复旦大学：《人体的社交网络——共生微生物》课程教学资源（课件讲义）Bacteroides fragilis 脆弱拟杆菌与人体健康（刘晶）

脆弱拟杄菌 Bacteroides fragilis Jing Liu(刘晶),PhD MOH&MOE Key Lab of Medical Molecular Virology Shanghai Medical college, Fudan University 复旦大学上海医学院分子病毒学教育部/卫生部重点实验室

脆弱拟杆菌 Bacteroides fragilis Jing Liu (刘晶), Ph.D MOH&MOE Key Lab of Medical Molecular Virology Shanghai Medical College, Fudan University 复旦大学上海医学院分子病毒学教育部/卫生部重点实验室

Bacteroides fragilis 口概述 口生物学特性与疾病相关性 口健康相关性 口文献报告

Bacteroides fragilis 2  概述  生物学特性与疾病相关性  健康相关性  文献报告

Taxonomy 真细菌 Eubacteria 放线菌门 Actinobacteria放线菌纲放线菌目 棒状杆菌亚目 分枝杆菌科 长链分枝酸,抗酸阳性 诺卡菌科 中长分枝酸,抗酸弱阳性 棒状杆菌科 丨短链分枝酸,抗酸阴性 放线菌亚目放线菌科 链霉菌亚目链霉菌科无分枝酸,抗酸阴性 厚壁菌门 Firmicutes 杄菌纲Bacⅷ:葡萄球菌,链球菌,乳杄菌科,肠球菌科,芽孢杄菌,李斯特菌 ·荚膜梭菌纲 Clostridia 柔膜菌纲 Mollicutes:支原体,脲原体无细胞壁,质膜含胆固醇 变形菌门 Proteobacteria α-变形菌纲:立克次体目,巴通体,布鲁菌 β-变形菌纲:奈瑟菌,伯克菌,鲍特菌 γ-变形菌纲:肠杆菌科,嗜血杆菌,军团菌,不动杆菌,假单胞菌,弧菌 G E-变形菌纲:螺杆菌,弯曲菌 梭杆菌门 Fusobacteria 螺旋体门 Spirochaetes 衣原体门 chlamydiae 拟杆菌门 Bacteroidetes 拟杆菌纲拟杄菌目:卟啉单胞菌科,普雷沃菌科,拟杆菌科拟杄菌属

Taxonomy 3 • 真细菌Eubacteria • 放线菌门Actinobacteria 放线菌纲放线菌目 • 棒状杆菌亚目 • 分枝杆菌科 • 诺卡菌科 • 棒状杆菌科 • 放线菌亚目放线菌科 • 链霉菌亚目链霉菌科 • 厚壁菌门Firmicutes • 杆菌纲Bacilli：葡萄球菌，链球菌，乳杆菌科，肠球菌科，芽孢杆菌，李斯特菌 • 荚膜梭菌纲Clostridia • 柔膜菌纲Mollicutes：支原体，脲原体 无细胞壁，质膜含胆固醇 • 变形菌门Proteobacteria • -变形菌纲：立克次体目，巴通体，布鲁菌 • -变形菌纲：奈瑟菌，伯克菌，鲍特菌 • -变形菌纲：肠杆菌科，嗜血杆菌，军团菌，不动杆菌，假单胞菌，弧菌 • -变形菌纲：螺杆菌，弯曲菌 • 梭杆菌门Fusobacteria • 螺旋体门Spirochaetes • 衣原体门Chlamydiae • 拟杆菌门Bacteroidetes • 拟杆菌纲拟杆菌目：卟啉单胞菌科，普雷沃菌科，拟杆菌科拟杆菌属 G+ G- 长链分枝酸，抗酸阳性 中长分枝酸，抗酸弱阳性 短链分枝酸，抗酸阴性 无分枝酸，抗酸阴性

Bacteroides genus Bacteroides fragilis group(BFG) C20 species Type species: B. fragilis G", obligate anaerobic(? ), motile or non-motile rods One of the most abundant bacteria in gut flora and feces The most important and most commonly found anaerobes in human infections associated with mortality

Bacteroides genus 4 • = Bacteroides fragilis group (BFG) • ~20 species • Type species: B. fragilis • G-, obligate anaerobic (?), motile or non-motile rods • One of the most abundant bacteria in gut flora and feces • The most important and most commonly found anaerobes in human infections, associated with mortality

Bacteroides fragilis脆弱拟杆菌 拟杆菌属代表种,研究最多 ·人群肠道定植率高,但存在地区、种族等差异 ·肠道菌群中不占明显优势,即使在拟杆菌属中通 常也非优势种,且所占比例受食物组成等因素影响 ·但在肠外厌氧菌感染中最常被分离到 可能是肠外“毒力”最强的肠道菌群成员

Bacteroides fragilis 脆弱拟杆菌 5 • 拟杆菌属代表种，研究最多 • 人群肠道定植率高，但存在地区、种族等差异 • 肠道菌群中不占明显优势，即使在拟杆菌属中通 常也非优势种，且所占比例受食物组成等因素影响 • 但在肠外厌氧菌感染中最常被分离到 • 可能是肠外“毒力”最强的肠道菌群成员

肠道正常菌群肠外机会致病 肠道壁物理损伤(肠道炎症、肿瘤,腹腔手术、 结肠镜检查.) 口肠道菌逸出(混合感染),异位定植于腹腔等处 炎症反应导致脓肿( absces形成 口脓肿增大可致肠梗阻,侵蚀血管可产瘘 口脓肿破裂可导致菌血症,感染扩散 腹腔脓肿中B. fragilis分离率可高达80%

肠道正常菌群肠外机会致病 6  肠道壁物理损伤（肠道炎症、肿瘤，腹腔手术、 结肠镜检查…）  肠道菌逸出（混合感染），异位定植于腹腔等处  炎症反应导致脓肿 (abscess) 形成  脓肿增大可致肠梗阻，侵蚀血管可产瘘  脓肿破裂可导致菌血症，感染扩散 腹腔脓肿中B. fragilis分离率可高达80%

Bacteroides fragilis 口概述 口生物学特性与疾病相关性 口健康相关性 口文献报告

Bacteroides fragilis 7  概述  生物学特性与疾病相关性  健康相关性  文献报告

B. fragilis特殊生物学性状 Aerotolerance耐氧 Spingolipid synthesis鞘脂合成 Low endotoxity LPS低内毒素活性脂多糖 Zwitterionic polysacchride capsule两性离子多糖 荚膜 ·BFT外毒素 · Antibiotic resistance抗生素抗性 口拟杆菌属其它种亦可能具备某些上述性状

B. fragilis 特殊生物学性状 8 • Aerotolerance 耐氧 • Spingolipid synthesis 鞘脂合成 • Low endotoxity LPS 低内毒素活性脂多糖 • Zwitterionic polysacchride capsule 两性离子多糖 荚膜 • BFT 外毒素 • Antibiotic resistance 抗生素抗性  拟杆菌属其它种亦可能具备某些上述性状

细菌与氧 Aerobes and anaerobes Oxygen requirement: terminal oxidase High-affinity oxidase: microxic/anoxic respiration Low-affinity oxidase: oXic respiration Oxygen tolerance: reactive oxygen species(ROs) ROs:O2+e→O2 SoD:22+2H→>H2O2+O2, Catalase:2H2O2→ 2H20+O2 ROs> DNA and protein damage repair

细菌与氧 9 • Aerobes and anaerobes • Oxygen requirement: terminal oxidase • High-affinity oxidase: microxic/nanoxic respiration • Low-affinity oxidase: oxic respiration • Oxygen tolerance: reactive oxygen species (ROS) • ROS: O2 + e  O2 -… • SOD: 2O2 - + 2H+  H2O2 + O2 , Catalase: 2H2O2  2H2O + O2 • ROS  DNA and protein damage repair

细菌与氧 Organisms Aerobic Low-affinity Microaerobic High-affinity ROs Anaerobic Representative species growth growth oxIdase defence growth Obligate aerobes Mycobacterium leprae Microaerophiles Helicobacter pylori Facultative anaerobes*+ Escherichia coli Anaerobes Bacteroides fragilis Aerotolerant anaerobes Streptococcus pneumoniae ligate anaerobes Clostridium tetani ROS, reactive oxygen species. Not all facultative anaerobes have high-affinity oxidases or grow microaerobically. Many obligate anaerobes tolerate transient or low levels of o Morris, R. L and T M. Schmidt (2013). Nat Rev Microbiol 11(3): 205-212

细菌与氧 10 Morris, R. L. and T. M. Schmidt (2013). Nat Rev Microbiol 11(3): 205-212