细菌感染与免疫优秀公开课件

第一篇临床细菌学基础第五章细菌的感染与免疫

教学大纲掌握内容正常菌群的概念、分布；条件致病菌与致病条件；细菌的毒力物质；外毒素与内毒素；熟悉内容正常菌群的生理作用细菌引起的感染类型了解内容菌群失调与菌群失调症决定细菌侵袭力的因素细菌感染（bacterialinfection）

在一定条件下细菌侵入机体，经过生长繁殖、释放毒性物质，同时还与宿主之间发生相互作用，引起宿主出现不同程度的病理变化的过程。致病菌或病原菌（pathogen）：能感染宿主并引起疾病的细菌。非致病菌或非病原菌（nonpathogenicbacterium,nonpathogen）少数细菌总有致病性许多细菌具有潜在致病性大多细菌不具有致病性

一、正常菌群正常菌群正常人的体表和与外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等腔道中都寄居着不同种类和数量的微生物群。在人体各部位正常寄居而对人无害或有利的细菌称为正常菌群（normalflora)。

在人的肠道内，厌氧菌占总数的95%以上，厌氧菌大约较需氧菌或兼性厌氧菌多1000倍。人体各部位正常细菌数量

(三)正常人体无菌的部位中枢神经系统血液及组织液骨骼及肌肉下呼吸道心脏、肾脏、肝脏等实质器官（四）正常菌群的生理作用：

生物拮抗作用——作屏障营养作用——产营养免疫作用——有免疫抑制肿瘤作用——抗肿瘤抗衰老作用——除废物2.营养作用参与机体的物质代谢、营养物质的合成脆弱类杆菌、大肠埃希菌——维生素K和B族维生素乳杆菌、双歧杆菌——尼克酸、叶酸、烟酸和B族维生素3.免疫作用 乳杆菌、双歧杆菌——产生SIgA双歧杆菌——激活肠道固有层的CD4+T细胞产生IFN-γ——激活巨噬细胞，增强其吞噬功能4.抑制肿瘤作用双歧杆菌、乳杆菌机制：将某些致癌物或前致癌物转化成非致癌物，如：亚硝氨基胍试验激活巨噬细胞2、人体各部位的微生态系

皮肤微生态系：在皮肤上主要常住微生物有葡萄球菌（包括表皮葡萄球菌）、丙酸杆菌、类白喉棒状杆菌和铜绿假单胞菌等。皮肤微生态系中优势种群是丙酸杆菌和表皮葡萄球菌，是最重要的常住菌。皮脂腺内寄生的丙酸杆菌可将皮脂中三酰甘油分解成游离脂肪酸，对皮肤表面的金黄色葡萄球菌、链球菌和白假丝酵母菌和皮肤癣菌有一定抑制作用。表皮葡萄球菌能分泌自溶酶，常住菌对此不敏感，但能溶解一些潜在致病菌和过路菌，它对保持常住菌的稳定性，维持微生态平衡起重要作用。皮肤表面微生物群落形成的生物屏障是第一道极其重要的保护屏障，有营养作用及参与皮肤细胞代谢、保持皮肤生理功能和自净作用。口腔微生态系人的口腔有一个完整的生态系。它有各种微生物适宜的温度、湿度和营养源，给口腔内各种微生物生长、繁殖和定居提供了非常适宜的环境和条件。口腔链球菌是颊、硬腭黏膜最常见的正常菌群成分，约占该部位可培养菌总数的60%。缓症链球菌又是口腔链球菌的主要菌群。唾液链球菌和革兰阳性丝状菌是舌背的优势菌。龈沟优势菌群是革兰阳性球菌和杆菌，约占可培养菌总数的70%。也常从龈沟分离出厌氧韦荣球菌和口腔类杆菌。唾液可培养菌总数为6×109/ml，唾液链球菌、口腔链球菌是唾液的优势菌，约占50%左右，其中以唾液链球菌和缓症链球菌最多见。

食管与胃微生态系在人类，尚未发现食管上皮细胞上有原籍菌群。胃液的pH是控制胃中细菌生长的主要因素，胃内的微生物群落大部分是外藉菌。近年发现螺旋体和幽门螺杆菌，因与上皮细胞保持密切的联系，可认为是原藉菌群，但与溃疡病等疾病的关系密切，故不属于正常菌群。二、条件致病菌（conditionedpathogen)也称机会致病菌（opportunitisticpathogen)

有些细菌在正常情况下并不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病。致病的条件1.正常菌群的寄居部位改变大肠杆菌可引起腹膜炎、尿路感染、败血症等。2.机体免疫功能低下皮质激素和抗肿瘤药物的应用3.菌群失调与菌群失调症菌群失调：宿主某部位正常菌群中各菌种间的比例发生大幅度变化，从而超出正常范围的状态。菌群失调症：由菌群失调产生的临床病症。假膜性肠炎病例分析W,GG,21岁，因咳嗽、发热而入院，静脉滴注第三代头孢菌素，每天6g，连用4d无效。第4d换用林克霉素治疗，患者出现寒战，烦躁不安，意识障碍，腹痛，大量水样腹泻，逐渐频繁，并见大量白色膜状物，镜检发现有大量革兰阴性粗大杆菌。问题：1、所出现的新的疾病最可能是什么？2、如何治疗该疾病？若发生二重感染，除立即停用正在服用的抗菌药物外，对检材培养中的优势菌类进行药敏试验，以选用敏感药物治疗。二重感染的病原菌常对多数抗菌药物耐药，而病人抵抗力因原发病和（或）原发感染而显著降低，因此，二重感染常难以控制，呈急性状态，病情凶恶，病死率较高。三、微生态平衡与失调微生态平衡：微生物、宿主与外界环境处于动态平衡时，称微生态平衡。微生态失调是指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病理性组合的状态。一、细菌的毒力

（一）侵袭力侵袭力：致病菌能突破宿主皮肤、黏膜生理屏障，进入机体并在体内定居、繁殖和扩散及蔓延的能力。构成侵袭力的主要物质有荚膜及其他表面结构物质胞外酶

2、胞外酶：病原菌释放的可协助病原菌抗吞噬和向周围组织扩散的酶类。血浆凝固酶、透明质酸酶、胶原酶、链激酶、卵磷脂酶等。1、荚膜及其他表面结构物质荚膜：某些细菌在细胞壁外包绕的一层黏液性物质。微荚膜：细菌表面类似于荚膜的物质。如SPA、Vi抗原、K抗原、M蛋白等。致病性葡萄球菌血浆凝固酶纤维蛋白原（液态）纤维蛋白（固态）菌体表面病灶周围抗吞噬、抗消化，保护细菌血管壁上局限性脓肿血栓3、黏附因子：细菌表面的能使细菌黏附到宿主靶细胞的特殊结构和相关蛋白质。

菌毛又称定居因子，存在于G-（大肠杆菌、淋球菌）黏附于宿主细胞表面，有特异性非菌毛黏附物质细胞壁成分存在于G+A群链球菌的膜磷壁酸（LTA）粘连蛋白膜磷壁酸G+菌毛受体（糖类）细菌G-

黏附因子革兰阴性菌革兰阳性菌（二）毒素毒素是细菌在生长繁殖过程中合成并释放的多种对宿主细胞结构和功能有损害作用的毒性物质。按来源、性质和作用不同，分为外毒素和内毒素。

概念：主要由革兰阳性菌和部分革兰阴性菌产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。细菌在生长繁殖过程中合成与分泌由A和B亚单位组成的蛋白质毒性作用强并且对组织、器官的选择性强理化稳定性差：不稳定、不耐热抗原性：强蛋白质，由两个亚单位组成A亚单位为毒性单位，作用于细胞的靶位，产生毒性作用。B亚单位为受体结合单位，与细胞表面糖蛋白结合。外毒素外毒素例如：霍乱毒素分子结构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水平呕吐、腹泻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中毒刺激呕吐中枢呕吐、腹泻

肠毒素白喉霍乱破伤风梭菌引起的肌肉痉挛

类毒素（无毒抗原）外毒素（极毒抗原）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

内毒素概念：存在于菌体，是革兰阴性菌细胞壁的成分，细菌在生活状态时不能释放，只有当菌体自溶或用人工方法使细菌裂解后才释放出。产生菌：多数革兰阴性菌化学成分：脂多糖稳定性：耐热160℃2~4小时毒性：毒性作用较弱，无组织选择性抗原性：弱内毒素endotoxin脂多糖LPS特异多糖核心多糖脂质A外膜主要毒性成份O抗原决定簇G-菌崩解和内毒素释放过程演示内毒素endotoxin

内毒素概念：存在于菌体，是革兰阴性菌细胞壁的成分，细菌在生活状态时不能释放，只有当菌体自溶或用人工方法使细菌裂解后才释放出。产生菌：多数革兰阴性菌化学成分：脂多糖稳定性：耐热160℃2~4小时毒性：弱，无组织选择性抗原性：弱(1)发热反应：进入动物及人体内可引起发热反应。内毒素作为外源性致热源，刺激中性粒细胞、单核巨噬细胞释放IL-1、TNF-α、IL-6内源性致热源，作用于体温调节中枢引起发热反应。内毒素的生物学作用(2)白细胞反应内毒素白细胞先急剧减少（大量移行黏附于毛细血管壁）1-2小时白细胞急剧上升（中性粒细胞释放因子，刺激骨髓释放中性粒细胞入血）(3)内毒素血症和休克病灶、血液中细菌死亡内毒素入血MФ、WBC、内皮细胞补体系统、凝血系统炎症性细胞因子IL-1、6、8、TNF-α毛细血管扩张，血压下降，微循环障碍内毒素休克生物活性介质组胺、前列腺素、激肽DIC（disseminatedintravascularcoagulation）,即弥漫性血管内凝血，是在内毒素休克基础上，通过启动凝血的连锁反应在小血管内形成大量微血栓，接着又启动溶血系统，小血管坏死、出血，患者常因重要内脏出血而发生严重后果。(4)弥漫性血管内凝血（DIC）外毒素与内毒素的主要区别区别外毒素内毒素来源G+菌与部分G-G-菌存在部位分泌到菌体外细胞壁组分，细菌裂解后释出化学成分蛋白质脂多糖稳定性不稳定，60～80℃，30分钟破坏耐热，160℃，2～4小时破坏

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；甲醛处理不形成类毒素侵袭力毒素

毒力侵入数量侵入部位：呼吸道、消化道、皮肤伤口病原菌入侵、定居、繁殖、扩散外毒素内毒素病原菌侵入机体是否引起疾病，主要决定于：

第三节宿主的免疫防御机制非特异性免疫又称固有免疫、天然免疫在种系发育和进化过程中建立与生俱来，作用广泛，发挥效应迅速由屏障结构、非特异性免疫细胞和免疫分子组成特异性免疫又称适应性免疫、获得性免疫个体出生后在生活过程中获得，具有针对抗原的专一性，再次接触相同抗原时能迅速发生强烈的免疫应答记忆T细胞活化的T杀伤细胞抗原(Ag)抗体浆细胞形态较大，寿命较短（小于一周）记忆B细胞形态较小、寿命较长，翌年以上与B细胞结合，诱导B细胞释放抗体结合并激活T细胞适应性免疫一、非特异性免疫

皮肤与黏膜屏障屏障结构血脑屏障：保护中枢神经系统血胎屏障：保护胎儿不被感染组成吞噬细胞大吞噬细胞和小吞噬细胞体液因素补体、溶菌酶、防御素

1、皮肤与黏膜屏障机械阻挡皮肤：扁平细胞粘膜：单层柱状上皮细胞防御机制分泌杀菌物质正常菌群的拮抗呼吸道：粘液-纤毛机制口腔：唾液、溶菌酶、抗体胃肠：胃液、肠液、胆汁尿道：尿液冲刷阴道：乳酸杆菌产酸屏障作用(actionofprotectivescreen):皮肤屏障黏膜屏障2、血脑屏障血脑屏障软脑膜脉络丛的脑血管壁星状胶质细胞的胶质膜

3、胎盘屏障母体子宫内膜的基蜕膜，另一部分是胎儿的绒毛膜滋养层细胞。（二）吞噬细胞（phagocyte）大吞噬细胞包括血中的单核细胞和组织中的巨噬细胞，两者组成单核吞噬细胞系统小吞噬细胞外周血中的中性粒细胞巨噬细胞在吞噬细菌炎症反应

吞噬和杀菌过程识别与结合吞噬消化后果完全吞噬不完全吞噬（三）体液因素补体存在于体液中的球蛋白。溶菌酶是碱性蛋白。源于吞噬细胞。存在于血清、唾液、泪液、乳汁等中。防御素富含精氨酸的短肽。体液免疫由特异抗体起主要作用的免疫应答抗体的作用1、抑制病原体黏附2、调理吞噬作用3、中和细菌外毒素4、抗体和补体的联合溶菌作用5、ADCC作用细胞免疫是以T细胞为主的免疫应答

效应细胞是CD4+Th1细胞和CTL二、适应性免疫（acquiredimmunity）

（特异性免疫specificimmunity）三、抗细菌感染免疫的特点胞外菌寄居在宿主细胞外的组织间隙和血液、淋巴液、组织液等体液中

葡萄球菌、链球菌、志贺菌、霍乱弧菌、破伤风梭菌等胞内菌吞噬细胞处于不完全吞噬状态，依靠细胞免疫清除专性胞内菌

立克次体、衣原体兼性胞内菌

结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、伤寒沙门菌、布鲁菌、嗜肺军团菌、产单核细胞李斯特菌等。第四节感染的发生与发展外源性感染（exogenousinfection）来源于宿主体外

病人带菌者带菌状态健康带菌者：携带有某些致病菌的健康人。恢复期带菌者：传染病恢复期仍排菌者。

病畜和带菌动物人畜共患病

内源性感染（endogenousinfection）来源于宿主体内或体表大多为正常菌群，少数为致病菌一、感染的来源与传播伤寒玛丽

本名叫玛丽·梅伦，1869年生于爱尔兰，15岁时移民美国。起初，她给人当女佣。后来，她发现自己很有烹调才能，于是转行当了厨师，每月能赚到比做女佣高出很多的薪水。玛丽对自己的处境非常满意。据说，玛丽是因为认定自己不是传染病源才重新去做厨师的，毕竟做厨师挣的钱要多得多。她一生中直接传播了52例伤寒，其中7例死亡。医生对隔离中的玛丽使用了可以治疗伤寒病的所有药物，但伤寒病菌却一直顽强地存在于她的体内。伤寒玛莉1938年11月11日死于肺炎而非伤寒，享年69岁。传播途径途径方式疾病举例呼吸道感染气溶胶，飞沫方式吸入肺结核、白喉、百日咳消化道感染粪-口方式，食入、喝水伤寒、痢疾、食物中毒性传播性接触，经血液或粘膜损伤淋病、梅毒等皮肤创伤皮肤、粘膜创伤、破损皮肤化脓感染，破伤风节肢动物密切接触、叮咬鼠疫，沙门菌病多途径感染经消化、呼吸、创伤等结核及炭疽杆菌感染不感染隐性感染潜伏感染显性感染带菌状态二、感染的类型急性感染慢性感染局部感染全身感染毒血症菌血症败血症脓毒血症不感染病原菌迅速被机体免疫系统消灭。隐性感染（inapparentinfection）当宿主的抗感染免疫力较强，或侵入的病原菌数量不多、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；机体是传染源。潜伏感染（latentinfection）

当宿主与病原菌在相互作用过程中暂时处于平衡状态时，病原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：结核分枝杆菌

显性感染apparentinfection(传