医学微生物学课件：细菌感染与免疫

细菌的感染与免疫BacterialInfectionandImmunity基本概念感染infection

：细菌等微生物在宿主机体内生长繁殖、释放毒性物质，引起机体不同程度的病理过程。

致病菌或病原菌

(pathogen):能感染宿主引起疾病的细菌称为致病菌。

非致病菌或非病原菌nonpathogen

条件致病菌

conditionedpathogen或

机会致病菌

opportunisticpathogen

正常菌群与条件致病菌

正常菌群

人体体表及与外界相通的腔道中存在细菌及其他微生物群。在正常情况下，这些微生物对人体无害，称为正常菌群（normalflora)。

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、白色念珠菌

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、白色念珠菌、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

尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌微生态学microecology研究微生物与微生物、微生物与宿主、微生物或宿主与外界环境相互依存、相互制约的科学。基本研究内容有微生态平衡（eubiosis)、微生态失调（dysbiosis）和生态调整（microecologicaladjustment）。

正常菌群在微生态平衡中的生理学意义：

生物拮抗营养利用免疫促进抗衰老抗肿瘤

定义：机体正常菌群与宿主间的平衡状态及正常菌群之间的平衡，在某些特定情况下被打破，使原来不致病的细菌成了致病菌，称为条件致病菌或机会致病菌。引起机会感染常见的条件或因素：寄居部位的改变免疫功能下降菌群失调条件致病菌conditionedpathogen正常菌群各菌种间的比例发生大幅度的变化为菌群失调。如果引起宿主生理功能紊乱或病理损伤导致出现症状，则称为菌群失调症或菌群交替症（microbialselectionandsubstitution）。菌群失调时常导致二重感染或重叠感染（superinfection）。菌群失调dysbacteriosis医院获得性感染

HospitalAcquiredInfection感染来源交叉感染crossinfection

在医院内，病人或医务人员直接或间接传播引起的感染。内源性感染endogenousinfection（或自身感染）由病人自身体内正常菌群引起的感染。医源性感染nosocomialinfection

在治疗、诊断或预防过程中，因器械等消毒不严造成的感染。指包括医院内各类人群所获得的感染。病原菌特点1.致医院内获得性感染的微生物主要有三类，即致病菌、条件致病菌、正常菌群。2.多以细菌、真菌为主，某些病毒，衣原体亦可感染。3.G-菌如大肠杆菌、绿脓杆菌、变形杆菌及厌氧菌感染有上升趋势，而G+的化脓性球菌引起的感染逐渐下降。4.医院内获得性感染的细菌适应性强，对常用的抗生素多呈耐药，治疗较困难。

细菌的致病性

PathogenicityofBacteria致病性

pathogenicity毒力virulence半数致死量

medianlethaldose,LD50

半数感染量medianinfectivedose,ID50

在宿主防御功能一定的情况下，与细菌感染有关的因素有:细菌的毒力virulenceofbacteria细菌的数量

amountofbacteria细菌入侵的门户gateofinfection细菌入侵的数量与细菌的毒力成反比例毒力越强，引起感染所需的菌量越小毒力越弱，引起感染所需的菌量越大细菌入侵的部位各种致病菌有其特定的侵入部位与致病菌需要特定的生长繁殖微环境有关细菌的毒力

侵袭力invasiveness

毒素toxins

一、侵袭力invasiveness定义：指细菌突破机体的防御机制进入生理内环境中，定居、繁殖和扩散的能力。

粘附因子adhesivefactor

或粘附素adhesin

荚膜、微荚膜capsuleandmicrocapsule

侵袭性酶及侵袭素

invasin1.粘附因子adhesivefactor

菌毛：细菌通过菌毛与宿主细胞表面的菌毛受体结合，从而吸附至宿主靶细胞并定植。主要存在于革兰阴性菌，如大肠埃希菌的定植因子抗原（conolizationfactorantigen,CAF-Ⅰ）、淋病奈瑟菌菌毛等。非菌毛粘附素：多存在于革兰阳性菌，如金葡菌的LTA、A群链球菌的LTA-M蛋白复合物等。

2.荚膜和微荚膜

capsuleandmicrocapsule荚膜和微荚膜均具有抗吞噬、抗有害物质的杀伤和粘附作用，从而增强细菌的侵袭力。例如炭疽杆菌的荚膜、肺炎链球菌的荚膜、A群链球菌的M蛋白、伤寒沙门菌的Vi抗原、大肠埃希菌的K抗原等。侵袭性酶类及侵袭素

invasiveenzymesandinvasin

酶：葡萄球菌凝固酶、A群链球菌透明质酸酶、链激酶、DNA酶等。侵袭素：如伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、致病性大肠杆菌等可通过存在于菌细胞表面的侵袭素入侵肠上皮细胞，并进一步扩散。二、毒素toxin外毒素exotoxin内毒素endotoxin外毒素exotoxin定义：由革兰阳性菌和部分革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放至菌体外的毒性蛋白质。特性：

蛋白质成分，具有一般蛋白质的理化特性；毒性强，具有选择性；种类繁多、作用机制复杂多样；免疫原性强，能人工处理为类毒素（toxoid）。

根据外毒素对靶细胞的亲和性和作用机制的不同可分为三大类

神经毒素neurotoxins

细胞毒素cytotoxins

肠毒素enterotoxinsActiveBindingACellsurfaceBA-B式作用方式内毒素

endotoxin定义：是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖（LPS）组分，只有当细菌死亡裂解或用人工方法破坏菌体后才释放出来。特性：

主要由革兰阴性菌产生；化学组分是脂多糖（LPS）；毒性作用较弱，无选择性，无组织特异性；免疫原性弱，不能人工处理为类毒素。内毒素的生物学作用：①致热反应（pyogenicity）②白细胞反应：血循环中进入内毒素时，中性粒细胞先急剧减少，后增多。③Shwartzman现象和弥漫性血管内凝血

(disseminatedintravascularcoagulation，DIC）

④内毒素血症与休克：当血液中有大量革兰阴性菌生长繁殖时，或病灶中的细菌释放大量内毒素进入血循环时，宿主机体可出现内毒素血症（endotoxemia）。可引起微循环衰竭和低血压为特征的内毒素休克。⑤小剂量内毒素有免疫调节作用：激活巨噬细胞产生多种细胞因子和B细胞产生多克隆抗体，增强非特异性免疫功能。

区别要点外毒素内毒素来源G+菌或部分G-菌G-菌存在部位从活菌分泌出来，少数菌死亡后释出细胞壁组分，菌死亡后释出化学成分蛋白质脂多糖稳定性60～80℃,30min被破坏160℃，2～4h被破坏毒性作用对组织有特殊的选择性毒性效应大致相同免疫原性强，刺激机体产生抗毒素，甲醛处理形成类毒素弱，甲醛处理不能形成类毒素编码基因多为染色体外基因染色体基因宿主固有与适应性免疫防御机制免疫系统

免疫器官免疫细胞免疫分子固有免疫屏障结构吞噬细胞体液中的杀菌物质：补体、溶菌酶、防御素宿主的免疫防御机制非特异性免疫适应性免疫体液免疫抗胞外菌感染的主要适应性免疫细胞免疫抗胞内菌感染的主要适应性免疫

适应性免疫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分枝杆菌麻风分枝杆菌布氏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棒状杆菌破伤风梭菌等体液免疫为主特异性抗毒素与毒素产生中和作用免疫防御固有免疫屏障结构体表屏障：物理、化学、生物屏障

内部屏障：血脑屏障、血胎屏障吞噬细胞：中性粒细胞、单核/巨噬细胞NK、gdT、B-1、NKT、肥大细胞、体液中的抗菌物质：补体、防御素、炎性介质适应性免疫粘膜免疫系统体液免疫：抗毒素、抗菌抗体细胞免疫CTLTDTH及其释放的CK感染的发生、发展、与结局

外源性感染

exogenousinfection感染的来源内源性感染

endogenousinfection

经粘膜感染的途径经皮肤多途径

隐性感染（inapparentinfection）感染的类型潜伏感染（latentinfection）显性感染（apparentinfection）隐性感染（inapparentinfection）当机体抗感染免疫力较强或入侵细菌数量不多、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是为隐性感染。潜伏感染（latentinfection）当机体与致病菌相互作用过程中，两者处于暂时平衡状态，病菌潜伏在病灶内或某些特殊组织中，例如结核分枝杆菌有潜伏感染。一旦机体免疫力下降，潜伏的致病菌则大量生长繁殖，导致疾病复发。显性感染

急性感染acuteinfection

慢性感染chronicinfection

局部感染localinfection

全身感染gene