細菌の形態の多様性を示す図表：球菌（球菌、双球菌、莢膜双球菌、ブドウ球菌、連鎖球菌、サルシナ、四分子）；桿菌（バチルス、球菌、双桿菌、柵状菌、連鎖球菌）；出芽および付属物（菌糸、柄）；その他（肥大桿菌、ビブリオ菌、コンマ型、桿菌、らせん型、コルクスクリュー型、糸状菌、スピロヘータ）
細菌は多様な細胞形態と配列を示します。

細菌細胞の形態は、様々な種類の細菌に特徴的な形状であり、しばしば細菌の同定の鍵となります。光学顕微鏡で直接観察することで、これらの細菌（および古細菌）を分類することができます。

一般的に、基本的な形態は球状（球菌）と、先端が丸い円筒状、または桿菌（桿菌）です。しかし、螺旋状にねじれた円筒状（例：スピロヘータ）、一平面で湾曲した円筒状（セレノモナス）、そして特殊な形態（始生代ハロクアドラタム属の四角く扁平な箱型細胞）など、他の形態も存在します。その他の配置としては、対、四分子、クラスター、鎖、柵状などがあります。

種類

球菌

球菌の配列
ブドウ球菌

球菌（複数形はcocci、ラテン語のcoccinus（緋色）に由来し、ギリシャ語のkokkos（ベリー）に由来）は、全体の形状が球形またはほぼ球形である微生物（通常は細菌）[1]です。 [2] [3] [4]球菌は細菌の形状を指し、​​ブドウ球菌や連鎖球菌など複数の属を含むことができます。球菌は、細胞分裂中の方向と付着によって、ペア、鎖、またはクラスターで成長します。多くの桿菌のような形状の細菌とは対照的に、ほとんどの球菌は鞭毛を持たず、運動しません。[5]

Cocciは現代または新ラテン語の名詞の英語からの借用語であり、ギリシャ語の男性名詞κόκκος（cóccos）（「ベリー」を意味する）に由来しています。 [6]

球菌によって引き起こされる重要なヒト疾患には、ブドウ球菌感染症、一部の食中毒、一部の尿路感染症、毒素性ショック症候群、淋病、一部の髄膜炎、咽頭感染症、肺炎、副鼻腔炎などがある。[7]

手配

球菌は特徴的な配列で出現することが多く、これらの形態には固有の名前も付けられている。[8]ここでは、基本的な形態と代表的な細菌属を挙げる。[3]

グラム陽性球菌

グラム陽性球菌は、類似した形態を持つ細菌の大きなグループです。すべて球形またはほぼ球形ですが、大きさは大きく異なります。いくつかの属は、細胞同士の接着方法（ポケット状、鎖状、ブドウのような塊状）によって識別できます。これらの配置は細胞分裂のパターンと細胞同士が接着していることを反映しています。例えば、サルシナ（Sarcina）細胞は、細胞分裂が3つの垂直面間で規則的に交互に起こるため、立方体のポケット状に配列されています。連鎖球菌属は、分裂が常に同一面で起こるため、数珠つなぎに似ています。これらの数珠つなぎの中には、例えば肺炎球菌（S. pneumoniae）のように細胞が2つしかないものもあります。これらは双球菌と呼ばれます。ブドウ球菌属の種には規則的な分裂面がなく、ブドウのような構造を形成します。[9]

グラム陽性球菌は、生理学的にも生息地によっても様々な種類があります。ミクロコッカス属はヒトの皮膚に生息する偏性好気性菌です。ブドウ球菌属もヒトの皮膚に生息しますが、通性嫌気性菌です。ブドウ球菌は糖を発酵させ、最終産物として乳酸を生成します。これらの種の多くはカロテノイド色素を産生し、コロニーを黄色またはオレンジ色に染めます。黄色ブドウ球菌はヒトにとって主要な病原体です。体内のほぼあらゆる組織に感染する可能性があり、特に皮膚に多く感染します。院内感染（院内感染）を引き起こすことも少なくありません。[9]

双球菌

構造bは双球菌を表す

双球菌は球菌のペアです。グラム陰性双球菌の例としては、ナイセリア属やモラクセラ・カタラーリスなどが挙げられます。グラム陽性双球菌の例としては、肺炎球菌や腸球菌などが挙げられます。 [10] [11]双球菌は、おそらく脳症性脳炎に関与していると考えられます。[12]ナイセリア属は ナイセリア科に属します。このナイセリア属には10種以上の異なる種が分類されますが、そのほとんどはグラム陰性で球菌性です。グラム陰性球菌種には、Neisseria cinerea、N. gonorrhoeae、N. polysaccharea、N. lactamica、N. meningitidis、N. mucosa、N. oralis、N. subflavaなどが含まれる。これらの種の中で最も一般的なのは、病原性のN. meningitidisとN. gonorrhoeaeである。[13]

モラクセラ属はモラクセラ科に属します。この属であるモラクセラ科には、グラム陰性球桿菌が含まれます:モラクセラ・ラクナタ、M. アトランタエ、M. ボエブレイ、M. ボビス、M. カニス、M. カプラエ、M . キャビアエ、 M. クニクリ、M. エクイ、M.リンコルニー、M. ノンリケファシエンス、M. オスロエンシス、M. ovis、M. saccharolytica、およびM. pluranimalium。[14]しかし、双球菌の形態を持つのは 1 つだけであり、人体の感染症に寄与する顕著な病原体であるM. catarrhalisです。 [15]

肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）は、レンサ球菌属（Streptococcus）に属し、レンサ球菌科（ Streptococcus faculty）に属します。レンサ球菌属には約129種と23亜種[16]があり、人体上の多くの微生物叢に有益な働きをしています。病原性のない種も多く存在しますが、肺炎球菌（S. pneumoniae）のように、人体において病原性を示す種も存在します[17] [11] 。

エンテロコッカス属は、腸球菌科に属します。この属は58種と2亜種に分けられます。[18]これらのグラム陽性球菌は、かつては人体に無害であると考えられていました。しかし、ここ10年ほどで、エンテロコッカス属に由来する院内病原体の流入が急増しています。[19] [11]

バチルス

バチルス（複数形：bacilli）は、桿菌状細菌、あるいは文脈から意味が明らかな場合は単に桿菌と呼ばれることもある、桿菌または古細菌である。バチルスは細菌の多くの異なる分類群に見られる。しかし、大文字で斜体で書かれたBacillusという名称は、細菌の特定の属を指す。大文字で斜体ではないBacilliという名称は、2つの目を含む、より特定性の低い細菌の分類群を指すこともあり、そのうちの1つにはBacillus属が含まれる。単語が小文字で斜体ではなく「bacillus」とフォーマットされている場合、それは属ではなく形状を指している可能性が高い。バチルス状細菌は、細菌学的な文脈が明らかな場合は、単に桿菌と呼ばれることもよくある。[20]

桿菌は通常同じ平面で分裂し、単独で存在するが、結合して双桿菌、連鎖球菌、柵状菌を形成することもある。[21]

  • 双桿菌: 2 つの桿菌が隣り合って配置されています。
  • 連鎖球菌：連鎖状に並んだ桿菌。
  • コッコバチルス：楕円形で、球菌（円形の細菌）に似ている。[22]

細菌の形状とグラム染色時の色には関連性はなく、グラム陽性桿菌とグラム陰性桿菌の両方が存在します。マッコンキー寒天培地は、大腸菌やサルモネラ菌などのグラム陰性桿菌の識別に使用できます。[23]

手配

桿菌は通常、同じ平面で分裂し、単独で存在するが、結合して双桿菌、連鎖球菌、柵状菌を形成することもある。[24]

  • 双桿菌: 2 つの桿菌が隣り合って配置されています。
  • 連鎖球菌：連鎖状に並んだ桿菌。[2] [1]

グラム陽性菌の例

グラム陰性菌の例

コッコバチルス

コクシエラ・バーネッティ（ TEM）

球菌（コッコバチルス、複数形はコッコバチルス）、またはバチルコッカスは、球菌（球状細菌）と桿菌（桿菌）の中間的な形状を持つ細菌の一種です。球菌は非常に短い桿菌であるため、球菌と間違われることがあります。 [25]球菌（コッコバチルス）という名称は、球菌（球状）と桿菌（細長い）の中間的な形状を反映しています。[2]

インフルエンザ菌、ガードネレラ・ヴァギナリス、クラミジア・トラコマティスは球桿菌です。アグリゲティバクター・アクチノマイセテムコミタンスは、歯肉縁下プラークに広く分布するグラム陰性球桿菌です。アシネトバクター株は固形培地上で球桿菌として増殖することがあります。百日咳菌は百日咳を引き起こすグラム陰性球桿菌。ペスト菌であるペスト菌 も球桿菌です。 [26]

コクシエラ・バーネッティも球桿菌の一種です。 [27] [28]ブルセラ属の細菌は、ブルセラ症を引き起こす医学的に重要な球桿菌です。また、もう一つの医学的に重要なグラム陰性球桿菌であるヘモフィルス・デュクレイは、第三世界の性感染症である軟性下疳（かいせいかく）に認められます。 [29]

スパイラル

らせん細菌は、もう一つの主要な細菌細胞形態である。[2] [30] [31] [32]らせん細菌は、細胞あたりのねじれの数、細胞の厚さ、細胞の柔軟性、運動性に基づいて、スピリラ、スピロヘータ、ビブリオに分類される。[33]

細菌は、理想的な環境で生き残るために特定の特性を進化させることが知られています。[34]細菌によって引き起こされる疾患は、細菌の生理機能と、形態変化 を含む環境との相互作用能力に左右されます。研究者たちは、コレラ菌がコルク栓抜きのような形状に変形することを可能にするタンパク質を発見しました。このタンパク質は、腸管の内側を覆う保護粘液にねじ込み、そこから脱出するのに役立つと考えられます。[34]

スピリルム

カンピロバクター・ジェジュニは、細菌性食品関連胃腸疾患の一般的な病原体です。

スピリルム（複数形はスピリラ）は、グラム陰性の硬質らせん細菌であり、しばしば外側に両毛性または冠毛性の鞭毛を有する。[33]例としては以下 のものがある：

スピロヘータ

梅毒の原因となるスピロヘータ、トレポネーマ・パリダム菌を400倍に拡大したもの。

スピロヘータ（複数形はスピロヘータ）は、非常に細長く、柔軟性のある螺旋状の細菌で、外膜の内側にあるペリプラズム鞭毛を介して運動します。 [33]スピロヘータ門を構成します。形態学的特性のため、スピロヘータはグラム染色が困難ですが、 暗視野顕微鏡またはワーシン・スターリー染色を用いることで観察可能です。[35]例としては以下が挙げられます。

ヘリカル

ヘリコバクター属は螺旋状の形をしており、その最も一般的な例はヘリコバクター・ピロリである。 [36]螺旋状の形状は粘性媒体中での細菌の移動に適していると考えられている。 [37]

参照

参考文献

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