莢膜
莢膜
莢膜(capsule)是某些細菌表面的特殊結構,是位於細胞壁表面的一層鬆散的粘液物質,莢膜的成分因不同菌種而異,主要是由葡萄糖與葡萄糖醛酸組成的聚合物,也有含多肽與脂質的。如肺炎球菌,邊界不明顯的稱為黏液層(slime layer),如葡萄球菌。莢膜對細菌的生存具有重要意義,細菌不僅可利用莢膜抵禦不良環境;保護自身不受白細胞吞噬;而且能有選擇地黏附到特定細胞的表面上,表現出對靶細胞的專一攻擊能力。
莢膜(capsule)是某些細菌表面的特殊結構,是位於細胞壁表面的一層鬆散的粘液物質,莢膜的成分因不同菌種而異,主要是由葡萄糖與葡萄糖醛酸組成的聚合物,也有含多肽與脂質的。
許多細菌的最外表還覆蓋著一層多糖類物質,邊界明顯的稱為莢膜(capsule),如肺炎球菌,邊界不明顯的稱為黏液層(slime layer),如葡萄球菌。莢膜對細菌的生存具有重要意義,細菌不僅可利用莢膜抵禦不良環境;保護自身不受白細胞吞噬;而且能有選擇地黏附到特定細胞的表面上,表現出對靶細胞的專一攻擊能力。例如,傷寒沙門桿菌能專一性地侵犯腸道淋巴組織。細菌莢膜的纖絲還能把細菌分泌的消化酶貯存起來,以備攻擊靶細胞之用。
莢膜或大莢膜:與細胞壁結合牢固,厚度≥0.2微米的稱為莢膜或大莢膜。如肺炎雙球菌。
微莢膜:與細胞壁結合牢固,厚度<0.2微米的稱為微莢膜。如傷寒沙門菌的Vi抗原。
黏液層(slime layer):疏鬆黏附於細胞表面,邊界不明顯且易被洗脫的稱為黏液層。
糖萼:介於莢膜和黏液層之間的結構稱為糖萼。
多糖:多數細菌的莢膜由多糖組成。多糖的分子組成和構型多樣,令其結構極為複雜,成為血清學分型的基礎。例如肺炎雙球菌,根據其莢膜多糖的抗原性,至少可將其分成85個血清型。
莢膜的含水率在90%~98%,有的細菌的莢膜含多糖(單體為D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖、L-鼠李糖、L-岩藻糖等)。炭疽桿菌含多肽(單體為D-谷氨酸)。巨大芽孢桿菌的莢膜有多糖組成網狀結構,其間隙鑲嵌以D-谷氨酸組成的多肽。有的莢膜含脂類或脂類蛋白複合體。
莢膜的形成與環境條件密切相關。一般在動物體內或含有血清或糖的培養基中容易形成莢膜,在普通培養基上或連續傳代則易消失。有莢膜的細菌在固體培養基上形成粘液(M)型或光滑(S)型菌落,失去莢膜后其菌落變成粗糙(R)型。
莢膜對鹼性染料親和力低,不易著色,可用特殊染色法將莢膜染成與菌體不同的顏色。如用墨汁作負染色,則莢膜顯現更為清楚,先用染料染菌體,然後用墨汁將背景塗黑,即負染色法(亦稱襯托法);採用莢膜特殊染色法可將莢膜染成與菌體不同的顏色。
①抗吞噬作用:莢膜因其親水性,帶正電及其空間佔位、屏障作用,可有效抵抗寄主吞噬細胞的吞噬作用。還可以保護自身免受噬菌體的吸附。
②黏附作用:莢膜多糖可使細菌彼此間粘連,也可黏附於組織細胞或無生命物體表面,是引起感染的重要因素,具有莢膜的S-型肺炎鏈球菌毒力強,有助於肺炎鏈球菌侵染人體;廢水生物處理中的細菌莢膜有生物吸附作用,將廢水中的有機物、無機物及膠體吸附在細菌體表面上。
④抗乾燥作用:莢膜多糖為高度水合分子,含水量在95%以上,可幫助細菌抵抗乾燥對生存的威脅。
⑤當缺乏營養時,莢膜可被利用作碳源和能源,有的莢膜還可作氮源。
①具莢膜抗原不同分血清型
②鑒別細菌
③製備疫苗
細菌是在自然界分佈最廣、個體數量最多的有機體,是大自然物質循環的主要參與者。細菌主要由細胞壁、細胞膜、細胞質、核質體等部分構成,有的細菌還有莢膜、鞭毛、菌毛、傘毛等特殊結構。