病原細菌 (英語:pathogenic bacteria )又称病原菌 ,特指能导致傳染病 的细菌 病原體 。本條目主要針對會造成人類傳染病 的病原細菌。
大部份的細菌是無害,甚至是有益的,不過有些細菌是病原体 。像結核 就是疾病总量 最高的細菌性疾病之一,是由結核桿菌 所傳染,每年死亡人數約二百萬人,大部份位於撒哈拉以南非洲 。許多重要的疾病也是由病原細菌造成的,像肺炎 就是由鏈球菌屬 及假單胞菌 造成,而食物中毒 可能是由志賀氏菌屬 及沙門氏菌屬 引起。像破傷風 、伤寒 、白喉 、梅毒 及麻风病 都是由病原細菌引起的疾病。病原細菌也是開發中國家高婴儿死亡率 的原因之一[ 1] 。
疾病和微生物之間的因果关系 可以用柯霍氏法則 來判斷。
疾病
每種病原細菌都有其特殊的作用,會使感染的人出現特定的症狀,不過也有些人在感染後不會出現症狀。免疫受損的人比較容易因致病菌而罹患疾病。
對病原細菌的耐受程度
有些病原細菌要在特定的條件下才會导致疾病,例如由皮膚上的傷口或性活動進入體內,或是在抵抗力較差的情形下進入人體。
鏈球菌屬 及葡萄球菌屬 屬於常見的人類微生物群系 ,一般會在人體的皮膚或鼻咽部位,不過這些細菌也可能造成皮膚的感染,這些病菌也可能造成敗血症 、肺炎 及脑膜炎 ,若嚴重的話,會導致系統性的發炎反應,造成大规模的血管舒张,休克和死亡[ 2] 。
其他病原細菌是机会性感染 ,一般會在免疫抑制 或是囊腫性纖維化 的人身上發病。這類的病原細菌有綠膿桿菌 、洋蔥伯克氏菌 及鳥型結核菌 等[ 3] [ 4] 。
細胞內寄生物
專性細胞內寄生物 (如披衣菌 、埃利希体属 及立克次体 )可以只在其他的細胞內生長及複製,這類的細胞內感染可能無症狀 ,有一段疾病潜伏期 ,像造成斑疹傷寒 及落磯山斑點熱 的立克次体就是這種例子。
衣原體屬 也是細胞內寄生物 ,會造成肺炎 、泌尿道感染 ,也可能造成及冠狀動脈疾病 [ 5] 。
其他細胞內寄生物有沙門氏菌屬 、奈瑟菌屬 、分枝桿菌屬 、軍團菌屬 及鼠疫桿菌 等,這些細菌可以在細胞內生存,也可以在宿主細胞以外生存。
特定組織的感染
以下是一些病原細菌所造成,特定組織的疾病。
機制
營養
鐵是人類需要的營養素之一,大多數細菌成長也需要鐵。為了可以獲得鐵質,有些細菌會分泌稱為嗜铁体 的蛋白質,其和鐵的結合力比輸鐵蛋白更強,以便奪取輸鐵蛋白上的鐵。只要嗜铁体和铁的錯合物形成後,細菌表面會有嗜铁体的受體,因此可以將鐵帶進細菌細胞內[ 13] 。
對細胞的直接破壞
只要病原細菌入侵細胞內,會利用細胞內的養份,並將代謝產物排至細胞內,因此會造成直接的破壞。若病原細菌在細胞內繁殖及分製,細胞會破裂,會釋出病原細菌。像大腸桿菌 、志賀氏菌屬 、沙門氏菌屬 及淋球菌 等細菌會引發宿主的上皮細胞以吞噬作用 吞噬這些病菌,之後,病原細菌會破壞細胞,並且以逆吞噬作用的方式離開此細胞,進入其他細胞。有些病原細菌會分泌酵素來穿透宿主細胞,本身即為一種破壞[ 13] 。
產生毒素
毒素是一些微生物產生的有毒物質,一般和病原細菌致病的特性有關。内毒素 是革蘭氏陰性菌 外膜的脂多糖 ,當细菌裂解時會釋放内毒素,這也是為何抗生素治疗后,一開始症狀會加重,這是因為细菌死亡,釋放出内毒素。外毒素 是細菌成長及代謝時釋放的蛋白質,在革蘭氏陽性菌 中較常見,當细菌死亡、细胞膜破裂時會釋出外毒素。外毒素的效果會隨所在組織而不同,一般會破壞細胞的特定部份,或是抑制代謝機能的進行。已知有毒物質中,有些最毒的就是外毒素,例如只要1 mg的肉毒桿菌毒素 就可以殺死百萬隻天竺鼠,這類的疾病常是因為外毒素造成,而不是因為病原細菌本身所造成[ 13] 。
治療
细菌感染會用抗细菌药 來治療,若藥物可以傷死細菌,則會分類為杀菌剂 ,若只是抑制細菌的成長,則算是抑菌劑 。抗细菌药有許多不同的種類,每一類會抑制 一種會細菌和宿主不同的生物作用。例如氯霉素 和四環黴素 會抑制细菌的核糖体 ,但不會抑制結構不同的真核细胞 核糖体,因此只對細菌有毒性[ 14] 。抗细菌药除了用在治療人類疾病外,也可以用在精耕细作 以促進動物的成長,不過兩種用法都會增加細菌繁殖過程的抗生素抗藥性 ,使細菌快速成長[ 15] 。噬菌體療法 也可以處理特定的細菌感染[ 16] 。感染也可以藉由消毒剂 的方式避免,例如在注射器的針頭刺入皮膚之前,先將皮膚清毒,並且適當的處理料留置导管。像外科及牙科的器械也會經過殺菌 處理以減少感染。像漂白水 等消毒劑 可以去除物體表面的細菌或其他致病源,防止物體表面的污染,也避免造成感染。食物在加熱到超過73 °C (163 °F),可以去除大部份的細菌。
病原細菌對應的屬及其微觀特徵
細菌中有許多属 都含有病原細菌,其中有一些特徵有助於病原細菌的分類,以下的是部份的列表。
病原細菌及其臨床特徵
以下是一些病原細菌的臨床特徵及治療方式。
参阅
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