病毒与细菌的感染与致病机制.ppt

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1、病毒与细菌的感染与致病机制 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望细菌的感染与致病机制病毒的感染与致病机制基本概念细菌的感染（bacterial infection）或传染 细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等引起不同程度的病理过程致病菌或病原菌（pathogen）：能使宿主致病的细菌非致病菌或非病原菌（nonpathogenic bacterium,nonpathogen）一、正常菌群与条件致病菌正常人的体表和同外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道、

2、泌尿生殖道等腔道中都寄居着不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人还有利，是为正常微生物群，通称正常菌群（normal flora)肠道的正常菌群肠道的正常菌群健康青年粪便涂片健康壮年粪便涂片健康中年粪便涂片正常菌群生理学意义：1 1生物拮抗生物拮抗作屏障作屏障 2 2营养作用营养作用产营养产营养 3 3免疫作用免疫作用 有免疫有免疫 4 4抗衰老作用抗衰老作用除废物除废物 条件致病菌（conditioned pathogen)机会致病菌（opportunitistic pathogen)有些细菌在正常情况下并不致病，在某些条件有些细菌在正常情况下并不致病，

3、在某些条件改变的特殊情况下可以致病。改变的特殊情况下可以致病。致病条件寄居部位的改变 机体免疫功能低下菌群失调（dysbacteriosis）菌群失调症或菌群交替症（菌群失调症或菌群交替症（microbial selection microbial selection and substitutionand substitution）二重感染：金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等二重感染：金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等二、细菌的致病机制细 菌 能 引 起 感 染 的 能 力 称 为 致 病 性（pathogenicity）或病原性。(质)致 病 菌 的 致 病 性 强 弱 程 度 称 为 毒 力（v

4、irulence），即致病性的强度(量)半数致死量（median lethal dose,LD50）半数感染量（median infective dose,ID50）致病菌的致病机制主要与三方面有关：细菌的毒力强弱侵入宿主机体的菌量侵入部位是否合适（一）细菌的毒力物质：侵袭力、毒素(物质基础)1.侵袭力侵袭力（invasiveness）致致病病菌菌能能突突破破宿宿主主皮皮肤肤、粘粘膜膜生生理理屏屏障障，进进入入机机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力体并在体内定植、繁殖和扩散的能力荚膜粘附素：菌毛、非菌毛粘附物质侵袭性物质：侵袭性酶类、侵袭素2.毒素毒素 （toxin）外毒素（exotoxin）多

5、数革兰阳性菌和少数多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质内毒素（endotoxin）革兰阴性菌细胞壁的脂革兰阴性菌细胞壁的脂多糖多糖,菌体死亡崩解时游离出来菌体死亡崩解时游离出来内毒素与外毒素的比较内毒素与外毒素的比较内毒素与外毒素的比较内毒素与外毒素的比较种类种类外毒素外毒素内毒素内毒素来源来源革兰阳性菌革兰阳性菌及部分革兰阴性菌及部分革兰阴性菌革兰阴性菌革兰阴性菌存存 在在 部部位位活菌分泌或细菌溶解后散出活菌分泌或细菌溶解后散出细胞壁成分、细菌裂解后释出细胞壁成分、细菌裂解后释出化化 学学 成成分分蛋白质蛋白质脂多

6、糖脂多糖稳定性稳定性差差、60-8060-80 30 30分钟破坏分钟破坏好好、160160 2-4 2-4小时破坏小时破坏毒性作毒性作用用强强、对对机机体体组组织织器器官官有有选选择择性性，引起特殊临床表现引起特殊临床表现较较弱弱、各各种种内内毒毒素素作作用用大大致致相相同同，引起休克，发热，引起休克，发热，DICDIC等等抗原性抗原性强强，能刺激机体形成抗毒素，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后经甲醛脱毒后能能形成类毒素形成类毒素弱弱，能刺激机体形成抗体，能刺激机体形成抗体，但无中和作用，但无中和作用，甲醛处理后甲醛处理后不能形成类毒素不能形成类毒素外毒素本质是蛋白质毒性作用强选择性强理化

7、稳定性差 抗原性强种类多ETEC不耐热肠毒素霍乱肠毒素破伤风痉挛毒素肉毒毒素A：活性亚单位B：结合亚单位可提纯制疫苗外毒素分子结构：A-B模式外毒素种类神经毒素 破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素 白喉毒素、葡萄球菌表皮剥脱毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素、A群链球菌致热外毒素肠毒素 霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素人的破伤风人的破伤风人的破伤风人的破伤风人的破伤风人的破伤风人的破伤风人的破伤风内毒素毒性作用发热反应发热反应 白细胞反应白细胞反应 内毒素血症与内毒素休克内毒素血症与内毒素休克 ShwartzmanShwartzman现象与现象与DICDIC 内毒素毒

8、性作用发热反应发热反应 白细胞反应白细胞反应 内毒素血症与内毒素休克内毒素血症与内毒素休克 ShwartzmanShwartzman现象与现象与DICDIC 三、细菌的感染途径三、细菌的感染途径 1.1.感染的来源感染的来源外源性感染外源性感染（exogenous infectionexogenous infection）来源于宿主体外来源于宿主体外 病人病人 带菌者带菌者 携带有某些致病菌的健康人，传染病恢复期仍排菌携带有某些致病菌的健康人，传染病恢复期仍排菌者（重要传染源）者（重要传染源）病畜和带菌动物病畜和带菌动物 人畜共患病人畜共患病 内源性感染内源性感染（endogenous inf

9、ectionendogenous infection）来源于宿主体内或体表来源于宿主体内或体表 大多为正常菌群，少数为致病菌大多为正常菌群，少数为致病菌医院感染医院感染（hospital acquired infectionhospital acquired infection）病病 人人 在在 住住 院院 期期 间间 发发 生生 的的 感感 染染，通通 称称 医医 院院 内内 感感 染染（nosocomial infectionnosocomial infection）。）。交交叉叉感感染染，由由医医院院内内病病人人或或医医务务人人员员直直接接或或间间接接传传播播引起的感染；引起的感染；内内

10、源源性性感感染染，或或称称自自身身感感染染，由由病病人人自自己己体体内内正正常常菌菌群引起的感染；群引起的感染；医医源源性性感感染染，在在治治疗疗、诊诊断断或或预预防防过过程程中中，因因所所用用器器械等消毒不严而造成的感染。械等消毒不严而造成的感染。2.传播的途径 呼吸道感染呼吸道感染 消化道感染消化道感染创伤感染创伤感染 接触感染接触感染节肢动物叮咬感染节肢动物叮咬感染多途径感染多途径感染vv不感染不感染不感染不感染vv隐性感染隐性感染隐性感染隐性感染vv潜伏感染潜伏感染潜伏感染潜伏感染vv显性感染显性感染显性感染显性感染vv带菌状态带菌状态带菌状态带菌状态四、感染的类型四、感染的类型急性感

11、染慢性感染局部感染全身感染毒血症内毒素血症菌血症败血症脓毒血症不感染不感染隐隐性性感感染染inapparent inapparent infectioninfection 当当宿宿主主体体的的抗抗感感染染免免疫疫力力较较强强，或或侵侵入入的的病病菌菌数数量量不不多多、毒毒力力较较弱弱，感感染染后后对对机机体体损损害害较较轻轻，不不出出现现或或出出现现不不明明显显的的临临床床症症状状，或称亚临床感染或称亚临床感染。特点：机体获得足够的特异免疫力特点：机体获得足够的特异免疫力 传染源传染源潜潜伏伏感感染染latent latent infectioninfection 当当宿宿主主体体与与致致病病

12、菌菌在在相相互互作作用用过过程程中中暂暂时时处处于于平平衡衡状状态态时时，病病菌菌潜潜伏伏在在病病灶灶内内或或某某些些特特殊殊组组织织中中，一一般般不不出出现现在在血血液液、分分泌泌物物或或排排泄泄物物中中。一一旦旦机机体体免免疫疫力力下下降降，则则潜潜伏伏的的致致病病菌菌大大量量繁繁殖，使病复发。殖，使病复发。结核分枝杆菌结核分枝杆菌显性感染显性感染显性感染显性感染apparent infectionapparent infection (传染病传染病传染病传染病)宿主细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改宿主细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改宿主细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改宿

13、主细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改变，并出现一系列的临床症状和体征变，并出现一系列的临床症状和体征变，并出现一系列的临床症状和体征变，并出现一系列的临床症状和体征 1 1急性感染（急性感染（acute infectionacute infection）2 2慢性感染（慢性感染（chronic infectionchronic infection）1 1 局部感染（局部感染（local infectionlocal infection）2 2 全身感染（全身感染（generalized infectiongeneralized infection；systemic infection sy

14、stemic infection）毒血症毒血症（toxemia）：致致病病菌菌侵侵入入宿宿主主体体后后，只只在在机机体体局局部部生生长长繁繁殖殖，病病菌菌不不进进入入血血循循环环，但但其其产产生生的的外外毒毒素素入入血血。外外毒毒素素经经血血到到达达易易感感的的组组织织和和细细胞胞，引引起起特特殊殊的的毒毒性性症症状状。例如白喉、破伤风等。例如白喉、破伤风等。内毒素血症内毒素血症（endotoxemia）:革革兰兰阴阴性性菌菌侵侵入入血血流流，并并在在其其中中大大量量繁繁殖殖、崩崩解解后后释释放放出出大大量量内内毒毒素素；也也可可由由病病灶灶内内大大量量革革兰兰阴阴性性菌菌死亡、释放的死亡、释

15、放的内毒素入血内毒素入血所致。所致。菌血症菌血症菌血症菌血症（bacteremiabacteremia）：）：致病菌由局部侵入血流，致病菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是但未在血流中生长繁殖，只是短暂的一过性通过血短暂的一过性通过血循环循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。例如到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。例如伤寒早期。伤寒早期。败血症败血症败血症败血症（septicemiasepticemia）：）：致病菌致病菌侵入侵入血流血流后，在其中后，在其中大量繁殖大量繁殖并产生毒性产物，引起全身性中毒症状。并产生毒性产物，引起全身性中毒症状。鼠疫耶氏菌、炭疽芽胞杆菌等。鼠疫耶氏菌、

16、炭疽芽胞杆菌等。脓毒血症脓毒血症脓毒血症脓毒血症（pyemiapyemia）：）：化脓性病菌化脓性病菌侵入侵入血流血流后，在后，在其中其中大量繁殖大量繁殖，并通过，并通过血流扩散血流扩散至宿主体的其他组至宿主体的其他组织或器官，产生织或器官，产生新的化脓性病灶新的化脓性病灶。例如金黄色葡萄。例如金黄色葡萄球菌的脓毒血症，常导致多发性肝脓肿、皮下脓肿球菌的脓毒血症，常导致多发性肝脓肿、皮下脓肿和肾脓肿等。和肾脓肿等。带菌状态带菌状态 有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失，在体内继续留存一定时间，与机体免疫力处于相对平衡状态。宿主-带菌者（carrier）,重要的传染源病毒的感染与致病作用病毒

17、的感染与致病作用 l l一、病毒的传播途径一、病毒的传播途径1.水平传播水平传播(horizontal transmission):粘膜：粘膜：呼吸道、消化道、泌尿生殖道、眼呼吸道、消化道、泌尿生殖道、眼结膜结膜皮肤：皮肤：输血（或血制品）、注射输血（或血制品）、注射 ；昆虫叮；昆虫叮咬；动物咬伤咬；动物咬伤2.垂直传播垂直传播(vertical transmission):HBV、RV、HIV、CMV传播途径：传播途径：l呼吸道、消化道、创伤感染、接触感染、呼吸道、消化道、创伤感染、接触感染、血液传播、性传播、动物源性感染等。血液传播、性传播、动物源性感染等。二、病毒感染类型隐性感染隐性感染

18、隐性感染隐性感染(inapparent infection)(inapparent infection)subclinical infection subclinical infection显性感染显性感染显性感染显性感染(apparent infection)(apparent infection)1.1.急性感染急性感染急性感染急性感染(acute infection)(acute infection)2.2.持续性感染持续性感染持续性感染持续性感染(persistent infection)(persistent infection)慢性感染慢性感染慢性感染慢性感染(chronic in

19、fection)(chronic infection)潜伏感染潜伏感染潜伏感染潜伏感染(latent infection)(latent infection)HSVHSV机体机体机体机体急性口炎急性口炎急性口炎急性口炎三叉神经节细胞三叉神经节细胞三叉神经节细胞三叉神经节细胞口口口口角角角角疱疹疱疹疱疹疱疹C C：hsv.swfhsv.swf慢发病毒感染慢发病毒感染(slowvirusinfection)如如:HIV 如：如：亚急性硬化性全脑炎亚急性硬化性全脑炎(SSPE)慢性感染：病程长病毒可检出如HBV潜伏感染：可反复激活，急性发作病毒只有在急性发作时才被检出如HSV、ZVZ慢发病毒感染：潜

20、伏期长，发病后为亚急性进行性直至死亡寻常病毒非寻常病毒prion麻疹病毒持续性感染三、病毒感染的致病机制三、病毒感染的致病机制病毒对宿主细胞的致病作用病毒对宿主细胞的致病作用1.1.溶细胞感染溶细胞感染(cytocidal effect)-无包膜病毒无包膜病毒n n无包膜病毒；阻断细胞大分子合成；病毒蛋白的无包膜病毒；阻断细胞大分子合成；病毒蛋白的无包膜病毒；阻断细胞大分子合成；病毒蛋白的无包膜病毒；阻断细胞大分子合成；病毒蛋白的毒性作用；影响细胞溶酶体；细胞器的改变。用毒性作用；影响细胞溶酶体；细胞器的改变。用毒性作用；影响细胞溶酶体；细胞器的改变。用毒性作用；影响细胞溶酶体；细胞器的改变。

21、用显微镜可以观察到细胞出现肿胀、变性、坏死、显微镜可以观察到细胞出现肿胀、变性、坏死、显微镜可以观察到细胞出现肿胀、变性、坏死、显微镜可以观察到细胞出现肿胀、变性、坏死、从瓶壁脱落等现象，称为细胞致病变作用从瓶壁脱落等现象，称为细胞致病变作用从瓶壁脱落等现象，称为细胞致病变作用从瓶壁脱落等现象，称为细胞致病变作用（cytopathic effectcytopathic effect，CPECPE）。）。）。）。2.稳定状态感染稳定状态感染(steady state infection):有包膜病毒有包膜病毒有包膜病毒有包膜病毒 细胞融合细胞融合:形成多核巨细胞形成多核巨细胞,如麻疹病毒如麻疹病

22、毒细胞表面出现病毒基因编码的新抗原细胞表面出现病毒基因编码的新抗原3.细胞凋亡细胞凋亡(cellular apoptosis):1972年年Kerr;腺病毒、腺病毒、HIV等等细胞细胞鼓泡、鼓泡、细胞核浓缩细胞核浓缩凋亡小体凋亡小体(apoptic body)电电泳：阶梯式泳：阶梯式DNA条带。（条带。（20022002年获诺贝尔奖）年获诺贝尔奖）年获诺贝尔奖）年获诺贝尔奖）4.基因整合与细胞转化基因整合与细胞转化:整合整合（integration）细胞增生细胞增生(hyper-plasia)或转化或转化(transformation)1911年，年，Rous;Rous sarcoma vir

23、us,RSV.1966年获诺贝尔奖年获诺贝尔奖 (Rous18791970）与人类恶性肿瘤密切相关的病毒有与人类恶性肿瘤密切相关的病毒有：人乳头瘤病毒（人乳头瘤病毒（HPV）-宫颈癌宫颈癌HBV、HCV-原发性肝癌原发性肝癌EB病毒病毒(EBV)-鼻咽癌、恶性淋巴瘤鼻咽癌、恶性淋巴瘤人人T细胞白血病病毒细胞白血病病毒型（型（HILV-）-白血病白血病5.5.包涵体包涵体(inclusion body)形成：包涵体包涵体（二）病毒感染对机体的致病作用（二）病毒感染对机体的致病作用1.病毒对组织器官的亲嗜性与组织器官的损伤病毒对组织器官的亲嗜性与组织器官的损伤2.免疫病理损伤免疫病理损伤体液免疫的

24、病理作用体液免疫的病理作用细胞免疫的病理作用细胞免疫的病理作用 3.病毒感染对免疫系统的致病作用 （1）病毒感染引起的免疫抑制 近年来，观察到许多病毒感染可引起暂时性免疫抑制。如麻疹病毒、风疹病毒、CMV等感染，急性期和恢复期患者外周血淋巴细胞对特异性抗原和促有丝分裂原(PHA、ConA)的反应减弱。同时，对结核菌素皮肤试验也出现转阴的情况，一般可持续1-2个月，以后逐渐恢复 病毒感染所致的免疫抑制，可能成为某些病毒性疾病持续和加重的部分原因。免疫抑制也可能激活体内潜伏的病毒或促进某些肿瘤的生长，使疾病进程复杂化。（2）病毒感染对免疫活性细胞的杀伤 已发现引起AIDS的人类免疫缺陷病毒(HIV)对辅助性T细胞(CD4+)具有强亲和性和杀伤性。因而在感染者出现CD4+细胞减少，CD8+细胞数相对增多，两种细胞比值倒置的现象。由于辅助性T细胞数量减少，细胞免疫功能低下,极易合并条件致病性微生物(真菌、病毒、细菌)或寄生虫(卡氏肺囊虫)感染，或并发肿瘤(如Kaposi肉瘤)，成为AIDS死亡率极高的原因 （3）病毒感染引起自身免疫性疾病 病毒感染可能使正常情况下隐蔽在细胞内的一些抗原暴露或释放出来；病毒抗原也可能与机体细胞结合，改变细胞表面结构成为“非已物质”，这些细胞可成为靶细胞而受到免疫细胞和免疫因子的作用，从而发生自身免疫性疾病