细菌的感染与免疫课件PPT课件.pptx

第六章细菌的感染与免疫BacterialInfectionandImmunity,1,.,重点与难点,重点：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、脓毒血症等概念。细菌的致病性抗感染天然免疫与获得性免疫医院感染的防控难点：名词概念细菌的致病性：致病机理，内毒素，外毒素机体获得性免疫,2,微生物侵入机体，进行生长繁殖、释放毒性物质与宿主防御功能相互作用引起不同程度的病理过程。,感染（infection）：,病原菌非病原菌:正常菌群条件致病菌,微生物,3,引起宿主感染的细菌称为病原菌（pathogen）或致病菌(pathogenicbacterium)。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（infectionorcommunication）。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，这类细菌称为机会致病菌（opportunisticpathogen）或条件致病菌（conditionedpathogen）。,4,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,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。在宿主抗感染免疫的压力下，微生物还会产生免疫逃逸现象,以逃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。,5,一)概念：寄居在正常人体开放性部位的正常微生物群，正常时对人体有益无害，并与宿主保持动态平衡的生态体系.因以细菌为主，又称为正常菌群Groups:residentflora常住菌transientflora暂住菌,一、正常菌群（normalflora）,第一节正常菌群与机会致病菌Normalfloraandopportunisticpathogen,6,二)分布：Anatomiclocation凡与外界接触和相通的部位均有其寄居，尤以肠道、口腔、阴道和皮肤量最多，称为四大“菌库”,7,8,肠道的正常菌群,健康青年粪便涂片,健康壮年粪便涂片,健康老年粪便涂片,9,肠道的正常菌群,健康青年粪便涂片,健康壮年粪便涂片,健康老年粪便涂片,10,不同组织部位其种类不同同一部位不同层次其种类不同A.深层原籍菌（常住菌）是有益的如：结肠中的大肠杆菌、双歧杆菌B.表层外籍菌（暂住菌）可能是有害的,三)特点Characteristics：,11,生物拮抗Antagonism营养作用Nutritionalfunction免疫作用Immunity抗衰老作用Anti-decrepitude抑癌作用Anti-tumor,四)生理作用：MedicalSignificance,12,生物拮抗机制正常菌群通过竞争受体，营养和空间及产生有害代谢物等方式，抵抗外来致病菌，使之不能定植或被杀死A.竞争黏附（占位性保护）作用竞争上皮细胞表面受体，形成生物膜，使外来菌不能定植而入侵机体，发挥屏障和占位性保护作用B.产生有害代谢产物：酸类、H2O2C.竞争营养物质通过竞争营养，大量繁殖，处于优势地位,13,二、机会致病菌（opportunisticpathogen）,14,菌群失调（floradisequilibrium）,寄生在正常人体某个部位的正常菌群，各菌间的比例发生较大幅度的改变，超出正常范围的现象，称为菌群失调。由此产生的疾病称为菌群失调症。菌群失调的重要原因是滥用抗生素,15,微生态平衡,三、微生态平衡与失调,使用抗生素正常菌群寄居部位改变免疫功能改变,微生态失调的主要原因:,宿主,微生物,环境,16,MicrodysbiosispreventionandcureA.合理使用抗生素等B.服用微生态调节剂正常微生物优势菌种（益生菌）促进正常微生物生长物质（益生元）C.增强机体免疫力D.保护微生态环境E.保护宏观生态环境(空气、水、土壤),如：双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌,如：乳糖、蔗糖、麦芽糖,微生态失调的防治,17,第二节细菌的致病作用,18,致病性（病原性）：细菌能引起感染的能力称为致病性或病原性。毒力：致病菌的致病性强弱程度称为毒力。半数致死量LD50或半数感染量ID50：在一定时间内，通过指定接种途径，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。,基本概念,19,细菌的致病性与抗菌免疫,细菌,机体,细菌的致病性,抗菌免疫,结局？,20,细菌的毒力,细菌侵入宿主的数量,细菌侵入的部位,细菌的致病机制,侵袭力,毒素,21,侵袭力：病原菌有突破宿主皮肤、黏膜生理屏障等免疫防御机制，进入体内定居、繁殖和扩散的能力,包括粘附素、荚膜、侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。毒素：含有损害宿主组织、器官并引起生理功能紊乱的大分子成分。主要包括内毒素和外毒素。,毒力因子,病原菌毒力的物质基础,22,概念：致病菌能突破宿主皮肤、黏膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力。主要包括黏附素、荚膜、侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。,一、侵袭力invasiveness,23,抵抗吞噬,促进扩散,协助粘附,损伤细胞,抵抗吞噬,粘附定居,作用机制：,24,一类细菌表面与黏附相关的蛋白质。细菌的黏附作用需要两个基本条件，即黏附素和宿主细胞表面的黏附素受体。分为菌毛黏附素和非菌毛黏附素两大类。配体与受体相结合的方式在细菌的黏附过程中最为多见。,1.黏附素,25,细菌菌毛,26,27,常见细菌黏附素及其受体,28,抗吞噬细胞吞噬抗体液中杀菌物质的作用黏附作用,2.荚膜,29,侵袭素由侵袭性基因（inv）编码的蛋白质介导细菌侵入临近的上皮细胞内侵袭性酶类侵袭性胞外酶利于细菌抗吞噬作用，并向周围组织扩散,3.侵袭性物质,30,侵袭素侵袭性感染：病原菌主动侵入宿主细胞（主要为黏膜上皮细胞）的感染过程。,志贺菌和肠侵袭型大肠埃希菌的质粒inv基因，能编码侵袭素。,31,许多细菌可释放侵袭性胞外酶，有利于病原菌的抗吞噬作用并向周围组织扩散。如致病性葡萄球菌凝固酶、透明质酸酶等。,侵袭性酶类,32,概念：是细菌附着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其分泌的胞外多聚物（主要是胞外多糖）共同组成的呈膜状的细菌群体。,4.细菌生物被膜,33,黏附后的细菌变化黏附后的细胞变化启动载铁基因形态改变加速生长繁殖或抑制细胞凋亡产生分泌入侵蛋白细胞因子合成与释放诱导表达（黏附分子）上调黏附分子表达,形成细菌生物被膜（BBF）,34,细菌生物被膜的形成是动态过程，包括细胞粘附、微生物菌落生成、细胞外多聚基质包裹等3个阶段。,35,36,内镜中的细菌生物被膜,37,定植于静脉导管表面的表皮葡萄球菌生物膜扫描电镜照片,38,生物被膜菌特点:,凭借其耐药屏障保护细菌不被机体免疫系统识别和清除能降低抗菌药物渗入细菌体内的浓度,导致生物被膜菌较浮游菌具有更强的耐药性，造成临床上生物被膜菌相关性感染的慢性、难治性特点。,39,黏附与定植,侵入（侵入非吞噬细胞）,繁殖与扩散,局部扩散全身扩散,局部表层扩散局部深层扩散,（特定的靶位感染）,40,外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin),二、毒素（toxin),41,来源：主要由革兰阳性菌和部分革兰阴性菌产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。按外毒素对宿主细胞的亲和性及作用方式分为：神经毒素、细胞毒素、肠毒素三类。,1.外毒素(exotoxin),42,外毒素特征：蛋白质毒性作用强选择性强理化稳定性差抗原性强,外毒素exotoxin,合成代谢产物G+菌和部分G-菌产生释放到菌体外，或溶解释放,43,常见外毒素,44,45,A型肉毒毒素面部除皱,46,分子结构：多数外毒素的分子结构为A-B模式，即由A和B两种亚单位组成。A亚单位是外毒素活性部分，决定其毒性效应；B亚单位无毒，能与宿主靶细胞表面的特殊受体结合，介导A亚单位进入靶细胞。A或B亚单位单独对宿主无致病作用，因而完整性是致病的必要条件。,47,48,AB型外毒素的作用过程,49,来源：内毒素是阴性菌细胞壁的LPS，在菌体崩解时释放出来。化学成分与特性：由脂类A、非特异核心多糖和最外层的寡糖重复单位（O抗原决定簇）三部分组成。耐热，经甲醛处理后不能成为类毒素。生物学作用：发热反应、白细胞反应、低血压和休克、DIC及对机体的保护性效应。,2.内毒素(endotoxin),50,内毒素endotoxin,脂多糖LPS,51,脂多糖LPSlipopolysacharide菌体裂解释放化学稳定性不能成为类毒素免疫原性弱,G-菌崩解和内毒素释放过程演示,内毒素endotoxin,52,内毒素的生物学作用：,53,生物学活性：公认的活性结构为类脂A发热反应：内毒素白细胞枯否细胞下丘脑发热白细胞反应：早期白细胞下降；12小时后白细胞上升内毒素血症与内毒素休克：Shwartzman与DIC：,败血症的皮肤表现,54,少量内毒素激活B细胞产生多克隆抗体促进T细胞成熟，激活NK细胞活性，激活巨噬细胞活性，释放干扰素，肿瘤坏死因子等,内毒素其它作用：,55,DIC,脑膜炎患儿,内容：,56,外毒素与内毒素的主要特性区别,57,固有免疫（innateimmunity）人类在长期的种系发育和进化过程中，逐渐建立起来的一系列防御致病菌等抗原的功能。获得性免疫（acquiredimmunity）个体出生后，在生活过程中与致病菌及其毒性代谢产物等抗原分子接触后产生的一系列免疫防御功能。,第三节宿主的抗感染免疫,58,天然免疫获得性免疫长期进化中逐渐形成抗原激发种系共有，可遗传个体特有，不可遗传，免疫记忆不针对特定抗原（反应广泛）针对特定抗原（反应特异性）作用迅速、范围广泛抗原识别、增殖分化、效应阶段,固有性免疫应答和适应性免疫应答比较,固有性免疫适应性免疫,59,固有免疫的组成,屏障结构吞噬细胞体液因素,1.皮肤、粘膜：2.血脑屏障3.胎盘屏障,中性粒细胞、单核/巨噬细胞NKNKTTB1B细胞、肥大细胞等,补体（complement）溶菌酶（lysozyme）防御素（definsins）等,60,适应性免疫的组成,体液免疫（humoralimmunity）抗体起主要作用的免疫应答细胞免疫（cellularimmunity）以T细胞为主的免疫应答,61,胞外菌感染的免疫特点,入侵的胞外菌主要由中性粒细胞吞噬杀灭特异性体液免疫在胞外菌感染中起主要作用。抗体的抗感染作用机制（1）抗体的调理吞噬作用、ADCC（2）抗体可中和细菌产生的外毒素（3）分泌型IgA阻止细菌在粘膜表面定居（4）抗体与抗原结合形成复合物激活补体等。,62,胞内菌感染免疫特点,胞内菌感染的免疫机制主要是以T细胞为主的细胞免疫。,63,细菌侵入,固有免疫,适应性免疫,结构屏障,吞噬细胞,杀菌物质,体液免疫,细胞免疫,皮肤粘膜屏障,胎盘屏障,血脑屏障,中性粒细胞,NKNKTBI细胞、肥大细胞等,补体,溶菌酶,乙型溶素,C反应蛋白,抗体,抗毒素,T细胞,淋巴因子,吞噬细胞,单核/巨噬细胞,64,第四节感染的发生与发展,65,传染源(hostoftransmission)传播途径(routeoftransmission)易感人群(herdoftransmission),微生物引起感染性疾病(infectiousandcommunicablediseases),66,一、感染源与传播,传播途径,内源性感染,外源性感染,病人、带菌者、病畜及带菌动物,条件致病菌、潜伏状态存在的致病菌,呼吸道、消化道、皮肤创伤、经节肢动物媒介、性传播（STD）、多途径感染,67,传播途径,68,一般是细菌毒力愈强，引起感染所需的菌量愈小；反之则菌量愈大。,（一）细菌侵入的数量,二、感染的发生,69,各种致病菌都有其特定的侵入部位，这与致病菌需要特定的生长繁殖的微环境有关。有一些致病菌的适宜的侵入途径不止一个，称为多途径感染病原菌。如结核分枝杆菌和炭疽芽胞杆菌。,（二）细菌入侵的部位,70,环境因素包括气候、季节、温度、湿度和地理条件等诸方面。社会因素对感染的发生和传染病的流行影响也很大。,（三）环境因素对感染的影响,71,三、感染类型,不感染,隐性感染（亚临床感染）,潜伏感染（细菌少见）,显性感染,毒血症脓毒血症内毒素血症败血症菌血症,72,概念：当机体的抗感染免疫力较强，或侵入的病菌数量不多、毒力较弱，感染后对机体损害较轻，不出现或出现不明显的临床症状。又称为亚临床感染（subclinicalinfection）,（一）隐性感染（inapparentinfection）,73,（二）显性感染（apparentinfection）,当机体的抗感染免疫力较弱，或侵入的病菌数量较多、毒力较强，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改变，并出现一系列临床症状和体征。,74,急性感染：,突然发作，症状明显而急，病程较短（数日-数周），病愈后，病原菌从宿主体内消失。,慢性感染：,病情缓慢、病程长（数月-数年）、多见于胞内寄生菌。,显性感染依发病缓急不同分：,75,局部感染：,致病菌侵入宿主体内后，局限在一定部位生长繁殖引起病变的一种感染类型。,全身感染：,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的一种感染类型。,显性感染按感染的部位不同分为：,76,G-细菌侵入血流后，在血中大量繁殖，崩解后释放出大量内毒素；或由病灶内大量G-菌死亡、释放的内毒素入血所致，出现内毒素中毒症状。,致病菌侵入机体后，只在局部生长繁殖，不侵入血循环，其产生的外毒素入血。外毒素经血到达易感的组织及细胞，引起特殊的中毒症状。,毒血症（toxemia）,内毒素血症（endotoxemia）,77,致病菌由局部侵入血流，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再进行繁殖而致病。,菌血症（bacteremia）,致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身性严重中毒的症状，如高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大等。,败血症（septicemia）,78,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，产生新的化脓病灶。,脓毒血症（pyemia）,79,概念：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。没有临床症状但经常会间歇排出病菌。该宿主称为带菌者。如伤寒、白喉等病后常可出现带菌状态。,（三）带菌状态,80,玛丽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才能，于是转行当厨师，拿到比做女佣高出很多的薪水。玛丽对自己的处境非常满意。1906年夏天，纽约的银行家华伦带着全家去长岛消夏，雇玛丽做厨师。8月底，华伦的一个女儿最先感染了伤寒。接着，华伦夫人、两个女佣、园丁和另一个女儿相继感染。他们消夏的房子住了11个人，有6个人患病。房主深为焦虑，他想方设法找到了有处理伤寒疫情经验的工程专家索柏。索柏将目标锁定在玛丽身上。他详细调查了玛丽此前7年的工作经历，发现7年中玛丽换过7个工作地点，而每个工作地点都暴发过伤寒病，累计共有22个病例，其中1例死亡。索柏设法得到玛丽的血液、粪便样本，以验证自己的推断。玛丽当时反应激烈，因为在她那个年代，“健康带菌者”还是一个闻所未闻的概念，她自己身体棒棒的，说她把伤寒传染给了别人，简直就是对她的侮辱。后来，索柏试图通过地方卫生官员说服玛丽，没想到，这更惹恼了这个倔脾气的爱尔兰裔女人，她将他们骂出门外，宣布他们是“不受欢迎的人”。,81,最后，当地的卫生官员带着一辆救护车和5名警察找上门。这一次，玛丽又动用了大杈子。在众人躲闪之际，玛丽突然跑了。警察后来在壁橱里找到了她，5名警察把她抬进救护车送往医院。一路上的情景就像“笼子里关了头愤怒的狮子”。医院检验结果证实了索柏的怀疑。玛丽被送入纽约附近一个名为“北边兄弟”的小岛上的传染病房。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。这一段公案就此了结。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”。据说玛丽因为认定自己不是传染源才重新去做厨师的，毕竟做厨师挣的钱要多得多。但无论如何，公众对玛丽的同情心这次却消失了。玛丽渐渐了解了一些传染病的知识，积极配合医院的工作，甚至成了医院实验室的义工。1932年，玛丽患中风半身不遂，6年后去世。,82,第五节医院感染,83,又称医院内感染（nosocomialinfection）或医院获得性感染（hospitalacquiredinfection）包括：患者在住院期间发生的感染患者在医院获得而在出院后发生的感染患者入院时已发生的直接与前次住院有关的感染医院工作人员在医院内获得的感染,医院感染（hospitalinfection）,84,感染的地点必须在医院内。感染发生的时间界限指患者在医院期间和出院后不久出现的感染。感染来源以内源性感染为主，病原菌主要是机会致病性微生物。感染的对象为是在医院内活动的人群。传播方式与途径以密切接触为主。分离的病原菌多为耐药菌株。,医院感染的基本特点,85,一、医院感染的分类,按微生物来源分类1、内源性医院感染：患者在医院内由于某种原因使自身寄居的正常菌群转变为机会性致病菌大量繁殖而导致的感染。2、外源性医院感染：患者遭受医院内非自身存在的微生物侵袭而发生的感染。交叉感染环境感染,86,二、医院感染的微生态特征,87,主要为机会致病性微生物常具有耐药性常发生种类的变迁