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1、第六章第六章细菌感染与免疫菌感染与免疫细菌的感染与免疫 感染感染infection：细菌等微生物在宿主机体内生长繁殖、释放毒性物质，引起机体不同程度的病理过程。致病菌致病菌 或病原菌或病原菌 pathogen 非致病菌非致病菌 nonpathogen 条件致病菌条件致病菌 conditional bacteria 机会致病菌机会致病菌 opportunistic bacteria 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 正常菌群正常菌群：寄居在正常人体体表及与外界相寄居在正常人体体表及与外界相通的腔道的不同种类和数量的微生物群体。通的腔道的不同种类和数量的微生物群体。这些微生物
2、在正常情况下对人体无害，这这些微生物在正常情况下对人体无害，这些微生物通称为些微生物通称为正常菌群正常菌群（normal flora)。正常菌群的分布正常菌群的分布正常菌群的分布正常菌群的分布眼结膜眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌外耳道外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌鼻咽腔鼻咽腔葡萄球菌、甲，丙型链球菌肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等表皮葡萄球菌口腔口腔甲，丙型链球菌类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌皮肤皮肤葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌尿道尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌肠道肠道大肠杆菌、产气杆菌、变
3、形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细真菌、乳杆菌，双歧杆菌等阴道阴道大肠杆菌、乳杆菌白念珠菌、类白喉杆菌非致病性分枝等肠道的正常菌群肠道的正常菌群健康青年健康青年粪便涂片粪便涂片健康壮年健康壮年粪便涂片粪便涂片健康健康中年中年粪便粪便涂片涂片 正常菌群在微生态平衡中的生理学意义：正常菌群在微生态平衡中的生理学意义：正常菌群在微生态平衡中的生理学意义：正常菌群在微生态平衡中的生理学意义：生物拮抗生物拮抗生物拮抗生物拮抗 营养作用营养作用营养作用营养作用 免疫作用免疫作用免疫作用免疫作用 抗衰老、抗肿瘤作用抗衰老、抗肿瘤作用抗衰老、抗肿瘤作用抗衰老、抗肿瘤作用 条件致病菌conditioned pa
4、thogen定义：在一定条件下引起感染的正常菌群定义：在一定条件下引起感染的正常菌群定义：在一定条件下引起感染的正常菌群定义：在一定条件下引起感染的正常菌群 引起机会感染常见的条件或因素：引起机会感染常见的条件或因素：引起机会感染常见的条件或因素：引起机会感染常见的条件或因素：vv寄居部位的改变寄居部位的改变寄居部位的改变寄居部位的改变 change ofchange of conolizing conolizing site sitevv免疫功能下降免疫功能下降免疫功能下降免疫功能下降 decline of immune functiondecline of immune function
5、vv菌群失调菌群失调菌群失调菌群失调 dysbacteriosisdysbacteriosis 菌群失调 正常菌群各菌种间的比例发生大幅度的正常菌群各菌种间的比例发生大幅度的变化为变化为菌群失调菌群失调。如果引起宿主生理功能紊乱或病理损伤如果引起宿主生理功能紊乱或病理损伤导致出现症状，则称为导致出现症状，则称为菌群失调症或菌菌群失调症或菌群交替症群交替症(microbial selection and substitution)。菌群失调时常导致二重感染或重叠感染菌群失调时常导致二重感染或重叠感染（superinfection)。医院获得性感染医院获得性感染 hospital acquired
6、 infection定义：指病人在住院期间所获得的感染。定义：指病人在住院期间所获得的感染。交叉感染交叉感染 cross infection 内源性感染内源性感染 endogenous infection 医源性感染医源性感染 nosocomial infection 第二节第二节 细菌的致病性细菌的致病性Pathogenesis of bacteria致病性致病性致病性致病性 pathogenicitypathogenicity毒力毒力毒力毒力 virulencevirulence半数致死量半数致死量半数致死量半数致死量 median lethal dose,LDmedian lethal
7、dose,LD5050 半数感染量半数感染量半数感染量半数感染量 median infective dose,IDmedian infective dose,ID5050 在宿主防御功能一定的情况下，与细菌感染有关的因素有细菌的毒力细菌的毒力 virulence of bacteria 细菌入侵或生长繁殖的数量细菌入侵或生长繁殖的数量 amount of bacteria in growth and propergation 细菌入侵的门户细菌入侵的门户 gate of infection 细菌的毒力细菌的毒力 侵袭力侵袭力侵袭力侵袭力 invasivenessinvasiveness 毒素毒
8、素毒素毒素 toxinstoxins 一、侵袭力一、侵袭力invasiveness定义：指细菌突破机体的防御机制进入生理内定义：指细菌突破机体的防御机制进入生理内 环境中，定居、繁殖和扩散的能力。环境中，定居、繁殖和扩散的能力。粘附因子粘附因子 adhesive factor 或粘附素或粘附素 adhesin 荚膜、微荚膜荚膜、微荚膜 capsule and microcapsule 侵袭性酶类及侵袭素侵袭性酶类及侵袭素 invasin1.粘附因子粘附因子 adhesive factor 菌毛：细菌通过菌毛与宿主细胞表面的菌毛受菌毛：细菌通过菌毛与宿主细胞表面的菌毛受菌毛：细菌通过菌毛与宿主细
9、胞表面的菌毛受菌毛：细菌通过菌毛与宿主细胞表面的菌毛受体结合，体结合，体结合，体结合，从而吸附至宿主靶细胞并定植。主要从而吸附至宿主靶细胞并定植。主要从而吸附至宿主靶细胞并定植。主要从而吸附至宿主靶细胞并定植。主要存在于革兰阴性菌，如大肠埃希菌的定植因子存在于革兰阴性菌，如大肠埃希菌的定植因子存在于革兰阴性菌，如大肠埃希菌的定植因子存在于革兰阴性菌，如大肠埃希菌的定植因子抗原抗原抗原抗原 (conolization factor antigen conolization factor antigen ，CAF-CAF-)、淋病奈瑟菌菌毛等。、淋病奈瑟菌菌毛等。、淋病奈瑟菌菌毛等。、淋病奈瑟菌菌
10、毛等。非菌毛粘附素：多存在于革兰阳性菌，如金葡非菌毛粘附素：多存在于革兰阳性菌，如金葡非菌毛粘附素：多存在于革兰阳性菌，如金葡非菌毛粘附素：多存在于革兰阳性菌，如金葡菌的菌的菌的菌的LTALTA、A A群链球菌的群链球菌的群链球菌的群链球菌的LTA-MLTA-M蛋白复合蛋白复合蛋白复合蛋白复合 物等。物等。物等。物等。2.2.荚膜和微荚膜荚膜和微荚膜 capsule and microcapsule 荚膜和微荚膜均具有抗吞噬、抗有荚膜和微荚膜均具有抗吞噬、抗有害物质的杀伤和粘附作用，从而增强细害物质的杀伤和粘附作用，从而增强细菌的侵袭力。菌的侵袭力。例如炭疽杆菌、肺炎链球菌荚膜；例如炭疽杆菌、
11、肺炎链球菌荚膜；A群群链球菌的链球菌的M蛋白、伤寒沙门菌的蛋白、伤寒沙门菌的Vi 抗原、抗原、大肠埃希菌的大肠埃希菌的K抗原等都是构成微荚膜抗原等都是构成微荚膜的组分。的组分。3.侵袭性酶类及侵袭素 invasive enzymes and invasin 酶：酶：葡萄球菌凝固酶葡萄球菌凝固酶 staphylococcal coagulase、A群链球菌透明质酸酶群链球菌透明质酸酶、链激酶、链激酶、DNA酶酶 等。等。侵袭素：侵袭素：在肠道杆菌中发现，如伤寒沙在肠道杆菌中发现，如伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、致病性大肠杆菌等门菌、痢疾志贺菌、致病性大肠杆菌等.可通过存在于菌细胞表面的侵袭素入侵可通过
12、存在于菌细胞表面的侵袭素入侵肠上皮细胞，并进一步扩散。侵袭素由肠上皮细胞，并进一步扩散。侵袭素由inv 基因编码产生。基因编码产生。二、毒素二、毒素 （toxin）外毒素（exotoxin）多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
13、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
14、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、葡萄球菌肠毒素第三节第三节 宿主的免疫防御机制宿主的免疫防御机制 人体内存在着较完善的免疫系统。免疫器官免疫器官 免疫细胞免疫细胞 免疫分
15、子免疫分子天然免疫天然免疫 获得性免疫获得性免疫天然免疫（innate immunity）（非特异性免疫nonspecific immunity）屏障结构、免疫细胞、免疫分子 屏障结构 1皮肤与粘膜（1）机械性阻挡与排除作用（2）分泌杀菌物质（3）正常菌群的拮抗作用 2血脑屏障 3胎盘屏障 吞噬细胞 小吞噬细胞 外周血中的中性粒细胞大吞噬细胞 血中的单核细胞和各种组织中的巨噬细胞（单核吞噬细胞系统）吞噬过程吞噬过程接触接触吞入吞入杀灭杀灭吞噬后果吞噬后果完全吞噬完全吞噬不完全吞噬不完全吞噬体液因素补体 是正常血清中的一组蛋白质溶菌酶（lysozyme）主要来源于吞噬细胞 防御素体液免疫由特异抗
16、体起主要作用的免疫应答 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE 抗菌抗体（调理素）抗外毒素抗体细胞免疫是以T细胞为主的免疫应答 CD4Th1细胞 CTL 获得性免疫acquired immunity（特异性免疫specific immunity）胞外菌（extracellular bacteria）和胞内菌（intracellular bacteria）胞外菌寄居在宿主细胞外的组织间隙和血液、淋巴液、组织液等体液中 葡萄球菌、链球菌、志贺菌、霍乱弧菌、破伤风梭菌等葡萄球菌、链球菌、志贺菌、霍乱弧菌、破伤风梭菌等胞内菌 兼性（兼性（facultativefacultative）和专性（和专性（o
17、bligateobligate）专性胞内菌专性胞内菌 立克次体、衣原体立克次体、衣原体兼性胞内菌兼性胞内菌 结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、伤寒沙门菌、布鲁结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、伤寒沙门菌、布鲁菌、嗜肺军团菌、产单核细胞李氏菌菌、嗜肺军团菌、产单核细胞李氏菌胞外菌感染的免疫胞外菌感染的免疫 致病机制致病机制：产生毒性物质、引起炎症反应：产生毒性物质、引起炎症反应免疫免疫中性粒细胞吞噬、杀灭中性粒细胞吞噬、杀灭产生抗体产生抗体 IgGIgG抗体调理细菌促进吞噬（调理素）抗体调理细菌促进吞噬（调理素）抗体中和细菌外毒素（抗毒素）抗体中和细菌外毒素（抗毒素）激活补体经典途径激活补体经典途径 SIg
18、ASIgA阻挡致病菌定植阻挡致病菌定植 胞内菌感染的免疫胞内菌感染的免疫 致病机制：慢性病理性免疫损伤胞内菌感染的免疫：T细胞为主的细胞免疫CD4Th1CD4Th1细胞细胞 产生细胞因子，活化巨噬细胞、产生细胞因子，活化巨噬细胞、CTLCTL、引起迟发型超敏反应引起迟发型超敏反应CD8CTLCD8CTL 穿孔素、粒酶破坏感染细胞穿孔素、粒酶破坏感染细胞第四节第四节 感染的发生和发展感染的发生和发展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
19、，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 infectionendogenous 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，少数为致病菌传播方式与途径 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感染的类型(结局)不感染不感染隐隐性性感感染染inapparent inapparent infectio
20、ninfection 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
21、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
22、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 systemic 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
23、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
24、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、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）,重要的传染源谢谢大家！