医学微生物学细菌的感染与免疫

第三章 细菌的感染与免疫,不能造成宿主感染的,细菌突破宿主防御机能,侵入机体生长繁殖、释放毒性物质引起不同程度的病理过程,能使宿主致病的,非致病菌,条件致病菌,感染,一定条件下可以致病,致病菌,概 述,一、正常菌群(normal flora) :,第一节 正常菌群与机会致病菌,1、概念：,- 分布于正常人体体表及与外界相通的腔道- 不同种类和数量- 免疫功能正常时，对人体有益无害,肠道的正常菌群,健康青年粪便涂片,健康壮年粪便涂片,健康中年粪便涂片,人体常见的正常菌群,鼻咽腔 葡萄球菌、甲，丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等,外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌,表皮葡萄球菌 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,肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌，双歧杆菌等,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,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,人体内正常菌群的分布,眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌,尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌,2、正常菌群的生理作用:,1）生物拮抗：,生物屏障作用 微菌落及生物膜的屏障及 占位性保护，产生了定植抗力,营养竞争作用,机制,化学屏障作用 生物酶及活性肽的杀菌； 抗生素与细菌素的作用；,- 影响人体物质代谢、营养转化与合成- 主要表现在氮的利用、糖的代谢及维 生素的合成,2）营养作用：,3）免疫作用：, 增强非特异性免疫力 过路菌和外籍菌对免疫器官的刺激,5）抑瘤作用：,- 机 制,降解肠道中的前致癌物质激活巨噬细胞，提高其吞噬能力,- 双歧杆菌、乳杆菌有此作用。,4）抗衰老作用：,产生SOD 消除氧自由基的毒性,1、概念,包括来自机体的正常微生物和潜伏的致病菌，及来自外界的非致病菌和潜在致病菌,二、机会致病菌（opportunistic pathogen）,- 一定条件下才具有致病能力的细菌,细菌中以革兰阴性杆菌居多，尤以大肠埃,希菌、克雷伯菌属、假单胞菌属最常见。,真菌中以白假丝酵母菌最常见。也可见,曲霉菌和毛霉菌感染。,2、常见的机会性致病菌,1、寄居部位的改变2、免疫功能下降3、菌群失调,3、机会致病菌的感染条件,菌群失调及菌群失调症,- 正常菌群中各种细菌数量比例发生大幅度改变,由此出现的不平衡状态，常导致二重感染的出现,二重感染,- 长期使用抗菌药物治疗原有感染过程中出现 的一种新感染,1、微生态平衡,- 正常微生物群与宿主生态环境的动态 生理性组合,- 平衡的评判应多方面综合考虑,三、微生态平衡与失调,1）微生物方面,定位：存在的生态环境,定性：种类，相对稳定,定量：总菌数和各菌落成员的活菌数,定主：原籍宿主,2）宿主方面,参考人体不同发育阶段和生理功能的变化,2、微生态失调,生理组合 病理组合,- 包括菌群失调和定位转移,- 诱发因素主要有,- 使用抗生素- 正常菌群寄居部位改变- 同位素及其他,3、微生态调整,1）保护生态环境,保护宏观生态环境,保护微观生态环境,消除病理状态缓解异常的解剖结构,2）增强机体免疫力,改善机体的营养状况科学地应用免疫调节剂，提高机体免疫能力适当地体育锻炼,3）合理使用抗生素,适 量 有 针 对 性药敏实验 尽量保护厌氧菌,4）微生态调节剂的应用,益生菌 - 正常微生物的优势菌群 主要有乳杆菌、双歧杆菌、肠球菌等,益生元 - 促进正常微生物群生长繁殖的物质 主要为一些新型寡聚糖,制剂名称 制剂菌种名称表明飞，新表明飞 乳酸杆菌、嗜乳酸杆菌促菌生 ，乳康生 蜡样芽孢杆菌回春生（丽珠肠乐） 双歧杆菌抑菌生 枯草杆菌降脂生 肠球菌整肠生 地衣芽孢杆菌妈咪爱散剂 多维乳酸菌米雅BM颗粒剂 酪酸菌培菲康 双歧杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌金双歧片 长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌等,临床常用微生态调节剂,第二节 感染的发生与发展,一、感染的来源与传播,外源性感染(exogenous infection)内源性感染(endogenous infection),1、感染的来源,2、感染的传播方式,水平传播 (horizontal transmission)垂直传播(vertical transmission),3、感染的传播途径,呼吸道;,消化道;,皮 肤;,血 液;,性接触;,节肢动物为媒介,二、感染的类型,1、隐性感染(inapparenent infection),2、显性感染(apparent infection),急性感染慢性感染,局部感染全身感染,3、带菌状态,主要见于伤寒杆菌、白喉杆菌感染后,全身性细菌感染,1、菌血症(bacteremia)2、毒血症 (toxemia) 3、内毒素毒血症(endotoxemia)4、败血症(septicemia)5、脓毒血症(pyemia),致病性是指细菌能引起疾病的性能 细菌 机体致病性 毒力 侵袭力 细菌表面结构 （LD50 侵袭性酶 ID50） 毒素 外毒素 内毒素 数量 侵入门户,致病性免 疫,第三节 细菌的致病机制,细菌的毒力,一、侵袭力,致病菌突破宿主防御机能进入机体并在体内定植、生长繁殖并向周围扩散的能力,1、粘附素 菌毛 非菌毛粘附素LTA、胞外多糖、荚膜多糖等,粘附机制,- 机制多样化,- 细菌配体与宿主细胞受体间的相互结合是关键,- 这种配体与受体结合多具有组织趋向性,粘附现象：,游走细胞（planktonic）微菌落 (microcolony)细菌生物膜(biofilm),形成微菌落和生物被膜是细菌抵抗不利环境，营造合适的微生境（niche），以利于生存的一种粘附定植式群体生存方式。,Microcolony,微菌落（microcolony）： 细菌通过表面的黏附结构使细菌黏连在一起，形成的肉眼看不到的细菌集落。,生物被膜（bacterial biofilm）： 被自身分泌的含水多聚基质包裹，并附着于惰性或活性表面的细菌细胞组成的结构群体。,抵抗免疫细胞、免疫分子及药物的攻击 可克服液态流的冲击而持续生存 通过接合机制快速传递耐药基因 与许多慢性、难治性感染及医院内感染密切相关。,微菌落和生物被膜的作用：,2、抗吞噬,- 荚膜及微荚膜等具有抗吞噬作用,- 血浆凝固酶,3、侵袭性物质,- 侵袭基因编码产生的侵袭素蛋白，能介导细菌 侵入邻近上皮细胞,- 侵袭性酶在扩散中发挥主要作用 如：透明质酸酶、链激酶、链道酶等,- 整合素与细胞骨架，连接细胞内外环境, 通过信号传递，利于细菌入侵、存活及扩散,4、细菌的生物被膜,二、毒素,1.外毒素（exotoxin),细菌生长繁殖过程中产生并分泌到菌体外的毒性物质,来源：主要为G菌、少数G-,化学成份：蛋白质(不耐热、抗原性强抗毒素),作用特点：,(1)毒性强(2)作用有高度的组织选择性(3)0.3-0.4%甲醛处理后，外毒素可被 脱去毒性，保留抗原性而成为类毒素,结 构：,两个亚单位构成,A亚单位（毒性中心） B亚单位（结合亚单位）,外毒素的编码基因：,染色体；,质粒；,前噬菌体；,外毒素的分类：,神经毒素(neurotoxins),直接损伤神经组织，引起神经传导功能紊乱,细胞毒素(cytotoxins), 直接损伤宿主细胞，包括抑制蛋白质合成、 损伤细胞膜等,肠 毒 素(enterotoxins), 作用于肠上皮细胞，引起功能紊乱, 据破膜机制分为成孔毒素和磷脂酶类两类,2.内毒素(endotoxin),G-菌细胞壁的固有成份，细菌死亡崩解时大量释放出,化学成份：脂多糖（LPS）、耐热,作用特点:,（1）毒性相对较弱（2）毒性广泛、无组织选择性（3）不能被甲醛脱毒为类毒素,LPS结构,类脂A,- 主要毒性成份,非特异多糖,- 具属特异性,特异多糖,- 具种特异性,生物学活性：,（1）发热反应：极敏感（2）白细胞反应（3）低血压、内毒素休克（4）弥漫性血管内凝血（DIC）（5）免疫调节,内毒素的致病机制,内毒素与外毒素的比较,细菌入侵的数量,与细菌的毒力成反比例,毒力越强，引起感染所需的菌量越小毒力越弱，引起感染所需的菌量越大,细菌入侵的部位,各种致病菌有其特定的侵入部位,与致病菌需要特定的生长繁殖微环境有关,机体内存在完善的免疫系统,包括:,免疫器官:骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结、扁桃体等,免疫细胞：淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞 肥大细胞、血小板等,第四节 抗细菌免疫,免疫分子:补体、免疫球蛋白、细胞因子等,anti-infection immunity 是宿主与病原体长期相互作用所形成的免疫防御功能。,天然免疫（innate immunity),获得性免疫(adaptive immunity),大吞噬细胞,小吞噬细胞,屏障机构,吞噬细胞,一、非特异性/天然免疫,皮肤与粘膜屏障,血脑屏障,胎盘屏障,体液因素,补体,溶菌酶,防御素,机体各部位的天然免疫成分,细胞核,Macrophage Attacking E.coli (SEM x8,800),吞噬细胞的吞噬过程,细胞核,吞噬的过程,趋 化,粘 附,吞 噬,杀灭与消化,吞噬的机制,1、依氧杀菌系统,ROI和RNI依赖机制,MPO等介导的杀菌机制,2、非依氧杀菌系统,由溶菌酶、酸性环境、杀菌蛋白等直接作用。,吞噬的结果,完全吞噬,不全吞噬,损伤组织细胞,正常体液与组织中的抗菌物质,细胞免疫,体液免疫,二、特异性/获得性免疫,抑制病原体粘附，调理吞噬作用中和细菌外毒素，抗体和补体的联合溶菌作用抗体依赖细胞介导的细胞毒作用,CTL：特异性直接杀伤靶细胞，受MHC限制。Th1细胞：分泌细胞因子，诱导产生细胞免疫 迟发超敏反应，抗胞内菌感染。,黏膜免疫,Adaptive Immunity,三、抗细菌感染免疫的特点,第五节 医院感染,一、概念,- 病人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- 医院工作人员在医院内获得的感染也属 该范畴,二、分类,1、内源性感染,2、外源性感染,交叉感染,环境感染,- 明确规定感染对象、感染地点及时间界限- 感染的病原体主要为机会致病性微生物- 感染的来源以内源性感染为主- 传播方式与途径以接触为主- 病原体常为耐药菌株，治疗比较麻烦,三、基本特点,四、微生态特征,- 主要为机会致病微生物- 常具有耐药性- 常发生种类的变迁- 适宜性强,1、微生物的特点,2、常见微生物,见书p88表7-6,五、危险因素,1、易感对象,1）年龄因素,- 老年人和婴幼儿易发生,2）基础疾病,基础疾病免疫功能缺陷或免疫功能紊乱 医院内感染,2、诊疗技术和侵入性检查与治疗,1）诊疗技术,器官移植血液透析或腹膜透析,2）侵入性检查与治疗,3）损害免疫系统的因素：,4）其他因素：, 放疗、化疗、激素的应用等, 抗