医学微生物学细菌的感染与免疫.ppt

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1、 第 7 章 细菌的感染与免疫 Essentials:1、掌握正常菌群的概念及生理作用 2、掌握机会致病菌的致病条件及其特点 3、掌握细菌毒力的物质基础 4、了解感染的类型第一节第一节正常菌群与条件致病菌正常菌群与条件致病菌一)概念：寄居在正常人体开放性部位的正常微生物群，正常时对人体有益无害，并与宿主保持动态平衡的生态体系.因以细菌为主，又称为正常菌群Groups:resident flora 常住菌 transient flora 暂住菌 一、正常菌群一、正常菌群（normal flora）二)分布：Anatomic location 凡与外界接触和相通的部位均有其寄居，尤以肠道、口腔、阴

2、道和皮肤量最多，称为四大“菌库”三)特点 Characteristics：不同组织部位其种类不同(表7-1)同一部位不同层次其种类不同 A.深层原籍菌（常住菌）是有益的 如：结肠中的大肠杆菌、双歧杆菌 B.表层外籍菌（暂住菌）可能是有害的 四)生理作用：Medical Significance 生物拮抗 Antagonism 营养作用 Nutritional function 免疫作用 Immunity 抗衰老作用 Anti-decrepitude 抑癌作用 Anti-tumor 生物拮抗机制 正常菌群通过竞争受体，营养和空间及产生有害代谢物等方式，抵抗外来致病菌，使之不能定植或被杀死A.竞争

3、黏附（占位性保护）作用 竞争上皮细胞表面受体，形成生物膜，使外来菌不能定植而入侵机体，发挥屏障和占位性保护作用B.产生有害代谢产物：酸类、H2O2 C.竞争营养物质 通过竞争营养，大量繁殖，处于优势地位 二、微生态平衡与失调 Microeubiosis and Microdysbiosis一）微生态平衡：Microeubiosis 宿宿宿宿主主主主微生物微生物微生物微生物环环环环境境境境 指正常微生物群与其宿主生态环境在长期进化过程中形成生理性组合的动态平衡 影响因素：1.1.宿主宿主 hosts 年龄 生理或病理状态 2.2.微生物群微生物群 mirobiota 部位 种类 数量 3.3.环

4、境环境 environment 原籍菌多是有益的某一生态环境中微生物群的种类是相对稳定的优势菌常是决定微生态平衡的关键因素 二）微生态失调 Microdysbiosis1.Definition：在外界环境影响下,原微生态平衡由生理性组合转变为病理性组合的状态.如菌群失调 概念n 正常菌群各菌种间的比例发生大幅度的变化为菌群失调。n如果引起宿主生理功能紊乱或病理损伤导致出现症状，则称为菌群失调症或菌群交替症(microbial selection and substitution)。n菌群失调时常导致二重感染或重叠感染（superinfection)。2.Microdysbiosis reaso

5、ns:滥用抗生素造成菌群失调正常菌群寄居部位改变导致机体免疫功能降低的因素 4.Microdysbiosis prevention and cure A.合理使用抗生素等 B.服用微生态调节剂 正常微生物优势菌种（益生菌）促进正常微生物生长物质（益生元）C.增强机体免疫力 D.保护微生态环境 E.保护宏观生态环境(空气、水、土壤)如：双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌如：乳糖、蔗糖、麦芽糖 三、机会/条件致病菌 Opportunistic pathogens/conditional pathogen1）Definition：在正常情况下不致病，仅在特定条件下致病的正常微生物群2）Pathogenic c

6、onddition 致病条件：正常菌群寄居部位改变 宿主免疫功能低下 菌群失调 3）Pathogenic Characteristics 致病特点 A.毒力弱或无明显毒力 B.常为耐药菌或多重耐药菌 如金黄色葡萄球菌 C.新的机会致病菌不断出现 如阴沟肠杆菌 第二节第二节 细菌的致病性细菌的致病性 Pathogenesis of bacteria病原体(pathogen)能引起宿主感染的微生物致病性或病原性（pathogenicity)病原体对宿主感染致病的能力致病的特性：细菌具有种和宿主特异性致病能力的大小：毒力致病决定因素:毒力 侵入的数量 侵入的门户 一、细菌的毒力一、细菌的毒力（vir

7、ulence)概念：概念：细菌致病能力或致病性质的强弱程度细菌致病能力或致病性质的强弱程度细菌毒力的物质基础：细菌毒力的物质基础：侵袭力、毒侵袭力、毒 素素细菌的毒力指标：细菌的毒力指标：ID50ID50 (median infective does)能引起试验动物能引起试验动物 50%50%感染感染所需要的最小剂量所需要的最小剂量 LD50 LD50(median lethal does)能引起试验动物能引起试验动物 50%50%死亡死亡所需要的最小剂量所需要的最小剂量（一）侵袭力（一）侵袭力(invasiveness)概念概念:病原菌突破宿主机体的免疫防御机制，并病原菌突破宿主机体的免疫防

8、御机制，并在宿主体内定植、繁殖与扩散的能力在宿主体内定植、繁殖与扩散的能力主要物质：主要物质：1 1、菌体表面结构：、菌体表面结构：黏附因子黏附因子 具有具有黏附作用的细菌表层结构或组分黏附作用的细菌表层结构或组分.存存于于 细菌表面细菌表面化学成分为化学成分为蛋白质的黏附物质蛋白质的黏附物质-黏附素黏附素 化学性质化学性质蛋白质、多糖、糖脂、糖蛋白、磷壁酸蛋白质、多糖、糖脂、糖蛋白、磷壁酸 黏附素分类：黏附素分类：菌毛与非菌毛黏附素菌毛与非菌毛黏附素 菌毛：菌毛：多存在于多存在于G-G-菌菌：非菌毛黏附素：非菌毛黏附素：多存在于多存在于G+G+菌。如菌。如膜磷壁酸、糖萼膜磷壁酸、糖萼等等 G

9、-G-菌菌外膜蛋白外膜蛋白（一）侵袭力（一）侵袭力(invasiveness)荚膜荚膜细菌生物被膜细菌生物被膜2 2、侵袭性物质：、侵袭性物质：侵袭素侵袭素由侵袭基因（由侵袭基因（invinv）编码产生的）编码产生的 蛋白质蛋白质 侵袭性酶类侵袭性酶类（透明质酸酶、链激酶、链 道酶等）侵袭力侵袭力菌表结构 侵袭性物质血浆凝固酶透明质酸酶透明质酸酶转葡萄糖苷酶转葡萄糖苷酶蛋白分解酶蛋白分解酶菌 毛脂磷壁酸脂磷壁酸荚 膜表面抗原表面抗原抵抵抗抗吞吞噬噬促进扩散促进扩散协助粘附协助粘附损伤细胞损伤细胞抵抗吞噬抵抗吞噬粘粘附附定定居居作用机制：作用机制：（二）毒素（二）毒素（toxin)外毒素外毒素(

10、exotoxin)内毒素内毒素(endotoxin)来来 源：多数源：多数G G+菌，少数菌，少数G G-菌菌 产生方式产生方式:菌内合成后分泌到菌体外菌内合成后分泌到菌体外(多多)霍乱肠毒素、鼠毒素等霍乱肠毒素、鼠毒素等 存于菌体内，待细菌溶解后释放存于菌体内，待细菌溶解后释放(少少)肉毒毒素肉毒毒素结构：多数为结构：多数为A-BA-B结构结构外毒素外毒素 (exotoxin)ActiveActiveActiveActiveBindingBindingBindingBindingA A A ACell surfaceCell surfaceCell surfaceCell surfaceB

11、B B BA-B toxinsA-B toxins结结 构构 A-BA-B结构外毒素成分特点结构外毒素成分特点 B B亚单位亚单位结合成分（无毒）结合成分（无毒）决定毒素决定毒素组织特异性组织特异性抗原性强抗原性强不被甲醛灭活不被甲醛灭活可提纯为亚单位疫苗可提纯为亚单位疫苗 A A亚单位亚单位毒性成分毒性成分（活性部分）（活性部分）决定毒素致病作用决定毒素致病作用 抗原性弱抗原性弱 可被甲醛灭活可被甲醛灭活外毒素外毒素的特点的特点 化学本质绝大多数为蛋白质化学本质绝大多数为蛋白质 毒性极强；对组织器官有选择性毒性极强；对组织器官有选择性 不耐热不耐热抗原性强抗原性强可人工脱毒为可人工脱毒为类毒

12、素类毒素种类多，作用机制复杂种类多，作用机制复杂 肠毒素肠毒素 细胞毒素细胞毒素 神经毒素神经毒素类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征神经毒素破伤风梭菌痉挛毒素破伤风阻断上下神经原间正常抑制性神经冲动传递骨胳肌强直性痉挛肉毒梭菌肉毒毒素肉毒中毒抑制胆碱能运动神经释放乙酰胆碱肌肉松弛性麻痹细胞毒素白喉棒状杆菌白喉毒素白喉抑制细胞蛋白质合成肾上腺出血、心肌损伤、外周神经麻痹葡萄球菌毒性休克综合征毒1毒素休克综合征增强对内毒素作用的敏感性发热、皮疹、休克表皮剥脱毒素烫伤样皮肤综合征表皮与真皮脱离表皮剥脱性病变A群链球菌致热外毒素猩红热破坏毛细血管内皮细胞猩红热皮疹肠毒素霍乱弧菌肠毒素霍乱激活肠粘膜腺

13、苷环化酶，增高细胞内cAMP水平小肠上皮细胞内水分和钠离子大量丢失、腹泻、呕吐产毒性大肠杆菌肠毒素腹泻不耐热肠毒素同霍乱肠毒素，耐热肠毒素使细胞内cGMP增高同霍乱肠毒素产气荚膜梭菌肠毒素食物中毒同霍乱肠毒素呕吐、腹泻葡萄球菌肠毒素食物中毒作用于呕吐中枢呕吐为主、腹泻来源：来源：仅仅见于见于G G-菌菌化学性质：化学性质：LPS,LPS,抵抗力强（抵抗力强（耐热耐热）结构：结构：脂质脂质A A、核心多糖、特异多糖、核心多糖、特异多糖内毒素内毒素(endotoxin)作用特点：作用特点：毒性较弱毒性较弱 致病作用致病作用对组织无选择性对组织无选择性 抗原性弱，用甲醛处理抗原性弱，用甲醛处理不能成

14、为类毒素不能成为类毒素产生方式产生方式:只能是只能是溶菌后释放溶菌后释放 内毒素的生物学作用内毒素的生物学作用 P75P75自学自学 致热反应致热反应 白细胞反应：白细胞反应：WBCWBC（伤寒沙门菌例外）（伤寒沙门菌例外）内毒素血症与内毒素休克内毒素血症与内毒素休克 内毒素内毒素测定测定：鲎试验鲎试验（limulus test)凝固酶原凝固酶原凝固蛋白原凝固蛋白原凝固酶凝固酶凝固蛋白凝固蛋白内毒素内毒素凝胶状凝胶状简单、快速、敏感，无特异性简单、快速、敏感，无特异性外毒素与内毒素的主要区别外毒素与内毒素的主要区别P76P76 来来 源源 多多G G+，少，少G G-G G-菌菌 释释 放放

15、多直接分泌多直接分泌 菌体裂解菌体裂解 化学性质化学性质 蛋白质蛋白质 脂多糖脂多糖 热稳定性热稳定性 多多60-80,30min 16060-80,30min 160，2-4h2-4h 免疫抗原性免疫抗原性 强，有类毒素强，有类毒素 弱，无类毒素弱，无类毒素 毒素作用毒素作用 强，有组织特异性强，有组织特异性 弱，无组织特异性弱，无组织特异性 有直接毒性作用有直接毒性作用 无直接毒性作用无直接毒性作用 有特殊临床表现有特殊临床表现 功能紊乱为主功能紊乱为主 编码基因编码基因 染色体基因染色体基因 质粒质粒 前噬菌体前噬菌体 染色体基因染色体基因特 性 外 毒 素 内 毒 素 第三节第三节 宿

16、主的免疫防御机制宿主的免疫防御机制 非特异性免疫（天然免疫）n在种系发育和进化过程中建立，与生俱来，作用广泛，发挥效应迅速n由屏障结构、非特异性免疫细胞和免疫分子组成 特异性免疫（获得性免疫）n后天获得，具有针对抗原的专一性，再次接触相同抗原时能迅速发生强烈的免疫应答 n分类：n体液免疫（humoral immunity）n细胞免疫（cellular immunity）一、非特异性免疫一、非特异性免疫一、非特异性免疫一、非特异性免疫 （一）屏障结构（一）屏障结构（一）屏障结构（一）屏障结构皮肤与黏膜皮肤与黏膜 血脑屏障血脑屏障胎盘屏障胎盘屏障 （二）吞噬细胞（二）吞噬细胞（二）吞噬细胞（二）吞

17、噬细胞 （三）体液因素（三）体液因素（三）体液因素（三）体液因素 补体补体 溶菌酶溶菌酶 防御素防御素二二二二、特异性免疫、特异性免疫、特异性免疫、特异性免疫 （一）体液免疫（一）体液免疫（一）体液免疫（一）体液免疫 （二）细胞免疫（二）细胞免疫（二）细胞免疫（二）细胞免疫 CTL CTL CTL CTL CD4 CD4 CD4 CD4+Th1Th1Th1Th1 （三）黏膜免疫三）黏膜免疫三）黏膜免疫三）黏膜免疫第一道防线第一道防线第二道防线第二道防线外部屏障外部屏障内部屏障内部屏障抗菌物质抗菌物质吞噬细胞的吞噬作用吞噬细胞的吞噬作用炎症反应炎症反应淋巴结的过滤作用淋巴结的过滤作用第三道防线第

18、三道防线体液免疫体液免疫细胞免疫细胞免疫非特异性非特异性宿主的宿主的免疫力免疫力特异性特异性天然免疫与获得性免疫的协同作用天然免疫与获得性免疫的协同作用第四节第四节 感染的发生与发展感染的发生与发展一、感染的来源一、感染的来源病人病人病人病人带菌者带菌者带菌者带菌者传播途径传播途径传播途径传播途径病畜及带菌动物病畜及带菌动物病畜及带菌动物病畜及带菌动物内源性感染内源性感染：体内正常菌群：体内正常菌群外源性感染外源性感染细菌外源性感染的传播途径细菌外源性感染的传播途径呼吸道 消化道 皮肤 血液 媒介传播 性接触传播播 隐性感染隐性感染(inapparent or subclinical infe

19、ction)显性感染显性感染(apparent infection)带菌状态带菌状态(carrier state)二、二、感染的类型感染的类型按病情缓急：急性感染按病情缓急：急性感染（acute infection）慢性感染慢性感染（chronic infection）按病变部位：局部感染按病变部位：局部感染(local or limited infection)全身感染全身感染(generalized or systemic infection)显性感染显性感染 P85 P85 （病菌入血病菌入血 产物入血产物入血 生长繁殖生长繁殖）菌血症菌血症 (bacteremia)不入血不入血 外毒素

20、入血外毒素入血 机体局部生长机体局部生长 毒血症毒血症 (toxemia)败血症败血症 (septicemia)脓毒血症脓毒血症 (pyemia)内毒素血症内毒素血症 (endotoxemia)第五节 医院内感染 (nosocomial infection)在医院接受诊断治理诊断治理期间，又感染了其他感染性疾病一、医院感染分类：一、医院感染分类：外源性外源性医院感染医院感染 1.1.交叉感染交叉感染(cross infection)：医院内由他人引起的感染 2.2.环境感染环境感染(environmental infection)：由污染的无生命的物品引起的感染 自身感染自身感染(Self-infection)：病人自身正常菌群自身正常菌群引起的感染 内源性内源性医院感染医院感染 思 考 题1.名解:正常菌群（normal flora）、）、生物拮抗(Antagonism)条件致病菌(conditional pathogen)、菌血症(bacteremia)毒力（virulence)、侵袭力、侵袭力(invasiveness)2.试比较内毒素与外毒素的基本生物学特性?3.细菌的侵袭力由哪些因素组成？4.正常菌群的特点及生理作用5.条件致病菌的致病条件及其特点