细菌的感染和免疫

第五章 细菌的感染及免疫P46-p54,掌握：细菌的毒力、感染的概念、感染的类型, 内毒素和外毒素的区别熟悉：感染的来源和传播方式了解：细菌的侵入数量及侵入门户,学习目标,感染: 细菌侵入宿主机体后与宿主防御功能相互作用引起不同程度的病理过程，称为细菌的感染 病原菌: 能使宿主致病的细菌称为病原菌或致病菌不能造成宿主感染的为非病原菌或非致病菌有些细菌在正常情况下并不致病，但当在某些条件改变的特殊情况下可以致病这类细菌称为条件致病菌或机会致病菌,（一）正常菌群指人体体表以及与外界相通的腔道粘膜上的“正常情况下”对人体有益无害的微生物类群。机体的多数组织器官（血液、肌肉、神经以及脑组织等封闭性结构）有没有细菌？,正常菌群与条件致病菌,正常菌群的生理作用,1、生物拮抗作用,2、营养作用,3、免疫作用,5、抗衰老作用,4、排毒作用,机会致病菌,在正常情况下，正常菌群具有相对稳定性，但在特定条件下，正常菌群与机体之间的这种生态平衡可被破坏而引起疾病，这些能引起疾病的细菌称条件致病菌，也叫做机会致病菌。,机会致病菌致病的条件,机体免疫功能低下寄居部位发生改变菌群失调,AIDS患者,由肠溃疡，穿孔引起的腹膜炎,菌群失调,致病性（Pathogenicity）是质的概念。致病性“有or无”毒力是量的概念。毒力“强or弱”细菌的致病性与毒力，侵入数量和侵入途径密切相关。,第一节 细菌的致病性,一、细菌的毒力,LD50和ID50：衡量毒力大小的指标乙醇对大鼠的口服LD50=10.6 g/kg肉毒毒素对小鼠的腹腔注射LD50=1.2x10-6mg/kg毒力的强弱由：细菌对宿主的侵袭力和毒素决定。,（1）粘附和定植：粘附因子 感染的第一步（2）侵袭：侵入上皮并向四周扩散 侵袭性酶类（3）抗宿主免疫系统：荚膜 毒素和酶 抗原变异,细菌侵入机体并适应机体内生化环境，突破宿主防御机能，在体内定居、繁殖、扩散的能力,（一）侵袭力,侵袭力的物质基础：（1）细菌的表面结构及物质：如：磷壁酸-A群链球菌 菌毛-大多数肠道杆菌 荚膜和微荚膜-肺炎链球菌（2）侵袭性酶如：透明质酸酶、链激酶、链道酶-A群链球菌 分解SIgA的蛋白酶-脑膜炎奈瑟菌,细菌的侵袭性物质及侵袭作用,透明质酸酶,兔血浆中加入金黄色葡萄球菌菌液，血浆凝固不易流动,链激酶溶纤维蛋白酶,病原菌粘附肠上皮细胞示意图,（二）毒素,细菌在生长繁殖过程中所产生的能损伤机体组织细胞或器官、引起病理变化的致病物质，称为毒素。按照毒素的来源、性质和作用的不同，将毒素分为外毒素和内毒素两类。,1.外毒素,概念：大部分的G+菌和少量的G-菌在生长过程中分泌到菌体外的毒性蛋白质。产生方式：分泌胞外（多）裂解释放（少）化学组成：蛋白质 稳定性：差,分子模式：A+B，A为毒性亚单位，B为结合亚单位。单独的A或者B亚单位均不致病。,毒性：强免疫原性：强，可刺激机体产生抗毒素可通过甲醛脱毒制成类毒素对宿主细胞选择性：强，引起典型的临床症状。分为：神经毒素，细胞毒素，肠毒素。,神经毒素,由破伤风梭菌所产生的破伤风痉挛毒素。能阻断上下神经元之间正常的抑制性神经冲动的传递，临床症状为全身肌肉强直性痉挛 ，曲弓反张。,肉毒毒素,肉毒杆菌在自然界分布广泛，本菌在厌氧环境中能产生强烈的肉毒毒素肉毒素可以阻断神经与肌肉间的神经冲动，使过度收缩的小肌肉放松，进而达到除皱的效果。或者是利用其可以暂时麻痹肌肉的特性，使肌肉因失去功能而萎缩，来达到雕塑线条的目的，也就是通常所说的去皱和瘦脸,细胞毒素,白喉毒素葡萄球菌毒性休克综合征毒素，TSST表皮剥脱毒素A群链球菌致热外毒素,肠毒素,霍乱毒素，作用于肠粘膜上皮细胞，导致细胞大量分泌肠液，大量肠液和电解质进入肠腔，从而发生剧烈呕吐和腹泻。,细菌的外毒素,类型 细菌 名称 引起疾病神经毒素 破伤风梭菌 痉挛毒素 破伤风 肉毒梭菌 肉毒毒素 肉毒中毒细胞毒素 白喉棒状杆菌 白喉毒素 白喉 葡萄球菌 TSST-1 毒性休克综合征 表皮剥脱毒素 烫伤样皮肤综合征 A群链球菌 致热外毒素 猩红热肠毒素 霍乱弧菌 肠毒素 霍乱 大肠埃希菌（产毒型） 肠毒素 腹泻 产气荚膜梭菌 肠毒素 食物中毒 葡萄球菌 肠毒素 食物中毒,2.内毒素,概念：G-菌在死亡崩解后释放出来的毒性脂多糖化学组成：脂多糖稳定性：强毒性：弱免疫原性：弱，不能用甲醛脱毒制成类毒素。,类脂A：毒性和活性中心核心多糖属特异性特异多糖 是G-菌的菌体抗原 种特异性,对组织细胞无选择性，临床症状不典型，内毒素中毒引起的病症基本相似，主要表现为：发热反应白细胞反应，先降低后升高，伤寒沙门菌例外弥散性血管内凝血（DIC）内毒素血症与休克,外毒素与内毒素的主要区别,二、细菌的侵入数量,感染的发生，除病原菌必须具有一定的毒力外，还需足够的数量 与病原菌毒力成反比与宿主免疫力成正比,三、细菌侵入的途径 各种病原菌都有其特定的侵入部位，这与病原茵生长繁殖需要一定的微环境有关。伤寒沙门菌-消化道侵入破伤风梭菌-伤口侵入少数细菌可以多途径侵入-结核分枝杆菌,细菌的组织趋向性,细菌 组织淋病奈瑟菌 尿道上皮霍乱弧菌 肠上皮百日咳鲍特菌 呼吸道上皮幽门螺杆菌 胃黏膜A群链球菌 鼻咽上皮空肠弯曲菌 肠上皮肺炎支原体 呼吸道上皮,细菌的致病性,强,足够,合适,第二节 机体的抗菌免疫,天然免疫又称非特异性免疫在种系发育和进化过程中建立获得性免疫又称特异性免疫个体出生后在生活过程中产生,机体防御机制,天然免疫特点与生俱来，作用广泛，发挥效应迅速由屏障结构、非特异性免疫细胞和免疫分子组成获得性免疫特点后天获得，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 体液免疫 细胞免疫,天然免疫,屏障结构皮肤和粘膜屏障 机械阻挡 皮肤：扁平细胞粘膜：单层柱状上皮细胞防御机制 分泌杀菌物质 正常菌群的拮抗,屏障结构,血脑屏障 软脑膜脉络丛的脑血管壁星状胶质细胞 胎盘屏障 基蜕膜、绒毛膜滋养层细胞阻挡微生物、大分子物质,吞噬作用,吞噬细胞 phagocyte 大吞噬细胞 包括血中的单核细胞和组织中的巨噬细胞，两者组成单核吞噬细胞系统 小吞噬细胞 外周血中的中性粒细胞,炎症反应,巨噬细胞在吞噬细菌,吞噬作用,吞噬作用的后果,完全吞噬：病原体在吞噬溶酶体内被杀灭、消化、排除残渣的过程。（5-10分钟死亡，30-60分钟破坏）不完全吞噬：只被吞噬，却不被杀死。 组织损伤 吞噬过程中，溶酶体酶（水解酶）也能破坏邻近的正常组织，造成组织损伤和炎症反应。,体液免疫由特异抗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）,胞外菌和胞内菌,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、破伤风梭菌等胞内菌 兼性（facultative）和专性（obligate）专性胞内菌 立克次体、衣原体兼性胞内菌 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,胞外菌感染的免疫,致病机制：产生毒性物质、引起炎症反应免疫中性粒细胞吞噬、杀灭产生抗体IgG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）激活补体经典途径SIgA阻挡致病菌定植,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CD4+Th1细胞 产生细胞因子，活化巨噬细胞、CTL、引起迟发型超敏反应CD8+CTL 穿孔素、颗粒酶破坏感染细胞,第三节 感染的种类与类型,外源性感染:来源于宿主体外病人 带菌者 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） 病畜和带菌动物 人畜共患病 内源性感染:来源于宿主体内或体表 大多为正常菌群，少数为致病菌,感染的传播,传播途径（感染途径）：病原菌离开传染源后，经不同方式到达另一个感染者的途径。,1、呼吸道感染：由病人或带菌者咳嗽、打喷嚏或大声说话，病原菌经飞沫散布到空气中而传播。“病从鼻入”多发于冬末春初，空气干燥。,2.消化道感染由病人或者带菌者的排泄物污染食物或者水源，经口感染。“病从口入”脏手、清洗不彻底的餐具媒介多发于夏季,3、皮肤黏膜、创伤感染,病原菌通过破损的皮肤或者暴露的黏膜侵入机体的途径。,4、虫媒传播,通过节肢动物为媒介传播。如乙脑病毒通过蚊子叮咬传播、鼠疫耶尔森菌通过鼠蚤叮咬人传播,5、接触传播,包括直接接触和间接接触如淋球菌引起的淋病；梅毒螺旋体引起的梅毒；布鲁菌引起的布鲁菌病（波状热）等。,6、多途径感染,经过多种途径感染如结核分枝杆菌、炭疽杆菌,三、感染的类型,根据病原菌的毒力和宿主免疫力之间的冲突的程度不同，将感染分为3个类型：隐性感染显性感染带菌状态,1、隐性感染,机体免疫力强，或入侵的病原菌少，毒力较弱时，感染后不出现或者仅出现不明显的症状，称为隐形感染或者亚临床感染。隐性感染后，机体可获得特异性免疫力，能抵御相同致病菌的再次入侵。,2、显性感染,当宿主体抗感染的免疫力较弱，或侵入的致病菌数量较多、毒力较强，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，生理功能也发生改变，出现一系列的临床症状和体征。,1、按病情缓急不同分为（1）急性感染(acute infection)发作突然，病程较短，一般是数日至数周。病愈后，致病菌从宿主体内消失。如：脑膜炎球菌；霍乱球菌；,（2）慢性感染(chronic infection)病程缓慢，常持续数月至数年。 如：结核分枝杆菌，麻风杆菌，人免疫缺陷病毒，乙型肝炎病毒,2. 按感染部位不同分为（1）局部感染(local infection ) ：致病菌侵入宿主体后，局限在一定部位生长繁殖引起病变。如疖、痈等。,（2）全身感染(systemic infection ) ：感染发生后，致病菌或其毒性代谢产物向全身播散引起全身性症状。,菌血症（bacteremia）：致病菌由局部进入血流，但未在血流中生长繁殖，只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。败血症（septicemia）：致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身性中毒症状。,毒血症 (toxemia)：细菌产生的外毒素进入血流，经血液到达易感的组织和细胞引起特殊的毒性症状。如白喉、破伤风等。脓毒血症（pyemia）：化脓性细菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。,内毒素血症 革兰阴性菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；也可由病灶内大量革兰阴性菌死亡、释放的内毒素入血所致,3、带菌状态机体在隐性感染或显性感染痊愈后，病原菌在体内继续存在并不断向体外排出，称为带菌状态。 处于带菌状态的人称为带菌者。 1、健康带菌者：隐性感染后带菌 2、恢复期带菌者：显性感染后带菌,“伤寒玛丽”，本名叫玛丽梅伦(mary mallon)，1869年生于爱尔兰，15岁时移民美国。起初，她给人当女佣。后来，她发现自己很有烹调天赋，于是当了厨师。在身为厨师7年中玛丽更换过7个工作地点，而每个工作地点都曾暴发过伤寒病，累计共有22个病例，其中1例死亡 。随后，玛丽被隔离进一个名为“北边兄弟”小岛上的传染病院。1910年2月，当地卫生部门与玛丽达成和解，解除对她的隔离，条件是玛丽同意不再做厨师。 1915年，玛丽已经被解除隔离5年，大家差不多都把她忘了。这时，纽约一家妇产医院暴发了伤寒病，25人被感染，2人死亡。卫生部门很快在这家医院的厨房里找到了玛丽，她已经改名为“布朗夫人”。,1.毒性强，具有选择性毒害作用的是（ ） A.荚膜 B.菌毛 C.鞭毛 D.内毒素 E.外毒素 2.内毒素的毒性成分是（ ） A.特异性多糖 B.脂多糖 C.脂