《微生物學(xué)》 細(xì)菌的致病性與傳染

1、第七章 細(xì)菌的致病性與傳染 在自然界中，細(xì)菌的種類很多，分布很廣。1.非病原菌:對人類、動物、植物無害,甚至有益的細(xì)菌。絕大多數(shù)！2.病原菌:凡能導(dǎo)致機(jī)體發(fā)病的細(xì)菌稱為致病菌或病原菌。 霍亂弧菌結(jié)核分支桿菌-抗酸染色 3.條件性病原菌有一些細(xì)菌通常情況下不致病，是共棲菌，在一定條件下(如機(jī)體抵抗力下降)可致病。如：大腸桿菌。4.腐生性病原菌:有一些細(xì)菌本身不致病，但其代謝產(chǎn)物具有毒性，進(jìn)入機(jī)體后呈現(xiàn)毒 害作用如：肉毒梭菌。 霍亂弧菌大腸桿菌 霍亂弧菌霍亂弧菌 相關(guān)概念：1.細(xì)菌致病性(Pathogenicity)是指一定種類的細(xì)菌，在一定條件下，對一定宿主致病的能力。不同病原菌對宿主有一定的嗜

2、性，如多殺性巴氏桿菌只對動物致病；致病性是微生物“種”的特性,即一種微生物只能引起一定的傳染病。由種屬遺傳性決定。 2.毒力:病原菌致病能力的強(qiáng)弱程度稱為毒力(Virulence)。毒力是菌株個體的特征，同一種病原菌，因菌株的不同，其毒力大小也不相同。不同菌株，根據(jù)毒力大小可分為強(qiáng)毒株、弱毒株和無毒株。一般菌株毒力愈強(qiáng)致病性愈強(qiáng)。 3.菌株或毒株（Strain）：指從同一種類動物不同的個體或不同地區(qū)的同一種動物體內(nèi)分離到的同一種病原微生物。 需要說明1.絕大部分病原微生物都是寄生性微生物它們是從生活的機(jī)體(即寄主)獲得營養(yǎng)，在宿主體內(nèi)生長繁殖，并以特有的毒害作用侵害宿主。2.大多數(shù)病原微生物又

3、并不是絕對的寄生性微生物，真正嚴(yán)格的寄生性微生物是病毒、立克次氏體等。 病原的致病機(jī)理是一個多因素的過程。這一過程依賴于宿主的免疫狀態(tài)病原菌毒力感染的途徑感染的數(shù)量 本章講述第一節(jié) 病原菌的毒力第二節(jié) 病原菌的傳染 第一節(jié) 病原菌的毒力一、構(gòu)成病原菌毒力的因素病原菌的毒力由侵襲力和毒素構(gòu)成。侵襲力的大小、毒素的性質(zhì)和數(shù)量，決定著病原菌毒力的強(qiáng)弱。（一）侵襲力(Invasiveness) 是指病原性細(xì)菌突破機(jī)體的防衛(wèi)屏障，在體內(nèi)生長、繁殖、擴(kuò)散的能力。 包括：侵襲性酶和菌體表面結(jié)構(gòu) 病原菌侵襲動物機(jī)體的方式主要有以下幾個方面：1細(xì)菌的附著力 細(xì)菌的附著力主要 依靠粘附素發(fā)揮作用。(菌毛,外膜蛋白

4、等)2抗吞噬和定居 這兩點(diǎn)主要與菌體表面結(jié)構(gòu)有關(guān);3促進(jìn)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移 有些細(xì)菌侵入機(jī)體后，在體內(nèi)生長繁殖，破壞組織結(jié)構(gòu)，并擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。該點(diǎn)主要與侵襲性酶有關(guān); 1） 侵襲性酶屬胞外酶, 本身無毒性作用,但可破壞機(jī)體內(nèi)的一些組織結(jié)構(gòu),從而在感染過程中協(xié)助病原菌在侵入機(jī)體后抗吞噬或擴(kuò)散。 透明質(zhì)酸酶透明質(zhì)酸水解溶纖維蛋白酶纖維蛋白溶解血漿凝固酶血漿凝固膠原酶是一種蛋白分解酶 卵磷脂酶-破壞卵磷脂(魏氏梭菌)脂酶-分解脂肪-金黃葡萄球菌DNA酶-分解細(xì)胞中核酸-A群鏈球菌, 金黃葡萄球菌 侵襲性酶 G菌：菌毛，受體是糖蛋白。 G+菌：菌體表面的突出物。 如A型鏈球菌的膜磷壁酸,受體是類蛋白和糖蛋白(1)

5、 菌毛等粘附因子 細(xì)菌的附著力2） 菌體表面結(jié)構(gòu)E. coli with fimbriae 莢膜和微莢膜-抗吞噬和定居有抗吞噬、抗體液中殺菌物質(zhì)的作用，使病原菌能留在宿主體內(nèi)迅速繁殖，產(chǎn)生病變。 所以有莢膜的細(xì)菌的毒力比該種細(xì)菌失去莢膜時的毒力明顯增強(qiáng)。此外,還有一些其他結(jié)構(gòu)與此有關(guān),如大腸桿菌的K抗原和沙門菌的Vi抗原,不僅抗吞噬,且具抗抗體,抗補(bǔ)體。 (二)、毒素（Toxin） 毒素是細(xì)菌在生命活動過程中產(chǎn)生的、對動物機(jī)體具有毒性作用的特殊物質(zhì),可大大增強(qiáng)微生物的毒害作用,這種毒性物質(zhì)就叫做毒素。毒素內(nèi)毒素外毒素 (1)外毒素（Exotoxin） 是微生物在生命活動過程中產(chǎn)生并釋放或分泌到

6、周圍環(huán)境中的毒素。 蛋白質(zhì)，因而具有蛋白質(zhì)的理化特性，易被熱，酸，堿重金屬等破壞； 毒性很強(qiáng)，產(chǎn)生的癥狀有高度特異性,具選擇性毒害；1mg純化的A型肉毒梭菌毒素可殺死2000萬只小白鼠，1mg純化的破傷風(fēng)菌毒素可殺死100萬只小白鼠，是已知生物毒和化學(xué)毒中最強(qiáng)的一類。選擇性毒害：肉毒梭菌毒素阻斷釋放乙酰膽堿導(dǎo)致運(yùn)動麻痹，破傷風(fēng)菌毒素興奮運(yùn)動中樞導(dǎo)致骨骼肌強(qiáng)直性痙攣； （1）外毒素（Exotoxin） 良好的抗原性；可刺激機(jī)體產(chǎn)生較高的特異性抗體，即抗毒素；破抗 主要是某些G菌及部分G產(chǎn)生。 （1）外毒素（Exotoxin） 類毒素：外毒素經(jīng)0。30。4的甲醛3737天處理后，其毒性即可喪失，但

7、仍保持其抗原性，這種喪失了毒性而仍具有抗原的外毒素，稱為類毒素。抗毒素和類毒素可預(yù)防和治療外毒素中毒癥；類型細(xì)菌外毒素疾病作用機(jī)制癥狀和體征神經(jīng)毒素破傷風(fēng)梭菌痙攣毒素破傷風(fēng)阻斷上下神經(jīng)元間正常抑制性神經(jīng)沖動傳遞骨骼肌強(qiáng)直肉毒梭菌肉毒毒素肉毒中毒抑制膽堿能運(yùn)動神經(jīng)釋放乙酰膽堿肌肉松弛麻痹細(xì)胞毒素白喉桿菌白喉毒素白喉抑制細(xì)胞蛋白質(zhì)合成腎上腺出血心肌損傷、外周神經(jīng)麻痹葡萄球菌表皮剝脫毒素燙傷樣皮膚綜合征表皮與真皮脫離表皮剝脫性病變A 型鏈球菌致熱外毒素猩紅熱破壞毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞猩紅熱皮疹常見外毒素常見外毒素類型細(xì)菌外毒素疾病作用機(jī)制癥狀和體征腸毒素霍亂弧菌腸毒素霍亂激活腸粘膜腺苷環(huán)化酶,增高細(xì)胞內(nèi)

8、cAMP水平小腸上皮細(xì)胞內(nèi)水分和Na+大量丟失、腹瀉、嘔吐產(chǎn)腸毒素大腸桿菌腸毒素腹瀉不耐熱腸毒素同霍亂腸毒素, 耐熱腸毒素使細(xì)胞內(nèi)cGMP增高同霍亂腸毒素產(chǎn)氣莢膜梭菌腸毒素食物中毒同霍亂腸毒素嘔吐、腹瀉金黃色葡萄球菌腸毒素食物中毒作用于嘔吐中樞嘔吐為主、腹瀉 這是一類由革蘭氏陰性菌在正常代謝過程中產(chǎn)生，在細(xì)菌生活狀態(tài)下不釋放或不分泌到外界環(huán)境中去，只有菌體細(xì)胞自溶、死亡崩解，或人工方法(超聲波處理、反復(fù)凍融、研磨等)破壞其細(xì)胞的完整性時，才釋放出來的毒素。 （2）內(nèi)毒素（Endotoxin） 是一種“多糖-磷脂-蛋白質(zhì)“的復(fù)合物，主要成分為脂多糖(LPS)，主要毒性成分為類脂A； 對熱具有相當(dāng)

9、的抵抗力； 毒性比外毒素弱，產(chǎn)生的癥狀沒有特異性；一般小白鼠致死量約為200400g。 （2）內(nèi)毒素（Endotoxin） 抗原性弱；抗原性弱，只能刺激機(jī)體產(chǎn)生微量的抗毒素； G菌及衣原體、立克次體、螺旋體等產(chǎn)生 經(jīng)甲醛處理后也能降低毒性，但不能稱為類毒素。內(nèi)毒素?zé)o特異性的致病作用，動物機(jī)體各種內(nèi)毒素中毒反應(yīng)基本相同，主要表現(xiàn)為 ：（2）內(nèi)毒素（Endotoxin）(A)熱源性(pyrogenecity)(C)內(nèi)毒素血癥(endotoxemia)和休克(D)彌漫性血管內(nèi)凝血disseminated intravascular coagulation, DIC內(nèi)毒素的生物學(xué)活性、毒害作用(B)白

10、細(xì)胞數(shù)目改變 內(nèi)毒素的有益作用內(nèi)毒素在機(jī)體內(nèi)能激活各種防御-免疫功能內(nèi)毒素誘生內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子激活 巨噬細(xì)胞K細(xì)胞T、B細(xì)胞（3）內(nèi)毒素與外毒素的區(qū)別要點(diǎn)要 點(diǎn)內(nèi) 毒 素外 毒 素來 源G菌G+及G菌存在部位胞壁成分，裂解后釋放胞漿內(nèi)合成分泌至胞外，細(xì)菌溶潰后釋放化學(xué)性質(zhì)脂多糖 蛋白質(zhì)穩(wěn) 定 性160，2-4小時破壞60-80，30分鐘破壞毒性作用較弱各菌的毒性效應(yīng)大致相同引起發(fā)熱，白細(xì)胞增多，微循環(huán)障礙休克，DIC等較強(qiáng)對組織器官有選擇性毒害效應(yīng)引起特殊臨表現(xiàn)抗 原 性弱，能使機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性抗體尚未制成類內(nèi)毒素強(qiáng)，能使機(jī)體產(chǎn)生抗毒素可脫毒成為類毒素檢測方法鱟血試驗(yàn)及熱原試驗(yàn)皮內(nèi)試驗(yàn)、中和試驗(yàn)及

11、動物試驗(yàn) 二、毒力的測定微生物毒力的測定，是一項重要的工作。測定微生物毒力大小的方法：常用遞減劑量的材料(活的微生物或毒素)感染動物來進(jìn)行；檢測中須注意實(shí)驗(yàn)動物的種別、年齡與體重，試驗(yàn)材料的劑量、感染途徑以及其他因素 二、毒力的測定通常用來表示微生物毒力大小的單位有：最小致死量（MLD）半數(shù)致死量（LD50）最小感染量（MID）半數(shù)感染量（ID50） 最小致死量（Minimal lethal dose, MLD）能使特定的動物在感染后一定時限內(nèi)發(fā)生死亡的最小活微生物量或毒素量。半數(shù)致死量（Median lethal dose, LD50）能使實(shí)驗(yàn)動物在感染后一定時限內(nèi)發(fā)生半數(shù)死亡的活微生物量或

12、毒素量。 最小感染量（Minimal infectious dose,MID）指病原微生物對試驗(yàn)對象(如實(shí)驗(yàn)動物, 雞胚,細(xì)胞培養(yǎng)等)發(fā)生傳染的最小劑量。半數(shù)感染量（ Median infectious dose,ID50）指病原微生物能對半數(shù)試驗(yàn)對象發(fā)生傳染的劑量 。 。三、細(xì)菌致病性的確定1. 柯赫法則 是確定某種細(xì)菌是否具有致病性的主要依據(jù)，其要點(diǎn)：第一，特殊的病原菌應(yīng)在同一疾病中可查見，在健康者不存在；第二，此病原菌能被分離培養(yǎng)而得到純種； 。三、細(xì)菌致病性的確定第三，此純培養(yǎng)物接種易感動物，能導(dǎo)致同樣病癥；第四，自感染的動物體內(nèi)能重新獲得該病原菌的純培養(yǎng)。該法則也適用于其他病原微生物

13、，如病毒等。 。2.法則評價 柯赫法則在確定細(xì)菌致病性方面具有重要意義，特別是鑒定一種新的病原體時非常重要。但是，它也具有一定的局限性。 。3. 基因柯赫法則 有以下幾點(diǎn)： 第一，在致病菌株中能檢出某些特定基因或其產(chǎn)物，而無毒力菌株中沒有。 第二，有毒力菌株的某個基因被損壞，則其毒力應(yīng)減弱或消除?；蛘邔⒋嘶蚩寺〉綗o毒菌株內(nèi)，后者成為有毒力菌株。 第三，將細(xì)菌接種動物時，這個基因應(yīng)在感染的過程中表達(dá)。 第四，在接種動物檢測到這個基因產(chǎn)物的抗體，或產(chǎn)生免疫保護(hù)。 該法則也適用于其他微生物，如病毒。 微生物的毒力-病原微生物所特有的一種生物學(xué)性狀。自然條件，不同菌株，不同毒株不同條件，同一菌株，同

14、一毒株 流行初期毒力強(qiáng)，后期弱，經(jīng)培養(yǎng)后毒力弱、感染后增強(qiáng)。四、微生物毒力增強(qiáng)與減弱 。（一）增強(qiáng)微生物毒力的方法：1.通過易感動物或?qū)嶒?yàn)動物 實(shí)驗(yàn)動物 豬瘟豬 豬丹毒鴿子馬鼻疽海豚2.與其他微生物通過協(xié)同作用 如魏氏梭菌與八疊球菌共生。3.實(shí)驗(yàn)動物胸腔內(nèi)置人工膠囊進(jìn)行培養(yǎng) 霍亂弧菌，胸膜肺炎支原體。 。（二）減弱微生物毒力的方法1人工培養(yǎng)基上長期培養(yǎng)：菌毒種不同，減毒速度不一2在高于最適生長濕度下培養(yǎng) 炭疽疫苗、雞霍亂731 3干燥處理 4特殊培養(yǎng)基中培養(yǎng)： 特殊化學(xué)物質(zhì) 甘油膽汁培養(yǎng)TB lctoviun卡介苗 特異抗血清、噬菌體、抗菌素。 。5通過非易感動物：天花 牛犢 豬瘟家兔 羊痘雞

15、胚 豬丹毒豚、小雞（三）保持微生物毒力的方法 1低溫保存 2冷凍干燥 。第二節(jié)病原菌的傳染 。兩個概念1.感染(Infection) ：是指一定種類的微生物在特定的條件下,侵入機(jī)體,在一定部位生長繁殖,并與宿主防御功能相互作用引起不同程度的病理過程。2.發(fā)病(Disease)：病原微生物感染之后,對宿主造成明顯的損害,在臨床上有明顯癥狀。是感染的一種表現(xiàn)形式。一、感染來源 。二、病原微生物引起感染的必要條件1.毒力和數(shù)量2.入侵門戶（即傳染途徑）3.易感動物4.外界環(huán)境條件機(jī)體防御病原微生物侵入機(jī)體傳染生長繁殖機(jī)體防御毒力、數(shù)量抵抗力毒力、數(shù)量抵抗力傳染病隱性傳染死亡康復(fù)，產(chǎn)生免疫帶菌者或帶毒

16、者 。1、病原微生物的毒力與數(shù)量：1).具有一定毒力，能破壞和抵抗動物機(jī)體的防衛(wèi)機(jī)能。2).具有一定數(shù)量，可在動物機(jī)體內(nèi)生長繁殖。 。1、病原微生物的毒力與數(shù)量：1).具有一定毒力，能破壞和抵抗動物機(jī)體的防衛(wèi)機(jī)能。2).具有一定數(shù)量，可在動物機(jī)體內(nèi)生長繁殖。2、病原菌入侵門戶病原微生物進(jìn)入動物機(jī)體必須有一定的途徑，否則即使有毒力、數(shù)量，亦不致感染。破傷風(fēng)創(chuàng)口（經(jīng)消化道無害）副傷寒消化道（經(jīng)創(chuàng)口無害）。3、易感動物不同種類的動物不同病原微生物不同易感性草食動物-炭疽、偶蹄獸-口蹄疫羔羊、仔豬-大腸桿菌、雛鵝-小鵝瘟營養(yǎng)狀況：缺VitA-化膿性鏈球菌、缺Vit C結(jié)核菌、缺礦物質(zhì)-馬流產(chǎn)4、外界環(huán)

17、境條件1)使動物機(jī)體抵抗力降低，不易感狀態(tài)變易感2)使傳染媒介條件增強(qiáng)如乙腦、馬傳 貧均由媒介昆蟲傳播 。三、感染類型(一)隱性傳染：入侵的病原毒力較弱，數(shù)量不多，且動物體有具有一定的抵抗力，侵入的病原只能進(jìn)行有限的繁殖，損害較輕，不出現(xiàn)或只出現(xiàn)輕微的臨床癥狀。(二)顯性傳染入侵的病原毒力強(qiáng),數(shù)量多,且動物體的抵抗力不能有效地限制病原繁殖和損害，出現(xiàn)比較嚴(yán)重病理變化，出現(xiàn)典型的臨床癥狀。 。一般顯性傳染主要有下列類型：1外源性傳染和內(nèi)源性傳染 外源性傳染是指外界病原菌侵入動物機(jī)體引起的傳染，大多數(shù)傳染病屬于此類。內(nèi)源性傳染是由寄生在動物體內(nèi)的條件性病原菌在機(jī)體抵抗力下降時引起的傳染。 2單純傳

18、染、混和傳染和繼發(fā)傳染 單純傳染是由一種病原菌引起的傳染，大多數(shù)動物體的感染過程屬于此類。 ?；旌蟼魅臼怯蓛煞N或兩種以上的病原菌同時引起的傳染。如牛同時患結(jié)核病和布氏桿菌病。繼發(fā)傳染是動物感染了一種病原微生物后，由于機(jī)體抵抗能力降低，另一種病原微生物隨之而入引起的傳染。繼發(fā)傳染常為條件性病原微生物引起，如豬副傷寒常繼發(fā)在豬瘟之后?；旌蟼魅竞屠^發(fā)傳染往往使傳染過程趨于嚴(yán)重。 。3局部傳染和全身傳染 局部傳染是指動物機(jī)體的免疫防御功能較強(qiáng)，侵入的病原微生物毒力較弱或數(shù)量較少，病原體被限定在一定部位生長繁殖并發(fā)生病理變化的過程。如化膿性葡萄球菌、鏈球菌等引起的奶牛乳房炎。倘若局部傳染未能被機(jī)體防御系統(tǒng)有效控制，病原微生物向全身擴(kuò)散并造成相