第6章细菌感染与免疫.ppt
2重重 点点 与与 难难 点点 重点：重点：1.名词概念：正常菌群、机会性致病菌、菌群失调、菌血症、毒血症、败血症、名词概念：正常菌群、机会性致病菌、菌群失调、菌血症、毒血症、败血症、脓毒血症、脓毒血症、ID50、LD50、病原体相关分子模式、模式识别受体等概念。、病原体相关分子模式、模式识别受体等概念。2.细菌的致病性细菌的致病性3.抗感染天然免疫与获得性免疫抗感染天然免疫与获得性免疫4.医院感染的防控医院感染的防控难点：难点：1.名词概念名词概念2.细菌的致病性：致病机理，内毒素，外毒素细菌的致病性：致病机理，内毒素，外毒素3.机体获得性免疫机体获得性免疫4.胞外菌感染、胞内菌感染及外毒素致病的免疫特点胞外菌感染、胞内菌感染及外毒素致病的免疫特点 细菌的感染（细菌的感染（infection）:是指细菌侵入宿主体内生长繁是指细菌侵入宿主体内生长繁殖并与机体相互作用，引起的一系列病理变化过程殖并与机体相互作用，引起的一系列病理变化过程引起宿主感染的细菌称为病原菌（引起宿主感染的细菌称为病原菌（pathogen）或致病菌）或致病菌(pathogenic bacterium)。病原菌从一个宿主到另一宿主体内并引起感染的过程称病原菌从一个宿主到另一宿主体内并引起感染的过程称为传染（为传染（infection or communication）。有些细菌在正常情）。有些细菌在正常情况下并不致病，只有在某特定些情况下才可引起致病，这类况下并不致病，只有在某特定些情况下才可引起致病，这类细菌称为机会致病菌（细菌称为机会致病菌（opportunistic pathogen）或条件致病）或条件致病菌（菌（conditioned pathogen）。）。抗感染免疫：是指微生物入侵宿主机体后，宿主免疫系统抗感染免疫：是指微生物入侵宿主机体后，宿主免疫系统产生抗感染免疫应答产生抗感染免疫应答,以抑制或避免微生物致病作用的过程。以抑制或避免微生物致病作用的过程。免疫系统的这一功能被称为免疫防御。在宿主抗感染免免疫系统的这一功能被称为免疫防御。在宿主抗感染免疫的压力下，微生物还会还会产生免疫逃逸现象疫的压力下，微生物还会还会产生免疫逃逸现象,以逃以逃避宿主的免疫防御功能。避宿主的免疫防御功能。微生物对机体的感染与机体对微生物的抗感染免疫，构微生物对机体的感染与机体对微生物的抗感染免疫，构成了一对基本矛盾。这一对矛盾力量的消长决定着疾病成了一对基本矛盾。这一对矛盾力量的消长决定着疾病的发生、发展与结局。的发生、发展与结局。第一节第一节 正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌Normal flora and opportunistic pathogen 正常菌群正常菌群 (normal flora)：是指正常寄居在宿主体内，：是指正常寄居在宿主体内，对宿主无害而有利的微生物群的总称对宿主无害而有利的微生物群的总称。正常人的体表和与外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、正常人的体表和与外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等）表面都寄居着不同种类和数量的微肠道、泌尿生殖道等）表面都寄居着不同种类和数量的微生物。表生物。表6-16-1列举了人体各部位常见的正常菌群。列举了人体各部位常见的正常菌群。一、正常菌群一、正常菌群表表6 61 1正常菌群的生理学意义正常菌群的生理学意义1.生物拮抗（生物拮抗（biological antagonism)正常菌群在宿主体正常菌群在宿主体内的正常寄居可以内的正常寄居可以 妨碍或抵御致病微生物的侵入与繁妨碍或抵御致病微生物的侵入与繁殖，对宿主起着保护作用。殖，对宿主起着保护作用。2.营养作用营养作用 正常菌群在宿主体内，对宿主摄入的营养正常菌群在宿主体内，对宿主摄入的营养物质进行初步代谢、物质转化和合成代谢，形成一些有物质进行初步代谢、物质转化和合成代谢，形成一些有利于宿主吸收、利用的物质，甚至合成一些宿主自己不利于宿主吸收、利用的物质，甚至合成一些宿主自己不能合成的物质供宿主使用能合成的物质供宿主使用。3.免疫作用免疫作用 宿主的免疫系统有赖于抗原的刺激才能发育宿主的免疫系统有赖于抗原的刺激才能发育与成熟。正常菌群作为抗原可促进宿主免疫器官的发育，与成熟。正常菌群作为抗原可促进宿主免疫器官的发育，刺激免疫系统的成熟与免疫应答。刺激免疫系统的成熟与免疫应答。4.抗衰老作用抗衰老作用 研究表明，人一生的不同阶段，肠道正常研究表明，人一生的不同阶段，肠道正常菌群的构成与数量是不一样的，它们与人体的发育、成熟菌群的构成与数量是不一样的，它们与人体的发育、成熟与衰老有着一定关联。与衰老有着一定关联。正常微生物群还与它们存在的环境（即宿主）之间存在相互依赖正常微生物群还与它们存在的环境（即宿主）之间存在相互依赖与相互制约的状态。这种状态始终处于动态过程之中。只要这种与相互制约的状态。这种状态始终处于动态过程之中。只要这种动态过程不会引起疾病，就被称为动态过程不会引起疾病，就被称为微生态平衡微生态平衡(microeubiosis)。当宿主（免疫、营养及代谢等）、正常微生物群（种类、数量、当宿主（免疫、营养及代谢等）、正常微生物群（种类、数量、位置等）或外界环境（理化和生物）等因素变化打破了微生态平位置等）或外界环境（理化和生物）等因素变化打破了微生态平衡，就会导致衡，就会导致微生态失调微生态失调(microdysbiosis)，最常见的是，最常见的是菌群失调菌群失调(dysbacteriosis)。微生态学微生态学(microecology)：它是从细胞水平或分子水平上研究微生：它是从细胞水平或分子水平上研究微生物与宿主、环境三者之间相互关系的综合性学科物与宿主、环境三者之间相互关系的综合性学科。正常菌群的几个延伸概念正常菌群的几个延伸概念当正常菌群与宿主间的生态平衡失调时当正常菌群与宿主间的生态平衡失调时,一些正常菌一些正常菌群会成为群会成为“机会致病菌机会致病菌”（opportunistic pathogen)而引而引起宿主发病，故机会致病菌也称为起宿主发病，故机会致病菌也称为“条件致病菌条件致病菌”（conditioned pathogen)。常见的情况主要有：常见的情况主要有：1.正常菌群的寄居部位改变正常菌群的寄居部位改变 2.宿主免疫功能低下宿主免疫功能低下 3.菌群失调菌群失调二、二、机会致病菌机会致病菌致病性致病性(pathogenicity):细菌对宿主感染致病的能力。细菌对宿主感染致病的能力。毒力毒力(virulence)用于表示细菌致病性的强弱程度用于表示细菌致病性的强弱程度。一般常采用半数致死一般常采用半数致死量（量（median lethal dose,LD50）或半数感染量（）或半数感染量（median infective dose,ID50）作为测定毒力的指标。）作为测定毒力的指标。半数致死量（半数致死量（LD50）指即在一定条件下能引起）指即在一定条件下能引起50%的实验动物的实验动物死亡的微生物数量或毒素剂量。半数感染量（死亡的微生物数量或毒素剂量。半数感染量（ID50）是指能引起）是指能引起50%实验动物或组织培养细胞发生感染的微生物数量。微生物毒力实验动物或组织培养细胞发生感染的微生物数量。微生物毒力越强，越强，LD50 或或ID50数值越小。数值越小。第二节第二节 细菌的致病作用细菌的致病作用 Pathogenicity of Bacteria病原菌的毒力是由许多基因所决定的。这些病原菌的毒力是由许多基因所决定的。这些致病性相关基因在病原菌的基因组内可以是散在致病性相关基因在病原菌的基因组内可以是散在存在的，也可以是簇集存在的。簇集存在的与细存在的，也可以是簇集存在的。簇集存在的与细菌致病性相关的菌致病性相关的DNA序列称为序列称为致病岛致病岛(patho-genicity island,PAI）。）。毒力岛的毒力岛的GC平均含量往往较大平均含量往往较大地地偏离于细菌偏离于细菌基因组的基因组的GC含量，提示毒力岛可能是通过水平转含量，提示毒力岛可能是通过水平转移获得的。移获得的。是指致病菌突破宿主皮肤、黏膜等生理屏障，进入机体并在体内是指致病菌突破宿主皮肤、黏膜等生理屏障，进入机体并在体内定植和繁殖扩散的能力。细菌的侵袭力包括与黏附、定植和产生侵定植和繁殖扩散的能力。细菌的侵袭力包括与黏附、定植和产生侵袭性相关物质的能力。与侵袭力有关的物质主要有黏附素、荚膜、袭性相关物质的能力。与侵袭力有关的物质主要有黏附素、荚膜、侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。(一）一）黏附素黏附素（adhensin）黏附黏附素是一类存在于细菌表面的与素是一类存在于细菌表面的与黏附黏附相关的相关的物质，物质，可分为菌毛可分为菌毛黏附黏附素和非菌毛素和非菌毛黏附黏附素两大类素两大类。表表6-2列举了部分细菌的黏附素及其靶细胞受体列举了部分细菌的黏附素及其靶细胞受体一、侵袭力（一、侵袭力（invasiveness）参见表参见表62（二）细菌的荚膜（二）细菌的荚膜荚膜（荚膜（capsule）是细菌菌体表面的一种特殊结构。细菌）是细菌菌体表面的一种特殊结构。细菌的的M蛋白、蛋白、Vi抗原、抗原、K抗原等称为微荚膜。它们在致病抗原等称为微荚膜。它们在致病中的作用表现为：中的作用表现为：1.抗吞噬细胞吞噬抗吞噬细胞吞噬 2.抵抗体液中杀菌物质抵抗体液中杀菌物质：如抗体、补体等：如抗体、补体等（三）侵袭性酶类（三）侵袭性酶类致病性致病性葡萄球菌凝固酶葡萄球菌凝固酶，能使血浆中的可溶性纤维蛋白原转，能使血浆中的可溶性纤维蛋白原转变为固态的纤维蛋白包绕在菌体表面，有利于抵抗宿主吞噬细胞的变为固态的纤维蛋白包绕在菌体表面，有利于抵抗宿主吞噬细胞的吞噬。吞噬。A群链球菌产生的群链球菌产生的透明质酸酶透明质酸酶可分解细胞间质可分解细胞间质透明质酸透明质酸，利，利于细菌及其毒素的扩散。淋于细菌及其毒素的扩散。淋病奈瑟病奈瑟菌、脑膜炎菌、脑膜炎奈瑟奈瑟菌、菌、血链球菌、血链球菌、口腔链球菌、口腔链球菌、流感嗜血杆菌等可产生流感嗜血杆菌等可产生sIgA的蛋白酶，分解免疫球蛋的蛋白酶，分解免疫球蛋白白IgA，破坏黏膜的特异性防御功能。某些致病菌被吞噬细胞摄入，破坏黏膜的特异性防御功能。某些致病菌被吞噬细胞摄入后，可产生一些酶类物质抵抗杀灭作用，如葡萄球菌能产生过氧化后，可产生一些酶类物质抵抗杀灭作用，如葡萄球菌能产生过氧化氢酶，抵抗中性粒细胞的髓过氧化物酶的杀菌作用氢酶，抵抗中性粒细胞的髓过氧化物酶的杀菌作用,有利于细菌随有利于细菌随吞噬细胞在组织中播散。吞噬细胞在组织中播散。（四）侵袭素（四）侵袭素(invasin)细菌的这一侵袭能力受侵袭基因细菌的这一侵袭能力受侵袭基因(invasive gene,inv)所控制。所控制。inv基因编码产生侵袭素基因编码产生侵袭素(invasin)。具有侵袭素的细菌：具有侵袭素的细菌：伤寒沙门菌、福氏志贺菌、侵袭性大肠埃希菌、伤寒沙门菌、福氏志贺菌、侵袭性大肠埃希菌、淋病奈瑟菌、空肠弯曲菌等。淋病奈瑟菌、空肠弯曲菌等。（五）细菌生物被膜（五）细菌生物被膜(biofilm)细菌生物被膜是由细菌及其所分泌的胞外多聚物细菌生物被膜是由细菌及其所分泌的胞外多聚物(胞外多糖或胞外多糖或蛋白质蛋白质)附着在有生命或无生命材料表面后形成的膜状结构附着在有生命或无生命材料表面后形成的膜状结构。定植于静脉导管表面的表皮葡萄球菌生物膜定植于静脉导管表面的表皮葡萄球菌生物膜二、二、细菌的毒素（细菌的毒素（bacterial toxins)（一）外毒素（一）外毒素（exotoxin）通常为蛋白质通常为蛋白质 毒性作用强，对组织器官有选择性毒害作用毒性作用强，对组织器官有选择性毒害作用 一般不耐热，容易被破坏一般不耐热，容易被破坏 抗原性强抗原性强外毒素可分为三大类外毒素可分为三大类神经毒素神经毒素(neurotoxin)：对神经系统有毒性作用：对神经系统有毒性作用细胞毒素细胞毒素(c
