细菌的致病机制

论文编号贵阳护理职业学院2014届高职高专学生毕业论文细菌的致病机制系别:专业:指导老师:学生：中国,贵州•贵阳2013年6月目录TOC\o"1-5"\h\z中文摘要 III英文摘要 I刖言 4\o"CurrentDocument"细菌的毒力 5\o"CurrentDocument"1.1侵袭力 5\o"CurrentDocument"1.1.1黏附与定植 5\o"CurrentDocument"1.1.2侵袭 5\o"CurrentDocument"1.1.3抵抗宿主防御机制 51.2毒素 31.1.1外毒素 3\o"CurrentDocument"1.1.2内毒素 3\o"CurrentDocument"细菌的侵入数量 4\o"CurrentDocument"细菌侵入的门户 4结果 5致谢 5参考文献 6摘要细菌能够引起机体产生疾病的性质，称为细菌的致病性或病原性。细菌的致病性有菌种的特殊性，多数细菌对生物的易感程度有差异性。细菌的致病机制，包括感染过程的启动和疾病体征与症状的产生机制。致病菌侵入宿主能否引起感染和疾病，与其本身的毒力强弱、侵入数量和侵入途径紧密相关。各种致病菌的毒力常不一致，并可随不同而异；即使同一种细菌也常因菌型、菌株的不一而有一定的毒力差异。此外，社会因素、环境因素等对细菌的致病能力有一定关系，并影响感染性疾病在人群中传染的发生与发展【1】。研究细菌和宿主之间的相互作用，对于阐明病原微生物的致病机理，发展新一代疫苗和抗菌药物有非常重要的意义⑵。关键词：致病机制、毒力、宿主SummaryThenatureofhumandiseasescausedbybacteria,calledbacteria’spathogenicorpathogenic.bacteria’spathogenichastheparticularityofspecies.therearedifferencesamongmostbacteriaforbiologicalsusceptibility.Pathogenesisofbacteria,includingtheinfectionprocessstartupanddiseasesignsandsymptoms5producemechanism.whetherPathogenicbacteriainvadethehostcancauseinfectionanddiseaseornot,dependsonitsownvirulence、thequantityofinvasionanditspathways.Thevirulenceofpathogensofteninconsistent,andmayvary;evenifthesamekindofbacteriaoftenhasvirulencedifferencebecauseofdifferentbacteriatypeorstrain.Inaddition,thereisacertainrelationshipbetweenpathogenicityandsocialfactors,environmentalfactorsonbacteria.anditinfluenttheoccurrenceofinfectionanddevelopmentofinfectiousdiseasesinthecrowd.Studytheinteractionsbetweenbacteriaandthehost,forexplainingthemechanismofpathogenicmicroorganisms,hasaveryimportantsignificanceinthedevelopmentofanewgenerationofvaccinesandantibiotics.Keywords:pathogenicmechanism>virulence、thehost致病菌是指能引起疾病或能造成损伤的微生物，一般所说的致病菌指的是病原微生物中的细菌，常见致病菌有沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡、萄球菌和致泻大肠埃希氏菌、副溶血弧菌、李斯特菌等。食品安全是目前我国乃至世界都极为关注的一个重大问题，而致病菌污染食品引起食源性疾病是影响食品安全的主问题之一⑶。所以，研究细菌的致病机制和如何预防与治疗对解决生活中一些实际问题和其他疾病问题有着深远意义。随着研究的深入，人们发现细菌的致病过程是与宿主免疫系统相互作用的复杂过程，它涉及病原菌众多毒力基因的协同作用，并能与宿主的免疫系统一同进化⑷。以下来介绍致病菌如何导致疾病的发生。1.细菌的毒力病原菌致病性能力强弱的程度，通常以半数致死量（LD50）来表示，即在一定时间内通过一定途径，能使一定体质量的实验动物半数死亡所需要的最小细菌数或致死量LD50从量的角度分析了细菌数与其本身产生毒素量的正比关系，毒素量与毒力的强弱呈反比关系，毒力的物质基础是侵袭力和毒素，其中侵袭力以抗免疫力为主，为细菌在感染体内立足生长繁殖扩散创造条件毒素是组织损伤的直接因素，是对细菌致病菌致病能力有着“度量”含量的概括性术语。1.1侵袭力侵袭力是指病原菌（包括条件致病菌）突破机体的防御能力，侵入机体，在体内生长繁殖、蔓延扩散的能力。主要包括菌体表面结构和侵袭性酶类。1.1.1黏附与定值商细菌一旦进入宿主体内，通常必须首先牢固的黏附于皮肤和呼吸道、消化道或泌尿生殖道等粘膜上皮细胞，找到立足之地。否者，将被汗液分泌、呼吸道的纤毛运动、肠蠕动、尿液冲洗等活动所清除。之后，细菌在局部定植和繁殖，产生毒性物质，或者继续侵入组织细胞或血液，直至形成感染。可见，黏附与定植是绝大多数细菌感染过程的关键性的第一步。在黏附与定植的过程中，少数细菌的鞭毛起着很重要的作用。如：幽门螺杆菌借助活泼的鞭毛运动，快速穿过黏膜表面层而黏附与胃黏膜上皮细胞上，以避免胃酸的杀灭作用；霍乱弧菌和空肠弯曲菌通过鞭毛作用，迅速穿越小肠黏膜层，到达小肠黏膜上皮细胞表面黏附与定植，从而不被肠蠕动排出体外。细菌特异性黏附全宿主细胞主要由黏附素介导。粘附素有两类，即菌毛和非菌毛粘附物质。①菌毛：菌毛主要存在于革兰阴性菌，不同的细菌有不同的菌毛。细菌菌毛通过与宿主表面相应受体相互作用使细菌吸附于细胞表面而定居，故有些菌毛又称定居因子。菌毛的粘附作用具有选择性，这与宿主细胞表面的特殊受体有关。②非菌毛粘附物质：见于革兰阳性菌，如A群链球菌的脂磷壁酸（LTA）等，它们也与宿主细胞膜上相应受体结合使细菌附于细胞。1.1.2侵袭一些致病菌，如座疮丙酸杆菌、白喉棒状杆菌、百日咳鲍特菌、霍乱弧菌、幽门螺杆菌、肺炎支原体等感染仅限于皮肤黏膜表层。但是，大多数致病菌需要侵入宿主上皮细胞内或更深组织，或经血液散至全身，到达合适其繁殖的靶组织细胞，方可引起疾病。有些致病菌，如肠致性大肠埃希菌黏附素与宿主细胞表面受体结合后，即可启动侵袭过程；有些致病菌的侵袭过程可能涉及一系列基因的表达、通过III型细胞分泌系统直接将效应蛋白注入宿主细胞内、细菌与宿主细胞之间发生信号转导、宿主细胞膜表面结构改变、细胞内细胞骨架重排致病菌内在化等。1.1.3抵抗宿主防御机制当致病菌在感染原始部位向其他部位扩散时，必然要受到宿主屏障作用的限制。但是，有些致病菌能产生降解和损伤组织细胞的侵袭性胞外酶，破坏宿主防御机制，协助细菌扩散。（1）抗吞噬和消化作用：包括以下几个方面：第一，不与吞噬细胞接触，如通过外毒素破坏细胞骨架以抑制吞噬细胞的作用，如链球菌溶血素等。第二，抑制吞噬细胞的摄取，如荚膜、菌毛和链球菌的M蛋白。第三，在吞噬细胞内生存，如沙门菌的某些成分可抑制溶酶体与吞噬小体的融合;再如李氏杆菌被吞噬后，很快从吞噬小体中逸出，直接进入细胞质。而金黄色葡萄球菌则产生大量的过氧化氢酶，能中和吞噬细胞中的氧自由基。第四，杀死或损伤吞噬细胞，细菌通过分泌外毒素或蛋白酶来破坏吞噬细胞的细胞膜，或诱导细胞凋亡，或直接杀死吞噬细胞。（2）抗体液免疫机制：细菌逃避体液免疫主要的机制包括以下几方面:第一，抗原伪装或抗原变异，前者主要是在细菌表面结合机体组织成分，如金黄色葡萄球菌通过细胞结合性凝固酶结合血纤维蛋白，或通过SPA结合免疫球蛋白。第二，分泌蛋白酶降解免疫球蛋白，嗜血杆菌等可分泌IgA蛋白酶，破坏黏膜表面的IgA。第三，通过LPS、OMP、荚膜及S层等的作用，逃避补体，抑制抗体产生。1.2.毒素1.2.1外毒素外毒素是指某些病原菌生长繁殖过程中分泌到菌体外的一种代谢产物，为次级代谢产物。其主要成分为可溶性蛋白质。许多革兰氏阳性菌及部分革兰氏阴性菌等均能产生外毒素。大多数外毒素是产毒菌进行新陈代谢过程中在细胞内合成后分泌到菌体外的，外毒素这一名称就是这样得来的。但也有少数外毒素合成后保存在体内，等菌死亡溶溃后才释放全周围环境中的，痢疾志贺菌和肠产毒素型大肠埃希氏菌的外毒素就属于这种类型。毒素毒性很强。最强的肉毒毒素1毫克纯品能杀死2亿只小鼠，其毒性比化学毒剂氤化钾还要大1万倍。不同病原菌产生的外毒素，对机体的组织器官具有选择性（医学上称为亲嗜性），引起特殊的病理变化。大多数外毒素不耐热，在60r的温度下加热半小时就可以破坏它们。葡萄球菌肠毒素是例外，若蛋糕等食品被葡萄球菌污染产生肠毒素后，即使在100°C的高温下加热半小时，食后仍能发生食物中毒。外毒素对宿主组织器官具有高度选择性毒性作用，引起特殊的临床病变。根据作用机制和所致临床病理特征，外毒素可分为神经毒素、细胞毒素和肠毒素三大类。（1）神经毒素:又称神经毒。对神经组织有毒性或破坏性的外毒素，可使周围神经有髓鞘、脑和脊髓及其他组织产生脂肪性变。（2）细胞毒素：对特定的细胞造成毒性作用的能力或趋势。可对细胞造成损伤或死亡。（3）肠毒素：引起葡萄球菌食物中毒的致病物质。食品中的毒素不因加工而灭活;对蛋白酶与有耐性，故在消化道中不断被破坏。1.2.2内毒素内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，叫做脂多糖。脂多糖对宿主是有毒性的。内毒素只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来，所以叫做内毒素。内毒素位于细胞壁的最外层、覆盖于细胞壁的黏肽上。各种细菌的内毒素的毒性作用较弱，大致相同，可引起发热、微循环障碍、内毒素休克及播散性血管内凝血等。内毒素耐热而稳定，抗原性弱。内毒素脂多糖分子由菌体特异性多糖、非特异性核心多糖和脂质A三部分构成。脂质A是内毒素的主要毒性组分。不同革兰氏阴性细菌的脂质A结构基本相似。因此，凡是由革兰氏阴性菌引起的感染，虽菌种不一，其内毒素导致的毒性效应大致类同。这些毒性反应主要有：（1）发热反应：。自然感染时，因革兰氏阴性菌不断生长繁殖，同时伴有陆续死亡、释出内毒素，故发热反应将持续全体内病原菌完全消灭为止。内毒素引起发热反应的原因是内毒素作用于体内的巨噬细胞、中性粒细胞等，使之产生白细胞介素1、6和肿瘤坏死因子a等细胞因子，这些细胞因子作用于宿主下丘脑的体温调节中枢，促使体温升高发热。（2）白细胞反应:细菌内毒素进入宿主体内以后，血流中占白细胞总数60-70%的中性粒细胞数量迅速减少，这是因为细胞发生移动并粘附到组织毛细血管上了。不过1-2小时后，由内毒素诱生的中性细胞释放因子刺激骨髓释放其中的中性粒细胞进入血流，使其数量显著增加，有部分不成熟的中性粒细胞也被释放出来。（3）内毒素休克：当病灶或血流中革兰氏阴性病原菌大量死亡，释放出来的大量内毒素进入血液时，可发生内毒素血症。大量内毒素作用于机体的巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板，以及补体系统和凝血系统等，便会产生白细胞介素1、6、8和肿瘤坏死因子a、组胺、5羟色胺、前列腺素、激肽等生物活性物质。这些物质作用于小血管造成功能紊乱而导致微循环障碍，临床表现为微循环衰竭、低血压、缺氧、酸中毒等，于是导致病人休克。⑹2细菌的侵入数量感染的发生，除致病菌必须有一定的毒力外，还需有足够的数量。感染所需菌量的多少，一方面致病菌的毒力强弱有关，另一方面取决于宿主免疫力的高低。一般的，细菌毒力越强或宿主免疫力越低，引起感染所需的菌量越小。例如，在无特异性免疫的宿主中，毒力大的鼠疫耶尔森菌只需数个细菌就可发生感染；而毒力弱的某些引起食物中毒的鼠伤寒沙门菌，常需摄入数亿个菌才可发生感染。3.细菌侵入的门户具有一定毒力和足够数量的致病菌，若侵入门户或途径不适宜，仍不能引起感染。例如，伤寒沙门菌必须经口进入；脑膜炎奈瑟菌应经呼吸道进入；破伤风梭