细菌的感染和免疫综述

1、细菌的感染和免疫综述基本概念细菌的感染(bacterial infection)病原菌(pathogen)或致病菌(pathogenic bacterium)非病原菌(nonpathogen)或非致病菌(nonpathogenic bacterium)机会致病菌(opportunistic pathogen)或条件致病菌(conditioned pathogen)：有些细菌在正常情况下并不致病，当某些条件改变的特殊机会下可以致病。第一节 正常菌群与机会致病菌一、正常菌群概念:正常人的体表和同外界相通的腔道黏膜都寄居着的不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人

2、还有利，称为正常微生物群。其中以细菌为主，故通称为正常菌群。人体常见的正常微生物群部位 主要菌类皮肤 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、 非致病性分枝杆菌口腔 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、甲型和丙型链球菌、丙酸杆菌、白假丝酵母 菌、放线菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、螺旋体、梭菌鼻咽腔 葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、类杆菌、奈瑟菌外耳道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌眼结膜 葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌肠道 大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、 类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白

3、假丝酵母菌尿道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌阴道 乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌 鼻咽腔 葡萄球菌、甲，丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等 外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌表皮葡萄球菌 口腔甲，丙型链球菌 类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌 肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌，双歧杆菌等 阴道 大肠杆菌、乳杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌非致病性分枝等 皮肽葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌人体各部位的微生态系 眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌

4、尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌肠道的正常菌群健康青年粪便涂片健康壮年粪便涂片健康老年粪便涂片正常菌群的生理学作用 生物拮抗作用 营养作用 免疫作用 抗衰老作用 抗肿瘤作用即作为生理屏障阻止外来病菌的侵入。机制受体竞争（占位性保护）产生有害代谢产物营养竞争生物拮抗作用营养作用即作为抗原既促进免疫器官的发育，又可刺激免疫应答。即参与机体的物质代谢、营养物质的转化与合成。免疫作用抗衰老作用产生抗氧化损伤的生物酶，保护组织细胞免受损害。抗肿瘤作用通过将某些致癌物质转化为无害物质或通过激活巨噬细胞发挥免疫功能抑制肿瘤。二、机会致病菌正常菌群的寄居部位改变宿主免疫功能低下，如免疫抑制剂、激

5、素、细胞毒药物的使用及射线照射等菌群失调概念：在应用抗生素治疗感染性疾病的过程中,宿主某部位正常菌群中各种菌种间的比例发生较大幅度变化而产生的病症。 菌群失调二重感染概念：在抗菌药物治疗原感染性疾病过程中，发生了另一种新致病菌引起的感染。常见菌：金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等。常见疾病：伪膜性肠炎、鹅口疮、肺炎等。三、微生态平衡与失调微生态平衡：指正常微生物群与其宿主生态环境在长期进化过程中形成的生理性的动态平衡。微生态失调：指正常微生物群与其宿主之间的平衡在外界环境因素影响下被破坏，由生理性组合转变为病理性组合。微生态平衡微生物群（定位、定性、定量）宿主因素环境因素第二节 细菌的致病作用致病

6、性（病原性）：细菌能引起感染的能力称为致病性或病原性。毒力 ：致病菌的致病性强弱程度称为毒力。半数致死量LD50或半数感染量ID50：在一定时间内，通过指定接种途径，能使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染需要的最小细菌数或毒素量。基本概念细菌的致病性与抗菌免疫细菌机体细菌的致病性抗菌免疫 结局？细菌的毒力细菌侵入宿主的数量细菌侵入的部位 细菌的致病机制侵袭力毒素侵袭力：病原菌有突破宿主皮肤、黏膜生理屏障等免疫防御机制，进入体内定居、繁殖和扩散的能力,包括粘附素、荚膜、侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。 毒素：含有损害宿主组织、器官并引起生理功能紊乱的大分子成分。主要包括内毒素和外毒素。毒

7、力因子病原菌毒力的物质基础（一）侵袭力概念：致病菌能突破宿主皮肤、黏膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力。主要包括黏附素、荚膜、侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。1.黏附素一类细菌表面与黏附相关的蛋白质。细菌的黏附作用需要两个基本条件，即黏附素和宿主细胞表面的黏附素受体。分为菌毛黏附素和非菌毛黏附素两大类。配体与受体相结合的方式在细菌的黏附过程中最为多见。细菌菌毛粘连蛋白膜磷壁酸 G+菌毛受体（糖类）细菌G- 常见细菌黏附素及其受体类型 宿主细胞受体产生细菌菌毛黏附素 I型菌毛 CFA/I P菌毛 菌毛D-甘露糖GM-神经节苷脂P血型糖脂GD1神经节苷脂E.coliE.coliE

8、.coli淋球菌非菌毛黏附素 LTA P1 、P2、 P3 P1蛋白 表面血凝素纤维连结蛋白纤维连结蛋白唾液酸N-乙酰氨基葡糖A群链球菌梅毒螺旋体肺炎支原体衣原体2.荚膜抗吞噬细胞吞噬抗体液中杀菌物质的作用黏附作用3.侵袭性物质侵袭素由侵袭性基因（inv）编码的蛋白质介导细菌侵入临近的上皮细胞内侵袭性酶类侵袭性胞外酶利于细菌抗吞噬作用，并向周围组织扩散侵袭素侵袭性感染：病原菌主动侵入宿主细胞（主要为黏膜上皮细胞）的感染过程。侵袭基因编码侵袭素（蛋白 质）出现在菌细胞表面介导细菌侵入上皮细胞内志贺菌和肠侵袭型大肠埃希菌的质粒inv基因，能编码侵袭素。侵袭性酶类许多细菌可释放侵袭性胞外酶，有利于病

9、原菌的抗吞噬作用并向周围组织扩散。如致病性葡萄球菌凝固酶、透明质酸酶等。4.细菌生物被膜概念：是细菌附着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其分泌的胞外多聚物（主要是胞外多糖）共同组成的呈膜状的细菌群体。细菌生物被膜的形成是动态过程，包括细胞粘附、微生物菌落生成、细胞外多聚基质包裹等3个阶段。 内镜中的细菌生物被膜 定植于静脉导管表面的表皮葡萄球菌生物膜扫描电镜照片黏附与定植 侵入（侵入非吞噬细胞） 繁殖与扩散局部扩散全身扩散局部表层扩散局部深层扩散（特定的靶位感染）（二）毒素（toxin)外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin)1.外毒素(exotoxin)来源：主要由革兰阳

10、性菌和部分革兰阴性菌产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。化学成分与毒性：蛋白质，不稳定，不耐热，毒性强，抗原性强。按外毒素对宿主细胞的亲和性及作用方式分为：神经毒素、细胞毒素、肠毒素三类。常见外毒素 类型 外毒素 细 菌 所致疾病神经毒素痉挛毒素肉毒毒素破伤风梭菌肉毒梭菌破伤风肉毒中毒细胞毒素白喉毒素红疹毒素表皮剥脱毒素TSST-1白喉杆菌A群链球菌金葡菌金葡菌白喉猩红热SSSSTSS肠毒素 肠毒素 肠毒素 肠毒素 肠毒素霍乱弧菌金葡菌产毒型E.coli产气荚膜梭菌霍乱食物中毒腹泻食物中毒A型肉毒毒素面部除皱除皱术:A型肉毒毒素注射肉毒毒素除皱术前除皱术后4月分子结构：多数外毒素的分子结构为A-B

11、模式，即由A和B两种亚单位组成。A亚单位是外毒素活性部分，决定其毒性效应；B亚单位无毒，能与宿主靶细胞表面的特殊受体结合，介导A亚单位进入靶细胞。A或B亚单位单独对宿主无致病作用，因而完整性是致病的必要条件。活性单位结合单位A细胞表面BAB型外毒素的作用过程2.内毒素(endotoxin)来源：内毒素是阴性菌细胞壁的LPS，在菌体崩解时释放出来。化学成分与特性：由脂类A、非特异核心多糖和最外层的寡糖重复单位（O抗原决定簇）三部分组成。耐热，经甲醛处理后不能成为类毒素。生物学作用：发热反应、白细胞反应、低血压和休克、DIC及对机体的保护性效应。G-细菌内毒素（脂多糖）结构内毒素的致病机理内毒素的

12、主要生物学作用 发热反应 白细胞反应 内毒素血症与内毒素休克 区别要点外毒素内毒素来源革兰阳性菌与部分革兰阴性菌革兰阴性菌编码基因质粒、前噬菌体或染色体基因染色体基因存在部分从活菌分泌出，少数菌崩解后释出细胞壁组分，菌裂解后释出化学成分蛋白质脂多糖稳定性6080，30分钟破坏160，24小时破坏毒性作用强，对组织器官有选择性毒害效应，引起特殊的临床表现较弱，各菌的毒性效应大致相同，引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克、DIC等抗原性强，刺激机体产生抗毒素；甲醛液处理脱毒形成类毒素弱，刺激机体产生的中和抗体作用弱；甲醛液不能脱毒形成类毒素外毒素与内毒素的主要特性区别超抗原概念基本特征与疾病的关

13、系：超抗原与许多急性和慢性感染相关疾病的发生机制有关，某些自身免疫机制可能与之有关。二、细菌侵入的数量一般是细菌毒力愈强，引起感染所需的菌量愈小；反之则菌量愈大。三、细菌侵入的途径各种致病菌都有其特定的侵入部位，这与致病菌需要特定的生长繁殖的微环境有关。有一些致病菌的适宜的侵入途径不止一个，称为多途径感染病原菌。如结核分枝杆菌和炭疽芽胞杆菌。第四节 感染的发生与发展一、细菌感染的来源与传播传播途径内源性感染外源性感染病人、带菌者、病畜及带菌动物条件致病菌、潜伏状态存在的致病菌呼吸道、消化道、皮肤创伤、经节肢动物媒介、性传播（STD）、多途径感染传播途径细菌败血症鼠疫，沙门菌病结核及炭疸杆菌感染

14、途 径 方 式 疾 病 举 例呼吸道气溶胶，飞沫方式吸入肺结核、白喉、百日咳消化道粪-口方式，食入伤寒、痢疾、食物中毒性传播性接触淋病、梅毒等皮肤皮肤创伤、破损皮肤化脓感染，破伤风血液输血、注射、针刺节肢动物密切接触、叮咬多途径感染经消化、呼吸、创伤等感染类型不感染隐性感染 （亚临床感染）潜伏感染 （细菌少见）显性感染毒血症脓毒血症内毒素血症败血症菌血症（一）隐性感染（inapparent infection） 概念：当机体的抗感染免疫力较强，或侵入的病菌数量不多、毒力较弱，感染后对机体损害较轻，不出现或出现不明显的临床症状。 又称为亚临床感染（subclinical infection）（二

15、）显性感染（apparent infection）当机体的抗感染免疫力较弱，或侵入的病菌数量较多、毒力较强，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改变，并出现一系列临床症状和体征。急性感染： 突然发作，症状明显而急，病程较短（数日-数周），病愈后，病原菌从宿主体内消失。慢性感染： 病情缓慢、病程长（数月-数年）、多见于胞内寄生菌。 显性感染依发病缓急不同分： 局部感染： 致病菌侵入宿主体内后，局限在一定部位生长繁殖引起病变的一种感染类型。 全身感染： 感染发生后，致病菌或其毒性代谢产物向全身播散引起全身性症状的一种感染类型。 显性感染按感染的部位不同分为： G-细菌侵入血流后，在血

16、中大量繁殖，崩解后释放出大量内毒素；或由病灶内大量G-菌死亡、释放的内毒素入血所致，出现内毒素中毒症状。 致病菌侵入机体后，只在局部生长繁殖，不侵入血循环，其产生的外毒素入血。外毒素经血到达易感的组织及细胞，引起特殊的中毒症状。毒血症（toxemia） 内毒素血症（endotoxemia） 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再进行繁殖而致病。 菌血症（bacteremia） 致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身性严重中毒的症状，如高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大等。 败血症（septicemia） 化脓性细菌侵入血流后，在其

17、中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体的其他组织或器官，产生新的化脓病灶。 脓毒血症（pyemia） （三）带菌状态概念：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。没有临床症状但经常会间歇排出病菌。该宿主称为带菌者。如伤寒、白喉等病后常可出现带菌状态。三、环境因素对感染的影响环境因素包括气候、季节、温度、湿度和地理条件等诸方面。社会因素对感染的发生和传染病的流行影响也很大。第五节 医院感染医院感染（hospital infection）又称医院内感染（nosocomial infection）或医院获得性感染（hospital acquired i

18、nfection）包括： 患者在住院期间发生的感染 患者在医院获得而在出院后发生的感染 患者入院时已发生的直接与前次住院有关的感染 医院工作人员在医院内获得的感染医院感染的基本特点感染的地点必须在医院内。感染发生的时间界限指患者在医院期间和出院后不久出现的感染。感染来源以内源性感染为主，病原菌主要是机会致病性微生物。感染的对象为是在医院内活动的人群。传播方式与途径以密切接触为主。分离的病原菌多为耐药菌株。医院感染的分类按微生物来源分类1、内源性医院感染：患者在医院内由于某种原因使自身寄居的正常菌群转变为机会性致病菌大量繁殖而导致的感染。2、外源性医院感染：患者遭受医院内非自身存在的微生物侵袭而发生的感染。 交叉感染 环境感染二、医院感染的微生态特征（一）微生物的特点主要为机会致病性微生物常具有耐药性常发生种类的变迁适应性强（二）常见的微生物细菌