《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)與醫(yī)學(xué)微生物學(xué)》課件第十三章-細(xì)菌的感染和免疫

1、第十三章 細(xì)菌的感染與免疫何謂感染（傳染） 指外源或內(nèi)源性細(xì)菌在宿主體內(nèi)的生活中與宿主防御功能相互作用和較量，并導(dǎo)致不同程度的病理?yè)p傷的過(guò)程。第一節(jié) 正常菌群與條件致病菌第一節(jié) 細(xì)菌的分布一、細(xì)菌在自然界的分布數(shù)量來(lái)源感染途徑土壤較多與肥沃程度有關(guān)排泄物動(dòng)物尸體等傷口、接觸創(chuàng)傷感染等水源較多與水質(zhì)有關(guān)土壤排泄物消化道消化道疾病等空氣較少土壤塵埃唾液、飛沫呼吸道呼吸道疾病等二、細(xì)菌在正常人體的分布：人體正常菌群： 在正常人的體表和與外界相通的腔道中，存在著不同種類和數(shù)量的微生物，這些微生物通常對(duì)人體無(wú)害，為人體正常微生物群，通稱正常菌群。（正常人體的血液、內(nèi)臟、骨骼、肌肉等部位是無(wú)菌的。）人體常

2、見(jiàn)的正常菌群 部位 主 要 菌 群皮 膚 葡萄球菌、類白喉棒狀桿菌、銅綠假單胞菌、丙酸桿菌、白假絲酵 母菌、非致病性分枝桿菌?？?腔 葡萄球菌、甲型和丙型鏈球菌、肺炎鏈球菌、奈瑟菌、乳桿菌、類 白喉棒狀桿菌、放線菌、螺旋體、白假絲酵母菌、梭菌。鼻咽腔 葡萄球菌、肺炎鏈球菌、奈瑟菌、類桿菌。外耳道 葡萄球菌、類白喉棒狀桿菌、銅綠假單胞菌、非致病性分枝桿菌。眼結(jié)膜 葡萄球菌、干燥棒狀桿菌、類白喉棒狀桿菌。 胃 一般無(wú)菌腸 道 大腸埃希菌、產(chǎn)氣腸桿菌、變形桿菌、銅綠假單胞菌、葡萄球菌、 腸球菌、類桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、破傷風(fēng)梭菌、雙歧桿菌、乳桿 菌、白假絲酵母菌尿 道 葡萄球菌、類白喉棒狀桿菌、非致病

3、性分枝桿菌。陰 道 乳桿菌、大腸埃希菌、類白喉棒狀桿菌、白假絲酵母菌。三、 人體正常菌群及其意義參與條件致病菌： 在正常情況下，正常菌群具有相對(duì)穩(wěn)定性，但在特定條件下，正常菌群與機(jī)體之間的這種生態(tài)平衡可被破壞而引起疾病，這些能引起疾病的細(xì)菌稱條件致病菌或機(jī)會(huì)致病菌。寄居部位改變機(jī)體免疫功能低下使用藥物不當(dāng)菌群失調(diào)菌群失調(diào)及菌群失調(diào)癥： 菌群失調(diào)是指由于某種原因使正常菌群的種類、數(shù)量和比例發(fā)生較大的改變，導(dǎo)致機(jī)體微生態(tài)失去平衡。因嚴(yán)重菌群失調(diào)而使宿主發(fā)生的一系列臨床癥狀，引起二重感染。則稱為菌群失調(diào)癥。醫(yī)院感染(hospital infection) 又稱醫(yī)院內(nèi)感染(nosocomial inf

4、ection)或醫(yī)院內(nèi)獲得性感染(hospital acquired infection) 指病人在入院時(shí)沒(méi)有發(fā)生此病的感染、亦不處于潛伏期，而在醫(yī)院內(nèi)發(fā)生的感染，廣義上指醫(yī)院內(nèi)各類人群（工作人員等）所獲得的感染。 特點(diǎn)： 地點(diǎn)、時(shí)間 、排除情況（入院前）感染部位常見(jiàn)的微生物呼吸道感染銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、腸球菌、肺炎克雷伯菌、大腸桿菌、流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、呼吸道病毒泌尿道感染大腸桿菌、腸球菌、銅綠假單胞菌、白假絲酵母菌、克雷伯菌、沙雷菌、變形桿菌切口感染腸球菌、金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、腸桿菌屬、變形桿菌、無(wú)芽胞厭氧菌胃腸道感染沙門(mén)菌、志賀菌、

5、病毒醫(yī)院感染中常見(jiàn)的微生物金黃色葡萄球菌（35.5%）綠膿假單胞菌（25%）克雷伯菌（11.8%）大腸桿菌（10.3%）致病性：細(xì)菌引起宿主疾病的性能，質(zhì)的概念。毒 力：致病菌的致病性強(qiáng)弱程度，量的概念 。 一般用半數(shù)致死量/半數(shù)感染量 （LD50/ID50）作為測(cè)定毒力的指標(biāo)。 第二節(jié) 細(xì)菌的致病性毒力 (virulence) 毒 力 致病菌的致病性強(qiáng)弱程度(量)。半數(shù)致死量 (LD50)半數(shù)感染量 (ID50) 在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)一定途徑，能使一定體重或年齡的某種動(dòng)物半數(shù)死亡或感染所需要的最小細(xì)菌數(shù)或毒素量。構(gòu)成病原菌毒力的物質(zhì)基礎(chǔ)主要包括侵襲力和毒素。 菌體表面結(jié)構(gòu)：莢膜、微莢膜、 侵襲

6、力 菌毛等粘附因子 侵襲性物質(zhì)：侵襲性酶類 外毒素 毒 素 內(nèi)毒素毒力的組成：一、細(xì) 菌 的 毒 力（一）侵襲力（invasiveness）定 義： 指致病菌突破宿主的防御機(jī)制，侵入宿主生理內(nèi)環(huán)境中，定植、繁殖和擴(kuò)散的能力。侵襲力與細(xì)菌菌體表面結(jié)構(gòu)和侵襲性物質(zhì)相關(guān)。 1）菌體表面結(jié)構(gòu) 2）侵襲性物質(zhì) 1、菌體表面結(jié)構(gòu)1）菌毛黏附素： 由細(xì)菌的菌毛分泌，存在于菌毛頂端如：大腸埃希菌的定植因子抗原 、淋病奈瑟菌的菌毛黏附素。2）非菌毛黏附素： 為細(xì)菌表面的某些成分，如革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁的成分和革蘭陰性菌的外膜蛋白，如A群鏈球菌、金黃色葡萄球細(xì)胞壁上的脂磷壁酸（LTA）等。 黏附素 特異性受體接合（1

7、）黏 附 素：是細(xì)菌表面與黏附相關(guān)的蛋白質(zhì)。（2）莢膜、微莢膜細(xì)菌的莢膜和微莢膜本身沒(méi)有毒性，但具有抗吞噬和抗有害物質(zhì)的殺傷作用，從而增強(qiáng)細(xì)菌的侵襲力。莢膜在細(xì)菌的免疫逃逸現(xiàn)象中起著重要的作用。例如：炭疽桿菌、肺炎鏈球菌莢膜；A群鏈球菌的M蛋白、傷寒沙門(mén)菌的Vi抗原、大腸埃希菌的K抗原等都是構(gòu)成微莢膜的組分。2、 侵 襲 性 物質(zhì) 細(xì)菌由侵入的部位向組織擴(kuò)散時(shí)，常產(chǎn)生一些對(duì)宿主細(xì)胞有損傷作用的侵襲性物質(zhì)。如：葡萄球菌凝固酶 、A群鏈球菌透明質(zhì)酸酶 、鏈激酶、DNA酶等。（二）毒 素（toxin） 毒素是細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖中產(chǎn)生和釋放的毒性成分?？芍苯踊蜷g接損傷宿主細(xì)胞、組織和器官。分為外毒素（ex

8、otoxin）和內(nèi)毒素（endotoxin），其來(lái)源、性質(zhì)和作用不同。1、外 毒 素（1）來(lái)源 ： 主要為G+菌：破傷風(fēng)梭菌、肉毒梭菌、白喉?xiàng)U菌、 金黃色葡萄球菌、鏈球菌等 次要為G-菌：痢疾桿菌、鼠疫桿菌、霍亂弧菌 綠膿桿菌、產(chǎn)毒型大腸埃希菌 多數(shù)外毒素由細(xì)菌分泌到細(xì)胞外，少數(shù)細(xì)菌（志賀氏菌和產(chǎn)毒型大腸埃希菌）的外毒素由細(xì)菌裂解后才釋放到細(xì)胞外。肉毒毒素最強(qiáng)神經(jīng)毒素 1mg能殺死2億只小鼠，毒性比KCN大1萬(wàn)倍。 破傷風(fēng)痙攣毒素神經(jīng)毒素 阻斷上下神經(jīng)元之間正常抑制性沖動(dòng)傳遞，導(dǎo)致骨骼肌強(qiáng)直性痙攣。2）毒性作用強(qiáng)，并對(duì)組織有一定選擇性1）大多數(shù)外毒素是蛋白質(zhì)（2）特 點(diǎn)： 破傷風(fēng)痙攣毒素 60

9、 20分鐘 白喉毒素 5860 1 2小時(shí) 葡萄球菌腸毒素 100 30分鐘3）對(duì)理化因素不穩(wěn)定，多數(shù)不耐熱：4）抗原性強(qiáng)，可脫毒制成類毒素 人工方法（0.30.4%甲醛）處理脫毒，保留抗原性成類毒素；注入機(jī)體后，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗毒素，具有中和外毒素作用。 如：破傷風(fēng)抗毒素（TAT）按其對(duì)宿主細(xì)胞的親和性及作用方式分為：神經(jīng)毒素：破傷風(fēng)痙攣毒素、肉毒毒素細(xì)胞毒素：白喉毒素、致熱外毒素（A群鏈球菌）腸毒素： 霍亂腸毒素、金黃色葡萄球菌腸毒素5）分 類：2、內(nèi)毒素（endotoxin）（1）來(lái) 源：是G菌細(xì)胞壁外膜中的脂多糖 （LPS ），螺旋體、立克次體等胞壁中也具有內(nèi)毒素樣物質(zhì)。菌體死亡破裂或

10、人工裂解后釋放 脂質(zhì)雙層脂多糖(lipopolysaccharide LPS):由脂質(zhì)A,核心多糖和特異性多糖組成脂質(zhì)A:內(nèi)毒素生物活性主要組分,無(wú)種屬 特異性核心多糖:有屬特異性特異性多糖: G-菌的菌體抗原(O抗原) 有種特異性產(chǎn)生于G菌， G+菌不存在。 理化因素穩(wěn)定，耐熱 1001小時(shí)不破壞，需160 24小時(shí)毒性弱，無(wú)選擇性 毒性和生物活性單位：脂質(zhì)A 抗原性弱，不能脫毒成類毒素 內(nèi)毒素注入機(jī)體亦產(chǎn)生的相應(yīng)抗體，但中和內(nèi)毒素作用很弱。 （2）特 點(diǎn)：發(fā)熱反應(yīng)： 級(jí)微量?jī)?nèi)毒素入血即可引起發(fā)熱反應(yīng)白細(xì)胞反應(yīng) 內(nèi)毒素WBC（LPS誘生中性粒C釋放因子骨髓中性粒C） 例外的是傷寒桿菌感染后W

11、BC彌散性血管內(nèi)凝血（DIC ）（3）致病作用：不同細(xì)菌大致相同內(nèi)毒素血癥與休克： 當(dāng)血液中有大量G生長(zhǎng)繁殖時(shí)，或病灶中的細(xì)菌釋放大量?jī)?nèi)毒素進(jìn)入血循環(huán)時(shí)，宿主機(jī)體可出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥?？梢鹞⒀h(huán)衰竭和低血壓為特征的內(nèi)毒素休克。外毒素與內(nèi)毒素的主要區(qū)別區(qū)別外 毒 素內(nèi) 毒 素來(lái)源G+菌與部分G-G-菌存在部位分泌到菌外，少數(shù)是崩解釋出細(xì)胞壁組分，菌裂解后釋出化學(xué)成分蛋白質(zhì)脂多糖穩(wěn)定性6080，30分鐘 160，24小時(shí) 作用方式與受體結(jié)合刺激細(xì)胞分泌細(xì)胞因子、血管活性物質(zhì)毒性作用強(qiáng)，對(duì)組織器官有選擇性，引起特殊臨床表現(xiàn) 較弱，引起發(fā)熱、白細(xì)胞增多、內(nèi)毒素血癥、休克、DIC抗原性強(qiáng)，刺激機(jī)體產(chǎn)生抗毒

12、素；脫毒形成類毒素弱，抗體作用弱，不形成類毒素 與細(xì)菌的毒力成反比例毒力越強(qiáng)，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 與細(xì)菌的毒力密切相關(guān)；毒力強(qiáng)則所需菌量少，反之則多。二、細(xì)菌侵入的數(shù)量三、細(xì)菌侵入門(mén)戶細(xì)菌需要通過(guò)特定途徑侵入宿主器官和細(xì)胞引起感染。第三節(jié) 感染的來(lái)源與發(fā)展外源性感染引起感染病原體的來(lái)源不同內(nèi)源性感染社會(huì)感染感染發(fā)生場(chǎng)所不同醫(yī)院感染感染的來(lái)源感染的來(lái)源：外源性感染(exogenous infection) ：傳染源來(lái)自體外而引起的感染。 傳染源：病人 、帶菌者 、帶菌動(dòng)物 傳播途徑：呼吸道、消化道、皮膚創(chuàng)傷、節(jié)肢動(dòng)物 媒介、血液、多途徑感染（結(jié)核）內(nèi)源性感染(

13、endogenous infection) ：體內(nèi)正常菌群轉(zhuǎn)化為條件致病菌、某些曾感染過(guò)而潛伏下來(lái)的病原菌的再次感染 。傳染源來(lái)自自身的感染。醫(yī)院感染(hospital infection) 又稱醫(yī)院內(nèi)感染(nosocomial infection)或醫(yī)院內(nèi)獲得性感染(hospital acquired infection) 指病人在入院時(shí)沒(méi)有發(fā)生此病的感染、亦不處于潛伏期，而在醫(yī)院內(nèi)發(fā)生的感染，廣義上指醫(yī)院內(nèi)各類人群（工作人員等）所獲得的感染。 特點(diǎn)： 地點(diǎn)、時(shí)間 、排除情況（入院前）現(xiàn)狀及危害性 全球感染率為320% ，我國(guó)發(fā)生醫(yī)院感染約為500萬(wàn)例/年，感染率約為4.6%，其中醫(yī)院死亡病

14、人中，約1/31/4直接死于醫(yī)院感染。 醫(yī)院感染與醫(yī)院相依并存。隨著患者免疫力的下降，條件致病菌感染率的增加；現(xiàn)代診斷和治療手段的不斷提高，尤其是侵入性醫(yī)療設(shè)備和抗菌藥物及免疫抑制劑的廣泛使用，醫(yī)院感染已經(jīng)成為世界各國(guó)各級(jí)醫(yī)院面臨的突出的公共衛(wèi)生問(wèn)題。 胃插管術(shù)氣管插管術(shù)感染部位常見(jiàn)的微生物呼吸道感染銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、腸球菌、肺炎克雷伯菌、大腸桿菌、流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、呼吸道病毒泌尿道感染大腸桿菌、腸球菌、銅綠假單胞菌、白假絲酵母菌、克雷伯菌、沙雷菌、變形桿菌切口感染腸球菌、金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、腸桿菌屬、變形桿菌、無(wú)芽胞厭氧菌胃腸道感染

15、沙門(mén)菌、志賀菌、病毒醫(yī)院感染中常見(jiàn)的微生物金黃色葡萄球菌（35.5%）綠膿假單胞菌（25%）克雷伯菌（11.8%）大腸桿菌（10.3%）二、感染的傳播方式與途徑呼吸道感染消化道感染接觸感染創(chuàng)傷感染節(jié)肢動(dòng)物感染 三、感 染 類 型 感染的發(fā)生、發(fā)展和結(jié)局是宿主體和致病菌相互作用的復(fù)雜過(guò)程，根據(jù)兩者力量對(duì)比，感染類型可分為：不感染隱性感染潛伏感染顯性感染帶菌狀態(tài) 1. 隱性感染(亞臨床感染)： 機(jī)體抗感染免疫力較強(qiáng)，或侵入的病原菌數(shù)量少、毒力較弱，病原菌感染后對(duì)機(jī)體的損害較輕，不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)不明顯的臨床癥狀。2. 潛伏感染(latent infection)： 當(dāng)機(jī)體與病原菌相互作用過(guò)程中，暫時(shí)處

16、于平衡狀態(tài)，病原菌潛伏在病灶內(nèi)或某些特殊組織中，一旦機(jī)體免疫力低下，潛伏的病原菌大量生長(zhǎng)繁殖而引發(fā)疾病。如結(jié)核分枝桿菌感染的類型3. 顯性感染： 機(jī)體抗感染免疫力較弱，或侵入的病原菌毒力強(qiáng)、數(shù)量多， 或機(jī)體抗感染免疫力相對(duì)較弱。以致機(jī)體的組織細(xì)胞受到不同程度的損害，出現(xiàn)一系列明顯臨床癥狀。 ()根據(jù)病情緩急分：急性感染(acute infection) 慢性感染(chronic infection) ()根據(jù)感染部位分為：局部感染(local infection) 全身感染(systemic infection) 毒血癥(toxemia) 菌血癥(bacteremia) 敗血癥(septice

17、mia) 膿毒血癥(pyemia) 內(nèi)毒素血癥(endotoxemia)毒血癥：病原菌在宿主機(jī)體局部組織生長(zhǎng)繁殖不進(jìn)入血流，但其產(chǎn)生的外毒素進(jìn)入血流并損傷易感的組織和細(xì)胞，導(dǎo)致特殊的毒性癥狀。-白喉、破傷風(fēng)等。內(nèi)毒素血癥：陰性菌侵入血流大量繁殖，崩解后釋放出大量?jī)?nèi)毒素，或病灶中死亡后釋放的內(nèi)毒素進(jìn)入血液，引起內(nèi)毒素血癥。菌血癥：病原菌由原發(fā)部位一時(shí)性或間斷性侵入血流，但未在血中繁殖。敗血癥：病原菌侵入血流并大量繁殖，產(chǎn)生內(nèi)或外毒素等毒性物質(zhì)，引起全身中毒癥狀。膿毒血癥：化膿性細(xì)菌由局部侵入血流后大量繁殖，并通過(guò)血液循環(huán)向全身擴(kuò)散，產(chǎn)生新的化膿性病灶。. 帶菌狀態(tài)： 機(jī)體在顯性感染或隱性感染后,

18、病原菌并未及時(shí)消失，而在體內(nèi)繼續(xù)留存一定時(shí)間并不斷向體外排菌，與機(jī)體免疫力處于相對(duì)平衡狀態(tài)，稱之為帶菌狀態(tài)。 處于帶菌狀態(tài)的人稱為帶菌者。第四節(jié) 機(jī)體的抗感染免疫非特異性免疫機(jī)體的抗菌免疫特異性免疫抗菌免疫是指機(jī)體抵御細(xì)菌感染的能力。固有免疫（非特異性免疫、天然免疫） 人類在長(zhǎng)期種系發(fā)育和進(jìn)化過(guò)程中，逐步建立起來(lái)的一些防御致病菌等抗原的功能。 適應(yīng)性免疫（特異性免疫、獲得性免疫） 個(gè)體出生后在生活過(guò)程中與致病菌及其毒性代謝產(chǎn)物等抗原分子接觸后產(chǎn)生的一系列免疫防御功能。一、非特異性免疫（二）吞 噬 細(xì) 胞1、種類小吞噬細(xì)胞：指中性粒細(xì)胞，血流中僅10小時(shí)左右入組織壽命13天。大吞噬細(xì)胞：血液中單核細(xì)胞和組織中的巨噬細(xì)胞。構(gòu)成單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)。吞噬和殺菌過(guò)程 接觸吞入殺滅（消化）吞噬、吞飲3、吞噬作用的后果： 1）完全吞噬： 細(xì)菌被吞噬后510分鐘內(nèi)死亡，3060分鐘內(nèi)被消化分解（化膿性球菌）等。2）不完全吞噬： 結(jié)核桿菌，布氏桿菌，軍團(tuán)菌、麻風(fēng)分枝桿菌等胞內(nèi)菌不僅不被殺死，甚至在胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，隨之?dāng)U散。3）在吞噬過(guò)程中，吞噬細(xì)胞所產(chǎn)生的酶也可破壞鄰近的正常組織，造成其損傷和發(fā)生炎癥反應(yīng)。 （三）體液中的抗微生物物質(zhì)1、補(bǔ)體：正常人和哺乳動(dòng)物血清中的一組具有酶活性的球蛋白。（酶原狀態(tài)-激活-發(fā)揮殺滅作用） 2、溶菌酶：主要源于呑噬細(xì)胞，是一種低