細菌的感染與免疫

1二、細菌的感染與免疫2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院重點與難點重點：名詞概念：正常菌群、機會性致病菌、菌群失調(diào)、菌血癥、毒血癥、敗血癥、膿毒血癥、ID50、LD50、病原體相關(guān)分子模式、模式識別受體等概念。細菌的致病性抗感染天然免疫與獲得性免疫醫(yī)院感染的防控難點：名詞概念細菌的致病性：致病機理，內(nèi)毒素，外毒素機體獲得性免疫胞外菌感染、胞內(nèi)菌感染及外毒素致病的免疫特點

2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院2細菌的感染（infection）:是指細菌侵入宿主體內(nèi)生長繁殖并與機體相互作用，引起的一系列病理變化過程病原菌從一個宿主到另一宿主體內(nèi)并引起感染的過程稱為傳染（infectionorcommunication）。有些細菌在正常情況下并不致病，只有在某特定些情況下才可引起致病，這類細菌稱為機會致病菌（opportunisticpathogen）或條件致病菌（conditionedpathogen）。2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院3（一）正常菌群與機會致病菌Normalfloraandopportunisticpathogen正常菌群(normalflora)：是指正常寄居在宿主體內(nèi)，對宿主無害而有利的微生物群的總稱。正常人的體表和與外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、腸道、泌尿生殖道等）表面都寄居著不同種類和數(shù)量的微生物。表6-1列舉了人體各部位常見的正常菌群。1、正常菌群2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院4表6－12024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院5正常菌群的生理學意義生物拮抗（biologicalantagonism)正常菌群在宿主體內(nèi)的正常寄居可以妨礙或抵御致病微生物的侵入與繁殖，對宿主起著保護作用。營養(yǎng)作用正常菌群在宿主體內(nèi)，對宿主攝入的營養(yǎng)物質(zhì)進行初步代謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和合成代謝，形成一些有利于宿主吸收、利用的物質(zhì)，甚至合成一些宿主自己不能合成的物質(zhì)供宿主使用。2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院6免疫作用宿主的免疫系統(tǒng)有賴于抗原的刺激才能發(fā)育與成熟。正常菌群作為抗原可促進宿主免疫器官的發(fā)育，刺激免疫系統(tǒng)的成熟與免疫應(yīng)答?？顾ダ献饔醚芯勘砻?，人一生的不同階段，腸道正常菌群的構(gòu)成與數(shù)量是不一樣的，它們與人體的發(fā)育、成熟與衰老有著一定關(guān)聯(lián)。2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院7當正常菌群與宿主間的生態(tài)平衡失調(diào)時,一些正常菌群會成為

“機會致病菌”（opportunisticpathogen)而引起宿主發(fā)病，故機會致病菌也稱為“條件致病菌”（conditionedpathogen)。常見的情況主要有：

1.正常菌群的寄居部位改變2.宿主免疫功能低下3.菌群失調(diào)2、

機會致病菌2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院8致病性(pathogenicity):細菌對宿主感染致病的能力。毒力(virulence)用于表示細菌致病性的強弱程度。一般常采用半數(shù)致死量（medianlethaldose,LD50）或半數(shù)感染量（medianinfectivedose,ID50）作為測定毒力的指標。半數(shù)致死量（LD50）指即在一定條件下能引起50%的實驗動物死亡的微生物數(shù)量或毒素劑量。半數(shù)感染量（ID50）是指能引起50%實驗動物或組織培養(yǎng)細胞發(fā)生感染的微生物數(shù)量。微生物毒力越強，LD50

或ID50數(shù)值越小。（二）細菌的致病作用

PathogenicityofBacteria2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院9是指致病菌突破宿主皮膚、黏膜等生理屏障，進入機體并在體內(nèi)定植和繁殖擴散的能力。細菌的侵襲力包括與黏附、定植和產(chǎn)生侵襲性相關(guān)物質(zhì)的能力。與侵襲力有關(guān)的物質(zhì)主要有黏附素、莢膜、侵襲素、侵襲性酶類和細菌生物被膜等。

(1）黏附素（adhensin）黏附素是一類存在于細菌表面的與黏附相關(guān)的物質(zhì)，可分為菌毛黏附素和非菌毛黏附素兩大類。表6-2列舉了部分細菌的黏附素及其靶細胞受體1、侵襲力（invasiveness）2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院10參見表6－22024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院11（2）細菌的莢膜莢膜（capsule）是細菌菌體表面的一種特殊結(jié)構(gòu)。細菌的M蛋白、Vi抗原、K抗原等稱為微莢膜。它們在致病中的作用表現(xiàn)為：1.抗吞噬細胞吞噬2.抵抗體液中殺菌物質(zhì)：如抗體、補體等2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院12（3）侵襲性酶類A群鏈球菌產(chǎn)生的透明質(zhì)酸酶可分解細胞間質(zhì)透明質(zhì)酸，利于細菌及其毒素的擴散。淋病奈瑟菌、腦膜炎奈瑟菌、血鏈球菌、口腔鏈球菌、流感嗜血桿菌等可產(chǎn)生sIgA的蛋白酶，分解免疫球蛋白IgA，破壞黏膜的特異性防御功能。2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院13

（4）侵襲素(invasin)

細菌的這一侵襲能力受侵襲基因(invasivegene,inv)所控制。inv基因編碼產(chǎn)生侵襲素(invasin)。具有侵襲素的細菌：傷寒沙門菌、福氏志賀菌、侵襲性大腸埃希菌、淋病奈瑟菌、空腸彎曲菌等。（五）細菌生物被膜(biofilm)細菌生物被膜是由細菌及其所分泌的胞外多聚物(胞外多糖或蛋白質(zhì))附著在有生命或無生命材料表面后形成的膜狀結(jié)構(gòu)。2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院14定植于靜脈導管表面的表皮葡萄球菌生物膜2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院152、

細菌的毒素（bacterialtoxins)（1）外毒素（exotoxin）通常為蛋白質(zhì)毒性作用強，對組織器官有選擇性毒害作用一般不耐熱，容易被破壞抗原性強2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院16外毒素可分為三大類神經(jīng)毒素(neurotoxin)：對神經(jīng)系統(tǒng)有毒性作用細胞毒素(cytotoxin)：致組織細胞變性、壞死腸毒素(entertoxin)：引起腸黏膜細胞分泌功能紊亂外毒素的種類及其毒性作用詳見表6-32024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院172024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院18多為G-菌的細胞壁物質(zhì)化學成分是脂多糖(LPS)理化性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱，LPS污染后不易被滅活不能用甲醛脫毒成類毒素毒性作用相對較弱且對組織無選擇性（2）內(nèi)毒素（endotoxin）2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院19內(nèi)毒素的生物學作用致發(fā)熱反應(yīng)引起白細胞數(shù)量變化內(nèi)毒素血癥與內(nèi)毒素休克LPS的生物學作用示意圖2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院206-4重點2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院211.非特異免疫(non-specificimmunity)，是機體的一般生理防衛(wèi)功能，又稱天然免疫(innateimmunity)；是在種系發(fā)育過程中形成的，由先天遺傳而來，防衛(wèi)任何外界異物對機體的侵入而不需要特殊的刺激或誘導。主要包括生理屏障、細胞因素和體液因素。（三）宿主的免疫防御機制（1）、生理屏障皮膚與粘膜生理上的屏障結(jié)構(gòu)a.皮膚與粘膜：1）機械的阻擋和排除作用：健康機體的外表面覆蓋著連續(xù)完整的皮膚和粘膜結(jié)構(gòu)，其外面的角質(zhì)層是堅韌的，不可滲透的，組成了阻擋微生物入侵的有效屏障。2）分泌液中所含化學物質(zhì)有局部抗菌作用：各種分泌液中的殺菌成分；呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘液的化學性屏障作用。機體的機械方式如纖毛運動、咳嗽和噴嚏排除異物；眼淚、唾液和尿液的清洗作用；3）共生菌群人的體表和與外界相通的腔道中存在大量正常菌群，通過在表面部位競爭必要的營養(yǎng)物，或者產(chǎn)生如象大腸桿菌素、酸類、脂類等抑制物，而抑制多數(shù)具有疾病潛能的細菌或真菌生長。臨床上長期大量應(yīng)用廣譜抗菌素，腸道內(nèi)對藥物敏感的細菌被抑制，破壞了菌群間的拮抗作用，則往往引起菌群失調(diào)癥，如耐藥性金黃色葡萄球菌性腸炎。b.生理上的屏障結(jié)構(gòu)體內(nèi)的某些部位具有特殊的結(jié)構(gòu)而形成阻擋微生物和大分子異物進入的局部屏障，對保護該器官，維持局部生理環(huán)境恒定有重要作用。1）血腦屏障：主要由軟腦膜、脈絡(luò)叢、腦毛細血管壁及其外的腦星形細胞組成，具有細胞間連接緊密、胞飲作用弱的特點，可阻擋病原體及其有毒產(chǎn)物從血液透入腦組織或腦脊液，保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。嬰幼兒因其血腦屏障還未發(fā)育完善，故易患腦膜炎或流行性乙型腦炎等傳染病。2）血胎屏障：由懷孕母體子宮內(nèi)膜的基蛻膜和胎兒的絨毛膜滋養(yǎng)層細胞共同組成，當它發(fā)育成熟（一般在妊娠3個月）后，能阻擋病原微生物由母體通過胎盤感染胎兒，但并不妨礙母子間的物質(zhì)交換。（2）、細胞因素主要是指體內(nèi)的各種吞噬細胞吞噬病原體及其它各種異物的能力。1）.吞噬細胞(phagocytes)的種類：吞噬細胞分為大、小吞噬細胞兩類。具有吞噬入侵的病原微生物等顆粒的能力，并且由于吞噬細胞表面存在補體受體、抗體受體等多種受體，當有相應(yīng)配體存在并與之結(jié)合時，將刺激吞噬細胞活化，大大增強其吞噬殺傷能力。2）．吞噬過程：水解酶、溶菌酶等多種酶類和其它殺菌物質(zhì)的作用下殺滅病原體病原體吞噬細胞（偶然相遇，或各種趨化因子的吸引作用）（吞噬細胞可在趨化因子的作用下穿過毛細血管壁到達感染局部）吞噬細胞伸出偽足，吞入病原體形成吞噬體與溶酶體融合為吞噬溶酶體完全吞噬：病原體被吞噬后，被殺死并消化分解，不能消化的殘渣排出體外。不完全吞噬：有些病原體，如結(jié)核桿菌、麻風桿菌、布氏桿菌等胞內(nèi)寄生菌，具有抗吞噬溶酶體形成或抗溶菌酶等逃避機制，在免疫力低下的機體內(nèi)，雖被吞噬，卻不能殺死，反而隨吞噬細胞移動，造成擴散。此外，巨噬細胞還可分泌多種可溶性因子，不但有加強殺菌促進炎癥的作用，還具有免疫調(diào)節(jié)等重要功能。同時，作為抗原提呈細胞，是特異性免疫的重要組成部分。3）.自然殺傷細胞(Naturalkillercells,NK)：NK細胞屬于淋巴細胞，主要分布于外周血和脾臟，具有不須事先致敏，不須其它輔助細胞或分子的參與而直接殺傷靶細胞的功能。NK細胞通過釋放穿孔素(perforin)和顆粒酶造成靶細胞死亡，也可通過釋放腫瘤壞死因子(TNF)殺傷靶細胞。某些腫瘤細胞和微生物感染細胞可以成為NK細胞的靶細胞，而且NK細胞活性較其它殺傷細胞更早出現(xiàn)，因此在抗腫瘤抗感染特別是病毒感染中起重要作用。（3）、體液因素正常體液和組織中抵抗病原體的成分：補體系統(tǒng)溶菌酶，等1）.補體系統(tǒng)（complementsystem）：存在于正常機體體液中的非特異性的殺菌物質(zhì)，包括廿余種蛋白質(zhì)成分，主要由肝細胞和巨噬細胞產(chǎn)生，通常以無活性形式存在于正常血清和體液中。當在一定條件下促發(fā)補體系統(tǒng)的一系列酶促級聯(lián)反應(yīng)，使補體由無活性形式轉(zhuǎn)變?yōu)閷Σ≡w具有殺滅作用的活性形式稱補體激活。對病原體具有殺滅作用的補體活性形式----引起膜不可逆損傷，導致細胞溶解（革蘭氏陰性菌、具有脂蛋白膜的病毒顆粒、紅細胞和有核細胞）2）.溶菌酶（lysozyme）：14.7KD不耐熱的堿性蛋白，主要來源于吞噬細胞并可分泌到血清及各種分泌液中，能水解革蘭氏陽性菌胞壁肽聚糖而使細胞裂解。體液中還有β溶解素(β-lysin)、轉(zhuǎn)鐵蛋白、血漿銅藍蛋白、C反應(yīng)蛋白等多種能殺菌或抑菌的因素，但直接作用很弱，僅在機體免疫中起輔助作用。溶菌酶也存在于雞蛋清和某些細菌中，可提純并加工制成各種制劑，用于治療中耳炎、咽喉炎、副鼻竇炎等慢性疾病。2.特異性免疫（specificimmunity）：機體在生命過程中接受抗原性異物刺激，如微生物感染或接種疫苗后產(chǎn)生的，又稱獲得性免疫(acquiredimmunity)，特點：記憶性獲得性高度特異性

B細胞介導的體液免疫：體液中的抗體與相應(yīng)的抗原進行特異性結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)的過程2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院36

T細胞介導的細胞免疫：致敏淋巴細胞通過與相應(yīng)的抗原接觸直接殺傷病原靶細胞，或釋放多種可溶性的生物活性物質(zhì)（淋巴因子），發(fā)揮免疫效應(yīng)。（四）.感染的發(fā)生發(fā)展與結(jié)局1.感染的來源傳染源：內(nèi)源性：病人外源性：病人、帶菌者、病畜及帶菌動物傳播途徑：呼吸道、消化道、泌尿生殖道、性傳播、皮膚創(chuàng)傷和節(jié)肢動物叮咬等2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院372、感染的發(fā)生是否發(fā)生感染取決于三方面的因素：.機體的免疫狀態(tài)；.細菌因素：細菌毒力、數(shù)量與侵入途徑；.環(huán)境和社會因素。2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院383、感染的類型（一）隱性感染（inapparentinfection)（二）顯性感染（apparentinfection)按病情緩急：急性感染（acuteinfection）慢性感染(chronicinfection）按感染部位：局部感染（localizedinfection）全身感染（systemicinfection）全身感染（systemicinfection）：毒血癥（toxemia）內(nèi)毒素血癥（endotoxemia）菌血癥（bacteremia）敗血癥（septicemia）膿毒血癥（pyemia）

2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院39醫(yī)院感染(也稱hospitalinfection）是指病人或醫(yī)務(wù)人員在醫(yī)院環(huán)境內(nèi)發(fā)生的感染。

1、醫(yī)院感染的特點：

（1）主要為機會致病菌（2）常具有耐藥性（3）常發(fā)生種類的變遷

（五）醫(yī)院感染

NosocomialInfection2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院40嗜6-72024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院412、醫(yī)院感染的危險因素診療技術(shù)侵入性(介入性)檢查與治療損害免疫系統(tǒng)的因素其他危險因素2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院42（1）消毒滅菌（2）隔離預防（3）合理使用抗菌藥物此外，還應(yīng)對醫(yī)院重點部門密切監(jiān)測和預報。一次性使用的醫(yī)用器具、醫(yī)院污物等應(yīng)按照有關(guān)部門的規(guī)定和要求來規(guī)范化管理或毀壞處理，以期切斷醫(yī)院感染的傳播途徑，有效預防及控制醫(yī)院感染。3、醫(yī)院感染的防控措施2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院43復習思考題本章涉及了哪些名詞概念？怎樣理解正常菌群對宿主的利弊？細菌通過哪些物質(zhì)、什么機制引起疾??？機體通過哪些機制抵抗微生物感染？怎樣預防和控制醫(yī)院感染2024/9/7上海健康醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院44中英文關(guān)鍵詞正常菌群/normalflora

機會致病菌/opportunisticpathogen

致病性/pathogenicity抗感染免疫/anti-infectionimmunity

模式識別受體/patternreco