么哒-微生物细菌感染与免疫

第六章细菌的感染与免疫山西医科大学微免教研室田继华基本概念细菌的感染（bacterialinfection）指细菌侵入宿主体内生长繁殖并与机体相互作用所引起的一系列病理变化过程。抗感染免疫：微生物入侵宿主机体后，宿主免疫系统产生抗感染免疫应答，以抑制或避免微生物致病作用的过程。即免疫防御。第一节正常菌群与

机会致病菌一、正常菌群

存在于正常人体表和与外界相通腔道的不同种类和一定数量的微生物群，称为正常菌群，一般对人体有益无害。正常菌群与人体、正常菌群各成员间保持动态平衡。(一)正常菌群的生理功能1、生物拮抗：

屏障和占位性保护：通过其配体与相应细胞表面受体结合而粘附，并形成细菌生物膜，使致病菌不能定植而侵袭机体；产生有害代谢产物：产酸降低环境PH值和氧化还原电势，使不耐酸的细菌和需氧菌受抑制，产生H2O2等杀伤其它细菌；某些细菌产生细菌素、抗生素抑制杀灭敏感菌。竞争营养物：通过营养争夺，大量繁殖而处于优势地位；2、营养作用：参与机体物质代谢、营养物转化及合成。如维生素B、K、钙、铁等。3、免疫作用：作为抗原刺激免疫器官发育，刺激免疫效应物质产生，如SIgA、效应T细胞，既能限制正常菌群本身的危害又能抑制杀灭有共同抗原的致病菌，阻止致病菌粘附穿透。

4、排毒作用：双歧杆菌产生的酸性产物可维持肠道酸性环境。5、抗衰老作用：与其产生超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）催化自由基歧化以清除O2-有关。相关菌为双歧杆菌、乳杆菌和肠球菌。6、抗肿瘤作用：通过产生某些酶使致癌物或前致癌物转化成无害物，如亚硝酸胺→仲胺＋亚硝酸盐；激活巨噬细胞等抑制肿瘤。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、非致病性分枝杆菌口腔表皮葡萄球菌甲，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

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

尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌正常人体细菌分布

眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌

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部位主要菌类皮肤葡萄球菌、类自喉杆菌、绿腋杆菌、非致病性分枝杆菌、丙酸杆菌、白念珠菌口腔表皮葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、类杆菌、梭杆菌鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、乳杆菌眼结膜葡萄球菌、类自喉杆菌、绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌外耳道白色葡萄球菌、干燥杆菌胃一般无菌肠道大肠杆菌产气杆菌、变形杆菌、绿服杆菌、葡萄球菌、粪链球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、真细菌、乳杆菌、白念珠菌尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌阴道乳杆菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、白念珠菌人体常见的正常菌群

（二）微生态失调微生态失调：当宿主、正常微生物群、或外界环境等因素变化打破了微生态平衡，就会导致微生态失调。菌群失调：由于某种原因使正常菌群的种类、数量和比例发生较大幅度的改变，导致微生态失去平衡称为菌群失调。菌群失调症：由于严重菌群失调而使宿主发生一系列临床症状称为菌群失调症。二、机会致病菌1、定义：某些细菌在正常情况下不致病，但当某些条件改变的特殊情况下可以致病，这类细菌称为条件致病菌或机会致病菌。2、原因:

①正常菌群寄居部位改变

②机体免疫功能低下

③菌群失调：治疗原感染性疾病的过程中又感染了一种或多种病原体，往往是耐药菌致病。即二重感染、重叠感染。长期大量使用抗生素后。第二节细菌的致病作用细菌对宿主感染致病的能力称为细菌的致病性。致病性是细菌特征之一。细菌的致病性细菌的毒力细菌侵入的数量、侵入门户机体的免疫力环境因素有关毒力（virulence）：致病菌的致病性强弱程度。半数致死量(medianlethaldose,LD50)或半数感染量(medianinfectivedose,ID50):

在规定时间内，使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染所需要的最小细菌数或毒素量。一、细菌的毒力

（一）侵袭力（二）毒素：外毒素、内毒素（三）体内诱生抗原（四）超抗原（五）免疫病理损伤（一）侵袭力（invasiveness）是指病原体突破机体防御功能，在机体内定植、繁殖和扩散的能力。侵袭力包括：侵袭性物质菌体表面结构生物被膜黏附素荚膜、微荚膜侵袭性酶类侵袭素1、菌体表面结构病原菌借助菌体表面结构粘附于机体组织细胞表面，使细菌获得立足点，才能进一步繁殖、产生毒性物质或继续侵入组织细胞，形成感染。菌体表面结构包括：菌毛、LTA、荚膜、微荚膜、糖萼等。病原菌的感染具有组织趋向性，病原菌与组织细胞的粘附是以配体与受体的方式特异结合的。1.菌体表面结构:（1）粘附素：

存在于细菌表面与黏附有关的分子，如菌毛粘附素，非菌毛粘附素(脂磷壁酸)等。通过黏附素受体与宿主细胞特异结合，利于细菌的定植、繁殖。粘附素与粘附素受体特异性结合宿主细胞膜受体：糖脂/糖蛋白细菌粘附素菌毛黏附机制细菌细菌宿主细胞膜宿主细胞膜表面受体（蛋白、糖类）非菌毛黏附素黏附（2）荚膜、微荚膜:

具有抗吞噬和阻挠杀菌物质的作用。肺炎球菌—荚膜；

A群链球菌M蛋白、伤寒杆菌Vi抗原、大肠杆菌K抗原—微荚膜2.侵袭性物质侵袭性酶：利于细菌在组织中扩散；协助细菌抗吞噬。如血浆凝固酶；透明质酸酶；链激酶；链道酶；胶原酶等。侵袭素：inv基因控制产生，使细菌能够侵入非吞噬细胞的敏感细胞内(上皮细胞）繁殖并扩散。局部扩散、全身扩散3.细菌生物被膜

由细菌及其所分泌的胞外多聚物附着在有生命或无生命材料表面后形成的膜状结构，是细菌的群体结构。有利与细菌附着、阻挡抗生素渗入和免疫物质的杀伤作用、容易信号传递、耐药基因和毒力基因捕获及转移。微生物配体及宿主细胞表面受体举例

微生物靶组织或细胞配体受体

流感病毒呼吸道上皮细胞血凝素神经氨酸HIV-ICD4T细胞Gp120CD4分子EB病毒B细胞包膜蛋白CD21分子大肠艾希菌泌尿道上皮细胞CFA-IGM-神经节苷脂脑膜炎奈瑟菌呼吸道上皮细胞IV型菌毛混浊硫酸乙酰肝素金黄色葡萄球菌皮肤、呼吸道LTA纤维连接蛋白梅毒螺旋体生殖道等P1,P2,P3纤维连接蛋白结核分枝杆菌巨噬细胞吸附的C3biCR3（补体C3受体）痢疾志贺菌培养的组织细胞Ipa整合素肺炎支原体呼吸道上皮细胞PI蛋白唾液酸侵袭力菌体表面结构菌毛黏附素非菌毛黏附素LTAM蛋白侵袭素侵袭性酶透明质酸酶SD-SK抗吞噬物质毒素内毒素外毒素(virulence)毒力别忘了！侵袭性物质荚膜、微荚膜、糖萼生物被膜外毒素（exotoxin)别忘了！（二）毒素按其来源、性质和作用分为：内毒素（endotoxin)外毒素（exotoxin)概念：由革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。来源：细菌在细胞内合成后分泌至细胞外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B：结合亚单位可提纯制疫苗分子结构：A-B模式结构化学性质：蛋白质；不耐热毒性作用：毒性强，目前已知的毒性最强的物质性质特点选择性：对机体的组织器官有选择作用抗原性：抗原性强；刺激机体产生抗毒素，抗毒素可以中和外毒素的毒性作用；外毒素经甲醛处理可制成类毒素。外毒素的种类及作用特点类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征神经毒素破伤风梭菌痉挛毒素破伤风阻断上下神经元间正常骨骼肌强抑制性神经冲动传递直性痉挛

肉毒梭菌肉毒毒素肉毒中毒抑制胆碱能运动神经肌肉松弛释放乙酰胆碱性麻裨细胞毒素白喉杆菌白喉毒素白喉抑制细胞蛋白质合成肾上腺出血心肌损伤

葡萄球菌TSST-ITSS增强内毒素休克敏感性发热、休克

表皮剥脱素烫伤样皮肤综合症A群链球菌致热外毒素猩红热破坏毛细血管内皮细胞肠毒素霍乱弧菌肠毒素霍乱小肠黏膜细胞分泌亢进腹泻、呕吐种类破伤风梭菌——破伤风破伤风痉挛毒素与破伤风溶血毒素概念：是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖成分，细菌死亡裂解后释放出来，对机体有毒性作用。来源：细菌死亡后裂解后释放出来。内毒素（exotoxin)化学性质：脂多糖；理化性质稳定，耐热抗原性：抗原性弱；刺激机体产生抗体的作用弱，且抗体的中和作用弱，不能脱毒制成类毒素。毒性和选择性：毒性相对弱，对机体的组织器官没有选择作用分子结构：由O特异性多糖、核心多糖、类脂A组成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弥散性血管内凝血

LPS一般不直接损伤各种组织细胞，而是通过各种参与天然免疫的各种细胞、内皮细胞和粘膜细胞，诱导产生各种因子，以及激活特异性免疫细胞，引起组织细胞及全身性多种病理生理反应。内毒素与外毒素的比较种类内毒素外毒素来源革兰阴性菌革兰阳性菌部及分革兰阴性菌存在部位细胞壁成分、细菌裂解后释出活菌分泌或细菌溶解后散出化学成分脂多糖蛋白质稳定性好、1602-4小时破坏差、60-8030分钟破坏毒性作用较弱、各种内毒素作用大致相同，引起休克，发热，DIC等强、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现抗原性弱，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强，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后能形成类毒素别忘了！(三)、体内诱生抗原(四)、超抗原(五)、免疫病理损伤第三节宿主的抗感染免疫一.固有免疫（天然免疫）组成：屏障结构、吞噬细胞、正常体液和组织的免疫成分等二.特异性免疫（获得性免疫）类型：体液免疫细胞免疫特点：特异性记忆性

（三）自然杀伤细胞（四）

体液因素：补体、溶菌酶、乙型溶素等一、

固有免疫（一）

屏障结构（二）

吞噬细胞（一）屏障结构：1.皮肤与粘膜屏障：①阻挡和排除病原微生物的作用②可分泌多种杀菌物质③正常菌群的拮抗作用2.血脑屏障：阻挡病原体及其毒性产物从血流进入中枢神经系统。3.胎盘屏障：防止母体内的病原微生物进入胎儿体内，保护胎儿免受感染。在妊娠3个月内，胎盘屏障尚未发育完善，病原微生物有可能通过胎盘感染胎儿（二）吞噬细胞1.分类：小吞噬细胞，主要指血液中的中性粒细胞。大吞噬细胞，即单核吞噬细胞系统（mononuclearphagocytesystem,MPS），包括血液中的单核细胞和各种组织器官中的巨噬细胞2、吞噬和杀菌过程:趋化识别与黏附吞入杀灭与消化

3、吞噬作用的后果：完全吞噬不完全吞噬组织损伤抗原提呈(三)自然杀伤细胞（naturalkiller,NK）：

NK细胞无需抗原预先刺激，不受MHC限制，就可直接杀伤病毒感染的靶细胞和肿瘤细胞，在早期抗感染免疫和免疫监视中起重要作用。（四）体液因素

1．补体（complement）：参看免疫学相关章节

2．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。作用于革兰阳性菌的胞壁肽聚糖，使之裂解而溶菌。革兰阴性菌对溶酶菌不敏感，但在特异性抗体参与下，溶酶菌也可破坏革兰阴性菌。二、特异性免疫效应机制(一)体液免疫机制:

体液免疫的效应物是抗体,其效应作用表现在:1.抑制病原体的粘附（SIgA）;2.调理吞噬作用;3.激活补体;4.中和作用;5.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用;(antibodydependentcellmediatedcytoxicityADCC)(二)细胞免疫机制:1.CTL通过以下三种机制发挥作用:1)释放穿孔素与颗粒酶,导致靶细胞裂解死亡;2)诱导靶细胞凋亡;3)分泌某些细胞因子发挥作用;2.Th1通过释放各种细胞因子(IL,TNF,IFN等)发挥作用,主要参与抗胞内菌感染的免疫.(三)黏膜免疫系统(mucosalimmunesystemMIS)

黏膜免疫系统主要通过分泌SIgA，阻止病原微生物的黏附，发挥局部免疫作用.

同时也可诱导全身免疫应答及通过吞噬细胞与T细胞发挥免疫功能.（3）、胞内菌感染以细胞免疫为主（1）、抗胞外菌感染以体液免疫为主

（2）、外毒素感染以抗毒素免疫为主抗菌免疫的特点细菌感染免疫的分类感染类型常见微生物主要免疫类型胞外菌感染葡萄球菌链球菌等体液免疫为主，抗体协同吞噬细胞杀灭清除细菌胞内菌感染结核杆菌麻风杆菌等细胞免疫为主主要是产生多种细胞因子来发挥作用外毒素感染白喉杆菌破伤风杆菌等体液免疫为主特异性抗毒素与毒素产生中和作用(IgG、SIgA)别忘了！第四节感染发生与发展外源性感染：病原体来自体外。病人、带菌者、病畜和带菌动物内源性感染：病原体来自于自身（体表、体内）正常菌群一、感染的来源与感染途径(一)感染的来源外源性感染与内源性感染(二)感染途径①经黏膜感染如呼吸道黏膜、消化道黏膜和泌尿生殖道黏膜②创伤感染主要有化脓菌感染和厌氧菌的感染③接触感染淋病奈瑟菌、麻风分枝杆菌④节肢动物叮咬感染鼠疫耶氏菌⑤多途径感染呼吸道、消化道、皮肤创伤二、感染的发生(一)机体的免疫状态(二)细菌因素细菌的毒力侵入细菌的数量细菌的侵入门户与部位(三)社会环境因素

显性感染:

带菌状态健康带菌局部感染全身感染毒血症(toxemia)败血症(septicemia)菌血症(bacteremia)脓毒血症(pyemia)内毒素血症(endotoxemia)恢复期带菌隐性感染(inapparentinfection)(Apparentinfection)别忘了！三、感染的类型

概念：当宿主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，或称亚临床感染。

特点：机体获得足够的特异免疫力传染源隐性感染（inapparentinfection

）潜伏感染latentinfection

当宿主体与致病菌在相互作用过程中暂时处于平衡状态时，病菌潜伏在病灶内或某些特殊组织中，一般不出现在血液、分泌物或排泄物中。一旦机体免疫力下降，则潜伏的致病菌大量繁殖，使病复发。例如：