第5节细菌的致病性课件

1、 微生物的数量多，种类复杂，分布广，大多数不引起人和动物发病，只有少数能引起人及畜禽发病的微生物，称为病原微生物。绝大部分病原微生物都是寄生性微生物，从生活的寄主获得营养，在宿主体内生长繁殖，以一定的毒害方式侵害机体，造成机体损伤和疾病。另有一些寄居性微生物，长期生活在机体中，只在一定的条件下，才表现出致病作用。 细菌的致病性第5节 细菌的致病性相关概念细菌的致病性及毒力细菌侵入机体的数量及门户细菌感染的类型 主要内容:有关概念1、感染 (infection)是指病原微生物在宿主体内持续存在或增殖。2、发病 (disease)表示病原微生物感染之后，对宿主造成明显的损害。3、病原菌(patho

2、genic bacteria)是指那些导致机体发病的细菌。是一群高度特化了的微生物，为了自身的生存，已适应而且必须在宿主生物体内持续存在或增殖。非致病菌：不能造成宿主感染的为非致病菌；条件致病菌：在正常情况下不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病；5.致病性(Pathogenicity) ：一定种类的病原菌在一定的条件下，能在宿主体内引起感染的能力。 细菌的致病性是针对宿主而言；不同的病原菌对宿主可引起不同的疾病，表现为不同的临床症状和病理变化，如炭疽杆菌引起炭疽，而霍乱弧菌则引起霍乱。因此，致病性是细菌种的特征之一。二、细菌致病性的确定 著名的柯赫法则是确定某种细菌是否具有致病性的主要依

3、据，其要点是： 1.特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康者不存在; 2.此病原菌能被分离培养而得到纯种; 3.此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症; 4.自实验感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。 近年来随着分子生物学的发展，“基因水平的柯赫法则”应运而生。取得共识的有以下几点:第一，应在致病菌株中检出某些基因或其产物，而无毒力菌株中无。第二，如有毒力菌株的某个基因被损坏，则菌株的毒力应减弱或消除。或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株。第三，将细菌接种动物时，这个基因应在感染的过程中表达。第四，在接种动物检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫保护。该法则也适用于细菌以外的微

4、生物，如病毒。一、细菌的毒力 细菌的毒力是指病原菌致病性强弱的程度。同一细菌的不同菌株，其毒力不一样，因此，毒力是菌株的特征。 构成细菌毒力的因素有侵袭力和毒素两个方面。 （一）细菌的侵袭力 细菌的侵袭力是指病原菌突破机体的防御机能并在体内生长繁殖、蔓延扩散的能力。细菌的侵袭力与以下两方面因素有关。生物制药技术专业微生物菌体表面结构 荚膜：细菌的荚膜具有抵抗吞噬细胞的吞噬和溶菌酶及补体等杀菌物质的作用，因而有助于在体内迅速繁殖和扩散。 菌毛等粘附因子：细菌首先通过粘附因子宿主呼吸道、消化道或泌尿生殖道等黏膜上皮细胞上，才能在局部定居、繁殖并引起疾病。 其它表面物质：其它表面物质如金黄色葡萄球菌

5、的A蛋白、链球菌的M蛋白、大肠杆菌的K抗原等都具有抗吞噬和正常体液中杀菌物质的作用。 与侵袭力有关的酶类 透明质酸酶：在动物机体结缔组织中，有一种具有粘性的高分子多糖质，叫透明质酸酶它们可以水解结缔组织中的透明质酸，使其失去粘性，导致松弛，易于病原微生物扩散蔓延。 溶纤维蛋白酶（又称链球菌激酶）：群链球菌和葡萄球菌能产生这种酶，能将凝固的纤维蛋白迅速溶解，解除病原微生物的局限状态，有利于病原微生物向组织深部蔓延扩散。 卵磷脂酶： 魏氏梭菌能产生分解细胞的卵磷脂酶，使细胞坏死或红细胞溶解。与侵袭力有关的酶类 胶原酶：魏氏梭菌能产生一种蛋白质分解酶，它能水解动物肌肉中网状结缔组织，使肌肉软化、崩解

6、、坏死。此酶有利于病原微生物的侵袭作用。 DNA酶：细胞裂解后可析出DNA，DNA能使渗出液黏稠，使病原微生物活动受限。而DNA酶能使DNA溶解，从而有利于细菌扩散。 凝血浆酶： 金黄色葡萄球菌能产生凝血浆酶，使血浆凝固，产生纤维性的网状结构，从而保护细菌免受吞噬。（二）细菌的毒素 毒素可以通过毒性作用危害宿主，或刺激机体发生变态反应，间接地对宿主造成损伤。细菌毒素按其来源、性质和作用等的不同，可分为外毒素和内毒素两大类。在大多数情况下，外毒素一般简称毒素。1、外毒素 (exotoxin) （1）概念：是某些病原菌在生长繁殖过程中所产生的对宿主细胞有毒性的可溶性蛋白质。大多数外毒素在菌体内合成

7、后必须分泌于胞外，故名 “外毒素”。但也有少数外毒素存在于菌体细胞的胞周间隙，只有当菌体细胞裂解后才释放至胞外。 多种细菌能产生外毒素，革兰氏阳性菌主要有破伤风杆菌、炭疽杆菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌等;革兰氏阴性菌中有大肠杆菌、霍乱弧菌、铜绿假单胞菌、气单胞菌、多杀性巴氏杆菌等。 (1)组成 大多数外毒素由A、B 两种亚单位组成，有多种合成和排列形式。A亚单位为毒素的活性中心，称活性亚单位，决定毒素的毒性效应。B亚单位称结合单位，能使毒素分子特异性地结合在宿主易感组织的细胞膜受体上，并协助A亚单位穿过细胞膜。A、B亚单位单独均无毒性，A亚单位必须在B亚单位的协助下

8、，结合至受体释放到细胞内，才能发挥毒性作用，因此毒素结构的完整性是其致病的必备条件。B亚单位可单独与细胞膜受体结合，并阻断完整毒素的结合，B亚单位可刺激机体产生相应的抗体，从而阻断完整毒素结合细胞，可作为良好的亚单位疫苗。 (2)特性 1：外毒素的毒性作用极强，如lmg纯化的肉毒毒素能杀死2000万只小鼠。破伤风毒素对小鼠的致死剂量，是马钱子碱的106倍。2：外毒素的毒性具有高度的特异性。不同细菌产生的外毒素，对机体的组织器官有一定的选择。3：外毒素具有良好的免疫原性，可刺激机体产生特异性的抗体，而使机体具有免疫保护作用，这种抗体称为抗毒素(antitoxin)，可用于紧急治疗和预防。4：多数

9、外毒素不耐热，一般在6080经l080min即可失去毒性。 (3)类毒素：外毒素在0.4%甲醛溶液作用下，经过一段时间可以脱毒，但仍保留原有抗原性，称之为类毒素 (toxoid)。类毒素注人机体后，仍可刺激机体产生抗毒素，可作为疫苗进行免疫接种。 (4)毒素的分类 目前尚末统一，比较简明的是根据其性质分为三类: A-B型毒素、攻膜毒素以及超抗原毒素。1：攻膜毒素 又名穿孔毒素。其作用机制是在宿主细胞膜上形成小孔，造成胞内液流失而使细胞破坏。一些溶血毒素及磷酸酯酶属于此类，金黄色葡萄球菌的。2： A-B型毒素 具有典型的A-B两个亚单位，多数外毒素均属此类。例如霍乱毒素、志贺毒素、破伤风毒素等。

10、3：超抗原毒素 缺乏典型的A-B亚单位结构，它与T细胞结合，释放出细胞因子。金黄色葡萄球菌的毒素休克综合征毒素属于此类 。 2、内毒素 (endotoxin) 内毒素特指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖 (LPS)成分，细菌在死亡后破裂或用人工方法裂解菌体后才释放。革兰氏阳性菌细胞壁中的脂磷壁酸 (LTA)具有LPS的绝大多数活性，但无致热功能。螺旋体、衣原体、立克次体亦含有LPS。(2)特性 内毒素耐热，加热100经lh仍不被破坏，必须加热160经24h，或用强酸、强碱或强氧化剂煮沸30min才失活。不能被甲醛脱毒成类毒素。内毒素的抗原性较弱，将内毒素注人机体可产生针对其中多糖抗原的相应抗体，但此

11、抗体并无中和内毒素毒性的作用。(3)检测 目前通用鲎试验。东方鲎或美洲鲎均是海洋节肢动物，其血液中的有核变形细胞能被内毒素所裂解。特 性外 毒 素内 毒 素化学性质蛋白质脂多糖产生及存在部位由某些革兰氏阳性细菌或阴性细菌产生并分泌到体外 由革兰氏阴性细菌产生并在菌体裂解后才释放到体外耐热性通常不耐热，6080、30min被破坏 较为耐热，160、24小时才能被破坏 毒性作用特异性。为细胞毒素、肠毒素或神经毒素，对特定细胞或组织发挥特定作用 全身性。引致发热、腹泻、呕吐 毒性程度高，往往致死 弱，很少致死免疫原性强，刺激机体产生中和抗体 较弱，免疫应答不足以中和毒性能否产生类毒素能，用甲醛处理不

12、能（三）细菌毒力的测定 最小致死量（MLD）：能使特定的试验动物于感染后，在一定时限内发生死亡的最小微生物量和毒素量。 半数致死量（LD50）：在一定时限内能使半数动物于感染后发生死亡所用之活微生物量或毒素量。 最小感染量（MID）：是病原微生物对实验对象引起感染的最小剂量。 半数感染量（ID50）：是病原微生物对半数实验对象发生感染的剂量。（四）改变细菌毒力的方法 毒力增强的方法：连续通过易感动物，可使病原微生物的毒力增强；有的细菌与其它微生物共生或被温和噬菌体感染也可增强毒力。 毒力减弱的方法：病原菌的毒力可自发地或人为地减弱。人工减弱病原菌的毒力，在疫苗制造上有重要意义。常用的方法有：将

13、病原微生物连续通过非易感动物；在较高温度下培养；在含有特殊化学物质的培养基中培养。此外，在含有特殊抗血清、特异噬菌体或抗生素的培养基中培养，甚至长期进行一般的人工继代培养，也都能使病原菌的毒力减弱。二、细菌侵入机体的数量及门户（一）细菌侵入的数量 由于正常机体对外来细菌的侵入具有一定的天然免疫力，因此，细菌引起疾病除需要有一定的毒力外，还要有一定的数量。 （二）细菌侵入的门户 具有一定毒力和数量的病原菌，还要有适当的门户侵入，才能引起疾病，如消化道、呼吸道和生殖道黏膜及皮肤都可成为细菌侵入的门户。三、细菌感染的类型 病原菌在一定的环境条件下，突破机体的防御屏障侵入机体，在一定的部位生长、繁殖，并引起不同程度的病理过程，这一过程称为感染或传染。传染的过程是病原菌和机体相互作用、相互斗争的过程，结果可以表现出下列几种形式。（一）隐性感染 虽经病原菌感染，但由于入侵的病原菌数量少、毒力弱或机体的抵抗力较强，而使机体的损害较轻，不引起明显的病变和临床症状。机体通过隐性感染也可获得一定的免疫力。 （二）显性感染 机体经感染而出现明显病变和临床症状。显性感染按感染部位及性质又可分为局部感染和全身感染。A 局部感染：病原菌侵入机体后，局限在一定部位生长繁殖，引起局部病变的一种感染类型，称为局部感染。B 全身感染：感染发生后，病原菌或其代谢产物