医学精品课件：第六章细菌的感染与免疫-lbg

1、病原菌 宿主,感染（infection,健康,感染：细菌侵入宿主后，进行生长繁殖、释放毒性物质，引起不同程度的病理变化的过程,一、细菌的致病机制 1、细菌的毒力 2、细菌侵入的数量 3、细菌侵入的部位二、宿主的免疫防御机制三、感染的发生与发展,细菌的感染与免疫,人的机体是神圣不可侵犯的，病原菌要感染人体并引起疾病，一要求得生存；二要引起损伤,黏附定植于某一组织适应内环境，增殖和扩散抵抗宿主免疫防御机制,释放毒素，引起组织损伤,一、细菌的致病机制,毒素,1）黏附与定植,一、细菌的致病机制,首先，细菌借助鞭毛运动，到达适合其生存的环境,之后，通过黏附素（adhesin）介导，细菌黏附至宿主细胞，这

2、是病原菌引起感染的首要条件或关键步骤（“寻找立足之地”,一、细菌的致病机制,革兰阴性菌：普通菌毛 革兰阳性菌：毛发样突出物,细菌黏附素与宿主细胞表面的相应受体发生相互作用，具有高度特异性，从而决定了细菌感染的组织特异性,一、细菌的致病机制,一些细菌（如白喉棒状杆菌、幽门螺杆菌）仅仅黏附定植于皮肤黏膜表面而不播散至全身，引起局部感染,一、细菌的致病机制,大多数病原菌需要侵入宿主细胞内，或经血流到达特定靶器官和组织，发生全身感染,痢疾志贺菌产生侵袭素（invasin），侵入结肠黏膜上皮细胞内，并向邻近的上皮细胞扩散，释放内毒素等，破坏黏膜上皮细胞，造成黏膜下层坏死、脱落、形成溃疡，呈现典型的黏液脓

3、血便（细菌性痢疾,一、细菌的致病机制,2）侵袭（invade）与扩散,脑膜炎奈瑟菌、溶血性链球菌、伤寒沙门菌、结核分枝杆菌等穿过黏膜上皮细胞或通过细胞间质，侵入深层组织，随吞噬细胞进入血液中扩散而致病,一、细菌的致病机制,当致病菌在感染原始部位向四周扩散时，必然要受到正常机体的屏障作用的限制。但是，有些致病菌能产生侵袭性酶,一、细菌的致病机制,侵袭性酶,透明质酸酶,链激酶（溶纤维蛋白酶原,链道酶（DNA酶,溶血性链球菌,引起扩散性很强的化脓性感染，与周围组织界限不清，脓汁稀薄,脑血栓 心肌梗死,3）抵抗宿主免疫防御机制,一、细菌的致病机制,抗吞噬和消化作用,一、细菌的致病机制,抑制吞噬作用：有

4、些细菌（如肺炎链球菌、产气荚膜梭菌）具有荚膜，能抵抗吞噬细胞的吞噬作用,A群链球菌M蛋白伤寒沙门菌Vi抗原大肠埃希菌K抗原 淋病奈瑟菌菌毛,具有抗吞噬功能,一、细菌的致病机制,一、细菌的致病机制,金黄色葡萄球菌产生凝固酶，使液态的血纤维蛋白原变成固态的血纤维蛋白。 沉积于菌体表面，具抗吞噬作用 沉积于感染病灶周围，可阻止病菌扩散引起局部化脓性感染，与周围组织界线分明，脓汁黏稠,抵抗杀伤作用：胞内菌（如结核分枝杆菌、嗜肺军团菌、伤寒沙门菌）能抵抗杀伤作用，在吞噬细胞中生存和繁殖,一、细菌的致病机制,产生IgA蛋白酶,有些细菌（如流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌）产生IgA蛋白酶，水解宿主黏膜表面的sIg

5、A，降低机体防御机能，增强病菌在黏膜表面生存能力,一、细菌的致病机制,抗原变异,淋病奈瑟菌的保护性抗原主要是菌毛抗原。由于菌毛编码基因发生重组和重排，不断改变其抗原性，使宿主原有抗体失效，从而逃避宿主体液免疫,一、细菌的致病机制,为了生存，绝大多数细菌并不是以浮游状态生长（“单兵作战”），而是借助特定信号分子相互联络和协同作用，创造一个利于自身生存的微环境生物被膜（biofilm），以被膜菌的方式生存，采取“菌”海战术,一、细菌的致病机制,生物膜是有高度组织化的细菌群体结构。 细菌通过鞭毛运动到达适宜环境，借助普 通菌毛，黏附于有生命或无生命的物体表 面；合成和分泌大量的胞外多糖（EPS） 等

6、，将自身包裹其中； 细菌大量繁殖后相互黏连，形成微菌落； 微菌落相互融合形成生物膜。 以躲避抗菌药物、消毒剂杀灭作用和宿主免疫防御机制的清除,一、细菌的致病机制,变异链球菌：对牙齿的光滑面具有特殊的亲合力，并能合成葡聚糖，将口腔中正常菌群黏连并附着在牙齿表面，形成生物被膜，即牙菌斑,一、细菌的致病机制,乳杆菌等致龋菌能分解葡萄糖，产生大量的乳酸、甲酸与乙酸，造成牙釉质中钙、磷离子的丢失，形成龋齿,黏附并定植于某一组织适应内环境，增殖和扩散抵抗宿主免疫防御功能,释放毒素引起机体组织损伤,一、细菌的致病机制,侵袭力,毒 素,毒力,产生毒素：内毒素（endotoxin） 外毒素（exotoxin）

7、免疫病理损伤：超敏反应 细胞因子的作用,4）损伤机体组织细胞,一、细菌的致病机制,来 源 革兰阳性菌 革兰阴性菌 少数革兰阴性菌,区别要点 外毒素 内毒素,存在部位 大多从活菌分泌 细胞壁组分，细菌死 亡后释放出,化学性质 蛋白质 脂多糖,七、细菌的感染与免疫,稳 定 性 60-8030min破坏 1602-4h才被破坏,七、细菌的感染与免疫,内毒素：由脂质A、核心多糖和O特异性多糖组成。脂质A是主要毒性组分。内毒素引起的毒性作用大致相同,发热反应,低血压 内毒素休克,弥散性血管内凝血,白细胞反应,来 源 革兰阳性菌 革兰阴性菌 少数革兰阴性菌,区别要点 外毒素 内毒素,存在部位 大多从活菌分

8、泌 细胞壁组分，细菌死 亡后释放出,化学性质 蛋白质 脂多糖,稳 定 性 60-8030min破坏 1602-4h才被破坏,毒性作用 较强，对组织有 较弱，各菌的毒性效 选择性毒性作用 应大致相同,七、细菌的感染与免疫,一、细菌的致病机制,外毒素：多为A-B型毒素，即由两种不同功能的肽链构成完整毒素,一、细菌的致病机制,A链：执行毒素生物学活性，即毒性中心，决定毒素作用方式及致病特点,一、细菌的致病机制,B链：识别靶细胞膜上特异性受体并与之结合，介导A链进入靶细胞，决定毒素对宿主细胞的选择亲和性,根据对宿主细胞的亲和性及作用方式等，外毒素可分为： 神经毒素（neurotoxin） 细胞毒素（c

9、ytotoxin） 肠毒素（enterotoxin,一、细菌的致病机制,通过抑制神经元释放神经介质，引起神经传导功能异常,神经毒素,一、细菌的致病机制,用于除皱美容,肉毒毒素：神经肌肉麻痹,破伤风痉挛毒素：阻断上下神经元间正常抑制性神经递质的传递，致使屈肌、伸肌同时强烈收缩，骨骼肌强直痉挛,一、细菌的致病机制,白喉毒素：抑制靶细胞蛋白质合成。对鼻咽部黏膜上皮细胞、外周神经末梢、心肌等有高度亲和性，导致白膜形成、外周神经麻痹和中毒性心肌炎,一、细菌的致病机制,细胞毒素,可引起胃肠道各种炎症、呕吐、水样腹泻、出血性腹泻等局部或全身性症状,肠毒素,一、细菌的致病机制,霍乱肠毒素：是目前最为强烈的致泻

10、毒素。可激活细胞内腺苷环化酶，超量合成cAMP，造成靶细胞生理功能紊乱，引起严重的上吐下泻,一、细菌的致病机制,志贺毒素：可直接损伤结肠粘膜上皮细胞，引起肠粘膜组织炎症、溃疡、坏死、出血等。 痢疾志贺菌：细菌性痢疾 大肠杆菌O157H7：出血性腹泻,一、细菌的致病机制,葡萄球菌肠毒素：随食物进入胃肠道后，吸收入血，到达中枢神经系统，刺激呕吐中枢，导致以呕吐为主的食物中毒,一、细菌的致病机制,来 源 革兰阳性菌 革兰阴性菌 少数革兰阴性菌,区别要点 外毒素 内毒素,存在部位 大多从活菌分泌 细胞壁组分，细菌死 亡后释放出,化学性质 蛋白质 脂多糖,稳 定 性 60-8030min破坏 1602-

11、4h才被破坏,毒性作用 较强，对组织有 较弱，各菌的毒性效 选择性毒性作用 应大致相同,抗 原 性 强。外毒素经甲 弱。不能用甲醛脱毒 醛脱毒成类毒素 成类毒素,七、细菌的感染与免疫,抗毒素的使用原则,早期,足量,防过敏,外毒素类毒素（抗原）抗毒素（抗体,类毒素（toxoid）：预防接种抗毒素（antitoxin） ：治疗或紧急预防,一、细菌的致病机制,所有病原菌进攻人体不外乎利用菌体表面结构（菌毛、荚膜）和代谢产物（侵袭性酶类、内毒素、外毒素）使人致病,一、细菌的致病机制,由于细菌结构、代谢产物、生长繁殖所需条件，以及侵入和定植部位的不同，各种细菌的致病性有很大的差异,一、细菌的致病机制,一

12、、细菌的致病机制 1、细菌的毒力 2、细菌侵入的数量 3、细菌侵入的部位二、宿主的免疫防御机制三、感染的发生与发展,细菌的感染与免疫,病原菌要使感染获得成功，需要足够的数量。 一般情况下，细菌的毒力越强，引起感染所需的菌数就越少；相反则需要的菌量大。宿主免疫力降低时，感染所需的菌量亦随之减少,一、细菌的致病机制,研究表明，Q热立克次体、结核分枝杆菌、痢疾志贺菌、淋病奈瑟菌、伤寒沙门菌、鼠伤寒沙门菌和霍乱弧菌感染所需的最小菌量分别为1、10、100、1000、10000、100000和1000000000个,一、细菌的致病机制,一、细菌的致病机制 1、细菌的毒力 2、细菌侵入的数量 3、细菌侵入

13、的部位二、宿主的免疫防御机制三、感染的发生与发展,细菌的感染与免疫,合适的侵入途径：是完成感染的必要条件 破伤风梭菌：创伤、厌氧微环境 霍乱弧菌：粪-口途径,一、细菌的致病机制,一、细菌的致病机制 1、细菌的毒力 2、细菌侵入的数量 3、细菌侵入的部位二、宿主的免疫防御机制三、感染的发生与发展,细菌的感染与免疫,人类与微生物共舞的世界,细菌,真菌,病毒,抗感染免疫组成,非特异性免疫（固有免疫,特异性免疫 （适应性免疫,二、宿主的免疫防御机制,固有免疫（native immunity）是人体的“第一道防线”，是在长期的种系发育和进化过程中，逐渐形成的天然防御机制。其特点是： 出生后即有，可代代相

14、传； 作用迅速； 无特异性，故称为非特异性免疫 （nonspecific immunity,二、宿主的免疫防御机制,适应性免疫（acquired immunity）是人体“第二道防线”，是通过接触病原微生物而形成的防御功能。其特点是： 后天获得，不遗传； 有高度特异性，故称为特异性免疫 （specific immunity）； 需抗原诱导，反应慢； 有记忆性，引起强烈的再次免疫应答,二、宿主的免疫防御机制,非特异性免疫（固有免疫,二、宿主的免疫防御机制,1、固有免疫,1）物理屏障,二、宿主的免疫防御机制,皮肤与粘膜屏障：机械阻挡和排除病原菌的入侵,血-脑脊液屏障：主要借助脑毛细血管内皮细胞层和

15、星形胶质细胞层的紧密连接，阻挡微生物及其毒性产物从血流进入脑组织或脑脊液，保护中枢神经系统,二、宿主的免疫防御机制,胎盘屏障：由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜滋养层细胞组成，防止母体血液中的病原体及有害产物进入胎儿体内,二、宿主的免疫防御机制,皮肤和粘膜分泌多种杀菌物质，如胃酸、胆汁、乳酸、脂肪酸、溶菌酶、防御素等,2）化学屏障,二、宿主的免疫防御机制,皮肤黏膜表面的正常菌群构成菌膜屏障，与病原菌竞争黏附部位和营养物质，并产生抗菌物质，抑制病原菌的定植，成为宿主抵御外籍菌感染最重要的防御系统之一,3）微生物屏障,二、宿主的免疫防御机制,是固有免疫中最有效的效应细胞，包括中性粒细胞和单核-巨噬

16、细胞,4）吞噬细胞,二、宿主的免疫防御机制,细菌细胞壁成分（肽聚糖、脂多糖）可激活补体旁路途径，在感染的早期，抗体形成之前即发挥防御作用,溶解靶细胞 趋化作用 调理作用,二、宿主的免疫防御机制,5）免疫分子,适应性免疫（特异性免疫,二、宿主的免疫防御机制,2、适应性免疫,黏膜免疫：SIgA体液免疫：IgG、IgM细胞免疫：CTL、Th1细胞,黏膜免疫系统：是指黏膜上皮内和黏膜下固有层中弥散的无被膜的淋巴组织，以及某些器官化淋巴组织，如扁桃体、小肠派氏小结,二、宿主的免疫防御机制,细胞免疫：主要针对胞内菌或病毒感染。 Th1细胞：释放细胞因子，激活巨噬细胞、NK细胞。 CTL：直接杀伤靶细胞,二、宿主的免疫防御机制,二、宿主的免疫防御机制,一、细菌的致病机制 1、细菌的毒力 2、细菌侵入的数量 3、细菌侵入的部位二、宿主的免疫防御机制三、感染的发生与发展,细菌的感染与免疫,外源性感染（exogenous infection）：病原体来自体外。如患者、带菌者、病畜和带菌动物,内源性感染（endogenous infection）：病原体来自患者自身,1、感染源,三、感染的发生与发展,2、传播途径,呼吸道：溶血性链球菌、肺炎链球菌、脑膜炎球菌、结核分枝杆菌、流感嗜血杆菌、嗜肺军团菌,三、感染的发生与发展,消化道：痢疾志贺菌、伤寒沙门菌、霍乱弧菌,三、感染的发生与发展,病从口入，祸从