,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,医学微生物学,细菌的感染与免疫,长治医学院微生物教研室,医学微生物学细菌的感染与免疫长治医学院微生物教研室,1,细菌的感染（bacterial infection）：,细菌侵入宿主机体后，生长繁殖、释放毒性物质，与宿主相互作用并导致宿主出现不同程度的病理变化的过程，称为细菌的感染.,致病菌（pathogenic bacterium）或病原菌（pathogen）：,能引起感染或宿主疾病的细菌称为致病菌或病原菌。,非致病菌(nonpathogenic bacterium）或非病原菌（nonpathogen)：,不能造成宿主感染的为非致病菌或非病原菌.,条件致病菌(conditioned pathogen)机会致病菌(opportunistic pathogen):,有些细菌在正常情况下不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病，这类,正常菌,称为条件致病菌或机会致病菌。,致病菌入侵后，宿主免疫系统会产生,抗感染免疫应答,，以抑制或清除致病菌的作用。,在感染与宿主抗感染相互作用的过程中，致病菌往往还会产生,免疫逃逸现象,，以逃避宿主的免疫防御功能。,致病菌的毒力、侵入的门户及侵入数量的多少，以及宿主抗感染免疫应答的强弱决定了感染的发展和转归。感染的类型可出现隐性感染、显性感染和带菌状态等不同形式。,概 念,细菌的感染（bacterial infection）：细,2,第一节 正常菌群与机会致病菌,一、正常菌群:,正常人的,体表,及与外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等,腔道黏膜,都寄居着不同种类和数量的微生物。,在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，称为正常微生物群，通称正常菌群(normal flora)。,第一节 正常菌群与机会致病菌,3,细菌的感染与免疫课件,4,人体常见的正常菌群,部位 主要菌类,皮肤 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、,非致病性分枝杆菌,口腔 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、甲型和丙型链球菌、丙酸杆菌、白假丝酵,母菌、放线菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、螺旋体、梭菌,鼻咽腔 葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、类杆菌、奈瑟菌,外耳道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌,眼结膜 葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌,肠道 大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球,菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝酵母菌,尿道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌,阴道 乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌、白假丝酵母菌,人体常见的正常菌群部位,5,正常菌群的生理作用,（正常菌群的好处）,生物拮抗：,正常菌群可有多种机制,拮抗病原微生物,的入侵、定居.如：受体竞争；产生有害代谢产物；营养竞争。,营养作用：,如大肠杆菌合成维生素B、K。,免疫作用：,促进免疫器官发育、疫苗作用、交叉免疫作用。,抗衰老作用:,正常菌群中乳杆菌、双岐杆菌有抗衰老作用。生理细菌产生超氧化物岐化酶（SOD），消除氧自由基的毒性。SOD已确定为抗衰老的因素之一。,健康乳儿肠道中，双歧杆菌约占肠道菌群的98%。成年后，这类菌数量大减，代之以其他菌群。进入老年后，产生H2S和吲跺的芽胞杆菌菌类增多。这些有害物质吸收后，可加速机体的衰老过程。,抗肿瘤作用：,其机制是转化某些致癌物质成非致癌性，以及激活巨噬细胞等免疫功能抑制肿瘤细胞生长等.,正常菌群的生理作用（正常菌群的好处）,6,二、机会致病菌或条件致病菌:,概念：,有些细菌在正常情况下不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病，这类,正常菌,称为条件致病菌或机会致病菌。,致病条件：,1.,正常菌群的寄居部位改变,2.宿主免疫功能低下,-内源性感染,3.菌群失调(dysbacteriosis),某种原因,使宿主某部位的正常菌群中各细菌间的比例关系发生大幅度改变，这种现象称,菌群失调,。,由此引起的临床表现称,菌群失调症。,菌群失调时，往往可引起,二重感染,或,重叠感染（superinfection）,。即在抗菌药物治疗原感染性疾病过程中，发生了另一种新致病菌引起的感染。,主要原因：,长期使用广谱抗生素导致二重感染。,常见菌有：,艰难杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和一些G-杆菌等。,临床表现：,为假膜性肠炎、鹅口疮、肺炎、尿路感染或败血症等。,应对措施：,停用原来的抗菌药物；做药敏试验；使用微生态制剂,二、机会致病菌或条件致病菌:,7,三、微生态平衡与失调,微生态学（microecology）：,是重点从细胞水平或分子水平研究微生物与宿主、环境三者之间相互关系的综合性学科。,医学微生态学：,是微生态学中重要的分支学科，主要研究寄居在人体表和与外界相通的腔道的黏膜表面的微生物与微生物、微生物与人体以及微生物和人体与外界环境之间相互依存、相互制约的关系，,其研究对象主要是正常微生物群及其在特定机会下引起机会性感染的机会致病菌。,微生态平衡（microeubiosis）：,当微生物群、宿主与外部环境处于动态平衡时，称为微生态平衡。,微生态失调（microdybiosis）：,是指正常微生物群之间及正常微生物群与其宿主之间的微生态平衡，在外界环境因素的影响下，由生理性组合转变为病理性组合的过程。,微生态失调的主要原因：,1、不规范使用抗生素：,大量抗生素使用后导致耐药性、菌群失调、毒副作用等,2、正常菌群寄居部位的改变：,如部分外科手术和插管等侵入性诊疗操作,3、免疫抑制剂和肿瘤化疗药物的应用,三、微生态平衡与失调,8,第二节 细菌的致病作用,致病性（pathogenicity）：,细菌能引起感染的能力称为致病性。,毒力（virulence）：,细菌致病性的强弱程度称为,毒力,。,测定毒力的传统方法用,半数致死量（LD50）,或,半数感染量（ID50）,即在规定时间内，通过指定的感染途径，能使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染需要的最小细菌数或毒素量。,毒力的组成：,细菌毒力包括,侵袭力,及,毒素,二部分,侵袭力,包括黏附素、荚膜、侵袭性物质和细菌生物被膜等，主要涉及菌体的表面结构和释放的侵袭蛋白和酶类。,毒素,主要包括内毒素和外毒素,毒力岛概念：,致病菌的基因组中存在一组与毒力相关的DNA序列，称为毒力岛。表达产物主要包括黏附素、侵袭性物质、毒素等。,第二节 细菌的致病作用,9,一、细菌的毒力（,细菌的致病机制,）,（一）侵袭力：,致病菌突破机体皮肤、黏膜生理屏障，进入机体并在体内定居、繁殖和扩散的能力。包括与黏附、定植和侵袭等相关的物质。,1,.,粘附素（adhensin）,分类：,分为,菌毛粘附素,和,非菌毛粘附素,。,菌毛粘附素：,由细菌菌毛分泌并存在于菌毛顶端，主要有：大肠杆菌的1型菌毛、定植因子抗原I（CFA/I）、淋病奈瑟菌菌毛产生的是菌毛粘附素。（大肠埃希菌的菌毛粘附素又称为定居因子,非菌毛粘附素：,大多是G+细菌的一些表面结构。如细胞壁中膜磷壁酸（LTA）、菌体表面蛋白等,作用：,粘附素具抵抗纤毛运动、肠蠕动、尿液冲刷的清除作用，,有利于细菌在局部的定植，与细菌致病性密切相关。,粘附作用具,特异性（细胞表面有相应受体）,（抗菌毛抗体、菌毛菌苗的应用）,一、细菌的毒力（细菌的致病机制）,10,2.荚膜及微荚膜：,抗吞噬、抵抗杀菌物质的损伤、黏附作用。使致病菌在体内大量繁殖。常见的,微荚膜有,链球菌M蛋白、伤寒杆菌表面的Vi抗原、大肠埃希菌表面K抗原等。,3.侵袭性物质,侵袭素,（,invasin）：,由,侵袭基因（inv）,编码的具有侵袭能力的蛋白，,使细菌能够侵入敏感细胞内。,侵袭性酶类：,最常见的有,血浆凝固酶：,致病性葡萄球菌凝固酶，能使血浆中的液态纤维蛋白原变成固态的纤维蛋白围绕在细菌表面，犹如荚膜然可抵抗宿主吞噬细胞的吞噬作用。,透明质酸酶：,A群链球菌产生的透明质酸酶、链激酶和链道酶，能降解细胞间质透明质酸、溶解纤维蛋白、液化脓液等中高粘度的DNA等，利于细菌在组织中扩散。,IgA蛋白酶,等。,可破坏黏膜部位,sIgA的特异性防御功能。,这些侵袭性物质，一般不具有毒性，但在感染过程中可以协助致病菌抗吞噬或向四周扩散。,2.荚膜及微荚膜：抗吞噬、抵抗杀菌物质的损伤、黏附作用。使致,11,4.细菌生物被膜,（,bacterial biofilm,）,是细菌附着在有生命（如,粘膜表面,）或无生命的材料（如,静脉导管,）表面后，由细菌及其所分泌的,胞外多糖共同组成的呈膜状的细菌群体。,意义：,有利于细菌在局部定居，可为细菌营造有利于其生长的微环境。,有利于细菌耐药因子的传递。,细菌生物被膜,脱落后，,可使细菌在别处进一步快速扩散。,导致宿主细胞病变，,由生物被膜直接导致病人死亡，如肺囊性纤维化病人的肺组织中可检出铜绿假单胞菌的,生物被膜,，病人最终因呼吸衰竭而死亡。,抵抗免疫物质及抗菌药物的攻击（难治性细菌感染）,4.细菌生物被膜（bacterial biofilm）,12,（二）,毒素,1,.,外毒素（,exotoxin,）,来源：,主要由,G,和少数G,菌合成及分泌,结构：,大多数外毒素分为A、B二个亚单位,A亚单位,-,毒性中心-致病的主要成分,B亚单位,-,与细胞膜上特异性受体结合部位，介导A亚单位进入细胞内；抗原性强（研制疫苗用于预防疾病）,单独的A-B亚单位无致病性，结构完整性是致病的必要条件！,化学成分：,蛋白质,毒性作用：,毒性强,化学特性：,绝大多数,不耐热，不耐,蛋白酶,抗原性：,强,刺激机体产生的,抗毒素,可中和外毒素作用-用于,治疗,或,紧急预防,可用甲醛脱毒制成,类毒素,-用于,免疫预防,致病作用：,对组织器官有高度选择性,临床表现,有特异性,。,（二）毒素,13,分类：,神经毒素（neurotoxin）,-破伤风杆菌、肉毒杆菌,细胞毒素（cytotoxin）,-白喉杆菌等,肠毒素（enterotoxin）,-霍乱弧菌等,破伤风杆菌外毒素作用后痉挛现象（角弓反张）,分类：破伤风杆菌外毒素作用后痉挛现象（角弓反张）,14,2,.,内毒素,（,endotoxin,）,来源：,主要由,G,菌产生（衣原体、立克次体、螺旋体等），,细菌死亡裂解后释放,化学成分：,为细胞壁外膜中,脂多糖（LPS）,化学特性：,稳定。,耐高温，耐强碱、强酸等,抗原性：,弱，刺激机体产生的中和抗体作用弱；甲醛液处理不形成类毒素,结构组成,：,O,特异多糖,非特异核心多糖,脂质A,毒性作用：,毒性弱,对组织无选择性，引起的毒性作用大致相同。,致病作用(生物学作用)：,1.发热反应,极微量内毒素（1-5ng/Kg）-体内-巨噬细胞等-释放,内源性致热源,IL-1、IL-6、TNF-,下丘脑体温调节中枢,-发热,2.内毒素（endotoxin）,15,2.白细胞改变,LPS 进入体内可导致血液中性粒细胞数量,先减少，后增加。,注射内毒素后，血循环中的中性粒细胞数骤减，,系与其移动并粘附至组织毛细血管有关。,12h后，LPS诱生的,中性粒细胞释放因子,刺激骨髓释放中性粒细胞进入血流，使数量显著增加，,但伤寒沙门菌内毒素是例外，,始终使血循环中的白细胞总数减少，机制尚不清楚。,3.内毒素血症及中毒性休克,当血液中细菌或病灶内细菌释放大量,内毒素入血,时，可导致,内毒素血症,（endotoxemia）。内毒素作用于巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板、补体系统、凝血系统等并诱生TNF-、IL-1、IL-6、IL-8、组胺、5-羟色胺、前列腺素、激肽等,生物活性物质，,使小血管收缩和舒张功能紊乱而造成微循环障碍，使血液淤滞于内脏，,也使血管通透性增加,，血浆外渗，有效循环血量剧减，血压显著下降，组织器官毛细血管灌注不足、缺氧、酸中毒等，进而发展为内毒素休克。,4.弥漫性血管内凝血（DIC）,内毒素,可激活凝血因子，,并使血小板凝聚，导致小血管内微血栓形成和炎症反应，纤维蛋白原变成纤