医学微生物学 教案

医学微生物学 教案 医学微生物学（卫生部规划教材第6版周正任主编）电子教案第一章绪论第一节微生物与病原微生物微生物（micro-organism）:存在于自然界中，个体微小，结构简单，肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。 病原微生物（pathogenic microorganisms）:能够引起人类和动植物发生疾病的微生物。 微生物的三种类型1非细胞型微生物(acellular microbe)仅由核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成。 如病毒（virus）2原核细胞型微生物（prokaryotic microbe）有细胞壁、细胞膜、原始的核质。 包括细菌(Bacterium)衣原体(Chlamydia)支原体(Mycoplasma)立克次体(Rickettsia)螺旋体(Spirochete)放线菌(Actinomycete)3真核细胞型微生物(eukaryotic microbe)有典型的细胞核（核膜、核仁），细胞质中细胞器完整。 如真菌(fungus)微生物与人类的关系益参与自然界中C、N、S等元素的循环。 农业方面杀虫、造肥、固氮?工业方面食品发酵、石油脱蜡?医药方面制药、正常菌群?害引起人类及动植物病害导致工业产品、农副产品和生活用品的腐烂和霉烂第二节医学微生物学 一、医学微生物学(microbiology)研究对象病原微生物 二、医学微生物学发展史1实验微生物学时期-Leeuwenhoek-自制显微镜发现微生物Pasteur-巴氏消毒法，炭疽、狂犬疫苗Koch-分离细菌，郭霍法则Iwanovsky-烟草花叶病毒Fleming-青霉素Jenner-牛痘预防天花Fleming，Florey-青霉素2.现代微生物学时期 （1）新病原微生物的发现:朊粒，军团菌，幽门螺杆菌，人类免疫缺陷病毒，疯牛病，埃博拉病毒，冠状病毒，禽流感H5N1 （2）病原微生物致病性的认识内源性感染，细菌耐药性，分子水平上的致病机制的研究? （3）病原微生物学诊断技术快速、准确、简易ELISA，PCR? （4）病原微生物的防治措施新型疫苗的研制:基因工程疫苗，核酸疫苗?（于修平）第一篇微生物学的基本原理第二章微生物的生物学性状第一节细菌（bacterium） 一、细菌的大小与形态1.细菌的大小-观察仪器光学显微镜，测量单位微米(m)球菌(cous)2.细菌的形态-杆菌(bacillus)螺形菌(spiral bacterium) 二、细菌的基本结构细菌的基本结构指细菌都具有的结构。 包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。 （一）细胞壁(cell wall)-位于细菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围，组成较复杂，并随不同细菌而异。 根据细胞壁的不同可用革兰氏染色法可将细菌分为两大类革兰氏阳性菌（G+）革兰氏阴性菌（G-）1革兰氏阳性菌的细胞壁组分 (1).肽聚糖（peptidoglycan）-多聚糖，是细菌细胞壁中的主要成分，为原核细胞所特有。 组成G+菌肽聚糖由三部分组成聚糖骨架-N-乙酰葡糖胺(N-acetylglucosamine,G)，N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid,M)四肽侧链-L-丙氨酸、D-谷氨酸、L-赖氨酸、D-丙氨酸五肽交联桥-5个甘氨酸特点G+菌细胞壁中肽聚糖含量多（1550层），三维立体结构。 溶菌酶（lysozyme）的作用靶点切断N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的-1，4键的分子连接，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。 青霉素（penicillin）的作用靶点干扰甘氨酸交联桥与四肽侧链上的D-丙氨酸之间的连接，使细菌不能合成完整的细胞壁，导致细菌死亡。 (2).磷壁酸（teichoic acid）-G+菌细胞壁还含有大量磷壁酸，是G+菌的重要表面抗原，且与细菌的致病性有关。 多个磷壁酸分子组成长链穿插于肽聚糖层中，分为壁磷壁酸-通过磷脂与肽聚糖上的胞壁酸共价结合膜磷壁酸-与细胞膜外层上的糖脂共价结合 (3).蛋白质某些革兰氏阳性菌表面尚有一些特殊的表面蛋白质；如金黄色葡萄球菌-A蛋白（SPA）;A组链球菌-M蛋白2.革兰氏阴性菌细胞壁组分 (1).肽聚糖-由聚糖骨架和四肽侧链组成（无五肽交联桥）。 含量少，仅有12层。 (2).外膜-是革兰氏阴性菌细胞壁的主要结构，由脂蛋白、脂质双层和脂多糖组成。 脂蛋白-外膜蛋白（out membraneprotein OMP）；孔蛋白小分子通道脂质双层-磷脂双层脂多糖(lipopolysaharide LPS)-即革兰氏阴性菌的内毒素，由3部分组成.脂质A（Lipid A）糖磷脂。 是细菌内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，无种属特异性。 .核心多糖(core polysaharide)位于脂质A的外层，有种属特异性。 .特异多糖(specific polysaharide)由数个至数十个低聚糖重复单位组成的多糖链。 具有种特异性。 是革兰阴性菌的菌体抗原（O抗原）。 3.细胞壁的功能:维持菌体形态；抵抗渗透压的影响；参与细菌体内外的物质交换；具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答；粘附宿主细胞，与细菌致病性有关。 4.细菌细胞壁缺陷型-细菌的L型（L formedbacteria）细菌的L型细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的作用被破坏或合成被抑制后，在高渗环境下，仍可生存的细菌。 革兰氏阳性菌原生质体；革兰氏阴性菌原生质球 (1)细菌L型的成因溶菌酶，溶葡萄球菌素，青霉素，胆汁，抗体，补体等。 (2)细菌L型的形态大小不一，高度多形性。 革兰氏染色阴性。 (3)细菌L型的培养高渗、低琼脂含血清培养基、生长缓慢；油煎蛋样细小菌落； (4)细菌L型的致病性临床上引起慢性感染，但常规细菌学检查结果阴性。 （二）、细胞膜（cell membrane1功能参与细菌物质转运，生物合成，分泌、呼吸等生物学作用。 2.中介体（mesosome）部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物。 功能扩大细胞膜面积；增加酶的含量和能量的产生。 （三）、细胞质（cytoplasm）内含核糖体、质粒、胞质颗粒等许多重要结构。 1.核糖体（ribosome）:细菌合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个。 细菌核糖体沉降系数为70S（30S+50S），与真核细胞80S核糖体不同抗生素的作用位点.2.质粒（plasmid）染色体外的遗传质，存在于细菌细胞质中。 为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状-如菌毛;细菌素;毒素;耐药性.等。 3.胞质颗粒:异染颗粒（metachromatic granule）与细菌鉴别有关（四）、核质（nuclear material）:由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成的松散网状结构。 集中于细胞质的某一区域。 无核膜、核仁和有丝分裂器。 是细菌的遗传物质 三、细菌的特殊结构某些细菌具有。 （一）、荚膜（capsule）-细菌代谢过程中分泌在细胞壁外的一层粘液性物质，能牢固地与细胞壁结合，厚度约0.2m，边缘明显。 微荚膜(microcapsule)-厚度0.2m者。 粘液层(slime layer)-边界不明显且易被洗脱者。 1.荚膜的化学组成多糖；多肽；透明质酸。 2.荚膜的形成在人和动物的体内或营养丰富的培养基中易形成。 在普通培养基上或连续传代则易消失。 3.荚膜的功能与细菌致病性有关 (1)抗吞噬作用；有荚膜的细菌毒力强 (2)粘附作用；使细菌相互粘附，增强细菌致病性 (3)抗有害物质的损伤作用抵抗体内抗体、药物等对细菌的作用。 （二）、鞭毛(flagellum)-某些细菌表面附着的细长呈波状弯曲的丝状物。 根据鞭毛的数量、位置可将鞭毛菌分成四类:单毛菌；双毛菌；从毛菌；周毛菌。 1鞭毛的化学组成蛋白质2鞭毛的功能 (1)运动器官有鞭毛的细菌在液体环境中能自由的运动。 (2)具抗原性H抗原，有特异性，对细菌的鉴别、分型有一定的意义。 (2)致病性有些细菌的鞭毛与致病性有关。 如:霍乱弧菌（三）、菌毛（pilus）-许多G-菌和少数G+菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物（仅在电镜下可见）。 与细菌的运动无关。 1.菌毛的化学组成蛋白质2.菌毛的种类普通菌毛（ordinary pilus）性菌毛（sex pilus）3.菌毛的功能普通菌毛-粘附作用与细菌的致病性密切相关。 如大肠埃希氏菌的I型菌毛；肠产毒型大肠杆菌的定植因子（CFA/I）性菌毛-在细菌间传递遗传物质。 （四）、芽孢(endospore/spore)-某些细菌在一定环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式。 产生芽孢的细菌都是G+菌。 不同细菌的芽孢形态、大小、位置有所差异，是鉴别细菌的指标之一。 1.芽孢的结构具多层膜结构2.芽孢的形成与发芽 (1)芽孢的形成-细菌形成芽孢的能力是由菌体内的芽孢基因决定的。 芽孢一般只在动物体外才形成。 营养缺乏时易形成。 (2)芽孢的发芽-当环境适宜时，一个芽孢发育形成一个细菌的繁殖体。 3.芽孢的功能芽孢对热、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。 细菌繁殖体80水中迅速死亡。 细菌芽孢100沸水中，可存活数小时。 被炭疽杆菌芽孢污染的草原，传染性可保持2030年。 杀死芽孢高压蒸气灭菌。 4.细菌芽孢抵抗力强的原因芽孢含水量少，蛋白质受热后不易变性；芽孢具有多层致密的厚膜，理化因素不易进入；芽孢的核心和皮质中含有吡啶二羧酸，DAP与Ca2+结合生成的盐能提高芽孢中各酶的热稳定性。 四、细菌的理化性状与新陈代谢（一）、细菌的能量代谢发酵以有机物为受氢体的生物氧化过程。 呼吸以无机物为受氢体的生物氧化过程。 需氧呼吸以分子氧为受氢体；厌氧呼吸以其他无机物为受氢体。 （二）、细菌的新陈代谢1.分解代谢产物和细菌的生化反应细菌的生化反应-检测细菌对各种基质的代谢作用及代谢产物，借以区别和鉴别细菌种类的生化试验，称为细菌的生化反应。 2.合成代谢产物及其在医学上的意义 （1）热原质（pyrogen）细菌合成的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。 G-菌细胞壁脂多糖；耐高温；121，20min不被破坏；250高温，干烤才能破坏热原质。 蒸馏法可除去热原质。 （2）毒素（toxin）:外毒素-G+菌、少数G-菌产生的、释放到菌体外的蛋白质。 重要的致病物质。 内毒素-G-菌细胞壁脂多糖，菌体死亡崩解后游离出来。 重要的致病物质。 （3）色素有助于鉴别细菌；水溶性色素；脂溶性色素。 （4）抗生素某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。 多由放线菌和真菌产生。 （5）细菌素(bactericin)某些细菌产生的具有抗菌作用的蛋白质。 仅对亲缘关系近的细菌有杀伤作用。 （6）维生素细菌能合成某些维生素除供自身需用外，还能分泌至周围环境中.维生素B,K. 五、细菌的生长繁殖与培养1.细菌生长的环境因素 (1)营养物质营养物质充足，比例合适。 (2)氢离子浓度（pH）pH7.27.6 (3)温度37 (4)气体不同的细菌对气体的需求有所差异。 专性需氧菌具有完善的呼吸系统，需要氧分子作为受氢体以完成需氧呼吸，仅能在有氧的环境下生存。 如结核杆菌。 微需氧菌在低氧压（56）生长最好，氧压大于10对其有抑制作用。 如幽门螺杆菌。 兼性厌氧菌兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能，在有氧或无氧环境中都能生长，但以有氧时生长较好。 大多数的病原菌。 专性厌氧菌缺乏完善的呼吸酶系统，只能在无氧环境中进行发酵。 如破伤风杆菌。 专性厌氧菌厌氧生长的机制:a.缺乏氧化还原电势（Eh）高的呼吸酶-细胞色素和细胞色素氧化酶只能在120mV以下的Eh时生长。 b.缺乏分解有毒氧基团的酶-超氧化物歧化酶(SOD)，触酶或过氧化物酶。 2.生长方式与速度 (1).细菌个体的生长繁殖繁殖方式二分裂繁殖，无性繁殖。 繁殖速度2030min/代代时-细菌分裂、数量倍增所需要的时间。 （2）.细菌群体的生长繁殖细菌生长曲线迟缓期细菌的适应阶段。 该期菌体增大，代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少。 对数期生长迅速，菌数急剧上升，细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型。 稳定期细菌繁殖速度减慢，死菌数逐渐增加。 细菌的形态、染色性、生理性状有所改变。 生成芽孢、外毒素、抗生素等代谢产物。 衰亡期死菌数活菌数，细菌形态显著改变，生理代谢活动趋于停滞。 第二节病毒病毒(virus)是一类形体微小，结构简单、只含有一种类型的核酸、专性活细胞寄生、以复制方式繁殖的非细胞型微生物。 病毒体（virion）指完整的、成熟的病毒颗粒。 是细胞外的结构形式，具有典型的形态结构，并有感染性。 一、病毒的大小与形态1.病毒的大小-观察仪器电子显微镜。 测量单位纳米（nm）；病毒的大小介于:20300nm之间;能通过细菌滤器；离心沉降510万转/分。 2.病毒的形态多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。 二、病毒的结构和化学组成及功能1.核心(core):DNA或RNA*DNA:dsDNA:环状(如HBV,HPV)或线状(如疱疹病毒,腺病毒)ssDNA:小DNA病毒科*RNA:dsRNA:如呼肠病毒(轮状病毒)+ssRNA如小RNA病毒科-ssRNA如粘病毒科等逆转录病毒逆转录病毒科（如人类免疫缺陷病毒HIV）病毒核酸的功能病毒复制决定病毒的特性为病毒复制、遗传变异、致病性的物质基础具有感染性*感染性核酸应用化学方法除去病毒衣壳蛋白后获得的核酸进入宿主细胞后能增殖，有感染性，被称为感染性核酸。 某些病毒的核酸有感染性，如dsDNA病毒，+ssRNA病毒。 2衣壳(capsid)化学组成:蛋白质，由壳微粒组成。 对称形式:二十面体对称、螺旋对称、复合对称。 衣壳的功能保护病毒核酸免受外环境中核酸酶的破坏；参与感染过程与病毒吸附有关具有抗原性可刺激机体产生抗病毒免疫应答3包膜(envelope):化学组成含有双层脂质（宿主细胞）、多糖和蛋白质（由病毒基因编码）。 剌突(Spike)或包膜子粒有些包膜表面有蛋白质性的钉状突起，称为剌突或包膜子粒。 包膜的功能维护病毒体（包膜病毒）的完整性参与感染过程与包膜病毒的吸附有关具有抗原性4非结构蛋白（Non-structural protein）:由病毒基因编码，但不参与病毒体结构的组成。 包括病毒基因组编码的酶类和特殊功能的蛋白如DNA聚合酶,逆转录酶；抑制宿主细胞代谢的蛋白，转化蛋白等。 三、病毒的增殖1.病毒的复制周期从病毒进入细胞开始，经基因组复制到子代病毒的释出，称为一个复制周期。 （1）吸附（adsorption）宿主细胞表面受体病毒表面结构蛋白两者的特异结合宿主细胞表面受体是影响病毒宿主特异性和组织嗜性的主要决定因素。 如流感病毒的表面结构-神经氨酸酶与呼吸道上皮细胞表面的半乳糖-N-乙酰神经氨酸结合。 人类免疫缺陷病毒的表面结构-gp120与淋巴细胞表面的CD4分子结合。 （2）穿入（peration）:病毒吸附在易感细胞表面上后，可通过多种方式进入细胞内。 吞饮-裸露的病毒；如痘类病毒融合-包膜病毒；如流感病毒直接进入-微小病毒；如呼肠孤病毒穿入过程中需一定的温度（2537）及能量供应（细胞中的ATP分解，释放能量）。 （3）脱壳(uncoating)进入易感细胞的病毒体必须脱去衣壳，才能使病毒基因组发挥作用。 不同病毒脱壳的方式各异外壳留在宿主细胞外，如噬菌体。 在宿主细胞溶酶体酶的作用下，衣壳蛋白溶解.如脊髓灰质炎病毒。 在宿主细胞溶酶体酶及病毒特有的脱壳酶的双重作用下，衣壳蛋白才能完全溶解.如痘病毒。 螺旋对称型病毒无需脱去衣壳亦可进行核酸转录。 如流感病毒 （4）生物合成(biosynthesis)生物合成包括合成病毒的核酸、合成病毒的蛋白质。 由于病毒基因组的类型不同，故其病毒基因的转录、蛋白质合成的方式也不同I.双股DNA病毒-多数DNA病毒为dsDNA(如单纯疱疹病毒)。 A.早期合成:在宿主细胞核内的RNA聚合酶作用下，从病毒DNA上转录病毒早期mRNA，翻译合成早期蛋白。 早期蛋白主要包括病毒DNA复制所需要的酶（如DNA聚合酶，脱氧胸腺嘧啶激酶）；及调控蛋白等（抑制细胞代谢，转化蛋白）。 B.核酸复制以亲代DNA为模板，按核酸半保留形式复制子代双股DNA。 DNA复制出现在结构蛋白合成之前。 C.晚期合成以子代DNA为模板，转录晚期mRNA、翻译晚期蛋白。 晚期蛋白主要包括病毒结构蛋白（如衣壳蛋白）。 II.单正链RNA病毒:病毒RNA的硷基序列与mRNA完全相同者，称为正链RNA病毒。 以脊髓灰质炎病毒为例，侵入的RNA直接附着于宿主细胞核糖体上，翻译出大分子蛋白，并迅速被蛋白水解酶降解为结构蛋白和非结构蛋白，如依赖RNA的RNA聚合酶。 在这种酶的作用下，以亲代正链RNA为模板形成互补负链RNA（复制中间型），再从互补的负链复制出多股子代正链RNA。 新的子代正链RNA分子有三种功能 （1）为进一步合成复制中间型起模板作用； （2）继续起mRNA作用翻译病毒蛋白； （3）构成子代病毒RNA。 III.单负链RNA病毒病毒RNA硷基序列与mRNA互补者，称为负链RNA病毒如流感病毒、狂犬病毒等。 病毒体中含有RNA的RNA聚合酶，从侵入的负链RNA转录出正链mRNA，翻译出病毒结构蛋白和酶，同时正链mRNA又可做为模板，在依赖RNA的RNA聚合酶作用下合成子代负链RNA。 IV.反转录病毒（Retrovirus）病毒体含有单股正链RNA、依赖RNA的DNA多聚酶（逆转录酶）和tRNA。 分二个阶段第一阶段，以RNA为模板，在依赖RNA的DNA多聚酶和tRNA引物的作用下，合成负链DNA（即RNADNA），正链RNA被降解，进而以负链DNA为模板形成双股DNA（即DNADNA），转入细胞核内，整合于宿主DNA中，成为前病毒（provirus）。 第二阶段，前病毒DNA转录病毒mRNA，翻译病毒蛋白质。 同样从前病毒DNA转录病毒RNA，在胞浆内装配，以出芽方式释放。 被感染的细胞仍持续分裂将前病毒传递至子代细胞。 (5)组装、成熟和释放(assemble maturationand release)组装-将生物合成的蛋白和核酸装配成子代核衣壳的过程。 病毒种类不同，其装配的部位、方式不同。 DNA病毒的核衣壳在核内装配；RNA病毒的核衣壳在胞质内装配释放-组装完毕的病毒颗粒，以不同方式从宿主细胞中释放出去。 细胞裂解，病毒释放-裸露的病毒病毒出芽，游离于细胞外-包膜病毒某些病毒基因组复制完成后，并不进行组装，而是将其核酸（DNA）整合到宿主染色体中，随宿主染色体一起复制，引起宿主细胞功能的改变。 多见于一些引起肿瘤的病毒。 2.病毒的异常增殖1)顿挫感染(abortive infection)有的细胞缺乏病毒复制所需要的酶、能量以及某些必要成分，因此病毒在其中不能合成自身成分，或不能组装成有感染性的病毒颗粒。 非容纳细胞(non-permissive cell)不能为病毒复制提供相应的酶、能量及必要成分的细胞。 容纳细胞(permissive cell)2)缺陷病毒(defective virus)因病毒基因组不完整或发生基因突变，导致病毒不能复制出完整的子代病毒。 辅助病毒(helper virus)与缺陷病毒同时感染细胞时，能够弥补缺陷病毒的不足，使之复制出完整病毒。 这种有辅助作用的病毒称为辅助病毒3）.干扰现象(interference)当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了另一种病毒的增殖的现象，称为干扰现象。 机制干扰素的产生；吸附干扰；复制干扰 四、理化因素对病毒的影响灭活（incativation）从细胞中释放出来的病毒体，受到物理、化学因素作用后，会失去感染性,不能复制出完整的病毒颗粒。 灭活的病毒仍可保留抗原性、红细胞吸附性、血凝集细胞融合等特性。 理化因素灭活病毒的机制是 （1）破坏有包膜病毒的包膜-冻融或脂溶剂 （2）使病毒蛋白变性-酸、碱、温度 （3）损伤病毒核酸-变性剂、射线1.物理因素 （1）温度多数病毒耐冷不耐热，病毒标本的保存应尽快低温冷冻。 在-70和液氮（-196）中病毒的感染性可保持数月至数年；而在50-6030min，100数秒钟，多数病毒可被灭活。 （2）PH:多数病毒在pH59范围内稳定，强酸、强碱条件下可被灭活。 （3）射线X射线、射线和紫外线都能灭活病毒。 2.化学因素 （1）脂溶剂乙醚、氯仿、去氧胆酸盐、阴离子去污剂等能使包膜病毒的包膜破坏溶解，病毒失去吸附能力而灭活。 （2）化学消毒剂强酸、强碱类消毒剂，酚类、氧化剂、醇类等。 不同病毒对化学消毒剂的敏感性不同。 肝炎病毒对过氧乙酸、次氯酸盐较敏感。 （3）抗生素与中草药现有抗生素对病素无抑制作用；中草药对病毒的增殖有一定的抑制作用。 第三节真菌真菌(fungus)是一大类具有细胞壁和典型细胞核，不含有叶绿素，不分根、茎、叶的真核细胞型微生物。 真菌细胞高度分化，有核膜和核仁，胞质内有完整的细胞器。 一、真菌的形态与结构真菌细胞壁的组成与细菌不同，主要成分为几丁质。 单细胞真菌圆形或椭圆形，比细菌大的多。 如白假丝酵母菌。 多细胞真菌结构由菌丝(hypha)和孢子(spore)组成，大多数的真菌是多细胞真菌。 二、真菌的繁殖与培养1.真菌的繁殖方式-无性繁殖-有性繁殖繁殖体菌丝；孢子2.真菌的培养温度22-28；培养基sarbouraud培养基；pH:4.0-6.0菌落酵母型菌落；类酵母型菌落；丝状菌落。 三、变异性与抵抗力变异性-形态，致病性。 抵抗力温度-601h杀灭真菌化学消毒剂-1%-3%石炭酸，2.5%碘酊等。 对干燥、阳光、紫外线耐受性较强。 对抗生素不敏感。 抗真菌药物灰黄霉素；制霉菌素；二性霉素B；克霉素等（于修平）第三章感染感染(infection)微生物在宿主体内生活时与宿主相互作用并导致不同程度的病理变化的过程。 *病原菌（pathogen）能使宿主致病的细菌。 *非病原菌（nonpathogen）不能造成宿主致病的细菌。 *条件致病菌（conditioned pathogen）正常情况下不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病。 *致病性(pathogenicity):病原微生物能引起感染的能力。 *毒力（virulence）致病菌的致病性强弱程度。 *半数致死量(median lethaldose,LD50)半数感染量(median infectivedose,ID50)在规定时间内，使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染所需要的最小细菌数或毒素量。 第一节细菌性感染 一、细菌的致病机制细菌的致病物质包括两方面侵袭力和毒素。 (一)侵袭力(invasiveness)致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障,进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力。 1.黏附与定植-表面结构荚膜:具有抗吞噬和抗杀菌物质的作用。 粘附素:使细菌粘附在敏感细胞的表面，利于细菌的定植、繁殖。 与细菌的致病性密切相关。 如菌毛；脂磷壁酸等。 2.侵入侵袭素使细菌能够侵入敏感细胞内。 3.繁殖与扩散侵袭性酶利于细菌在组织中扩散；协助细菌抗吞噬。 如血浆凝固酶；透明质酸酶；链激酶；链道酶；胶原酶等。 局部扩散表层扩散；深层扩散全身扩散细菌入血 (二)毒素1.外毒素(exotoxin)由革兰氏阳性菌和部分革兰氏阴性菌产生，?细菌在细胞内合成后分泌至细胞外?毒性强细胞毒?对机体的组织器官有选择作用神经毒?蛋白质；不耐热肠毒?抗原性；刺激机体产生抗毒素。 外毒素经甲醛处理可制成类毒素。 ?分子结构为A-B模式2.内毒素(endotoxin)是革兰氏阴性菌细胞壁的组分（LPS）?菌体破裂后才释放出来。 ?毒性弱。 ?脂多糖（LPS），耐热，100?1h不被破坏。 ?抗原性弱，抗体无中和作用；不能用甲醛脱毒为类毒素。 ?对组织无选择性，引起的毒性作用大致相同。 ?发热反应；?白细胞反应；?内毒素血症与内毒素休克；?Shwartzman与DIC 二、细菌性感染的传播（一）、细菌感染的外源性感染（exogenous infection）病人；带菌者；病畜和带菌动物。 内源性感染(endogenous infection)条件致病菌(机体内正常菌群)；隐伏状态存在于体内的致病菌。 （二）、传播方式与途径?呼吸道传播肺结核；百日咳；军团病?消化道传播菌痢；伤寒；霍乱；食物中毒。 ?皮肤传播气性坏疽；化脓性感染。 ?性传播淋病；梅毒；钩体病。 ?人畜共患病的传播鼠疫；恙虫病。 ?血液传播梅毒；伤寒。 ?多途径感染有些致病菌的传播可有呼吸道、消化道、皮肤创伤等多种途径。 结核分支杆菌；炭疽芽孢杆菌。 三细菌性感染的类型（一）、隐性感染(inapparent infection)当宿主的抗感染免疫力较强，或入侵的病菌数量不多、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。 又称亚临床感染。 隐性感染后，机体常可获得足够的特异性免疫力，能够抗御相同致病菌的再次感染。 （二）、显性感染(apparent infection)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急性感染；慢性感染。 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，致病菌从宿主消失。 如脑膜炎球菌；霍乱球菌；肠产毒性大肠杆菌等。 2）.慢性感染(chronic infection)病程缓慢，常持续数月至数年。 如结核分支杆菌；麻风杆菌。 2.按感染部位不同分为局部感染；全身感染。 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。 全身性细菌感染?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。 ?内毒素血症(endotoxemia)革兰氏阴性菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；或病灶内大量革兰氏阴性菌死亡、释放出的内毒素入血所致。 ?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。 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。 第二节病毒性感染 一、病毒感染的致病机制病毒致病性指某一病毒感染特定宿主并引起疾病。 病毒毒力反映病毒引起、产生症状和病理变化的强弱。 病毒感染的致病机制包括两方面 (一)、病毒感染对宿主细胞的直接作用 (二)、病毒感染的免疫病理作用 (一)、病毒感染对宿主细胞的直接作用1.杀细胞效应（cytocidal effect）:病毒在宿主细胞内复制完毕，在很短的时间内，一次释放出大量子代病毒，细胞被裂解死亡。 主要见于无包膜病毒，如脊髓灰质炎病毒。 在体外可观察到细胞病变作用（cytopathic effect,CPE）机制 （1）阻断细胞核酸和蛋白质合成； （2）某些病毒蛋白的直接毒性作用； （3）损伤细胞核、细胞核膜，线粒体等2.稳定状态感染（steady stateinfection）:有些病毒在宿主细胞内增殖过程中，对细胞代谢、溶酶体膜影响不大，以出芽方式释放病毒，过程缓慢，病变较轻、细胞暂时也不会出现溶解和死亡。 常见于包膜病毒，如麻疹病毒。 此类病毒感染可造成 (1)细胞融合与病毒致病有关 (2)细胞表面出现病毒基因编码的抗原进一步可诱导免疫病理损伤3.包涵体形成包涵体(inclusion body):在某些受病毒感染的细胞内，用普通光学显微镜可看到由于正常细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块。 与病毒感染诊断有关。 4.细胞凋亡(apoptosis):有些病毒感染细胞后，病毒可直接或由病毒编码蛋白间接作为诱导因子诱发细胞凋亡。 5.基因整合与转化:病毒的核酸全部或部分结合到宿主细胞染色体DNA中可造成染色体整合处基因的失活、附近基因激活等现象；可使细胞增殖变快，失去细胞间接触抑制，导致细胞转化。 常见于肿瘤病毒。 与人类恶性肿瘤有关的病毒人乳头瘤病毒（HPV）-宫颈癌乙型肝炎病毒(HBV)-原发性肝癌EB病毒（EBV）-鼻咽癌，恶性淋巴瘤丙型肝炎病毒(HCV)-原发性肝癌人T细胞白血病病毒I型(HTLV_I)-T细胞白血病 (二)、病毒感染的免疫病理作用免疫病理损伤通过诱发机体的免疫反应，致组织器官损伤。 1.抗体介导的免疫病理作用-由于病毒感染，细胞表面出现了新抗原，与特异性抗体结合后，在补体参与下引起细胞破坏。 -有些病毒抗原与相应抗体结合形成免疫复合物，可长期存在于血液中。 当这种免疫复合物沉积在某些器官组织的膜表面时，激活补体引起III型变态反应，造成局部损伤和炎症。 2.细胞介导的免疫病理作用-特异性细胞毒性T细胞对感染细胞造成损伤，属IV型变态反应。 3.免疫抑制作用-许多病毒感染可引起机体免疫应答降低或暂时性免疫抑制。 如麻疹病毒-杀伤免疫活性细胞。 如人类免疫缺陷病毒对CD4+细胞具有强的亲和性和杀伤性,使其数量大量减少,细胞免疫功能低下。 二、病毒感染的传播方式1.水平传播(horizontal transmission)-病毒在人群个体间的传播。 呼吸道传播腺病毒、流感病毒、疱疹病毒等。 消化道传播甲型肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、轮状病毒等。 泌尿生殖道疱疹病毒、乳头瘤病毒、人类免疫缺陷病毒等。 破损的皮肤乙型脑炎病毒、狂犬病毒等。 血液乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、巨细胞病毒、人类免疫缺陷病毒等。 2.垂直传播(vertical transmission)-病毒经胎盘或产道由亲代(母体)传播给子代（胎儿，新生儿）的方式。 经胎盘传播风疹病毒、巨细胞病毒、人类免疫缺陷病毒等。 导致先天性感染，或先天畸形。 经产道传播（经哺乳传播）巨细胞病毒、乙型肝炎病毒、单纯疱疹病毒等。 导致新生儿感染。 三、病毒感染的类型（一）、隐性感染(inapparent viralinfection)病毒进入机体后，不引起临床症状的感染。 亚临床感染(subclinical viralinfection)（二）、显性感染(apparent viralinfection)病毒进入机体，到达靶细胞后大量增殖，使细胞损伤，致使机体出现临床症状的感染。 病毒显性感染按症状出现早晚和持续时间长短又分急性感染和持续性感染。 1.急性病毒感染(acute viralinfection)-病毒在宿主细胞内大量增殖，引起细胞破坏、死亡，机体出现典型的临床症状。 如流感特点潜伏期短、发病急，病程数日或数周，除死亡外，恢复后机体内不再有病毒,并常获得特异性免疫。 2.持续性病毒感染(persistent viralinfection)-病毒在宿主体内持续存在数月至数十年，甚至终生。 但不一定持续增殖和持续引起症状。 慢性感染(chronic infection)-经急性或隐性感染后，病毒持续存在于机体血液或组织中，经常或间断地排出体外；发病进展缓慢。 如传染性软疣；慢性肝炎潜伏感染(latent infection)-（是病毒特有的感染形式）经急性或隐性感染后，病毒潜伏在特定的组织或细胞内，不进行增殖；在某些条件作用下，病毒可被激活，从潜伏部位游走出来，大量繁殖，引起与初次症状极为相似的或截然不同的病变。 如疱疹病毒感染引起的唇疱疹；带状疱疹慢发病毒感染（slow virusinfection）-（也是病毒特有的感染形式）经显性或隐性感染后，病毒有很长的潜伏期，此时机体无症状，也分离不出病毒；以后出现慢性、进行性疾病，最终导致死亡。 如艾滋病;疯牛病;亚急性硬化性脑炎；?病毒持续性感染是病毒感染的重要类型；其形成原因有病毒和机体两方面因素，是两者相互作用的结果机体免疫力低下，无力清除病毒；病毒抗原性弱，机体难以产生免疫应答清除病毒。 病毒存在于受保护部位或病毒发生变异，逃避宿主免疫作用。 病毒基因组整合在宿主基因组中，与细胞长期共存。 病毒感染非容许细胞或半容许细胞，复制较慢或仅表达部分基因，不引起细胞死亡。 病毒侵入免疫细胞，使其功能受损。 受遗传因素影响，与MHC II分子有关。 第三节真菌性感染浅表真菌感染-由致病性强的外源性真菌引起。 嗜角质性。 如:皮肤丝状菌；癣菌。 真菌机会性感染-由寄生于宿主体内的正常微生物群引起。 如白色念珠菌。 深部真菌感染-主要由致病性外源性真菌引起。 如新型隐球菌。 真菌毒素的致病作用-真菌中毒和引起肿瘤。 如黄曲霉毒素；真菌性超敏反应-某些真菌的菌丝、孢子和代谢产物可引起各种类型的超敏反应。 如青霉菌。 （周亚滨）第四章抗感染免疫第一节抗感染免疫机制非特异性免疫（nonspecific immunity）:又称天然免疫（innate immunity）组成屏障结构吞噬细胞、正常体液和组织的免疫成分等特异性免疫（specific immunity）:又称为获得性免疫（acquired immunity）组成体液免疫细胞免疫 一、非特异性免疫机制（一）屏障结构1.皮肤与粘膜的机械阻挡作用阻挡和排除病原微生物的作用可分泌多种杀菌物质正常菌群的拮抗作用2.血脑屏障阻挡病原体及其毒性产物从血流进入中枢神经系统。 3.胎盘屏障防止母体内的病原微生物进入胎儿体内，保护胎儿免受感染。 在妊娠3个月内，胎盘屏障尚未发育完善，病原微生物有可能通过胎盘感染胎儿。 （二）吞噬作用小吞噬细胞，主要指血液中的中性粒细胞。 大吞噬细胞，即单核吞噬细胞系统（mononuclear phagocytesystem,MPS），包括血液中的单核细胞和各种组织器官中的巨噬细胞1吞噬和杀菌过程步骤趋化吞噬细胞定向聚集到局部炎症部位接触即病原体附着到吞噬细胞表面吞入形成吞噬体（phagosome）,吞噬（phagocytosis）。 吞饮（吞入病毒等较小物体的方式）。 杀灭与消化形成吞噬溶酶体（phagolysome），杀菌作用主要借助于溶酶体内的依氧和非依氧两大杀菌系统。 依氧杀菌系统需要分子氧的参与通过氧化酶的作用，使分子氧活化成为多种活性氧中介物（reactive oxygenintermediate,ROI），直接作用于微生物.通过髓过氧化物（myeloperoxidase,MPO）和卤化物的协同而杀灭微生物。 非依氧杀菌系统不需要分子氧的参与，主要由酸性环境、溶菌酶和杀菌性蛋白构成。 消化-杀死的病原体进一步由蛋白酶、核酸酶、酯酶等降解、消化，最后不能消化的残渣排至吞噬细胞外。 *未激活的巨噬细胞杀菌效力较弱。 *活化的巨噬细胞（需要T细胞介导应答中释放的淋巴因子，其中以IFN-最为重要）杀菌效力明显增强，能有效杀伤、清除细胞内寄生的病原体。 2.吞噬作用的后果完全吞噬病原体在吞噬溶酶体中被杀灭和消化，未消化的残渣被排出胞外，此即完全吞噬。 不完全吞噬某些胞内寄生菌或病毒等病原体在免疫力低下的机体中，只被吞噬却不被杀死，称为不完全吞噬。 不完全吞噬造成细菌的扩散。 组织损伤吞噬细胞在吞噬过程中，溶酶体释放的多种水解酶也破坏邻近的正常组织细胞，造成组织损伤。 (三)自然杀伤细胞（natural killercell,NK cell）NK细胞无需抗原预先刺激，不受MHC限制，就可直接杀伤病毒感染的靶细胞和肿瘤细胞，在早期抗感染免疫和免疫监视中起重要作用。 （四）体液因素1补体（plement）参看免疫学相关章节2溶菌酶（lysozyme）为一种碱性蛋白，主要吞噬细胞，广泛分布于血清、唾液、泪液、乳汁和粘膜分泌液中。 作用于革兰阳性菌的胞壁肽聚糖，使之裂解而溶菌。 革兰阴性菌对溶酶菌不敏感，但在特异性抗体参与下，溶酶菌也可破坏革兰阴性菌。 3防御素(defensin):为一类富含精氨酸的小分子多肽，主要存在与中性粒细胞的嗜天青颗粒中。