细菌的感染与免疫.ppt

细菌的分布 在自然界的分布土壤水空气 正常菌群概念 人的体表及与外界相同的腔道中存在着不同种类和数量的微生物 当人体免疫功能正常时 这些微生物对人体无害 称为正常菌群 正常菌群的生理作用 生物拮抗 作屏障营养作用 产营养免疫作用 有免疫生长和衰老 除废物有一定的抗肿瘤作用 1 产生酶类物质作用于致癌物质 2 增强机体免疫功能 3 抑制硝胺合成和降解硝胺 条件致病菌 概念 在正常条件下不致病 在特殊条件下能引起疾病的细菌称为条件致病菌 菌群失调正常菌群免疫功能低下条件致病菌寄居部位改变 菌群失调 宿主某部位正常菌群中各菌种的数量和比例发生较大幅度的变化超出正常范围的状态 由此产生一系列临床表现 称为菌群失调症 原因 长期使用广谱抗生素机体免疫功能低下或内分泌严重失调 一 细菌的致病性 致病性 细菌能引起感染的能力 毒力 致病菌的致病性强弱程度 半数致死量 medianlethaldose LD50 在一定时间内 通过一定的接种途径 能使一定体重或年龄的某重动物半数死亡或感染的最小的细菌数或毒素量 细菌引起疾病的条件 细菌毒力细菌侵入宿主体细菌入侵的强弱内的数量的部位 一 细菌的致病性 一 毒力 指突破机体防御功能 能在体内定居 繁殖 扩散的能力 1 黏附力 黏附因子革兰阴性菌的菌毛 革兰阳性菌的磷壁酸 2 扩散力 扩散因子主要指酶 透明质酸酶 链激酶 链道酶 3 抗吞噬能力 荚膜 微荚膜 肺炎球菌 血浆凝固酶 致病性葡萄球菌 含脂质的细胞壁成分 结核杆菌 杀白细胞素 溶血素 Virulenceofdifferentbacteria 毒素 toxin 外毒素 exotoxin 多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质内毒素 endotoxin 革兰阴性菌细胞壁的脂多糖 菌体死亡崩解时游离出来 内毒素与外毒素的比较 外毒素 超敏反应 ETEC不耐热肠毒素霍乱肠毒素破伤风痉挛毒素肉毒毒素 A 毒性亚单位 决定作用方式和致病特点 B 结合亚单位 对宿主易感组织的细胞膜受体有选择性亲和作用 可提纯制疫苗 外毒素 分子结构 A B模式 外毒素的分类 细胞毒素 白喉毒素 葡萄球菌表皮剥脱毒素 葡萄球菌毒性休克综合征毒素 A群链球菌致热外毒素神经毒素 破伤风痉挛毒素 肉毒毒素肠毒素 霍乱肠毒素 ETEC肠毒素 产气荚膜梭菌肠毒素 葡萄球菌肠毒素 内毒素的结构 脂多糖功能 是革兰氏阴性细菌致病物质 内毒素的物质基础 与磷酸相似 也有吸附Mg Ca2 等阳离子以提高这些离子在细胞表面的浓度的用 由于LPS结构的变化 决定了革兰氏阴性细胞表面抗原决定簇的多样性 是许多噬菌体在细胞表面的吸附受体 内毒素的致病性 发热反应 内毒素作为外源性致热原 即热原质 作用于粒细胞和单核细胞等 使之释放内源性致热原 引起发热 白细胞反应 血管舒缩机能紊乱 内毒素激活了血管活性物质 5 羟色胺 激肽释放酶与激肽 的释放 末梢血管扩张 通透性增高 静脉回流减少 心脏输出量减低 导致低血压并可发生休克 因重要器官 肾 心 肝 肺与脑 供血不足而缺氧 有机酸积聚而导致代谢性酸中毒 内毒素的致病性 弥漫性血管内凝血 Disseminatedintravascularcoagulation DIC 内毒素能活化凝血系统的 因子 当凝血作用开始后 使纤维蛋白原转变为纤维蛋白 造成DIC 由于血小板与纤维蛋白原大量消耗 以及内毒素活化胞浆素原为胞浆素 分解纤维蛋白 进而产生出血倾向 二 数量与侵入门户 1 数量 病原菌除了必须有一定的毒力外 还需足够的数量 细菌毒力与致病数量成反比 2 侵入门户 病原菌还要经过适当门户到达特定的器官和组织才能致病 侵入的部位不适宜 不能引起感染 伤寒杆菌 脑膜炎球菌 破伤风杆菌 结核杆菌有多种途径侵入 三 抗菌免疫 人体内存在着较完善的免疫系统 致病菌侵入人体后 首先遇到的是天然免疫功能的抵御 一般经7 10天后 产生了获得性免疫 然后两者配合 共同杀灭致病菌 天生就有 能遗传 有种的差异性无特异性具有相对稳定性无记忆性 后天获得 不遗传有特异性有记忆性 非特异性免疫 特异性免疫 三 抗菌免疫 ComponentsoftheImmuneSystem complement interferon TNFetc macrophages neutrophils antibodies Tcells othereffectorscells 获得性免疫 BalancebetweenInfectionandImmunity infection immunity ResponsetoInfection adaptiveimmunity 非特异性免疫的组成 1 三个屏障 皮肤黏膜 血脑 血胎 2 两个系统 补体系统 单核吞噬细胞系统 3 一组体液免疫物质 溶菌酶 补体等 1 皮肤和粘膜屏障 1 机械阻挡皮肤由多层扁平细胞组成 完整的皮肤能阻挡病原菌的侵入 粘膜由单层柱状上皮细胞构成 屏障作用较弱 但其表面的附属结构和分泌液具有防御感染的作用 2 分泌杀菌物质皮肤粘膜可分泌许多种具有抗菌作用的化学物质 3 正常菌群的拮抗正常菌群与机体之间保持动态性平衡 对病原菌有抑制作用 2 血脑屏障由软脑膜 脉络丛的脑毛细血管壁及包裹在壁外的星状胶质细胞形成的胶质膜组成 其结构致密 能阻挡病原微生物及其毒性产物进入脑组织或脑脊液 从而保护中枢神经系统 3 血胎屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞组成 可防止母体的病原微生物进入胎儿体内 单核吞噬细胞系统 中性粒细胞血中的单核细胞组织中的巨噬细胞 小吞噬细胞 中性粒细胞 吞噬作用 细胞内杀伤 炎症和组织损伤典型的细胞核CD67膜标记 中性粒细胞 红细胞 血小板 当病原菌突破皮肤或粘膜屏障侵入组织中后 首先被聚集到病原菌所在部位的中性粒细胞吞噬消灭 一般只有数量多 毒力强的病原菌才有可能进一步侵入血流或其他器官 再由血液 肝 脾等处的吞噬细胞继续进行吞噬杀灭 小吞噬细胞 中性粒细胞 大吞噬细胞 巨噬细胞 吞噬作用 细胞内和细胞外杀伤 组织修复 抗原递呈特异性免疫应答典型的细胞核CD14膜标记 与溶酶体结合为吞噬溶酶体 其中的细菌随后被消化 细胞表面隆起的胞膜将细菌包裹 形成吞噬体 吞噬过程 分泌 IL 1 IL 6 IL 12 TNF a IL 8 细胞因子 酶 其它因子 杀伤 肿瘤细胞 抗原 呈递作用 前列腺素 白三烯 补体成分 纤维蛋白 结合蛋白 凝血因子 溶菌酶 酸性水解酶 赖氨酸酶 酯酶 胶原蛋白酶 弹性纤维蛋白酶 伤口修复 吞噬并杀伤 病原微生物 吞噬作用 完全吞噬 化脓菌 不完全吞噬 胞内菌 组织损伤 吞噬细胞在吞噬过程中 溶酶体释放的多种水解酶也破坏邻近的正常组织细胞 造成组织损伤 吞噬细胞能释放细胞因子 刺激机体炎症反应防止细菌繁殖和扩散 有助于它们的最终消灭 吞噬作用结果 吞噬细胞杀伤细菌及细菌逃逸的机制 发炎 一种先天性防御系统 中性粒细胞的渗出过程 最终从内皮细胞间隙中游出 血管内皮细胞被活化之后表达P和E选择素 通过与中性粒细胞表面的多糖侧链结合使其附壁 随之中性粒细胞所表达的整合素与活化内皮细胞的ICAM结合 使之与毛细管内皮细胞表面粘着 中性粒细胞的渗出 扫描电镜照片显示炎症部位的白细胞附着于血管内皮细胞表面 透射电镜照片显示中性粒细胞正在从两个血管内皮细胞之间穿出 体液免疫物质 溶菌酶 lysozyme 为一种碱性蛋白 主要来源于吞噬细胞 广泛分布于血清 唾液 泪液 乳汁和粘膜分泌液中 防御素 defensin 为一类富含精氨酸的小分子多肽 主要存在与中性粒细胞的嗜天青颗粒中 防御菌主要作用于胞外菌 其杀菌机制主要是破坏细菌细胞膜的完整性 使细菌溶解死亡 正常体液和组织中的抗菌物质 体液免疫 由特异抗体起主要作用的免疫应答IgG IgM IgA IgD IgE抗菌抗体 调理素 抗外毒素抗体细胞免疫 是以T细胞为主的免疫应答CD4Th1细胞CTL 特异性免疫的组成 胞外菌的特异性免疫 致病机制 产生毒性物质 引起炎症反应主要靠抗体 同时中性粒细胞 单核吞噬细胞也是杀灭胞外菌的主要力量IgGFc介导的调理作用中性粒细胞 单核吞噬细胞膜上有IgGFc受体 而IgGFab段与相应细菌表面结合 形成桥梁 促进吞噬细胞对细菌的摄取和杀灭 对化脓菌特别有效 寄居在宿主细胞外的组织间隙和血液 淋巴液 组织液等体液中葡萄球菌 链球菌 志贺菌 霍乱弧菌 破伤风梭菌等 胞外菌的特异性免疫 补体 C3b 介导的调理作用IgG或IgM类抗体与细菌结合形成的免疫复合物可激活补体 其活化产物C3b可通过N端非稳定结合部位与菌体结合 其C端稳定结合部位与具有C3b受体的吞噬细胞结合 这样通过补体C3b将细菌与吞噬细胞连接在一起 发挥吞噬细胞的杀菌作用 胞外菌的特异性免疫 SIgA许多病菌从机体的呼吸 消化 泌尿生殖道等黏膜侵入机体 SIgA无调理作用 不能激活补体 但能与细菌结合 使之不能进入黏膜 Greenantibodybattlesaredantigen 专性胞内菌立克次体 衣原体兼性胞内菌结核分枝杆菌 麻风分枝杆菌 伤寒沙门菌 胞内菌的特异性免疫 抗胞内菌感染的主要目的是杀灭细胞内细菌 因而特异性细胞免疫是主要的防御机制 在致病过程中 胞外菌也有存在于细胞外的阶段 故特异性抗体也有辅助抗菌作用 胞内菌的特异性免疫 胞内菌的特异性免疫 致病机制 慢性病理性免疫损伤1 吞噬细胞 胞内菌主要被单核 巨噬细胞吞噬 活化的单核 巨噬细胞产生活性氧中介物 ROI 活性氮中介物 RNI 的能力增强 尤其是大量一氧化氮 NO 的产生 使之能有效杀伤多种胞内菌2 细胞免疫 主要是以T细胞为主的细胞免疫 CD4Th1细胞 产生细胞因子 活化巨噬细胞 CTL 引起迟发型超敏反应CD8CTL 穿孔素 粒酶破坏感染细胞 外毒素的特异性免疫 抗毒素 IgG 中和作用两者结合成免疫复合物 随血流循环最终被吞噬细胞消灭 保护作用 必须用于外毒素与易感靶细胞表面受体结合之前 因为后一结合不可逆 淋巴细胞的电镜照片 抗菌免疫总结 二 感染的发生与发展 内源性 外源性 体内正常菌群引起 来自体外 主要是病原菌引起 大量使用抗生素导致菌群失调 长期应用激素类药物使机体免疫力下降 少数是由处于隐伏状态的病原菌引起病人 带菌者 健康带菌者 恢复期带菌者 病畜和带菌动物 人畜共患病原菌 传播方式与途径 呼吸道肺结核 百日咳 军团病消化道菌痢 伤寒 霍乱 食物中毒泌尿生殖道尿道炎 肾炎 膀胱炎创伤破伤风 气性坏疽 化脓性感染接触淋病 梅毒 钩体病节肢动物叮咬鼠疫 恙虫病多途径感染如 结核分支杆菌 炭疽杆菌 感染的类型 隐性感染 亚临床感染 显性感染 临床感染 带菌状态 免疫力较强 侵入病菌数量不多 毒力较弱 感染后病菌对机体损伤轻微 不出现或仅出现不明显症状 感染后可获得足够特异性免疫力 能抵抗同样病菌再次感染 免疫力弱 侵入病菌数量多 毒力强 感染后导致机体组织细胞受到不同程度的损害 生理功能发生改变 出现一系列明显症状病原菌在体内继续存在 与机体免疫力处于相对平衡状态 不断排菌 称为带菌者 临床上分类 按病情缓急不同分为 急性感染 发病急 病程短 数日至数周 霍乱 伤寒等 慢性感染 发病缓 病程长 数月至数年 结核 麻风等 胞内菌往往引起慢性感染 按感染部位不同分为 局部感染 局限在一定部位生长 繁殖引起病变 如 疖 痈全身感染 病原菌及其毒性产物向全身播散 引起全身症状 毒血症 toxemia 致病菌侵入宿主体后 只在机体局部生长繁殖 病菌不进入血循环 但其产生的外毒素入血 外毒素经血到达易感的组织和细胞 引起特殊的毒性症状 例如白喉 破伤风等 内毒素血症 endotoxemia 革兰阴性菌侵入血流 并在其中大量繁殖 崩解后释放出大量内毒素 也可由病灶内大量革兰阴性菌死亡 释放的内毒素入血所致 菌血症 bacteremia 致病菌由局部侵入血流 但未在血流中生长繁殖 只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病 例如伤寒早期 败血症 septicemia 致病菌侵入血流后 在其中大量繁殖并产生毒性产物 引起全身性中毒症状 鼠疫耶氏菌 炭疽芽胞杆菌等 脓毒血症 pyemia 化脓性病菌侵入血流后 在其中大量繁殖 并通过血流扩散至宿主体的其他组织或器官 产生新的化脓性病灶 例如金黄色葡萄球菌的脓毒血症 常导致多发性肝脓肿 皮下脓肿和肾脓肿等 带菌状态有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失 在体内继续留存一定时间 与机体免疫力处于相对平衡状态 宿主 带菌者 carrier 重要的传染源 医院获得性感染 指病人在入院时不存在 又不处于潜伏期 而是在住院过程中获得的感染 也包括在医院感染 出院后才出现症状者 发生率 国外5 10 国内8 4 9 7 后果 不仅延长了患者的住院时间 增加病人的痛苦和经济负担 而且常常直接或间接导致病人死亡 医院获得性感染 分类 外源性感染 由医院内病人或医务人员直接或间接传播引起的感染 内源性感染 或称自身感染 由病人自己体内正常菌群引起的感染 医源性感染 在治疗 诊断或预防过程中 因所用器械等消毒不严而造成的感染 引起医院获得性感染的可以是致病菌 也可以是条件致病菌 医院获得性感染 发病机制 患者与医院感染报道 ICU发生率19 9 抗生素