细菌感染及致病机制

1、章微生物的感染与致病感染：病原微生物在宿主体内与宿主防御机制相互作用并引起一定的病理过程称为感染。传染：来自其他宿主的微生物感染。内源性感染：外源性感染：感染的结局第一节 细菌的感染与致病机制细菌感染（bacterial infection）： 细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等引起不同程度的病理过程。致病菌或病原菌（pathogen）：能使宿主致病的细菌;非致病菌或非病原菌（nonpathogen）：不能造成宿主感染。并非所有细菌都引起感染极少数可致命的细菌大部分是非致病菌正常菌群（normal flora） 正常人的体表及与外界相通的腔道中寄居着不同种类和数量的微生物。当人体

2、免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人还有利 ,称为正常微生物群，通称正常菌群。一、正常菌群与条件致病菌 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 皮肤葡萄球菌、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内正常菌群的分布 眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌

3、 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中年粪便涂片正常菌群的生理学作用生物拮抗营养作用免疫作用抑癌作用抗衰老作用微生态平衡与失调 1.微生态平衡（microeubiosis）: 是长期进化过程中形成的正常微生物群与其宿主生态环境在不同发育阶段的生理性组合的动态平衡。这种组合是一种在共同环境因素影响下，正常微生物群与宿主所形成的相互依赖与相互制约的统一状态。2.微生态失调(microdysbiosis)概念 正常微生物群之间及正常微生物群与其宿主之间的微生态平衡，在外界环境影响下， 由生理性组合转变为非生理性组合的状态称为微生态失调 。

4、 条件致病菌或机会致病菌机会致病菌（opportunistic pathogen）或条件致病菌（conditioned pathogen）： 在正常条件下不致病，而在特定条件下可引起疾病。致病条件寄居部位的改变 免疫功能低下菌群失调（dysbacteriosis） 菌群失调症或菌群交替症（microbial selection and substitution） 二重感染：金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等致病性(pathogenicity)： 病原生物在宿主体内定居、增殖并引起疾病的性质。是质的概念。毒力（virulence）： 指病原生物致病能力或致病性的强弱程度，是量的概念。（ID50、LD

5、50） 二、 细菌的致病机制细菌的毒力物质细菌侵入的数量细菌侵入的部位侵袭力毒素荚膜粘附素侵袭性酶类外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin)细菌生物被膜(一)侵袭力（invasiveness） 是病原菌突破宿主皮肤、黏膜生理屏障等免疫防御机制，进入机体定居，繁殖和扩散的能力。1、黏附素黏附是引起感染重要条件菌毛粘附素细菌菌毛分泌并存在于菌毛顶端。大肠埃希菌的菌毛粘附素、淋病奈瑟菌菌毛粘附素。非菌毛黏附素G-菌外膜蛋白、G+菌细胞壁如群链球菌的脂磷壁酸等可介导黏附。黏附 细菌表面特殊结构、相关蛋白 相互作用 细胞表面受体 adhesinEPITHELIUM 上皮细胞receptor

6、BACTERIUM黏附可抗黏液冲刷,细胞纤毛运动和肠蠕动等清除作用,利于病菌定居。细菌的黏附能力与致病性密切相关。有利于细菌在宿主体内的生存。霍乱弧菌粘附于人回肠粘膜细胞。2、荚 膜 荚膜本身没有毒性，但是 （1）抗吞噬作用 （2）抗杀菌物质 （3）细菌迅速扩散 3、侵袭性酶细菌胞外酶常见的有：（1）血浆凝固酶（Coagulase）（2）链激酶（Streptokinase）（3）透明质酸酶（Hyaluronidase）： 或称扩散因子(Spreading factor) 透明质酸酶等 某些细菌具有较强的侵袭力，从而促进局部感染的扩散。例如 A群链球菌在生长繁殖过程中，可产生透明质酸酶分解细胞间

7、质透明质酸、链激酶溶解纤维蛋白、链道酶切断脓液中高黏度的DNA链，从而利于在组织中扩散。 5、 细菌生物被膜 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多聚物（主要是胞外多糖）共同组成的呈膜状的细菌群体。4、侵袭素 细菌在粘膜表面形成细菌的生物膜，有利于生存。定 植图为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（6000）。（From Lansing M. Prescott et al. Microbiology, 5th Edition, McGraw-Hill Companies; 2002: p920（二）毒素 是细菌在生长繁殖中产生和释放的毒性成分。可直接或间

8、接损伤宿主细胞、组织和器官，干扰其生理功能。 其中在致病机制中起重要作用的是外毒素和内毒素。 1、外毒素（exotoxin） 是由G+和少数G-合成及分泌的毒性蛋白产物。释放到菌体外，化学成分是蛋白质，具有损害易感细胞正常生理功能的毒性作用。特点 外毒素基因多为蛋白质；不耐热；不稳定毒性强；选择性强抗原性强类毒素、抗毒素染色体基因质粒基因前噬菌体毒素基因ETEC不耐热肠毒素霍乱肠毒素破伤风痉挛毒素肉毒毒素A：活性亚单位B：结合亚单位 可提纯制疫苗外毒素作用机制分子结构：A-B模式A-B toxinsActiveBindingACell surfaceB外毒素细胞毒素（成孔毒素磷脂酶类）神经毒素

9、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破伤风痉挛毒素肉毒毒素细胞毒素肠毒素神经毒素破伤风痉挛毒素肉 毒 毒 素Medicine Blepharospasm(眼睑痉挛)2、内毒素（endotoxin） 是G-菌细胞壁脂多糖（LPS） ，菌体崩解时释放，性质稳定。来源：G-菌 化学成分、结构 脂质A 非特异核心多糖 O特异多糖脂多糖内毒素的主要特点特点来源-G-菌细胞壁 化学性质-脂多糖（LPS）相对稳定，耐热 毒性作用较弱，对组织无选择性有抗原性，但抗体的中和作用较弱不能类毒素内毒素的主要生物学作用

10、发热反应 白细胞反应 内毒素血症与内毒素休克 Shwartzman现象与DIC内毒素与外毒素的比较 种类外毒素内毒素来源革兰阳性菌及部分革兰阴性菌革兰阴性菌部位活菌分泌或细菌溶解后散出细胞壁成分、细菌裂解后释出成分蛋白质脂多糖稳定性差、60-80 30分钟破坏好、160 2-4小时破坏毒性强、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现较弱、各种内毒素作用大致相同，引起休克，发热，DIC等抗原性强，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后能形成类毒素弱，能刺激机体形成抗体，但无中和作用，甲醛处理后不能形成类毒素细菌侵入的数量：细菌侵入的部位：三、 细菌的感染源与传播途径（一）感染来源外源性感染(exog

11、enous infection)：患者 带菌者病畜和带菌动物内源性感染(endogenous infection)：医院感染 nosocomial infection外源性感染（exogenous infection）(1)外源性感染：病原生物来自宿主体外。(2) 传染源主要有: 患者 病原生物携带者 患病或带菌动物医院感染（nosocomial infection)医院感染：患者住院期间发生的感染。感染来源有： 1）交叉感染 2）自身感染 3）医源性感染哪些可预防呢（二）、感染途径病原进入机体方式直接吸入、食入间接接触污染物媒介动物病原在机体间传播方式水平传播垂直传播垂直传播( 母婴传播 )

12、 存在于母体的病原生物经胎盘或产道由亲代传播给子代的传播。呼吸道消化道泌尿生殖道传播性传播皮肤创伤传播血液传播昆虫、节肢动物媒介接触传播多途径感染感染途径（表5-4）四、感染类型根据结局分型根据病情缓急根据感染发生部位及临床表现分型不感染隐性感染潜伏感染显性感染带菌状态细菌感染的类型 表5-5急性感染慢性感染局部感染全身感染毒血症内毒素血症菌血症败血症脓毒血症不感染隐性感染不出现明显症状的感染。 潜伏感染宿主出现临床症状或体征 显性感染宿主出现临床症状或体征局部感染(local infection )入侵的病原菌只局限在宿主一定部位生长繁殖，引起局部病变的感染类型。如疖 、痈等。全身感染 (s

13、ystemic infection )：感染发生后，病原菌及其毒性代谢产物向全身扩散，引起全身性症状。毒血症 (toxemia) 产生外毒素的病原菌只在局部生长繁殖，病菌不进入血流，但产生的外毒素进入血循环，达到易感靶器官，引起组织损害，产生特殊的毒性症状。菌血症（bacteremia） 病原菌侵入血流，但未在其中繁殖，只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位再繁殖而致病。败血症(septicemia)病原菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起严重全身中毒症状。脓毒血症(pyemia)化脓性细菌侵入血流后，在其中大量繁殖，通过血流扩散至机体的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。内毒素血症(endotoxemia)病灶内大量G-菌死亡、释放内毒素入血，或侵入血中G-菌大量繁殖，死亡崩解后释放内毒素。带菌状态（carrier state）经过显性和隐性感染后，由于病原菌未被及时清