細(xì)菌的感染與免疫infectionand

immunityofbacteria第六章自錄第一節(jié)正常菌群與條件致病菌第二節(jié)細(xì)菌的致病作用第三節(jié)宿主的抗感染免疫第四節(jié)感染的發(fā)生與發(fā)展第五節(jié)醫(yī)院感染1.正常菌群的概念及生理學(xué)作用；2.細(xì)菌的致病作用熟悉感染的發(fā)生與發(fā)展了解抗細(xì)菌感染免疫的特點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)掌握正常菌群與條件致病菌normalfloraandconditionedpathogen第一節(jié)一、正常菌群(一)概念正常菌群(normal

flora):正常寄居在宿主體內(nèi)，對宿主無害，有些還有利的微生物群。其特點(diǎn)如下：1.寄居在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2.在長期歷史進(jìn)化過程中形成3.通常對宿主無害，有些還有利一、正常菌群(二)正常菌群的生理作用1.

生物拮抗作用

生物拮抗(biological

antagonism)是微生物群內(nèi)部的平衡機(jī)制。2.營養(yǎng)作用

對宿主攝入的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)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)。3.免疫作用

促進(jìn)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。4.抗衰老作用正常菌群的構(gòu)成與數(shù)量是變化的，與人體的發(fā)育、成熟和衰老有一定關(guān)聯(lián)。5.抗腫瘤作用有研究報道，寄居腸道的雙歧桿菌和乳酸桿菌有抑制腫瘤的作用。二、機(jī)會致病菌(一)概念1.致病菌：能導(dǎo)致宿主感染的細(xì)菌稱為致病菌(pathogenic

bacterium)

或病原菌(pathogen)2.非致病菌：不能造成宿主感染的稱為非致病菌(nonpathogenic

bacterium)

或

非病原菌(nonpathogen)3.條件致病菌：有些細(xì)菌在正常情況下不致病，但在宿主免疫防御能力下降或菌群失調(diào)等

特定條件下才引起疾病，這類細(xì)菌稱為條件致病菌(conditioned

pathogen)或

機(jī)會致病菌(opportunistic

pathogen)。4.

細(xì)菌感染(bacterial

infection):是指細(xì)菌侵入機(jī)體后，經(jīng)過定植、繁殖和釋放毒性物質(zhì)，

并與宿主相互作用，引起一系列病理變化的過程。二、機(jī)會致病菌(二)常見的致病條件1.

寄居部位改變：正常菌群由原寄居部位向其他部位或本來是無菌的部位轉(zhuǎn)移。2.宿主免疫功能下降：應(yīng)用大劑量皮質(zhì)激素、抗腫瘤藥物或放射治療以及后天免疫功能缺陷

(AIDS

患者晚期)等，可造成患者免疫功能降低，從而使一些正常菌群在

原寄居部位能穿透黏膜等屏障，引起局部組織或全身性感染。3.

菌群失調(diào)：指在應(yīng)用抗生素治療感染性疾病的過程中，宿主某部位寄居細(xì)菌的種群發(fā)生改變或

各種群的數(shù)量比例發(fā)生大幅度變化，從而導(dǎo)致疾病。細(xì)菌的致病作用pathogenesisofbacteria第二節(jié)表示病原菌致病性的強(qiáng)弱程度·半數(shù)致死量(LD50)·半數(shù)感染量(ID50)侵襲力毒力毒素侵入數(shù)量黏附素、莢膜、生物膜、

侵襲素、侵襲性酶類等細(xì)菌外毒素和內(nèi)毒素病原菌的致病性由其毒力、侵入機(jī)體的數(shù)量和部位等決定侵入門徑：呼吸道、消化道、皮膚傷口病原菌一

、細(xì)菌的毒力(一)侵襲力侵襲力(invasiveness)是指致病菌突破宿主皮膚、黏膜等生理屏障，進(jìn)入機(jī)體并在體內(nèi)定植和繁殖擴(kuò)散的能力。1.

黏附素(adhesin)是一類存在于細(xì)菌表面的與黏附有關(guān)的分子。黏附素可分為菌毛黏附素和非菌毛黏附素兩大類。2.

莢膜

(capsule)具有抗吞噬和抵抗宿主體液中殺菌物質(zhì)的作用，有利于致病菌

在宿主體內(nèi)生存、繁殖和擴(kuò)散。3.

侵襲素(invasin)是一類由細(xì)菌基因編碼的蛋白質(zhì)，與細(xì)菌入侵宿主細(xì)胞并向周圍

細(xì)胞組織擴(kuò)散息息相關(guān)。(一)侵襲力4.

侵襲性酶類

許多在組織中繁殖起來的細(xì)菌可釋放侵襲性胞外酶，有利于致病菌

的抗吞噬作用并向周圍組織擴(kuò)散。5.細(xì)菌生物被膜(bacterial

biofilm,BF)是由細(xì)菌及其所分泌的胞外多聚物(胞

外多糖、蛋白質(zhì)、

DNA

等)附著在有生命或無生命材料表面而形成

的膜狀結(jié)構(gòu)，是細(xì)菌的群體結(jié)構(gòu)。細(xì)菌生物被膜的激光共聚焦顯微鏡掃描觀察(饒賢才提供)一、細(xì)菌的毒力(二)毒素1.外毒素(exotoxin)是細(xì)菌合成并分泌(或釋放)的毒性蛋白質(zhì)。外毒素主要有革蘭陽性菌產(chǎn)生，少數(shù)革蘭陰性菌也可產(chǎn)生。(1)外毒素的主要性質(zhì)1)細(xì)菌外毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)2)抗原性強(qiáng)3)毒性作用強(qiáng)4)對組織器官有高度選擇性(二)毒素(2)外毒素的種類與作用據(jù)外毒素對宿主細(xì)胞的親嗜性及作用靶點(diǎn)等，可將外毒素分為三大類：1

)

神

經(jīng)

毒

素(neurotoxin):

主要作用于神經(jīng)組織，引起神經(jīng)傳導(dǎo)功能紊亂。包括破傷風(fēng)痙攣毒素、肉毒毒素等。神經(jīng)毒素種類不多，但毒性

作用強(qiáng)烈，致死率高。2

)

細(xì)

胞

毒

素(cytotoxin)

:

能通過抑制蛋白質(zhì)合成，破壞細(xì)胞膜等機(jī)制直接損傷宿主細(xì)胞，引起相應(yīng)組織器官炎癥和壞死等。例如白喉毒素通過滅活蛋白

合成延長因子eEF-2上，使其失活，從而抑制蛋白質(zhì)合成，損傷宿主細(xì)胞3

)

腸

毒

素(enterotoxin):

是一類作用于腸上皮細(xì)胞、引起腸道功能紊亂的毒素。

可引起腸道各種炎癥、嘔吐、水樣腹瀉、出血性腹瀉等局部或全身癥狀。(二)毒素2.

內(nèi)毒素(endotoxin)是革蘭陰性菌細(xì)胞壁中的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)組分，只有在細(xì)菌死亡裂解后才被釋放出來。其分子結(jié)構(gòu)由○特異性多糖、

非特異核心多糖和脂質(zhì)A

三部分組成。(1)內(nèi)毒素的主要特點(diǎn)1)存在于革蘭陰性菌細(xì)胞壁。2)化學(xué)性質(zhì)是脂多糖。3)對理化因素穩(wěn)定4)毒性作用相對較弱且對組織無選擇性5)抗原性弱6)不能用甲醛液脫毒而成為類毒素。細(xì)菌內(nèi)毒素(李凡徐志凱醫(yī)學(xué)微生物學(xué)第8版)(二)毒素(2)內(nèi)毒素引起的主要病理生理反應(yīng)1)發(fā)熱反應(yīng)：極微量(1~5ng/kg)

內(nèi)毒素就能引起人體體溫上升。2)白細(xì)胞反應(yīng)：初期中性粒細(xì)胞下降，

數(shù)小時后數(shù)量顯著增加。3)內(nèi)毒素血癥與內(nèi)毒素休克：毒素誘生

TNF-α、IL-1等生物活性物質(zhì)，使小血管通透性↑

血壓下降

休克MaC3aC5aDICIgE血小板凝血IFN補(bǔ)體PMN肝臟

血糖降低血管功能紊亂而造成微循環(huán)障礙，組織器官毛細(xì)血管灌注不足、缺氧、酸中毒等。內(nèi)毒素作用(李凡徐志凱醫(yī)學(xué)微生物學(xué)第8版)TNFIL-1發(fā)熱LPS有些細(xì)菌的基因在人工培養(yǎng)條件下并不表達(dá)，而只有在進(jìn)入宿主體內(nèi)后才被誘導(dǎo)表達(dá)。(四)超抗原1989年，

Janeway

等在研究細(xì)菌毒素致病機(jī)理時，發(fā)現(xiàn)葡萄球菌腸毒素刺激淋巴細(xì)胞增

殖的能力比植物血凝素更高，故提出超抗原(superantigen)的概念。(五)免疫病理損傷TLR4LPS

LBPCD14LPSLBP血流中

細(xì)胞表面內(nèi)毒素的致病機(jī)制(饒賢才提供)(二)毒素(3)內(nèi)毒素的致病機(jī)制(三)體內(nèi)誘生抗原啟動炎

癥通路各種致病菌都有其特定的侵入部位，這與致病菌需要特定的生長

繁殖的微環(huán)境有關(guān)。鼠疫——幾個細(xì)菌即可致病傷寒—一幾億到十億個三、病原菌的侵入門戶細(xì)菌致病的數(shù)量與細(xì)菌的毒力及宿主的免疫力有關(guān)。二、病原菌的侵入數(shù)量宿主的抗感染免疫anti-infectious

immunityofhost第三節(jié)機(jī)體的天然免疫(innate

immunity)是在長期種系發(fā)育和進(jìn)化過程中，逐漸建立起來的一系列防御病原微生物等的免疫功能。參與人體天然免疫的主要有屏障結(jié)構(gòu)、吞噬細(xì)胞以及正常體液

和組織的免疫成分等。(一)屏障結(jié)構(gòu)1.

皮膚與黏膜屏障：健康完整的皮膚和黏膜有阻擋和排除病原微生物的作用，分泌殺菌物質(zhì)等。2.血腦屏障：人的血腦屏障由軟腦膜、脈絡(luò)膜、腦毛細(xì)血管和星狀膠質(zhì)細(xì)胞等組成。3.胎盤屏障：由母體子宮內(nèi)膜的基蛻膜和胎兒絨毛膜共同組成。人體免疫防御

病原體入侵一

、天然免疫1.吞噬細(xì)胞對病原菌的識別：模式識別2.吞噬和殺菌過程：

一般分為4個連續(xù)過程

趨化

識別

吞入

殺滅3.吞噬作用的后果：完全吞噬、不完全吞噬、抗原提呈、組織損傷4.

自

噬：指細(xì)胞內(nèi)的雙層膜結(jié)構(gòu)包裹部分胞質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)需降解的細(xì)胞器、蛋白質(zhì)或外來異物形成自噬體，然后與溶酶體融合形成自噬溶酶體，利用溶酶體內(nèi)的水解酶降解其包裹的內(nèi)容物，

為細(xì)胞的重建、再生和修復(fù)提供必需原料，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞器的更新。一、天然免疫(二)吞噬細(xì)胞病原菌突破皮膚或黏膜屏障侵入體內(nèi)后，首先遭遇吞噬細(xì)胞的吞噬作用。1.補(bǔ)

體(complement):

存在于正常體液中的一組球蛋白，由巨噬細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞等產(chǎn)生。補(bǔ)體系統(tǒng)活化后產(chǎn)生多種生物學(xué)活性分子，通過不同的機(jī)制發(fā)揮抗感染免疫作用。2.溶菌酶(lysozyme):

溶菌酶為一種堿性蛋白，主要來源于吞噬細(xì)胞，廣泛分布于血清、

唾液、淚液、乳汁和黏膜分泌液中。3.

抗微生物肽(antimicrobial

peptide):

是一類富含堿性氨基酸的小分子多肽，

一般只有十多個到四十多個氨基酸。一、天然免疫(三)免疫分子機(jī)體正常組織和體液中存在多種抗菌免疫分子，常配合其他殺菌因素發(fā)揮作用。1.

抑制致病菌黏附。2.

調(diào)理吞噬作用：借助中性粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞上有抗體IgG

的

Fc受體和補(bǔ)體C3b

受體。3.

中和細(xì)菌毒素。4.

抗體和補(bǔ)體的聯(lián)合溶菌作用。5.

抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody

dependent

cell

mediated

cytotoxicity)二、適應(yīng)性免疫(一)體液免疫體液免疫(humoral

immunity)在抗微生物感染中極為重要，主要是對胞外菌及其毒素?？贵w是體液免疫的效應(yīng)分子，其作用主要有：1.細(xì)胞毒性T細(xì)胞：CD8+CTL

是細(xì)胞免疫反應(yīng)的重要效應(yīng)細(xì)胞，可特異性直接殺傷靶細(xì)胞。2.Th1

細(xì)胞：CD4+

效應(yīng)Th1

細(xì)胞能分泌IL-2、IFN-γ、TNF-α等多種細(xì)胞因子，招募吞噬和多種免疫活性細(xì)胞進(jìn)入病原體侵入部位，圍殲入侵病原體以及有微生物(細(xì)菌和病毒)

寄生的感染細(xì)胞。(三)黏膜免疫當(dāng)病原體侵入機(jī)體后，經(jīng)抗原提呈加工處理，形成抗原-MHC

分子復(fù)合物，提呈給T淋巴細(xì)胞識別。T

細(xì)胞受抗原刺激后，活化、增殖、分化為效應(yīng)T細(xì)胞。二、適應(yīng)性免疫(二)細(xì)胞免疫(

一

)吞噬細(xì)胞對胞內(nèi)菌的作用：產(chǎn)生ROI,RNI等活性中間體殺菌。(二)細(xì)胞免疫對胞內(nèi)菌的作用：主要是通過Th1

細(xì)胞和CTL

細(xì)胞來完成的。(三)特異性抗體對胞內(nèi)菌的作用：抗體對于阻斷胞內(nèi)菌的擴(kuò)散是有積極作用的。絕大部分致病菌寄居在細(xì)胞外，有些既可在宿主細(xì)胞內(nèi)寄居，也可在體外環(huán)境中生長(結(jié)

核分枝桿菌、傷寒沙門菌等),有些則必須在活細(xì)胞內(nèi)生長繁殖，如立克次體、衣原體等。

胞內(nèi)菌感染，因有宿主細(xì)胞的屏障作用，機(jī)體對胞內(nèi)菌感染的免疫有其特殊性。三、抗胞內(nèi)菌免疫感染的發(fā)生與發(fā)展developmentandprogressionof

infections第四節(jié)一、感染源與傳播(一)細(xì)菌感染的來源外源性感染：感染來源于宿主體外感染來源病人帶菌者病畜和帶菌動物內(nèi)源性感染：

機(jī)會感染感染來源于自身體內(nèi)或體表途

徑呼吸道感染消化道感染泌尿生殖道感染創(chuàng)傷性感染經(jīng)血感染媒介昆蟲感染多途徑感染方

式氣溶膠，飛沫方式吸入糞-口方式，食入性接觸，血液或粘膜損傷皮膚、粘膜創(chuàng)傷、破損輸血、注射、針刺密切接觸、叮咬經(jīng)消化、呼吸、創(chuàng)傷等疾病舉例肺結(jié)核、白喉、百日咳傷寒、痢疾、食物中毒淋病、梅毒等皮膚化膿感染，破傷風(fēng)細(xì)菌敗血癥鼠疫，沙門菌病結(jié)核及炭疸桿菌感染(二)感染的傳播途徑感染傳播的主要途徑病原體侵入其宿主，除了毒力的強(qiáng)弱、菌量的多少、侵入部位是否合適三個基本條件外，宿主的免疫狀況至關(guān)重要，二者之間的力量對比

決定著傳染的結(jié)局。不感染隱性感染(imappanentinfectipn)

顯性感染(apparent

infectipn)帶菌狀態(tài)(carrierstate)零菌血癥(bacteremia)毒

血

癥(toxemia)敗血癥(septicemia)內(nèi)毒素血癥(endotoxemia)

膿毒血癥(pyemia)二、細(xì)菌感染的類型比較項(xiàng)隱性感染帶菌狀態(tài)共同點(diǎn)無臨床癥狀無臨床癥狀不同點(diǎn)只有免疫學(xué)手段能夠

檢測出來免疫學(xué)手段和病原學(xué)

手段都可意義獲得免疫力傳染源(流行病學(xué))成因機(jī)體免疫力>病原菌的數(shù)量和毒力機(jī)體免疫力=病原菌的數(shù)量和毒力隱性感染與帶菌狀態(tài)的比較醫(yī)院感染nosocomial

infection第五節(jié)(一)內(nèi)源性醫(yī)院感染內(nèi)源性醫(yī)院感染(endogenous

nosocomial

infection)亦稱自身感染(self-infection),是指患者在醫(yī)院內(nèi)由于某種原因，自身體內(nèi)寄居的微生物(包括正常菌群和潛伏的致病性微生物)大量繁殖而導(dǎo)致的感染。(二)外源性醫(yī)院感染1.交叉感染(cross

infection)2.環(huán)境感染(enviromentalinfection)3.醫(yī)源性感染(iatrogenic

infection)醫(yī)院感染(nosocomialinfection)是指患者或醫(yī)務(wù)人員在醫(yī)院環(huán)境內(nèi)發(fā)生的感染。一

、醫(yī)院感染的分類(一)內(nèi)源性醫(yī)院感染內(nèi)源性醫(yī)院感染(endogenous

nosocomial

infection)亦稱自身感染(self-infection),

是指患者在醫(yī)院內(nèi)由于某種原因，自身體內(nèi)寄居的微生物(包括正常

菌群和潛伏的致病性微生物)大量繁殖而導(dǎo)致的感染。(二)外源性醫(yī)院感染1.交叉感染(cross

infection)2.

環(huán)境感染(enviromental

infection)3.

醫(yī)源性感染(iatrogenicinfection)醫(yī)院感染(nosocomial

infection)是指患者或醫(yī)務(wù)人員在醫(yī)院環(huán)境內(nèi)發(fā)生的感染。一

、醫(yī)院感染的分類(一)主要為機(jī)會致病菌

引起醫(yī)院感染的病原體中，細(xì)菌約占90%以上，且以革蘭陰

性桿菌為主。(二)常具有耐藥性

例如常引起醫(yī)