微生物の分類
薬剤師国試では細菌・ウイルス・真菌・原虫の特徴と違いが頻出です。まず全体像を整理しましょう。
| 微生物 |
大きさ |
核 |
細胞壁 |
増殖 |
代表例 |
| 細菌 |
1〜10 μm |
核なし（原核生物） |
あり（ペプチドグリカン） |
二分裂 |
大腸菌・黄色ブドウ球菌 |
| ウイルス |
20〜300 nm |
なし |
なし |
宿主細胞内でのみ増殖 |
インフルエンザ・HIV |
| 真菌 |
数〜数十 μm |
核あり（真核生物） |
あり（グルカン・キチン） |
出芽・胞子 |
カンジダ・アスペルギルス |
| 原虫 |
10〜100 μm |
核あり（真核生物） |
なし |
様々 |
マラリア原虫・トリコモナス |
⭐ ウイルスは細胞構造を持たない→抗菌薬は無効。抗ウイルス薬が必要。
① 細菌の構造 ⭐超頻出
グラム染色
細菌をグラム陽性菌とグラム陰性菌に分類する最重要の染色法。
|
グラム陽性菌 |
グラム陰性菌 |
| 染色結果 |
紫〜青紫色 |
赤〜ピンク色 |
| 細胞壁 |
ペプチドグリカン層厚い |
ペプチドグリカン層薄い＋外膜あり |
| 外膜（LPS） |
なし |
あり（内毒素） |
| ペニシリン感受性 |
高い |
低い（外膜がバリア） |
細菌の構造まとめ
| 構造 |
機能 |
ポイント |
| 細胞壁（ペプチドグリカン） |
形態維持・浸透圧保護 |
β-ラクタム系・バンコマイシンの標的 ⭐ |
| 細胞膜 |
物質輸送・ATP合成 |
ポリミキシンBの標的（グラム陰性菌） |
| 外膜（LPS） |
グラム陰性菌のみ |
リポ多糖（LPS）＝エンドトキシン ⭐ |
| 莢膜 |
貪食回避 |
肺炎球菌・インフルエンザ菌 ⭐ |
| 鞭毛 |
運動性 |
H抗原（血清型分類に使用） |
| 線毛（フィムブリア） |
宿主細胞への付着 |
尿路感染症の病原性に関与 |
| 芽胞 |
過酷環境下での生存 |
芽胞形成菌⭐：ウエルシュ菌・ボツリヌス菌・炭疽菌・破傷風菌 |
| プラスミド |
薬剤耐性遺伝子など |
細菌間で伝達（接合・形質導入） |
⭐ 芽胞は通常の消毒・煮沸では死なない → 高圧蒸気滅菌（オートクレーブ）が必要
② 細菌の毒素 ⭐超頻出
外毒素（Exotoxin）
グラム陽性菌が主に産生するタンパク毒素。熱に不安定。
| 毒素 |
産生菌 |
作用機序 |
症状 |
| ボツリヌス毒素 ⭐ |
ボツリヌス菌 |
アセチルコリン遊離阻害→神経麻痺 |
弛緩性麻痺・呼吸麻痺 |
| 破傷風毒素（テタノスパスミン） ⭐ |
破傷風菌 |
グリシン・GABAの遊離阻害→抑制ニューロン障害 |
痙性麻痺（開口障害・後弓反張） |
| コレラ毒素 ⭐ |
コレラ菌 |
Gs蛋白活性化→cAMP↑→腸管分泌亢進 |
米のとぎ汁様大量水様便 |
| 百日咳毒素（PTx） |
百日咳菌 |
Gi蛋白不活化→cAMP↑ |
痙咳 |
| 毒素性ショック症候群毒素（TSST-1） |
黄色ブドウ球菌 |
スーパー抗原→T細胞大量活性化 |
毒素性ショック症候群 |
| 腸管毒素（エンテロトキシン） |
黄色ブドウ球菌 |
耐熱性・嘔吐中枢刺激 |
食後3時間以内の嘔吐⭐ |
| ジフテリア毒素 |
ジフテリア菌 |
EF-2 ADP-リボシル化→タンパク合成阻害 |
偽膜形成・心筋炎 |
内毒素（Endotoxin）= LPS ⭐
グラム陰性菌の外膜成分（リポ多糖）。菌が死亡・崩壊時に放出される。
| 特徴 |
内容 |
| 化学的本体 |
リポ多糖（LPS）のリピドA部分 |
| 耐熱性 |
熱に安定（250℃乾熱で不活化） |
| 作用 |
マクロファージ活性化→TNF-α・IL-1・IL-6産生→発熱・ショック |
| 代表的疾患 |
エンドトキシンショック（敗血症性ショック）⭐ |
⭐ ボツリヌス vs 破傷風の麻痺の違い：ボツリヌス＝弛緩性、破傷風＝痙性
③ 主要グラム陽性菌 ⭐頻出
球菌
| 菌名 |
形態 |
特徴・疾患 |
| 黄色ブドウ球菌 ⭐ |
ブドウ状集塊 |
コアグラーゼ陽性⭐。MRSA（メチシリン耐性）。食中毒・肺炎・菌血症 |
| 表皮ブドウ球菌 |
ブドウ状集塊 |
コアグラーゼ陰性。カテーテル感染・日和見感染 |
| 化膿レンサ球菌（A群） ⭐ |
連鎖状 |
咽頭炎・猩紅熱・リウマチ熱（合併症）⭐ |
| 肺炎球菌 ⭐ |
双球菌・連鎖 |
莢膜あり。市中肺炎の最多原因菌⭐。ワクチンあり |
| 腸球菌 |
連鎖 |
VRE（バンコマイシン耐性腸球菌）が問題 |
桿菌
| 菌名 |
特徴・疾患 |
| ボツリヌス菌 ⭐ |
芽胞形成。嫌気性。弛緩性麻痺。蜂蜜に芽胞→乳児ボツリヌス症 |
| 破傷風菌 ⭐ |
芽胞形成。嫌気性。土壌中。痙性麻痺。トキソイドワクチン有効 |
| ウエルシュ菌 ⭐ |
芽胞形成。嫌気性。ガス壊疽・食中毒（給食病） |
| 炭疽菌 |
芽胞形成。バイオテロの病原体。皮膚炭疽・肺炭疽 |
| ジフテリア菌 |
異染小体あり。偽膜形成。トキソイドワクチン有効 |
| リステリア菌 |
低温（4℃）でも増殖⭐。妊婦・高齢者・免疫低下者に危険。チーズ・生ハムなど |
④ 主要グラム陰性菌 ⭐頻出
腸内細菌科
| 菌名 |
特徴・疾患 |
| 大腸菌（E. coli） ⭐ |
尿路感染症の最多原因。O157（腸管出血性大腸菌）→ベロ毒素→HUS（溶血性尿毒症症候群）⭐ |
| サルモネラ菌 ⭐ |
鶏卵・食肉。腸チフス（Salmonella typhi）は水系感染。バラ疹⭐ |
| 赤痢菌（シゲラ） |
少量の菌で感染。志賀毒素→HUS。粘血便 |
| 肺炎桿菌（クレブシエラ） |
肺炎・尿路感染。ESBL産生菌が問題 |
非腸内細菌科
| 菌名 |
特徴・疾患 |
| コレラ菌 ⭐ |
米のとぎ汁様便。コレラ毒素（cAMP↑）⭐ |
| カンピロバクター ⭐ |
鶏肉生食。食中毒の最多原因（近年）⭐。ギラン・バレー症候群の先行感染 |
| ヘリコバクター・ピロリ ⭐ |
ウレアーゼ陽性⭐。胃潰瘍・胃がんの原因。尿素呼気試験で診断 |
| 緑膿菌 ⭐ |
日和見感染。多剤耐性。創傷感染・肺炎（嚢胞性線維症）。ピオシアニン（青緑色色素） |
| インフルエンザ菌（ヘモフィルス） |
莢膜あり。小児髄膜炎。HIBワクチンあり |
| 百日咳菌（ボルデテラ） |
痙咳。百日咳毒素（Gi蛋白阻害）。DPTワクチン⭐ |
| 髄膜炎菌（ナイセリア） ⭐ |
点状出血・電撃性紫斑病。LPS（内毒素）産生 |
| 淋菌（ナイセリア） |
性感染症。グラム陰性双球菌。ペニシリン耐性化 |
⑤ 非定型病原体（細胞内寄生菌） ⭐頻出
通常の培地では培養できない・細胞内でのみ増殖する菌群。β-ラクタム系抗菌薬が無効。
| 菌名 |
特徴 |
感染症 |
治療 |
| マイコプラズマ ⭐ |
細胞壁なし⭐（β-ラクタム無効） |
異型肺炎（若者・乾いた咳）⭐ |
マクロライド・テトラサイクリン |
| クラミジア ⭐ |
偏性細胞内寄生。ATP産生不能 |
性器クラミジア感染症⭐・肺炎・トラコーマ |
テトラサイクリン・マクロライド |
| リケッチア |
偏性細胞内寄生。節足動物が媒介 |
発疹チフス・ロッキー山紅斑熱・つつが虫病 |
テトラサイクリン |
| レジオネラ |
冷却塔・温泉の水中に生息 |
レジオネラ肺炎（重症）。銀染色で検出 |
ニューキノロン・マクロライド |
⭐ マイコプラズマは細胞壁がない → ペニシリン系・セフェム系・バンコマイシン全て無効
⑥ 主要ウイルス ⭐頻出
RNAウイルス
| ウイルス |
特徴 |
疾患 |
| インフルエンザウイルス ⭐ |
HA（赤血球凝集素）・NA（ノイラミニダーゼ）⭐。A型は抗原変異（不連続変異→パンデミック）⭐ |
インフルエンザ |
| 麻疹ウイルス ⭐ |
コプリック斑⭐（口腔内の白色斑点）が特徴的。生ワクチン |
麻疹（はしか） |
| 風疹ウイルス ⭐ |
先天性風疹症候群（白内障・難聴・心奇形）⭐。生ワクチン |
風疹 |
| 流行性耳下腺炎（ムンプス） |
耳下腺炎。合併症：精巣炎・髄膜炎。生ワクチン |
おたふくかぜ |
| RSウイルス |
乳幼児の細気管支炎・肺炎の主要原因 |
下気道炎 |
| ノロウイルス ⭐ |
二枚貝（カキ）が感染源。冬季嘔吐下痢症。アルコール消毒が効きにくい⭐ |
食中毒・ウイルス性胃腸炎 |
| ロタウイルス |
乳幼児の白色水様下痢（白色便）⭐。経口生ワクチンあり |
ウイルス性胃腸炎 |
| HIV ⭐ |
CD4陽性T細胞に感染⭐。逆転写酵素を持つ（レトロウイルス）。AIDS発症基準：CD4＜200/μL⭐ |
AIDS |
| C型肝炎ウイルス（HCV） ⭐ |
血液感染。肝硬変・肝がんへの進行率高い⭐。ワクチンなし。直接作用型抗ウイルス薬（DAA）で治癒可能 |
C型肝炎 |
| SARS-CoV-2 |
スパイクタンパクがACE2受容体に結合 |
COVID-19 |
DNAウイルス
| ウイルス |
特徴 |
疾患 |
| B型肝炎ウイルス（HBV） ⭐ |
血液・性感染。HBs抗原（感染指標）⭐・HBs抗体（免疫の指標）⭐。ワクチンあり |
B型肝炎 |
| 水痘・帯状疱疹ウイルス（VZV） ⭐ |
初感染＝水痘。潜伏感染後の再活性化＝帯状疱疹⭐。神経節に潜伏 |
水痘・帯状疱疹 |
| 単純ヘルペスウイルス（HSV） ⭐ |
HSV-1：口唇ヘルペス・脳炎。HSV-2：性器ヘルペス。神経節に潜伏⭐ |
ヘルペス |
| サイトメガロウイルス（CMV） |
免疫正常者では不顕性。免疫低下者で重症化⭐（CMV網膜炎・肺炎）。先天性CMV感染 |
日和見感染 |
| EBウイルス（EBV） ⭐ |
B細胞に感染。伝染性単核球症（扁桃炎・リンパ節腫脹・肝脾腫）⭐ |
バーキットリンパ腫との関連 |
| アデノウイルス |
咽頭結膜熱（プール熱）⭐。非エンベロープウイルス→アルコール消毒無効 |
上気道炎・胃腸炎 |
| ヒトパピローマウイルス（HPV） ⭐ |
HPV16・18型が子宮頸がんの原因⭐。ワクチンあり |
子宮頸がん・尖圭コンジローマ |
⑦ 真菌 ⭐頻出
真核生物。細胞壁はβ-グルカン・キチン（ペプチドグリカンではない）。真核細胞なので抗菌薬は無効。
| 菌名 |
形態 |
疾患 |
好発 |
| カンジダ菌 ⭐ |
酵母型（偽菌糸も形成） |
口腔・食道・膣カンジダ症。カンジダ血症（重症） |
抗菌薬長期使用後・免疫低下者 |
| アスペルギルス ⭐ |
糸状菌（菌糸型） |
侵襲性肺アスペルギルス症。菌球（アスペルギローマ） |
好中球減少患者⭐ |
| クリプトコッカス |
莢膜あり・酵母型 |
髄膜炎（AIDS患者に多い）⭐。墨汁染色で莢膜確認⭐ |
HIV感染者（CD4＜100） |
| ニューモシスチス（カリニ） ⭐ |
特殊な真菌 |
ニューモシスチス肺炎（PCP）⭐。AIDS定義疾患 |
HIV感染者（CD4＜200） |
| 白癬菌（皮膚糸状菌） ⭐ |
糸状菌 |
足白癬（水虫）・体部白癬・頭部白癬 |
健常者でも発症 |
主な抗真菌薬の作用点
| 薬剤 |
作用点 |
対象菌 |
| アゾール系（フルコナゾール等）⭐ |
ラノステロール14α-脱メチル化酵素阻害→エルゴステロール合成阻害 |
カンジダ・クリプトコッカス |
| アムホテリシンB ⭐ |
エルゴステロールと結合→膜障害→細胞死 |
広域（カンジダ・アスペルギルス等） |
| キャンディン系（ミカファンギン等）⭐ |
β-1,3-グルカン合成酵素阻害→細胞壁合成阻害 |
カンジダ・アスペルギルス |
⭐ 真菌の細胞膜はエルゴステロール（ヒトはコレステロール）→アゾール・アムホテリシンBの選択毒性の根拠
⑧ 消毒・滅菌 ⭐頻出
定義の整理
| 用語 |
定義 |
| 滅菌 |
すべての微生物（芽胞含む）を死滅・除去 |
| 消毒 |
病原性微生物を死滅・除去（芽胞は除外） |
| 防腐 |
微生物の増殖を抑制（殺菌ではない） |
| 除菌 |
対象物から微生物を取り除く |
滅菌法
| 方法 |
条件 |
用途 |
特徴 |
| 高圧蒸気滅菌（オートクレーブ） ⭐ |
121℃・15分（または134℃・3分） |
器具・培地・リネン |
芽胞も死滅⭐。最も確実な滅菌法 |
| 乾熱滅菌 |
160〜180℃・1〜2時間 |
ガラス器具・金属 |
内毒素（LPS）の不活化に有効⭐ |
| γ線（放射線）滅菌 |
25 kGy |
使い捨て医療器具 |
熱に不安定な製品に使用 |
| エチレンオキサイドガス（EOG）滅菌 |
低温（55℃以下） |
内視鏡・プラスチック製品 |
熱や水分に弱い器具に有用 |
| フィルター滅菌 |
0.22 μmメンブランフィルター |
熱不安定な液体 |
ウイルスは通過する場合あり |
消毒薬
| 消毒薬 |
有効スペクトル |
特徴 |
| 次亜塩素酸ナトリウム ⭐ |
細菌・ウイルス（ノロウイルス含む）・芽胞 |
有機物で失活⭐。金属腐食性あり |
| エタノール（70〜80%） ⭐ |
細菌・真菌・エンベロープウイルス |
芽胞・ノロウイルスには無効⭐ |
| ポビドンヨード |
広域（細菌・ウイルス・真菌・芽胞） |
皮膚・粘膜の消毒。甲状腺機能への影響 |
| 塩化ベンザルコニウム（逆性石鹸） ⭐ |
細菌（グラム陽性＞グラム陰性） |
芽胞・結核菌・ウイルスに無効⭐。普通石鹸と混合禁忌 |
| グルタラール（グルタルアルデヒド） |
細菌・ウイルス・芽胞・結核菌 |
内視鏡の高水準消毒。皮膚刺激性強い |
| クロルヘキシジン |
細菌（グラム陽性菌に強い） |
芽胞・結核菌・ウイルスに弱い。手術野の皮膚消毒 |
国試頻出まとめ
芽胞形成菌（4大菌）⭐
| 菌名 |
疾患 |
| ボツリヌス菌 |
弛緩性麻痺・乳児ボツリヌス症（蜂蜜） |
| 破傷風菌 |
痙性麻痺・開口障害・後弓反張 |
| ウエルシュ菌 |
ガス壊疽・食中毒（給食病） |
| 炭疽菌 |
皮膚炭疽・肺炭疽（バイオテロ） |
毒素の作用機序⭐
| 毒素 |
標的 |
結果 |
| ボツリヌス毒素 |
Ach遊離阻害 |
弛緩性麻痺 |
| 破傷風毒素 |
グリシン/GABA遊離阻害 |
痙性麻痺 |
| コレラ毒素 |
Gs→cAMP↑ |
大量水様下痢 |
| LPS（内毒素） |
マクロファージ活性化 |
発熱・ショック |
ワクチンまとめ⭐
| ワクチン種別 |
疾患 |
| 生ワクチン |
BCG（結核）・麻疹・風疹・水痘・ムンプス・ロタウイルス |
| 不活化ワクチン |
インフルエンザ・日本脳炎・A型肝炎・ポリオ（IPV）・百日咳 |
| トキソイド |
破傷風⭐・ジフテリア |
| 組換えタンパク |
B型肝炎・HPV（子宮頸がん）・帯状疱疹（組換え型） |
消毒・滅菌の選択⭐
| 対象 |
方法 |
| 芽胞の滅菌 |
オートクレーブ（121℃・15分）⭐ |
| 内毒素（LPS）の不活化 |
乾熱滅菌（180℃）⭐ |
| ノロウイルスの消毒 |
次亜塩素酸ナトリウム⭐（アルコール無効） |
| 内視鏡の消毒 |
グルタラール（高水準消毒）⭐ |
| プラスチック製品の滅菌 |
EOGガスまたはγ線滅菌⭐ |
