第章细菌的感染与免疫

1、第五章 细菌(xjn)的感染与免疫Bacterial Infection 主讲人：张红欣 教授基础(jch)医学院病原生物学教研室Tel：6222493 E-mail:zhanghongxinvip163.con 共五十二页知识(zh shi)要领致病菌毒力的物质基础细菌感染的发生与发展(fzhn)机体抗细菌免疫的组成及特点共五十二页感 染细菌的感染(bacterial infection)：细菌侵入宿主体内后，在生长繁殖过程中不仅释放(shfng)出毒性产物，同时还与宿主细胞之间发生相互作用，引起宿主出现病理变化的过程。共五十二页病原菌(pathogen)：能引起感染或宿主疾病的细菌。非病原

2、菌（nonpathogen）：不能造成宿主感染的细菌。条件致病菌（conditional pathogen）：正常(zhngchng)条件下不致病，在某些条件改变的特殊机会下可以致病的细菌。共五十二页第一节 细菌(xjn)的致病作用细菌体外机体的防御机能体内细菌细菌细菌细菌毒性物质病理变化共五十二页致病性：细菌对宿主感染致病能力(nngl)。毒力(virulence):在宿主免疫防御功能一定的情况下，微生物的致病性有强弱之分，称为微生物的毒力。半数致死量(median lethal dose，LD50)半数感染量(median infective dose，ID50) 在一定条件下能引起50实

3、验动物死亡或感染的最小微生物或毒素的量。共五十二页细菌的毒力细菌侵入(qnr)的数量细菌侵入的部位细菌(xjn)的致病机制的三个因素侵袭力毒素外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin)荚膜黏附素侵入性物质细菌生物被膜共五十二页一、细菌的毒力：侵袭(qnx)力、毒素 (物质基础)共五十二页(一)侵袭力(invasiveness) 致病菌能突破宿主皮肤、黏膜生理屏障等免疫防御机制，进入机体并在体内定居、繁殖和扩散的能力。侵袭力与菌体表面(biomin)结构和侵袭性物质密切相关。1.荚膜（capsule）2.黏附(ninf)素（adhensin）3.侵袭性物质4.细菌生物被膜（bacte

4、rial biofilm） 共五十二页1.荚膜（capsule）具有抗宿主吞噬细胞和抵抗体液中杀菌(sh jn)物质的作用，使细菌在宿主体内大量繁殖和扩散。荚膜在免疫逃逸现象中起重要作用，避免了被宿主细胞的免疫防御机制杀灭。如肺炎链球菌共五十二页2.黏附(ninf)素（adhensin）黏附作用需要两个条件：黏附素和宿主细胞表面的黏附素受体黏附素是一类细菌(xjn)表面与黏附相关的蛋白质，按其来源分为菌毛黏附素和非菌毛黏附素菌毛黏附素由菌毛分泌并存在于菌毛顶端如E.coli的菌毛黏附素非菌毛黏附素来自于细菌表面的其他组分，如G-外膜蛋白（OMP）、G+细胞壁共五十二页 黏附(ninf)机制细菌

5、和宿主：静电吸引及疏水作用、阳离子桥联作用和配体-受体相互结合黏附素受体多为靶细胞表面的糖类(tn li)或糖蛋白。细菌黏附素与宿主细胞表面黏附素受体结合的特异性决定了感染的组织特异性。共五十二页3.侵袭(qnx)性物质（1）侵袭素：细菌的侵袭由基因控制,称为侵袭基因(inv基因) inv基因编码产生(chnshng)的蛋白,介导细菌能够侵入敏感细胞内，主要是黏膜上皮细胞。(2)侵袭性酶：利于细菌在组织中扩散，协助细菌抗吞噬。血浆凝固酶透明质酸酶链激酶链道酶共五十二页4.细菌(xjn)生物被膜（bacterial biofilm） 是细菌附着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其所分泌的胞外

6、多聚物(主要是胞外多糖)共同组成的呈膜状的细菌群体，是其为了适应周围环境而形成的一种保护性生存方式。共五十二页图为定植于静脉导管(dogun)表面的表皮葡萄球菌生物膜扫描电镜照片（6000）共五十二页 形成微菌落和生物膜的意义 A：增强菌自身的生命力，增强对人的致病力 B：接合传递耐药基因（生物膜）使医源性 微生物耐药性远远高于非医源性如金葡 C：与难治性慢性感染和医院(yyun)内感染有关 微菌落： 慢性前列腺炎，绿脓（下呼吸道，肺的囊性纤维病） 生物膜： 龋齿，人工器官（表皮葡，绿脓）共五十二页(二)毒素（toxin）按来源、性质和作用(zuyng)特点不同分为外毒素和内毒素 1.外毒素(

7、exotoxin)产生：G+（大多如金葡，链，破，肉，白） G-（部分如绿脓，痢疾，霍乱）特点： 蛋白质 分子结构为A-B亚单位：A-毒性；B-介导 毒性强，具有选择性 ：肉毒毒素(d s) 性质不稳定，不耐热，易被热、酸、蛋白酶分解破坏 抗原性强：刺激机体产生抗毒素。 外毒素经0.3甲醛处理脱毒可制成类毒素（人工主动免疫）。共五十二页共五十二页外毒素种类(zhngli)神经毒素 破伤风痉挛毒素、肉毒毒素特点：毒性强，致死率高细胞毒素 又称为膜损伤毒素 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特点：宿主细胞膜上形成孔结构，导致(dozh)细胞死亡，有两种

8、类型。成孔毒素毒素单体插入细胞膜，形成孔道磷脂酶类产生磷脂酶类，分解卵磷脂，破坏膜完整性肠毒素 霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素共五十二页细菌外毒素疾病作用机制症状和体征破伤风梭菌痉挛毒素破伤风封闭抑制性神经元骨骼肌强直性痉挛 肉毒梭菌肉毒毒素 肉毒中毒阻止乙酰胆碱释放肌肉松驰性麻痹 神经毒素细菌外毒素疾病作用机制症状和体征白喉棒状杆菌 白喉毒素白喉抑制蛋白质合成肾上腺出血、心肌损伤、外周神经麻痹 细胞毒素细菌外毒素疾病作用机制症状和体征霍乱弧菌肠毒素霍乱激活肠粘膜腺苷环化酶，增高细胞内cAMP水平 腹泻、呕吐 产毒型大肠埃希菌肠毒素腹泻呕吐、腹泻金葡菌肠毒素食物

9、中毒刺激呕吐中枢 呕吐、腹泻 肠毒素共五十二页白喉(bihu)霍乱(hulun)破伤风共五十二页 类毒素（无毒抗原(kngyun)）外毒素（极毒抗原(kngyun)）抗毒素（抗毒抗体）免疫动物脱毒0.3-0.4%甲醛外毒素抗原性 类毒素（toxoid）受甲醛作用可使其活性蛋白灭活而不影响接合蛋白的抗原性抗毒素（antitoxin）外毒素刺激机体产生的中和抗体共五十二页2.内毒素(endotoxin) 产生：革兰阴性菌成分：脂多糖LPS特点：菌体破裂后才释放出来理化性质稳定，耐热毒性相对弱，且无选择性 脂类A高度保守(boshu)抗原性弱，不能用甲醛脱毒为类毒素 共五十二页LPS的生物学作用：

10、发热(f r)反应白细胞反应DIC（弥漫性血管内凝血）内毒素血症与内毒素休克免疫调节作用特异(ty)多糖核心多糖脂质A外膜主要毒性成份O抗原决定簇败血症的皮肤表现共五十二页 发热反应： 内毒素激活单核巨噬细胞（释放IL-1、TNF-） -刺激下丘脑-使其释放介质作用(zuyng)于体温调节中枢-引起发热反应。白细胞反应： 内毒素使大量白细胞黏附于血管壁-循环血中白细胞少-内毒素诱生中性粒细胞释放因子-刺激骨髓释放大量白细胞-白细胞增多（伤寒沙门菌例外）内毒素的生物学作用(zuyng) 无选择性共五十二页 内毒素血症与休克 内毒素进入血液-释放血管活性物质-血管舒缩功能紊乱-微循环障碍-有效循环

11、血量减少-血压降低-供血不足、缺氧、酸中毒 高浓度的内毒素-激活补体替代途径(tjng)-高热、低血压、活化凝血系统-弥散性血管内凝血（DIC）-以微循环衰竭和低血压为特征的内毒素休克或死亡共五十二页鲎试验 鲎系海边栖生的一种大型节肢动物,属蜘蛛纲。其多功能血细胞(变形细胞)的溶解物中含有一种可凝性蛋白质,在极微量内毒素存在时可形成(xngchng)凝胶。鲎试剂是 “鲎”的兰色血液中提取变形细胞溶解物，经低温冷冻干燥而成的生物试剂，专用于细菌内毒素检测。共五十二页鲎试剂(shj)安瓿共五十二页外毒素与内毒素的对比(dub)（p60）区别外 毒 素内 毒 素来源G+菌与部分G-菌G-菌存在部位分

12、泌到菌外，少数是崩解释出细胞壁组分，菌裂解后释出化学成分蛋白质脂多糖稳定性6080，30分钟 160，24小时 作用方式与受体结合刺激细胞分泌细胞因子、血管活性物质毒性作用强，对组织器官有选择性，引起特殊临床表现较弱，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；脱毒形成类毒素弱，抗体作用弱共五十二页二、细菌侵入(qnr)的数量三、细菌侵入的途径共五十二页 第二节 感染(gnrn)的发生与发展一、细菌感染的来源与传播 外源性感染（exogenous infection）：来自于宿主体外，较强或强毒力 传染源：病人；带菌者；病畜和带菌动物。 带菌者：恢复期传染病患

13、者及携带某种病原菌而无症状的健康人 内源性感染（endogenous infection）：指来自于宿主机体内正常菌群及某些曾感染过而潜伏下来的微生物的重新感染。 条件致病菌 隐伏状态(zhungti)存在于体内的致病菌共五十二页 外源性感染传播途径 呼吸道 结核 流脑 肺炎链球菌 消化道 粪口 肠道杆菌(gnjn) 皮肤感染 （破伤风 金葡菌） 血液传播 AIDS 乙肝 梅毒 人畜共患病 节肢动物 蚊子（鼠疫，乙脑，黄热） 苍蝇是细菌库 性传播（STD）共五十二页一只带3亿-5亿个菌 6只脚黏附1700万个菌1ml灭菌牛奶，苍蝇爬 后再检查发现180万以上(yshng)细菌一口痰 30-40

14、万个结核菌,阳光下活3-4小时(xiosh)，手绢中2个月 干痰活2-8个月共五十二页性传播疾病（STD） 梅毒，AIDS，淋病，脲原体特点：自然属性 种类多，传播快，全球性 致死性 男女(nnn)生殖系统受破坏不育症 垂直传播 女性自然流产或早产社会属性 以女性传播为主 耐药性增加，治疗难度大 STD的增加，亦增加AIDS的增加 共五十二页二、感染(gnrn)的类型（一）隐性感染(inapparent infection) 当宿主的抗感染免疫力较强，或入侵的病菌数量不多、毒力较弱，感染后对机体损害较轻，不出现(chxin)或出现(chxin)不明显的临床症状，又称亚临床感染。共五十二页（二）

15、潜伏(qinf)感染(latent infection) 宿主机体与病原菌在相互作用过程中暂时处于(chy)平衡状态时，致病菌潜伏在病灶内或某些特殊组织中一般不排出体外，一旦机体免疫力下降，则潜伏的致病菌大量繁殖而致病，如结核分枝杆菌。共五十二页（三）显性感染(gnrn)(apparent infection) 宿主机体抗感染的免疫力较弱，或侵入的致病菌数量较多、毒力较强，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，生理功能也发生改变，出现一系列的临床(ln chun)症状和体征。共五十二页显性感染(gnrn) (Apparent infection)毒血症、脓毒血症、内毒素血症、 败血症、菌血症

16、病情缓急急性感染慢性感染感染部位局部感染 (Local infection)全身感染 (Systemic infection)共五十二页1.按病情缓急不同分为：急性感染；慢性感染 急性感染(acute infection)：发作突然，病程较短，一般是数日至数周。病愈后，致病菌从宿主消失。如：脑膜炎球菌；霍乱弧菌； 肠产毒素型大肠杆菌等。胞外菌引起(ynq)慢性感染(chronic infection)：病程缓慢，常持续数月至数年。如：结核分枝杆菌胞内菌引起共五十二页2.按感染部位及扩散程度不同分为：局部(jb)感染；全身感染。 局部感染(local infection)： 致病菌侵入宿主体后，

17、局限(jxin)在一定部位生长繁殖引起病变。如疖 、痈全身感染(systemic infection)：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。 共五十二页全身(qun shn)细菌性感染多见于胞外菌的急性(jxng)感染，为感染发生或发展后，病原菌及其毒素或毒性代谢产物出现于血液并向全身扩散引起的全身急性症状。全身性感染多为重症，常见有下列几种情况：共五十二页毒血症 (toxemia)：产生外毒素的病原菌在局部组织生长繁殖，外毒素进入(jnr)血循环，并损害特定的靶器官、组织所出现的特征性毒性症状。如白喉、破伤风等。脓毒血症(pyemia)：化脓性细菌侵入血流后，在其中大

18、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所引起的症状。共五十二页内毒素血症(endotoxemia)：革兰阴性菌在宿主体内感染使血液中出现内毒素引起的症状。败血症(septicemia)：致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖，产生的毒性产物所引起的全身性中毒症状。菌血症(bacteremia)：致病菌由局部进入(jnr)血流，但在血流中极少量繁殖，引起轻微症状。共五十二页毒素(d s)血液毒素(d s)细菌毒素引起特殊的中毒症状如白喉 破伤风等毒血症 (Toxemia)局部病灶 局部病灶病原菌不能在血流中大量生长繁殖菌血症(Bacteremia)如伤寒早期的菌血症布氏杆菌

19、菌血症防御功能毒素毒素毒素毒素毒素毒素毒素毒素机体严重损害, 引起全身中毒症状。 如不规则高热，有时有皮肤、粘膜出血点，肝、脾肿大等。败血症(Septicemia)如鼠疫杆菌炭疽杆菌引起的败血症共五十二页血液局部(jb)病灶 局部病灶毒素毒素毒素毒素毒素毒素毒素毒素毒素(d s)毒素细菌新的化脓病灶脓毒血症 (Pyosepticemia) 化脓性细菌引起败血症时，由于细菌随血流扩散在全身多个器官(如肝、肺、肾等)引起多发性化脓病灶。如金黄色葡萄球菌严重感染时引起的脓毒血症。共五十二页（四）带菌状态（carrier state） 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(xingdu)平衡状态。 宿主-带菌者（carrier），重要的传染源共五十二页环境因素对感染(gnrn)的影响季节、地理条件、气候、温度、湿度冬季呼吸道系统疾病易发夏季消化道系统疾病易发社会因素战争、灾荒(zihung)、动乱共五十二页细菌的感染(gnrn)过程进入(jnr)