弧菌屬(Vibriol)弧菌共有100多種,廣泛分布于自然界,尤以水中最多見。形態(tài)短小呈弧形或桿狀,菌體一端有鞭毛,能活潑運動,革蘭氏染色陰性。在一般培養(yǎng)基中皆易生長,怕酸嗜鹼,皆有內(nèi)毒素,霍亂弧菌可產(chǎn)生外毒素,能引起人感染的主要有以下幾種:1.霍亂弧菌是能引起人類霍筷病的烈性病原菌。病毒和微生物2.不凝集弧菌發(fā)生輕型霍亂樣腹瀉。3.嗜鹽弧菌(halophilicvibrio)廣泛存在海水及海產(chǎn)品中,其中有一種副溶血弧菌可引起人發(fā)生食物中毒。第一節(jié)霍亂弧菌(Vibriocholerae)1.經(jīng)典生物型(classicalbiotype)是真霍亂弧菌2.埃爾托生物型(ElTorbiotype)霍亂弧菌一、生物學性狀(一)形態(tài)學性狀本菌彎曲呈弓,形似逗點狀,長2?4ym,—端有一根長鞭毛,能活潑運動,革蘭氏染色陰性。本菌沒有莢膜和芽胞。(二)培養(yǎng)特性有三大特點。1.生活要求簡單,最適溫度為30。。(10?42C。均可生長)。2.怕酸嗜鹼在pH9?10的環(huán)境中尚能生長,但最適pH為7.6?8.2,通常都用鹼性培養(yǎng)基分離培養(yǎng)。3.生長迅速在1%鹼性蛋白胨水中培養(yǎng)6~8小時生長混濁,在表面形成菌膜。(三).生化反應1.糖發(fā)酵反應霍亂弧菌能發(fā)酵蔗糖、甘露糖等,產(chǎn)酸不產(chǎn)氣,但不分解阿拉伯膠糖。2.V-P試驗大多數(shù)ElTor型霍亂弧菌試驗陽性;3.霍亂紅反應ElTor型和經(jīng)典型霍亂弧菌都能分解蛋白質(zhì),產(chǎn)生靛基質(zhì)、氨和硫化氫。在含有硝酸鹽成分的蛋白胨水中,經(jīng)24小時培養(yǎng)后,本菌又能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽,使亞硝酸鹽與靛基質(zhì)結(jié)合成亞硝基靛基質(zhì),當加入數(shù)滴濃硫酸時,即出現(xiàn)薔薇色,稱為霍亂紅反應。本反應并非霍亂弧菌所特有,凡能產(chǎn)生靛基質(zhì)及還原硝酸鹽的細菌均可產(chǎn)生。(四)抵抗力本菌的特點是怕酸嗜鹼。對一般理化因素的抵抗力不強加熱55U10分鐘即死,在1%石碳酸液中5分鐘內(nèi)全部被殺滅。對各種常用消毒劑都敏感,如1份漂白粉加4份水衡釋處理病人排泄物、嘔吐物或利余食物,經(jīng)1小時,都可達到消毒的目的。對大多數(shù)抗菌素,不敏感。ElTor型霍亂弧菌對外界環(huán)境因素的抵抗力較強。(五)抗原構(gòu)造與分型本菌含有鞭毛(H)抗原及菌體(O)抗原。菌體O抗原特異性高,是鑒定霍亂弧菌和血清學分型的基礎(chǔ)。鞭毛抗原為各種弧菌所共有,特異性低,根據(jù)各種弧菌O抗原特性的不同,可將弧菌分為六組,即O-I抗原,同屬于O-I組,在O-I抗原中又分為A、B、C三種抗原成分。A是共同的組特異性抗原,B、C是不同的型特異性抗原。用凝集吸收試驗,可將O-I組弧菌再分成三個亞型,即AC-稻葉型(原型),AB-小川型(異型)和ABC-彥島型(又稱中間型)。真霍亂弧菌與副霍亂弧菌所含的抗原完全相同。(六)噬菌體分型主要用于區(qū)分典型真霍亂弧菌與Eltor型副霍亂弧菌。(七)溶血性能經(jīng)典型霍亂弧菌一般不溶解羊紅血球,而ElTor型副霍亂弧菌一般皆能溶血,通常用溶血試驗鑒別,但近來發(fā)現(xiàn),副霍亂弧菌的溶血性質(zhì),可以發(fā)生改變。(八)毒素及酶兩型霍亂弧菌都含內(nèi)毒素,其性質(zhì)及作用與一般革蘭氏陰性桿菌的內(nèi)毒素相似。又皆產(chǎn)生不耐熱和不耐酸的外毒素,稱為霍亂腸毒素,有抗原性,霍亂腸毒素是蛋白質(zhì),分子量為病毒和微生物84,000它是由1個分子量為27,000的A(H)亞單位與4-6個B亞單位聚合體非共價結(jié)合而成,其分子的空間構(gòu)型是以A亞單位又由兩條肽鏈組成,即大的A1肽鏈和小的A2肽鏈,其分子量分別為20,500和7500,兩者以肽鏈與巰基鍵共價結(jié)合而連接。A1片段為毒素的活性中心,A2片段在霍亂腸毒素作用于靶細胞前,具有穩(wěn)定A亞單位復合物的作用及協(xié)助A1片段進入細胞。B亞單位沒有毒性,具有膜結(jié)合位點,能與細胞膜受體結(jié)合,使毒素分子因定在細胞模上,有助A亞單位進入細胞,發(fā)揮激活腺苷環(huán)化酶的功能,使cAMP增高,一起腹瀉。如果用甲醛等破壞中心的A亞單位,只留有四周環(huán)繞的B亞單位,則失去毒性而仍保持其抗原性,即成為無毒的類毒素。兩型霍亂弧菌皆可產(chǎn)生多種酶,其中最主要的是神經(jīng)氨酸酶,又稱受體破壞酶,它能消毀紅細胞及其他細胞面上的受體(即神經(jīng)氨酸)。二、致病性與免疫性(一)致病機理霍亂弧菌經(jīng)口進入胃內(nèi)后,通常很快被胃酸殺死,但當缺少胃酸或因暴飲暴食使胃酸衡釋而降低酸度時,有部分弧菌可以進入小腸,借粘附因子,粘附于腸粘膜,然后在鹼性腸液中大量繁殖?;魜y弧菌缺乏侵襲力,它不侵入血流,主要是粘附于腸粘膜上,只在腸道局部繁殖,產(chǎn)生大量腸毒素、粘液素酶和內(nèi)毒素。霍亂腸毒素作為第一信使,通過B亞單位作用于小腸粘膜上皮細胞與腸腺,并與其細胞膜的受體神經(jīng)節(jié)苷脂(GM1)結(jié)合而起反應,單位的毒性部分A1進入細胞內(nèi)激活細胞膜內(nèi)腺苷環(huán)化酶的活性,使三磷酸腺苷(ATP)轉(zhuǎn)化為環(huán)磷腺苷(CAMP),增高了細胞內(nèi)

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