医学微生物学：第6章 细菌的感染与免疫

1、感染的类型、分类；医院感染的微生感染的类型、分类；医院感染的微生 态特征、流行病学特征。态特征、流行病学特征。 机会致病菌、菌群失调；非特异性、机会致病菌、菌群失调；非特异性、 特异性免疫；医院感染的基本特点、特异性免疫；医院感染的基本特点、 预防和控制。预防和控制。 正常菌群的概念、生理作用；细菌的正常菌群的概念、生理作用；细菌的 毒力；抗细菌感染免疫的特点；五大毒力；抗细菌感染免疫的特点；五大 血症。血症。 第第 章章 在正常人体体表及与外界相通的腔道在正常人体体表及与外界相通的腔道 中寄居的不同种类和数量的微生物。中寄居的不同种类和数量的微生物。 对宿主无害，而且有益，称为正常菌群。对宿

2、主无害，而且有益，称为正常菌群。 常居菌群常居菌群过路菌群过路菌群 Does your body provide a favorable habitat for microbial(微生物的微生物的) division? The human body, which contains about 10 cells, routinely harbors about 10 bacteria - resident flora. 皮肤皮肤 口腔口腔 凡与外界接触和相通的部位均有凡与外界接触和相通的部位均有 细菌寄居，细菌寄居， 尤以肠道、口腔、阴道尤以肠道、口腔、阴道 和和 皮肤量最多，称为四大皮肤量最

3、多，称为四大 “菌库菌库” 。 覆盖在黄色牙齿表面的蓝色球菌菌膜和红色的血细胞覆盖在黄色牙齿表面的蓝色球菌菌膜和红色的血细胞 生物拮生物拮 抗抗 营养竞争营养竞争 生物屏障生物屏障 产生有害代谢产物：酸，产生有害代谢产物：酸，H2O2 营养作营养作 用用 免疫作免疫作 用用 抗衰老作用抗衰老作用 正常菌群寄居部位的改变正常菌群寄居部位的改变 宿主免疫功能低下宿主免疫功能低下 菌群失调菌群失调 正常菌群中各菌种间的比例发生较正常菌群中各菌种间的比例发生较 大幅度变化称为菌群失调。菌群失调进大幅度变化称为菌群失调。菌群失调进 一步发展，正常菌群发生定量或定性的一步发展，正常菌群发生定量或定性的 异

4、常改变并引起的一系列症状和体征，异常改变并引起的一系列症状和体征， 称为称为菌群失调症。菌群失调症。 13 半数致死量：半数致死量：Median Lethal dose， LD50 半数感染量：半数感染量：Median Infective dose，ID50 Disease-causing ability of bacteria Degree of pathogenicity 侵袭力侵袭力 毒力组成毒力组成 毒毒 素素 致病菌突破宿主皮肤、黏膜的生理屏障，致病菌突破宿主皮肤、黏膜的生理屏障， 进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力，进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力， 称为侵袭力。称为侵袭力。

5、 黏附素黏附素 荚膜荚膜 侵袭性物质侵袭性物质细菌生物被膜细菌生物被膜 黏附素黏附素 (adhesin) 菌毛黏附素菌毛黏附素 非菌毛黏附素非菌毛黏附素 黏附机制黏附机制 D-甘露糖甘露糖 菌毛菌毛 E. coli 纤维黏连蛋白纤维黏连蛋白 脂磷壁酸脂磷壁酸LTA 链球菌链球菌 黏附机制黏附机制-受体配体之间的接合受体配体之间的接合 上皮细胞上皮细胞 荚膜荚膜侵袭性物质侵袭性物质 由侵袭基因由侵袭基因(inv)控制、表达的一控制、表达的一 种蛋白质，介导细菌侵入临近的上皮种蛋白质，介导细菌侵入临近的上皮 细胞。细胞。 胞外酶，包括血浆凝固酶、透明质胞外酶，包括血浆凝固酶、透明质 酸酶等。酸酶等

6、。 细菌及其分泌的胞外多聚物细菌及其分泌的胞外多聚物 共同组成的呈膜状的细菌群体。共同组成的呈膜状的细菌群体。 细菌生物被膜细菌生物被膜 细菌生物膜细菌生物膜 粘附、增殖、成熟、脱落粘附、增殖、成熟、脱落 20 mm 产生菌？产生菌？化学成分？化学成分？毒性作用强？弱？毒性作用强？弱？ 抗原性强抗原性强 ？弱？弱？有几个亚单位组成？有几个亚单位组成？ 分为几类？分为几类？类毒素是什么？类毒素是什么？ 分子结构：分子结构：A-B模式；模式； A-B toxins A：活性亚单位：活性亚单位 B：结合亚单位：结合亚单位 可提纯制做疫苗可提纯制做疫苗 神经毒素神经毒素 细胞毒素细胞毒素 肠毒素肠毒素

7、 破伤风痉挛毒素破伤风痉挛毒素 白喉毒素白喉毒素(成孔毒素成孔毒素/磷脂磷脂 酶类酶类 霍乱肠毒素霍乱肠毒素 u不耐热：不耐热： 白喉外毒素白喉外毒素 破伤风外毒素破伤风外毒素 u抗原性强：抗原性强：A亚单位亚单位-0.4%甲醛处甲醛处 理理- 类毒素（类毒素（toxoid）- 抗毒素抗毒素 G- -菌崩解和内毒素释放过程演示菌崩解和内毒素释放过程演示 产生菌？化学成分？稳定性？产生菌？化学成分？稳定性？ 毒性位点？毒性位点？毒性作用强？弱？毒性作用强？弱？ Ag性强性强 ？弱？类毒素？弱？类毒素？ 脂多糖结构脂多糖结构(沙门氏菌沙门氏菌) man rhaabe gal n glnglnpp

8、发热反应发热反应白细胞反应白细胞反应 内毒素血症与休克内毒素血症与休克 内毒素致病机制内毒素致病机制 血管通透性血管通透性 血压下降血压下降休克休克 血管内皮细胞血管内皮细胞 IgE 血小板血小板 DIC 出血出血 坏死坏死 凝血凝血 肝脏肝脏 血糖降低血糖降低 外周白细胞外周白细胞 单核巨单核巨 噬细胞噬细胞 T细胞细胞 TNF IL-1 IFN 发热发热 LPS 区别要点区别要点 外毒素外毒素 内毒素内毒素 存在部位存在部位多为活菌分泌出多为活菌分泌出 菌裂解释放菌裂解释放 化学成分化学成分蛋白质蛋白质脂多糖脂多糖 稳定性稳定性6080 /30min灭活灭活 160 /24h灭活灭活 毒性

9、毒性 毒性强，毒性强，有选择性，有选择性， 较弱较弱,各菌大致相同各菌大致相同,发热发热, WBC增多增多, DIC,休克等休克等 抗原性抗原性 强，强，刺激机体产生抗刺激机体产生抗 毒素，甲醛脱毒形成毒素，甲醛脱毒形成 类毒素类毒素 。 弱，弱，甲醛处理不形成类毒甲醛处理不形成类毒 素。素。 Nonspecific T cells; other effectors cells Antibody Barriers, Phagocyte NK, IFN Fluid actor HumoralCellular Specific Non-Specific Protection is the firs

10、t line of defense against a pathogen entering the body goal is to keep invader out of the body, or kill it as it enters. Antigen- Specific protection specifically against pathogen a little slower in response, but longer lasting (years) and very potent (有力的有力的). 机械性阻挡与排除作用机械性阻挡与排除作用 分泌杀菌物质分泌杀菌物质 正常菌群

11、拮抗作用正常菌群拮抗作用 趋化趋化黏附黏附吞入吞入 杀灭杀灭 吞噬细胞定向聚集到局部炎症部位。吞噬细胞定向聚集到局部炎症部位。病原体黏附到吞噬细胞表面。病原体黏附到吞噬细胞表面。 消化消化 吞噬：吞噬： 较大的如细菌较大的如细菌 吞饮：吞饮： 较小的如病毒较小的如病毒 形成吞噬溶酶体，排出残渣。形成吞噬溶酶体，排出残渣。 临床上有一种慢性肉芽肿病，是伴性遗传临床上有一种慢性肉芽肿病，是伴性遗传 疾病。患者吞噬细胞的吞噬力正常而杀菌疾病。患者吞噬细胞的吞噬力正常而杀菌 力缺陷或低下，因而反复感染。其发病机力缺陷或低下，因而反复感染。其发病机 制是病人吞噬细胞内制是病人吞噬细胞内 H2O2不足，其

12、髓过氧不足，其髓过氧 化物酶形成减少，杀菌力大为降低造成。化物酶形成减少，杀菌力大为降低造成。 Alveolar Macrophage Attacking E. Coli Macrophage Attacking E.coli (10,000) Like an octopus(章鱼章鱼), a macrophage sends out long, pseudopods(伪足伪足) to capture its E. coli. Scanning electron micrograph (22,000) 病原体在吞噬溶酶体中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被杀灭和消化，未消

13、化的残渣被排出 胞外，即完全吞噬。胞外，即完全吞噬。 某些胞内寄生菌或病毒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。噬却不被杀死，称为不完全吞噬。 不完不完 全吞噬造成细菌的扩散。全吞噬造成细菌的扩散。 吞噬细胞在吞噬过程中，吞噬细胞在吞噬过程中， 溶酶体释放的多种水解酶溶酶体释放的多种水解酶 也破坏邻近也破坏邻近 的正常组织细胞，造成组织损伤。的正常组织细胞，造成组织损伤。 补体补体溶菌酶溶菌酶 (lysozyme) 防御素防御素 (defensin) 为一类富含精氨酸的小分子多为一类富含精氨酸的小分子多 肽

14、，主要作用于胞外菌，破坏细菌肽，主要作用于胞外菌，破坏细菌 细胞膜的完整性，使细菌溶解死亡。细胞膜的完整性，使细菌溶解死亡。 Antibodies are effective against extracellular pathogens. 抑制病原体粘附抑制病原体粘附(SIgA) 调理吞噬作用调理吞噬作用(IgG) IgGFcM 中和细菌外毒素中和细菌外毒素(IgG) 抗体、补体联合溶菌作用抗体、补体联合溶菌作用 ADCC: IgGFcNK T cell-mediated responses are effective against intracellular pathogens. CTL

15、 CD4+Th1细胞细胞 靶细胞处靶细胞处 理提呈理提呈Ag CTL结合结合Ag肽肽:MHC 类分子复合物类分子复合物 CTL活化杀伤靶活化杀伤靶 细胞细胞(颗粒酶颗粒酶/穿穿 孔素，孔素，FasL/Fas) CTL解离及靶解离及靶 细胞死亡细胞死亡 黏膜免疫系统是指消化道、呼吸道黏膜免疫系统是指消化道、呼吸道 及泌尿生殖道黏膜上皮内和黏膜下固有及泌尿生殖道黏膜上皮内和黏膜下固有 层中的无被膜淋巴组织，以及某些带有层中的无被膜淋巴组织，以及某些带有 生发中心的器官化淋巴组织，如扁桃体、生发中心的器官化淋巴组织，如扁桃体、 小肠派氏小结和阑尾。小肠派氏小结和阑尾。 主要功能是产生分泌型主要功能是

16、产生分泌型IgA (Secreted IgA, sIgA) 某一局部黏膜免疫应答某一局部黏膜免疫应答(病原体、疫苗病原体、疫苗)， 可诱发其他部位产生可诱发其他部位产生SIgA，形成公共黏膜免，形成公共黏膜免 疫系统。疫系统。 寄居在宿主细胞外的组织间隙和血液、寄居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。淋巴液、组织液等体液中的细菌。 少数致病菌主要寄生于细胞内，称少数致病菌主要寄生于细胞内，称 为胞内菌，它毒性低常导致慢性感染。为胞内菌，它毒性低常导致慢性感染。 细菌感染与细菌感染与 免疫类型免疫类型 免疫特征免疫特征病原菌举例病原菌举例 抗抗 菌菌 免免 疫疫 急性急

17、性 感染感染 多属胞外感染，多属胞外感染，以体液免疫为主。以体液免疫为主。 主要以调理素抗体（主要为主要以调理素抗体（主要为IgM及及 IgG）通过增强吞噬细胞的吞噬和杀通过增强吞噬细胞的吞噬和杀 菌、溶菌作用实现免疫保护效应。菌、溶菌作用实现免疫保护效应。 补体的参与能加强调理作用补体的参与能加强调理作用 化脓性细菌、化脓性细菌、 鼠疫耶尔森菌、鼠疫耶尔森菌、 炭疽芽胞杆菌、炭疽芽胞杆菌、 流感嗜血杆菌、流感嗜血杆菌、 霍乱弧菌霍乱弧菌 慢性慢性 感染感染 多属细胞内感染，多属细胞内感染，以细胞免疫为主。以细胞免疫为主。 主要通过致敏淋巴细胞释放各种淋主要通过致敏淋巴细胞释放各种淋 巴因子激

18、活巨噬细胞尔实现免疫保巴因子激活巨噬细胞尔实现免疫保 护效应护效应 结核分枝杆菌、结核分枝杆菌、 布鲁斯菌属、布鲁斯菌属、 嗜肺军团菌、嗜肺军团菌、 伤寒沙门菌等伤寒沙门菌等 细胞内寄生菌细胞内寄生菌 抗抗 毒素毒素 免疫免疫 毒血症毒血症 外毒素致病，外毒素致病，体液免疫。体液免疫。主要为抗主要为抗 毒素（毒素（IgG）的中和作用，形成的复的中和作用，形成的复 合物由吞噬细胞清除合物由吞噬细胞清除 白喉棒状杆菌、白喉棒状杆菌、 破伤风梭菌、破伤风梭菌、 产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌 等的外毒素等的外毒素 传染源传染源 传播途径传播途径 患者及带菌者患者及带菌者 病畜及带菌动物病畜及带菌动物 感染

19、的发生、发展和结局是宿主的免疫感染的发生、发展和结局是宿主的免疫 力和致病菌的致病能力相互作用的复杂过程。力和致病菌的致病能力相互作用的复杂过程。 根据双方力量对比，可出现：根据双方力量对比，可出现： 急性、慢性感染急性、慢性感染 局部、全身感染局部、全身感染 毒血症毒血症 菌血症菌血症败血症败血症 脓毒血症脓毒血症 内毒素血症内毒素血症 致病菌由局部侵入血流，但未在致病菌由局部侵入血流，但未在 血流中生长繁殖，只是短暂的一过性血流中生长繁殖，只是短暂的一过性 或间断性侵入血循环，到达体内适宜或间断性侵入血循环，到达体内适宜 部位后再进行繁殖而致病。部位后再进行繁殖而致病。 伤寒早期伤寒早期

20、致病菌侵入血流后，在其中大量致病菌侵入血流后，在其中大量 繁殖并产生毒性产物，造成机体严重繁殖并产生毒性产物，造成机体严重 损害，引起全身性中毒症状，如高热、损害，引起全身性中毒症状，如高热、 皮肤和黏膜瘀斑、肝脾肿大等。皮肤和黏膜瘀斑、肝脾肿大等。 鼠疫杆菌、炭疽芽胞杆菌鼠疫杆菌、炭疽芽胞杆菌 化脓性致病菌从感染部位侵入血化脓性致病菌从感染部位侵入血 流后，在其中大量繁殖，通过血流扩流后，在其中大量繁殖，通过血流扩 散至宿主体的其它组织或器官，产生散至宿主体的其它组织或器官，产生 新的化脓性病灶。新的化脓性病灶。 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 致病菌侵入宿主机体内后，只在致病菌侵入宿主机体内

21、后，只在 机体局部生长繁殖，病菌不进入血循机体局部生长繁殖，病菌不进入血循 环，但其产生的外毒素入血，引起特环，但其产生的外毒素入血，引起特 殊的临床症状。殊的临床症状。 白喉白喉 G-菌侵入血流，并在其中大量繁菌侵入血流，并在其中大量繁 殖，崩解后释放大量内毒素；也可由殖，崩解后释放大量内毒素；也可由 感染病灶内大量革兰阴性菌死亡、释感染病灶内大量革兰阴性菌死亡、释 放的内毒素入血所致。放的内毒素入血所致。 严重的革兰氏阴性菌感染严重的革兰氏阴性菌感染 主要是指患者或医务人员在医院环境内主要是指患者或医务人员在医院环境内 发生的感染和患者在医院内获得而在出院后发生的感染和患者在医院内获得而在

22、出院后 发生的感染。发生的感染。 医院工作人员在医院获得的感染医院工作人员在医院获得的感染 探视者、陪护者在医院获得的感染探视者、陪护者在医院获得的感染 发生地点发生地点感染来源感染来源 感染对象感染对象菌株特性菌株特性 患者自身的正常菌群或条件患者自身的正常菌群或条件 致病菌可因菌群失调或定位转移致病菌可因菌群失调或定位转移 而引起医院感染。而引起医院感染。 交叉感染交叉感染环境感染环境感染 这么美丽的鲜花能给病这么美丽的鲜花能给病 人带来危害？在吉大二院内人带来危害？在吉大二院内 科病房内，手捧鲜花的林先科病房内，手捧鲜花的林先 生被护士挡了出来。生被护士挡了出来。“不让不让 鲜花进病房，

23、这是为什么？鲜花进病房，这是为什么？” 鲜花不利患者康复鲜花不利患者康复 鲜花会使患者不适鲜花会使患者不适 常在病房出现花就是月季与百合。月常在病房出现花就是月季与百合。月 季所散发出的香味，会使个别人闻后突然季所散发出的香味，会使个别人闻后突然 感到胸闷不适、憋气与呼吸困难；百合花感到胸闷不适、憋气与呼吸困难；百合花 所散发出来的香味，会使人的中枢神经过所散发出来的香味，会使人的中枢神经过 度兴奋而引起失眠。度兴奋而引起失眠。 病房鲜花是细菌的温床病房鲜花是细菌的温床 不送花情理上说不过去不送花情理上说不过去 主要是机会致病菌主要是机会致病菌 常具有耐药性常具有耐药性 种类易变迁，适应性强种类易变迁，适应性强 医院感染常见的微生物医院感染常见的微生物 感染部位感染部位微生物种类微生物种类 泌尿道感染泌尿道感染 大肠埃希菌大肠埃希菌, 克雷伯菌克雷伯菌, 沙雷菌沙雷菌, 变形杆菌变形杆菌, 铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌, 肠球菌肠球菌, 白假丝酵母菌等白假丝酵母菌等 呼吸道感染呼吸道感染 流感嗜