細(xì)菌的感染與致病性

第五章細(xì)菌的感染與致病機(jī)理1整理ppt重要概念：1.感染：指病原微生物在宿主體內(nèi)持續(xù)存在或增殖。感染發(fā)?。?.病原菌：凡能引起宿主發(fā)病的細(xì)菌叫病原菌。第一節(jié)細(xì)菌的致病性和毒力2整理ppt一、概念1.致病性:一定種類的病原菌在一定條件下，在宿主體內(nèi)引起感染的能力。2.毒力：病原菌致病力強(qiáng)弱程度。二、毒力的測定細(xì)菌毒力大小的表示方法有最小致死量、半數(shù)致死量、最小感染量和半數(shù)感染量表示法。最為實(shí)用的是半數(shù)致死量(LD50)或半數(shù)感染量(ID50)表示法。含義：在單位時間內(nèi)，使接種的實(shí)驗(yàn)動物半數(shù)死亡或被感染所需的微生物量數(shù)或細(xì)菌毒素量。3整理ppt3.細(xì)菌致病性確實(shí)定依據(jù)經(jīng)典柯赫法那么：1、病原菌應(yīng)在同一疾病中查出，而健康者不存在。2、病原菌能夠體外獲得純培養(yǎng)。3、此純培養(yǎng)物接種易感動物能導(dǎo)致相同的病癥。4、自感染動物體內(nèi)能重新別離到該病原菌的純培養(yǎng)?；蛩降目坪辗敲矗?、在致病菌中檢出某些基因或其產(chǎn)物，而無毒力菌株中無。2、毒力菌株的某個基因被損害，那么毒株的毒力應(yīng)減弱或消除，或者將此基因插入到無毒力菌株中，表現(xiàn)為有毒力菌株特性。3、將細(xì)菌接種動物時，該基因應(yīng)在感染的過程得到表答。4、在接種動物檢測到該基因表達(dá)產(chǎn)物的抗體或產(chǎn)生免疫保護(hù)。4整理ppt思考題某雞場爆發(fā)疾病，雞大量死亡，對病死雞剖檢，發(fā)現(xiàn)其肝臟質(zhì)脆，且內(nèi)有大量大小不一的出血點(diǎn)，取肝臟組織涂片在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)有細(xì)菌，如何驗(yàn)證此菌即為病原菌？5整理ppt第二節(jié)細(xì)菌的毒力因子構(gòu)成病原菌毒力的物質(zhì)主要是侵襲力和毒素。侵襲力毒素莢膜及其他物質(zhì)酶類外毒素內(nèi)毒素細(xì)菌的毒力6整理ppt一、侵襲力〔一〕概念：是指細(xì)菌突破機(jī)體的防御屏障，在體內(nèi)定居、內(nèi)化、繁殖及擴(kuò)散的能力。〔二〕細(xì)菌侵襲力構(gòu)成〔1〕細(xì)菌分泌的胞外酶也稱蛋白酶，本身無毒性，但在細(xì)菌感染的過程中有一定作用?！?〕細(xì)菌分泌的與侵襲力有關(guān)的胞外酶血漿凝固酶纖維蛋白酶透明質(zhì)酸酶其他酶類7整理ppt(3)與毒力相關(guān)的細(xì)菌外表結(jié)構(gòu)物質(zhì)莢膜具有抵抗吞噬及體液中殺菌物質(zhì)的殺滅作用。菌毛細(xì)菌的普通菌毛其他外表結(jié)構(gòu)沙門氏菌Vi抗原、大腸桿菌K抗原、鏈球菌外表的M抗原等都有抗吞噬作用。結(jié)合桿菌外表特殊的脂類8整理ppt〔二〕侵襲過程1.定殖〔又稱定居〕黏附素2.干擾或逃避宿主的防御機(jī)制3.內(nèi)化作用定義、意義4.在體內(nèi)增殖5.在體內(nèi)擴(kuò)散胞外蛋白酶抗吞噬作用抗體液免疫機(jī)制透明質(zhì)酸酶纖維蛋白酶血漿凝固酶卵磷脂酶作用膠原酶脫氧核糖核酸酶

不與吞噬細(xì)胞接觸抑制吞噬細(xì)胞攝取在吞噬細(xì)胞內(nèi)生存殺死或損傷吞噬細(xì)胞抗原偽裝或變異分泌蛋白酶降解Ig通過LPS、OPM、莢膜及S層逃避補(bǔ)體，抑制抗體9整理ppt二、毒素細(xì)菌毒素可分為外毒素和內(nèi)毒素兩大類?！惨弧惩舛舅亍睧xotoxin〕1.概念:2.來源:主要是某些革蘭氏陽性菌，也有少數(shù)是革蘭氏陰性菌。3.化學(xué)成分：一般外毒素是蛋白質(zhì)。5.特性：〔1〕有菌種特異性。〔2〕毒性強(qiáng)。〔3〕具有高度的特異性?！?〕良好的抗原性。〔5〕不耐熱?！?〕0.3%~0.4%甲醛作用下，可以脫毒成類毒素。10整理ppt6.組成A亞單位：毒素活性中心，決定毒素的毒性效應(yīng)B亞單位：結(jié)合單位，使毒素分子結(jié)合宿主細(xì)胞膜受體上，協(xié)助A亞單位穿過細(xì)胞膜7.分類A-B型毒素攻膜毒素超抗原毒素11整理ppt〔二〕內(nèi)毒素〔Eedotoxin〕1.概念：2.化學(xué)成份：內(nèi)毒宿主要成份為脂多糖〔LPS〕。3.內(nèi)毒素的作用A、發(fā)熱反響：內(nèi)毒素作為外源性致熱原〔即熱原質(zhì)〕作用于粒細(xì)胞和單核細(xì)胞等，使之釋放內(nèi)源性致熱原，如IL-1,引起發(fā)熱。B、糖代謝紊亂：先發(fā)生高血糖，后轉(zhuǎn)而為低血糖，大量糖原消耗，可能與腎上腺素大量分泌有關(guān)。C、血管舒縮機(jī)能紊亂：內(nèi)毒素激活血管活性物質(zhì)〔5-羥色胺、激肽釋放酶和激肽〕的釋放。12整理pptD、彌漫性血管內(nèi)凝血〔Disseminatedintravascularcoagulation，DIC〕：內(nèi)毒素活化凝血系統(tǒng)XII因子。纖維蛋白原轉(zhuǎn)為纖維蛋白。E、施瓦茲曼現(xiàn)象(Shwartzmanphenomenon)：是由內(nèi)毒素引起DIC的一種特殊形式。4.特性：〔1〕毒性作用比外毒素弱，且毒性作用沒特異性?！?〕抗原性弱，僅能刺激機(jī)體產(chǎn)生微量的抗毒素?！?〕耐熱?！踩惩舛舅嘏c內(nèi)毒素的區(qū)別

13整理ppt區(qū)別要點(diǎn)外毒素內(nèi)毒素化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)脂多糖（毒性主要為類脂A）產(chǎn)生以革蘭氏陽性菌或少量革蘭氏陰性菌分泌至細(xì)菌體外。為革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成份，菌體崩解后釋出穩(wěn)定性不穩(wěn)定，60℃以上能迅速破壞耐熱，60℃耐受數(shù)小時毒性作用特異性。為細(xì)胞毒素、腸毒素、神經(jīng)毒素，對特定的細(xì)胞或組織發(fā)揮特定作用。全身性，各種細(xì)菌內(nèi)素的毒性作用大致相同。引起發(fā)熱、彌漫性血管內(nèi)凝血、休克等。毒性程度高，往往致死。弱，很少致死。致熱性對宿主不發(fā)熱致宿主發(fā)熱免疫原性強(qiáng)，可刺激機(jī)體產(chǎn)生高效價的抗毒素。弱，免疫應(yīng)答不足以中和毒性。類毒素甲醛處理，可脫毒成為類毒霉不能產(chǎn)生14整理ppt三、III型分泌系統(tǒng)〔一〕功能與許多G-病原菌毒力因子的分泌有關(guān)。具有接觸介導(dǎo)的特征。病原菌與宿主細(xì)胞接觸后，便立即啟動III型分泌系統(tǒng)，啟動后細(xì)菌分泌大量與毒力有關(guān)的多種蛋白質(zhì)，從細(xì)菌的胞漿直接進(jìn)入宿主胞漿，發(fā)揮毒性作用。〔二〕構(gòu)成由30-40kb大小基因組編碼，以毒力島的形式存在于細(xì)菌質(zhì)粒或染色體。15整理ppt第三節(jié)病原菌與傳染傳染：病原微生物侵入動物機(jī)體，在一定部位定居并生長繁殖，產(chǎn)生有毒物質(zhì)，引起機(jī)體出現(xiàn)一系列病理生理現(xiàn)象反響。又叫感染。一、病原菌引起傳染的必要條件〔一〕病原菌方面1.病原菌必須具有一定的毒力：2.病原菌要到達(dá)一定數(shù)量：3.病原菌要有適宜的侵入門戶：〔二〕動物方面種類、性別、年齡、體質(zhì)、抗感染能力〔三〕外界環(huán)境16整理ppt二、傳染的表現(xiàn)形式1.顯性傳染：當(dāng)侵入的病原菌毒力較強(qiáng)，數(shù)量較多，而機(jī)體抵抗力較低時，侵入的病原菌生長繁殖，對動物機(jī)體產(chǎn)生損害，出現(xiàn)具有明顯臨床病癥的疾病時，稱顯性傳染。2.隱性傳染：當(dāng)侵入的病原菌毒力較弱，數(shù)量不多，而動物機(jī)體又具有一定的抵抗力時，侵入的病原菌進(jìn)行有限的生長繁殖，對動物機(jī)體損害較輕，不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)輕微的臨床病癥，即隱性傳染。3.帶菌現(xiàn)象：隱性傳染或傳染病痊愈后，病原菌在動物體內(nèi)繼續(xù)存在，并不斷排出體外，稱帶菌現(xiàn)象。呈帶菌狀態(tài)的動物稱為帶菌者。17整理ppt三、病原菌在宿主體內(nèi)的分布1.局部傳染：2.全身傳染：〔1〕毒血癥：〔2〕菌血癥：〔3〕敗血癥：〔4〕膿毒血癥：18整理ppt第四節(jié)細(xì)菌毒力的增強(qiáng)與減弱一、毒力減弱的方法二、毒力增強(qiáng)的方法

19整理ppt第六章細(xì)菌的遺傳變異20整理ppt主要內(nèi)容一、細(xì)菌的遺傳物質(zhì)〔一〕細(xì)菌的染色體〔二〕染色體以外的遺傳物質(zhì)二、細(xì)菌的變異〔一〕細(xì)菌變異的類型〔二〕細(xì)菌變異的機(jī)制三、細(xì)菌遺傳變異的實(shí)際應(yīng)用21整理ppt細(xì)菌的遺傳細(xì)菌的變異細(xì)菌變異的分類22整理ppt第一節(jié)細(xì)菌遺傳的物質(zhì)根底23整理ppt一、細(xì)菌的染色體細(xì)菌染色體的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1、細(xì)菌是一條染色體，呈環(huán)狀雙螺旋DNA結(jié)構(gòu)，按一定構(gòu)型反復(fù)盤旋卷曲而成的松散的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2、細(xì)菌染色體是核蛋白與細(xì)菌的DNA相結(jié)合。該蛋白與基因的活化、DNA的復(fù)制有關(guān)。3、不同細(xì)菌染色體DNA的G+Cmol％不同。約有1％的堿基被甲基化，其中腺嘌呤被甲基化的數(shù)量最多；其次為胞嘧啶。24整理ppt4、細(xì)菌基因組中，不編碼的DNA序列很少，只有少數(shù)基因具有重復(fù)序列，功能相關(guān)的基因高度集中，組合成操縱子。5、細(xì)菌具有連續(xù)的基因結(jié)構(gòu)，無內(nèi)含子25整理ppt二、質(zhì)粒1.質(zhì)粒的特點(diǎn)1〕．質(zhì)粒并非細(xì)菌生存所必不可少的遺傳物質(zhì)。2〕．質(zhì)粒的傳遞〔轉(zhuǎn)移〕是細(xì)菌遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移的一個重要方式。3〕．質(zhì)?？勺孕惺セ蚪?jīng)人工處理而消失。4〕．質(zhì)?？梢元?dú)立復(fù)制。5〕．可有幾種質(zhì)粒同時共存在于一個細(xì)菌內(nèi)。26整理ppt2.質(zhì)粒的分類1〕能否通過細(xì)菌的結(jié)合作用進(jìn)行轉(zhuǎn)移結(jié)合性質(zhì)粒非結(jié)合性質(zhì)粒2〕質(zhì)粒在宿主菌內(nèi)拷貝數(shù)的多少嚴(yán)緊型質(zhì)粒松弛型質(zhì)粒3〕質(zhì)粒的相容與不相容性兩種結(jié)構(gòu)相似、密切相關(guān)的質(zhì)粒不能穩(wěn)定共存于一個宿主菌；結(jié)構(gòu)相差較大、互不相干的質(zhì)?？梢怨泊嬗谕粋€菌體。4〕質(zhì)粒的來源不同天然質(zhì)粒人工構(gòu)建質(zhì)粒27整理ppt致育因子〔fertilityfactor〕F質(zhì)粒與有性生殖有關(guān)帶有F質(zhì)粒的為雄性菌，能長出性菌毛；無F質(zhì)粒的為雌性菌，無性菌毛高頻重組菌〔highfrequencerecombination,Hfr〕：F質(zhì)粒整合到宿主染色體的菌株F’因子：Hfr菌株上的F因子通過重組恢復(fù)成自由狀態(tài)時，有時可將其相鄰的染色體基因一起切割下來，成為攜帶某一染色體基因的F因子，將攜帶不同基因的F因子統(tǒng)稱為F’。幾種重要的天然質(zhì)粒28整理ppt耐藥性質(zhì)粒編碼細(xì)菌對抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性。毒力質(zhì)?！睼i質(zhì)?！场瞯irulenceplasmid〕編碼與該菌致病性有關(guān)的毒力因子。細(xì)菌素質(zhì)粒編碼各種細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素。代謝質(zhì)粒編碼產(chǎn)生相關(guān)的代謝酶。29整理ppt人工構(gòu)建的質(zhì)粒

1.人工構(gòu)建質(zhì)粒的目的：人工構(gòu)建的質(zhì)粒主要用于基因工程技術(shù)，在該技術(shù)中質(zhì)粒主要被用作載體?；蚬こ痰某绦颍骸?〕獲取所需要的基因〔2〕將目的基因與載體連接〔3〕將重組DNA導(dǎo)入到受體細(xì)胞，外源基因得到表達(dá)。30整理ppt2.基因工程載體必須具備以下條件：1〕環(huán)狀DNA結(jié)構(gòu)2〕具有限制性內(nèi)切酶的位點(diǎn)，以便與外源基因連接3〕可不依賴于染色體進(jìn)行獨(dú)立復(fù)制4〕具有有別于宿主的選擇性標(biāo)記5〕可通過特定方法導(dǎo)入某些宿主細(xì)胞31整理ppt功能不同特殊用途的載體克隆載體表達(dá)載體拷貝數(shù)高具有單〔多〕克隆位點(diǎn)載體本身帶有一個或多個選擇標(biāo)記除具有克隆載體的一般特性以外，還具有一套表達(dá)元件：啟動子、SD序列、終止子3.基因工程載體分類32整理ppt4、質(zhì)粒作為載體

AATTCTTAAGGAATTCTTAAEcoRI酶切轉(zhuǎn)化33整理ppt1、高溫變性2、低溫復(fù)性3、一定溫度延伸PCR34整理ppt三、轉(zhuǎn)座因子存在于細(xì)菌染色體上，可作為獨(dú)立單位在染色體上自由移動的DNA片斷。轉(zhuǎn)座因子有三種類型：插入序列〔IS〕、轉(zhuǎn)座子〔Tn〕、及特殊噬菌體。35整理ppt1.插入序列〔insertionsequence,IS〕是最小的轉(zhuǎn)位因子，長度不超過2kb，不攜帶任何與插入功能無關(guān)的基因區(qū)域，往往是插入后與插入點(diǎn)附近的序列共同起作用，可能是原細(xì)胞正常代謝的調(diào)節(jié)開關(guān)之一。TransposaseABCDEFGGFEDCBAISIS36整理ppt2.轉(zhuǎn)座子〔transposon,Tn〕長度一般超過2kb，除攜帶與轉(zhuǎn)位有關(guān)的基因外，還攜帶耐藥性基因、抗金屬基因、毒素基因及其他結(jié)構(gòu)基因等。因此當(dāng)Tn插入某一基因時，一方面可引起插入基因失活產(chǎn)生基因突變，另一方面可因帶入耐藥性基因而使細(xì)菌獲得耐藥性。轉(zhuǎn)座子可能與細(xì)菌的多重耐藥性有關(guān)。IS

ISResistanceGene(s)IS

ISResistanceGene(s)37整理ppt轉(zhuǎn)座子的特征轉(zhuǎn)座子攜帶耐藥或毒素基因Tn1Tn2Tn3AP（氨芐青霉素）Tn4AP、SM（鏈霉素）、Su（磺胺）Tn5Km（卡那霉素）Tn6KmTn7TMP（甲氧芐氨嘧啶）、SMTn9Cm（氯霉素）Tn10Tc（四環(huán)素）tn551Em（紅霉素）Tn971EmTn1681大腸埃希菌（腸毒素基因）38整理ppt3.轉(zhuǎn)座噬菌體或前噬菌體是一些具有轉(zhuǎn)座功能的溶原性噬菌體，當(dāng)整合到細(xì)菌染色體上，能改變?nèi)茉约?xì)菌的某些生物學(xué)性狀，如白喉棒狀桿菌、肉毒梭菌等的外毒素就是由轉(zhuǎn)座噬菌體的有關(guān)基因所編碼的。另外，轉(zhuǎn)座噬菌體從細(xì)菌染色體別離脫落時，可能連帶有細(xì)菌的DNA片段，故它還可能在遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程中起載體作用。39整理ppt四、毒力島〔PAI〕位于細(xì)菌染色體之內(nèi)，分子結(jié)構(gòu)與功能有別于細(xì)菌染色體的病原菌的某個或某些獨(dú)立基因群。第二節(jié)基因突變一、細(xì)菌變異類型40整理ppt1.形態(tài)變異〔1〕自然形成或誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)菌L型?！?〕病原菌在特定的動物組織器官中，可發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)變異2.結(jié)構(gòu)和抗原性變異?！?〕莢膜變異。〔2〕芽孢變異?！?)鞭毛變異。H-O變異：有鞭毛能運(yùn)動的細(xì)菌喪失鞭毛形成能力的變異稱3.培養(yǎng)性狀的變異S-R變異；R-S變異4.毒力變異5.生化形狀變異〔1〕營養(yǎng)缺陷型變異〔2〕誘導(dǎo)酶產(chǎn)生?！?〕終末產(chǎn)物阻遏。6.耐藥性變異41整理ppt形態(tài)結(jié)構(gòu)變異

3-6%食鹽

鼠疫桿菌────→多形態(tài)性(衰殘型)。

瓊脂培養(yǎng)基

42整理ppt形態(tài)結(jié)構(gòu)變異青霉素、溶菌酶

正常形態(tài)細(xì)菌──────→L型變異抗體或補(bǔ)體(局部或完全失去胞壁)

正?；魜y弧菌霍亂弧菌L型43整理ppt毒力變異

β棒狀噬菌體

白喉棒狀桿菌────→獲得白喉毒素44整理ppt二、細(xì)菌變異的機(jī)理1.突變〔1〕堿基置換。〔2〕堿基的減少、增加與倒置?！?〕堿基的互變異構(gòu)。45整理ppt1)堿基置換(basesubstitution)：點(diǎn)突變ATG

CAC

CTT

CTT

ATA

AAA

ACC

GAA

TAA甲硫組亮亮異亮賴蘇谷ATG

CAC

CTC

CTT

ATA

AAA

ATC

GAA

TAA

甲硫組亮亮異亮賴異亮谷堿基轉(zhuǎn)換CTTCTCCTACTG亮TAATAGTGA終止密碼ATG

CAC

CTT

CTT

ATA

AAA

ACC

GAA

TAA甲硫組亮亮異亮賴蘇谷ATG

CAC

CTT

CTT

CTA

AAA

ACC

GAA

TAA

甲硫組亮亮亮賴蘇谷AG堿基顛換錯義突變ATG

CAC

CTT

CTT

ATA

AAA

ACC

GAA

TAA甲硫組亮亮異亮賴蘇谷ATG

CAC

CTT

CTT

ATA

TAA

ACC

GAA

TAA

甲硫組亮亮亮無義突變無意義蛋白質(zhì)或TCAC或TG46整理ppt2)插入或缺失突變(deletionorinsertionmutation)ATG

CAC

CTT

CTT

ATA

AAA

ACC

GAA

TAA甲硫組亮亮異亮賴蘇谷ATG

CAC

CTC

CTT

AAACCC

ATA

AAA

ATC

GAA

TAA

甲硫組亮亮賴脯異亮賴異亮谷AAACCCATG

CAC

CTT

CTT

ATA

AAA

ACC

GAA

TAA甲硫組亮亮異亮賴蘇谷ATG

CAC

CTC

CTT

AAA

CAT

AAA

AAC

CGA

ATAA甲硫組亮亮賴組賴天冬精異亮AAAC氨基酸數(shù)目的增加或減少移碼突變異常蛋白質(zhì)47整理ppt突變的機(jī)理a.自發(fā)突變

細(xì)菌在分裂繁殖時，由于DNA復(fù)制過程中，所出現(xiàn)的堿基錯配，引起的突變。特點(diǎn)：具有偶然性，突變是隨機(jī)不定向的，外界因素不能決定細(xì)菌的性狀如何改變。突變率一般在10－6—10－9

。48整理pptb.誘發(fā)突變：采用人工的方法，通過誘變劑〔mutagen〕誘導(dǎo)細(xì)菌發(fā)生突變。1、電離輻射：X線、紫外線。X線能量極強(qiáng)，導(dǎo)致DNA磷酸二酯鍵的斷裂；紫外線導(dǎo)致DNA形成嘧啶二聚體的形成，阻礙了DNA聚合酶的作用。2、化學(xué)誘變：〔1〕亞硝酸：其主要作用是對C和G的脫氨基作用，脫氨基的結(jié)果導(dǎo)致氫鍵的改變，下次復(fù)制時相應(yīng)由A或T(而不是由G或C)配對；〔2〕羥