病原生物學(xué)課件：第六章 細菌的感染與免疫

第六章細菌的感染與免疫基本概念感染：細菌在宿主體內(nèi)的生長繁殖過程中與宿主相互作用并導(dǎo)致不同程度的病理變化的過程，是細菌與宿主在個體、細胞和分子水平的多層面相互作用的生物學(xué)現(xiàn)象。致病菌/病原菌

(能引起宿主感染）非致病菌/非病原菌

(不能引起宿主感染）機會致病菌/條件致病菌（某些條件可以致病）宿主抗感染免疫免疫逃逸

（免疫防御）第一節(jié)正常菌群與機會致病菌一、正常菌群正常人的體表和與外界相通的眼結(jié)膜、口腔、鼻咽、腸道、泌尿生殖道等腔道黏膜中的不同種類和數(shù)量的對人體無害而有益的微生物稱為正常微生物群，也稱為正常菌群。（一）正常菌群的生理作用生物拮抗生物屏障和占位性保護作用，妨礙致病菌定植產(chǎn)生有害代謝產(chǎn)物：酸性代謝產(chǎn)物、H2O2

、細菌素、抗生素營養(yǎng)競爭營養(yǎng)作用：氮的利用，糖的代謝，維生素合成免疫作用：作為抗原促進免疫器官發(fā)育刺激免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答抗衰老作用：過氧化物歧化酶SOD抗氧化損傷抗腫瘤作用：產(chǎn)生多種酶將致癌物或前致癌物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)激活巨噬細胞、NK細胞等抑制腫瘤（二）

微生態(tài)平衡與失調(diào)

醫(yī)學(xué)微生態(tài)學(xué)：人體表面和外界相通腔道黏膜表面的微生物與微生物、微生物與人體、微生物和人體與外界環(huán)境之間相互依存相互制約的關(guān)系微生態(tài)平衡：正常菌群種類和數(shù)量處于常態(tài)，正常菌群與外界環(huán)境之間相互依賴相互制約處于動態(tài)過程中，不引起疾病微生態(tài)失調(diào)：宿主（免疫、營養(yǎng)及代謝等）、正常菌群（種類、數(shù)量、位置等）或外界環(huán)境（理化和生物）等因素變化打破了微生態(tài)平衡菌群失調(diào)癥：種群改變和種群數(shù)量比例大幅度變化導(dǎo)致疾病二、機會致病菌

有些細菌在正常情況下并不致病，在某些條件改變的特殊情況下可以致病。致病條件寄居部位的改變：腸道到泌尿道宿主免疫功能低下菌群失調(diào)：種群改變和種群數(shù)量比例大幅度變化致病，引起二重感染或重疊感染。致病性：細菌對宿主感染致病的能力。（質(zhì)）毒力：細菌致病性的強弱程度。（量）半數(shù)致死量（LD50）：半數(shù)動物死亡的微生物數(shù)量和毒素劑量半數(shù)感染量（ID50）：半數(shù)細胞感染的微生物數(shù)量和毒素劑量第二節(jié)細菌的致病機制細菌的毒力因子：侵襲力：病原菌突破宿主皮膚、黏膜生理屏障等免疫防御機制，進入機體定居、繁殖和擴散的能力。莢膜、黏附素侵襲性蛋白和酶、生物被膜毒素：損害宿主組織器官并引起生理功能紊亂的大分子成分。一、細菌的毒力體內(nèi)誘生抗原:只有在細菌侵入宿主體內(nèi)才誘導(dǎo)表達的基因表達的產(chǎn)物超抗原：葡萄球菌腸毒素免疫病理損傷：長期反復(fù)感染引起的III型和IV型超敏反應(yīng)（一）侵襲力

黏附與定植(形成微菌落和細菌生物被膜）

侵入（侵入非吞噬細胞）

繁殖與擴散局部擴散全身擴散1、黏附素介導(dǎo)細菌的黏附作用；菌毛黏附素和非菌毛黏附素；黏附素和宿主細胞表面黏附受體特異結(jié)合；細菌的黏附作用與致病性密切相關(guān)。2、莢膜粘附作用抗吞噬抗體液中殺菌物質(zhì)的損傷3、侵襲性物質(zhì)侵襲素：介導(dǎo)細菌侵入鄰近黏膜上皮細胞侵襲性酶類：血漿凝固酶、透明質(zhì)酸酶、IgA蛋白酶4、細菌生物被膜是細菌附著在有生命或無生命的物體表面，由細菌及其所分泌的胞外多聚物共同組成的呈膜狀的細菌群體。是細菌的保護性生存方式；阻擋抗生素的滲入和免疫系統(tǒng)的殺傷作用；便于耐藥基因和毒力基因的傳遞。（二）毒素（toxin）外毒素（exotoxin）

多數(shù)革蘭陽性菌和少數(shù)革蘭陰性菌在生長繁殖過程中產(chǎn)生并釋放到菌體外的毒性蛋白質(zhì)。內(nèi)毒素（endotoxin）

革蘭陰性菌細胞壁的脂多糖，菌體死亡崩解后才釋放出來。1、外毒素的性質(zhì)蛋白質(zhì)：A-B毒素A亞單位---毒性亞單位B亞單位---結(jié)合亞單位毒性強，且對組織器官有高度選擇性對理化因素不穩(wěn)定，一般不耐熱抗原性強可用人工化學(xué)方法脫去毒性類毒素（0.4%甲醛處理外毒素）----人工主動免疫抗毒素（類毒素抗體）----人工被動免疫種類：神經(jīng)毒素：引起神經(jīng)傳導(dǎo)功能紊亂細胞毒素：抑制蛋白質(zhì)合成，損傷細胞膜腸毒素：作用于腸上皮細胞，引起腸道功能紊亂2、內(nèi)毒素的性質(zhì)僅存在于G-菌細胞壁；化學(xué)性質(zhì)為LPS；理化性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱，耐化學(xué)試劑；毒性作用相對較弱，無組織選擇性；抗原性較弱，不能脫毒成類毒素。致發(fā)熱反應(yīng)：內(nèi)毒素作用于巨噬細胞等內(nèi)皮細胞等，使之產(chǎn)生IL-1，IL-6和TNF-

等細胞因子（內(nèi)源性致熱源），作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞，導(dǎo)致產(chǎn)熱增加、微血管擴張，炎癥反應(yīng)引起白細胞數(shù)量變化：初期使血液中白細胞減少，數(shù)小時后數(shù)量增加內(nèi)毒素血癥與內(nèi)毒素休克內(nèi)毒素引起的主要病理生理反應(yīng)內(nèi)毒素病理反應(yīng)發(fā)熱發(fā)熱肝臟血糖降低凝血血管通透性增加血壓降低休克內(nèi)毒素與外毒素的比較種類外毒素內(nèi)毒素來源革蘭陽性菌及部分革蘭陰性菌革蘭陰性菌存在部位活菌分泌或細菌崩解后釋出細胞壁成分、細菌裂解后釋出化學(xué)成分蛋白質(zhì)脂多糖穩(wěn)定性差、60-80℃30分鐘破壞好、160℃2-4小時破壞毒性作用強、對機體組織器官有選擇性，引起特殊臨床表現(xiàn)較弱、各菌內(nèi)毒素作用大致相同，引起休克，發(fā)熱，DIC等抗原性強，能刺激機體形成抗毒素，經(jīng)甲醛脫毒后能形成類毒素弱，能刺激機體形成抗體，但無中和作用，甲醛處理后不能形成類毒素第三節(jié)宿主的免疫防御機制非特異性免疫屏障結(jié)構(gòu)吞噬細胞體液因素皮膚粘膜血腦屏障胎盤屏障補體溶菌酶防御素特異性免疫體液免疫細胞免疫機械阻擋

分泌殺菌物質(zhì)正常菌群拮抗作用1.抑制細菌黏附2.調(diào)理吞噬3.中和外毒素4.溶菌5.ADCC1.CTL2.Th1細胞趨化→黏附→吞入→殺滅與消化→結(jié)局一、抗胞外菌感染的免疫胞外菌—指寄生在宿主細胞外的組織間隙和血液、淋巴液、組織液等體液中的細菌。大多數(shù)病原菌屬胞外菌，可產(chǎn)生毒素、侵襲性酶以及引起局部化膿性炎癥。免疫機制：以體液免疫為主目的：殺滅細菌，中和毒素抗細菌感染免疫的特點抗胞外菌免疫機制吞噬細胞的吞噬作用抗體和補體的作用

阻止細菌黏附調(diào)理吞噬激活補體溶菌中和細菌外毒素細胞免疫——Th2細胞為主二、抗胞內(nèi)菌感染的免疫胞內(nèi)菌—寄生在細胞內(nèi)的細菌兼性胞內(nèi)菌、專性胞內(nèi)菌特點：毒性低、常導(dǎo)致慢性感染及免疫病理損傷免疫機制：以細胞免疫為主目的：殺滅細胞內(nèi)細菌抗胞內(nèi)菌免疫機制吞噬作用不完全吞噬：特異性細胞免疫產(chǎn)生之前易形成完全吞噬：細胞因子產(chǎn)生后發(fā)揮調(diào)理吞噬作用

細胞免疫：CD4+Th1產(chǎn)生多種細胞因子CTL直接殺傷感染細胞

局部黏膜免疫：

SIgA阻止細菌黏附細胞，使其不能侵入細胞內(nèi)。第四節(jié)感染的發(fā)生與發(fā)展一、感染源與傳播（一）感染源外源性感染：病原菌來源于宿主體外傳染源患者帶菌者（重要傳染源）恢復(fù)期傳染病患者（仍排菌）攜帶有某些致病菌的健康人（隱性感染者）

病畜和帶菌動物

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人畜共患病內(nèi)源性感染：病原菌來源于宿主體內(nèi)或體表大多為正常菌群某些曾感染過而潛伏下來的致病菌（二）傳播途徑（外源性感染）

呼吸道：局部感染、全身感染消化道：局部感染、全身感染皮膚創(chuàng)傷節(jié)肢動物媒介性傳播：STD多途徑感染致病菌的毒力致病菌侵入宿主的數(shù)量致病菌侵入門戶與部位侵襲力毒素二、感染的發(fā)生與轉(zhuǎn)歸細菌因素機體免疫狀態(tài)社會和環(huán)境因素感染發(fā)生的因素三、細菌性感染的類型隱性感染/亞臨床感染

概念：當入侵病原菌的毒力較弱，數(shù)量較少，同時機體的免疫防御功能正常或相對較強時，細菌感染沒有對機體造成較大的損害，不出現(xiàn)明顯臨床癥狀。特點：維持機體免疫力重要傳染源顯性感染

病原菌毒力強、數(shù)量多且宿主機體免疫功能相對較弱，感染造成的病理損傷使宿主出現(xiàn)臨床癥狀或體征。帶菌狀態(tài)致病菌在顯性或隱性感染后并未立即消失，在體內(nèi)繼續(xù)存留一定時間，與機體免疫力處于相對平衡狀態(tài)。急性感染（acuteinfection）起病急，病程短，病愈后病原體被清除多為胞外菌引起慢性感染（chronicinfection）病程發(fā)展緩慢，病程長，病原體長期存在多為胞內(nèi)菌引起局部感染（local/limitedinfection）全身感染（generalized/systemicinfection）顯性感染全身性細菌感染毒血癥（toxemia）致病菌只在機體局部生長繁殖，病菌不進入血液循環(huán)，但其產(chǎn)生的外毒素入血，損害特定的組織器官，引起特殊的毒性癥狀。例如白喉、破傷風等。內(nèi)毒素血癥（endotoxemia）G-菌侵入血流并在其中大量繁殖，崩解后釋放大量內(nèi)毒素；局部病灶內(nèi)大量G-菌死亡，釋放內(nèi)毒素入血。菌血癥（bacteremia）致病菌由局部侵入血液，在血液中極少量生繁殖，而是短暫的一過性通過血液循環(huán)到達體內(nèi)適宜部位，再進行繁殖而致病。敗血癥（septicemia）

致病菌侵入血液并在其中大量繁殖，產(chǎn)生毒性代謝產(chǎn)物，引起全身性中毒癥狀。膿毒血癥（pyemia）

化膿性病菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通過血流擴散至機體其他組織或器官，產(chǎn)生新的化膿性病灶。第五節(jié)醫(yī)院感染患者在住院期間發(fā)生的感染和在醫(yī)院內(nèi)獲得而在出院后發(fā)生的感染，或患者入院時已發(fā)生的直接與前次住院有關(guān)的感染?；咎攸c：感染發(fā)生地點必須在醫(yī)院內(nèi)；感染來源以內(nèi)源性感染為主；感染對象是在醫(yī)院內(nèi)活動的人群，但主要為住院患者，傳播方式已密切接觸為主；分離的病原菌多為耐藥菌株。醫(yī)院感染的分類內(nèi)源性醫(yī)院感染/自身感染自身的正常菌群或潛伏的致病性微生物大量繁殖而導(dǎo)致的感染。外源性醫(yī)院感染交叉感染：患者之間、患者與醫(yī)護人員之間環(huán)境感染：污染的醫(yī)護用品、診療器械或空氣醫(yī)院感染的微生物特點：主要為機會致病性微生物常具有耐藥性常發(fā)生種類的變遷適應(yīng)性強醫(yī)院感染的流行病學(xué)特征傳染源：病人、病原攜帶者、環(huán)境傳染貯源、

動物傳染源傳播途徑：接觸、空氣、媒介物、昆蟲易感者醫(yī)院感染的危險因素易感對象：年齡基礎(chǔ)疾?。好庖吖δ苋毕莼蛭蓙y的原發(fā)病或基礎(chǔ)疾病導(dǎo)致免疫力下降診療技術(shù)及侵入性檢查與治療器官移植血液透析，腹膜透析侵入性檢查：支氣管鏡、膀胱鏡、胃鏡等侵入性治療：氣管切口或氣管插管