细菌的感染与免疫

第六章 细菌的感染与免疫Q10355791388:8019/pub/yjsjy/dsdw/10955.htm,基 本 概 念,感染：细菌在宿主体内的生长繁殖过程中与宿主相互作用并导致不同程度的病理变化的过程，是细菌与宿主在个体、细胞和分子水平的多层面相互作用的生物学现象。致病菌/病原菌 (能引起宿主感染）非致病菌/非病原菌 (不能引起宿主感染）机会致病菌/条件致病菌 （某些条件可以致病）,宿主抗感染免疫,免疫逃逸,（免疫防御）,第一节 正常菌群与机会致病菌,一、正常菌群,正常人的体表和与外界相通的眼结膜、口腔、鼻咽、肠道、泌尿生殖道等腔道黏膜中的不同种类和数量的对人体无害而有益的微生物称为正常微生物群，也称为正常菌群。,（一）正常菌群的生理作用,生物拮抗生物屏障和占位性保护作用，妨碍致病菌定植产生有害代谢产物：酸性代谢产物、H2O2 、细菌素、抗生素营养竞争营养作用：氮的利用，糖的代谢，维生素合成免疫作用：作为抗原促进免疫器官发育刺激免疫系统发生免疫应答,抗衰老作用：过氧化物歧化酶SOD抗氧化损伤抗肿瘤作用：产生多种酶将致癌物或前致癌物转化为无害物质激活巨噬细胞、NK细胞等抑制肿瘤,（二） 微生态平衡与失调,医学微生态学：人体表面和外界相通腔道黏膜表面的微生物与微生物、微生物与人体、微生物和人体与外界环境之间相互依存相互制约的关系微生态平衡：正常菌群种类和数量处于常态，正常菌群与外界环境之间相互依赖相互制约处于动态过程中，不引起疾病微生态失调：宿主（免疫、营养及代谢等） 、正常菌群（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衡菌群失调症：种群改变和种群数量比例大幅度变化导致疾病,二、机会致病菌 有些细菌在正常情况下并不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病。致病条件寄居部位的改变：肠道到泌尿道 宿主免疫功能低下菌群失调：种群改变和种群数量比例大幅度变化 致病，引起二重感染或重叠感染。,致病性：细菌对宿主感染致病的能力。（质）毒力：细菌致病性的强弱程度。（量）半数致死量（LD50）：半数动物死亡的微生物数量和毒素剂量半数感染量（ID50）：半数细胞感染的微生物数量和毒素剂量,第二节 细菌的致病机制,细菌的毒力因子：侵袭力：病原菌突破宿主皮肤、黏膜生理屏障等免疫防御机制，进入机体定居、繁殖和扩散的能力。荚膜、黏附素侵袭性蛋白和酶、生物被膜毒素：损害宿主组织器官并引起生理功能紊乱的大分子成分。,一、细菌的毒力,体内诱生抗原: 只有在细菌侵入宿主体内才诱导表达的基因表达的产物超抗原：葡萄球菌肠毒素免疫病理损伤：长期反复感染引起的III型和IV型超敏反应,（一）侵袭力 黏附与定植(形成微菌落和细菌生物被膜）,侵入（侵入非吞噬细胞）,繁殖与扩散,局部扩散全身扩散,1、黏附素介导细菌的黏附作用；菌毛黏附素和非菌毛黏附素；黏附素和宿主细胞表面黏附受体特异结合；细菌的黏附作用与致病性密切相关。2、荚膜粘附作用抗吞噬 抗体液中杀菌物质的损伤,3、侵袭性物质侵袭素：介导细菌侵入邻近黏膜上皮细胞侵袭性酶类：血浆凝固酶、透明质酸酶、IgA蛋白酶4、 细菌生物被膜是细菌附着在有生命或无生命的物体表面，由细菌及其所分泌的胞外多聚物共同组成的呈膜状的细菌群体。是细菌的保护性生存方式；阻挡抗生素的渗入和免疫系统的杀伤作用；便于耐药基因和毒力基因的传递。,（二）毒素（toxin）,外毒素（exotoxin） 多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。内毒素（endotoxin） 革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，菌体死亡崩解后才释放出来。,1、外毒素的性质蛋白质：A-B毒素A亚单位-毒性亚单位B亚单位-结合亚单位,毒性强，且对组织器官有高度选择性对理化因素不稳定，一般不耐热抗原性强可用人工化学方法脱去毒性类毒素（0.4%甲醛处理外毒素）-人工主动免疫抗毒素（类毒素抗体）-人工被动免疫种类：神经毒素：引起神经传导功能紊乱细胞毒素：抑制蛋白质合成，损伤细胞膜肠毒素：作用于肠上皮细胞，引起肠道功能紊乱,2、内毒素的性质仅存在于G-菌细胞壁；化学性质为LPS；理化性质稳定，耐热，耐化学试剂；毒性作用相对较弱，无组织选择性；抗原性较弱，不能脱毒成类毒素。,致发热反应：内毒素作用于巨噬细胞等内皮细胞等，使之产生IL-1，IL-6和TNF-等细胞因子（内源性致热源），作用于下丘脑体温调节中枢，导致产热增加、微血管扩张，炎症反应引起白细胞数量变化：初期使血液中白细胞减少，数小时后数量增加内毒素血症与内毒素休克,内毒素引起的主要病理生理反应,内毒素病理反应,发热,发热,肝脏,血糖降低,凝血,血管通透性增加,血压降低,休克,内毒素与外毒素的比较,第三节 宿主的免疫防御机制,非特异性免疫,屏障结构,吞噬细胞,体液因素,皮肤粘膜,血脑屏障,胎盘屏障,补体,溶菌酶,防御素,特异性免疫,体液免疫,细胞免疫,机械阻挡 分泌杀菌物质正常菌群拮抗作用,1. 抑制细菌黏附2. 调理吞噬3. 中和外毒素4. 溶菌5. ADCC,1. CTL2. Th1细胞,趋化黏附吞入杀灭与消化结局,一、抗胞外菌感染的免疫胞外菌指寄生在宿主细胞外的组织间隙和血液、淋巴液、组织液等体液中的细菌。大多数病原菌属胞外菌，可产生毒素、侵袭性酶以及引起局部化脓性炎症。免疫机制：以体液免疫为主目的：杀灭细菌，中和毒素,抗细菌感染免疫的特点,抗胞外菌免疫机制吞噬细胞的吞噬作用抗体和补体的作用 阻止细菌黏附调理吞噬激活补体溶菌中和细菌外毒素细胞免疫Th2细胞为主,二、抗胞内菌感染的免疫,胞内菌寄生在细胞内的细菌兼性胞内菌、专性胞内菌特点：毒性低、常导致慢性感染及免疫病理损伤免疫机制：以细胞免疫为主目的：杀灭细胞内细菌,抗胞内菌免疫机制吞噬作用不完全吞噬：特异性细胞免疫产生之前易形成完全吞噬：细胞因子产生后发挥调理吞噬作用 细胞免疫：CD4+Th1产生多种细胞因子CTL直接杀伤感染细胞 局部黏膜免疫： SIgA阻止细菌黏附细胞，使其不能侵入细胞内。,第四节 感染的发生与发展,一、感染源与传播（一）感染源外源性感染：病原菌来源于宿主体外 传染源患者带菌者（重要传染源）恢复期传染病患者（仍排菌）携带有某些致病菌的健康人（隐性感染者） 病畜和带菌动物 - 人畜共患病内源性感染：病原菌来源于宿主体内或体表大多为正常菌群某些曾感染过而潜伏下来的致病菌,（二）传播途径（外源性感染）,呼吸道：局部感染、全身感染 消化道：局部感染、全身感染 皮肤创伤 节肢动物媒介性传播：STD多途径感染,致病菌的毒力,致病菌侵入宿主的数量,致病菌侵入门户与部位,侵袭力,毒 素,二、感染的发生与转归,细菌因素,机体免疫状态,社会和环境因素,感染发生的因素,三、细菌性感染的类型,隐性感染/亚临床感染 概念：当入侵病原菌的毒力较弱，数量较少，同时机体的免疫防御功能正常或相对较强时，细菌感染没有对机体造成较大的损害，不出现明显临床症状。特点：维持机体免疫力 重要传染源,显性感染 病原菌毒力强、数量多且宿主机体免疫功能相对较弱，感染造成的病理损伤使宿主出现临床症状或体征。带菌状态 致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失，在体内继续存留一定时间，与机体免疫力处于相对平衡状态。,急性感染（acute infection）起病急，病程短，病愈后病原体被清除多为胞外菌引起 慢性感染（chronic infection）病程发展缓慢，病程长，病原体长期存在多为胞内菌引起局部感染（local/limited infection）全身感染（generalized/systemic infection）,显 性 感 染,全身性细菌感染毒血症（toxemia）致病菌只在机体局部生长繁殖，病菌不进入血液循环，但其产生的外毒素入血，损害特定的组织器官，引起特殊的毒性症状。例如白喉、破伤风等。内毒素血症（endotoxemia）G-菌侵入血流并在其中大量繁殖，崩解后释放大量内毒素；局部病灶内大量G-菌死亡，释放内毒素入血。,菌血症（bacteremia） 致病菌由局部侵入血液，在血液中极少量生繁殖，而是短暂的一过性通过血液循环到达体内适宜部位，再进行繁殖而致病。败血症（septicemia） 致病菌侵入血液并在其中大量繁殖，产生毒性代谢产物，引起全身性中毒症状。脓毒血症（pyemia） 化脓性病菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至机体其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。,第五节 医院感染,患者在住院期间发生的感染和在医院内获得而在出院后发生的感染，或患者入院时已发生的直接与前次住院有关的感染。基本特点：感染发生地点必须在医院内；感染来源以内源性感染为主；感染对象是在医院内活动的人群，但主要为住院患者，传播方式已密切接触为主；分离的病原菌多为耐药菌株。,医院感染的分类内源性医院感染/自身感染自身的正常菌群或潜伏的致病性微生物大量繁殖而导致的感染。外源性医院感染交叉感染：患者之间、患者与医护人员之间环境感染：污染的医护用品、诊疗器械或空气,医院感染的微生物特点：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适应性强,医院感染的流行病学特征传染源：病人、病原携带者、环境传染贮源、动物传染源传播途径：接触、空气、媒介物、昆虫易感者,医院感染的危险因素易感对象：年龄基础疾病：免疫功能缺陷或紊乱的原发病或基础疾病导致免疫力下降 诊疗技术及侵入性检查与治疗器官移植血液透析，腹膜透析侵入性检查：支气管镜、膀胱镜、胃镜等侵入性治疗：气管切口或气管插管，导