微生物学细菌与病毒的感染与致病机制

微生物学细菌与病毒的感染与致病机制第1页/共46页第一篇微生物学基础第5章细菌与病毒的感染与致病机制MicrobialInfectionandPathogenesis

第2页/共46页感染微生物机体感染在一定条件下微生物与机体相互作用并导致机体产生不同程度的病理过程感染中微生物与机体的关系第3页/共46页细菌的感染在一定条件下，细菌侵入机体，经过生长繁殖、释放毒性物质并引起病理变化的过程。第一节细菌的感染与致病机制第4页/共46页少数细菌有致病性许多细菌有条件致病性大多细菌不具有致病性

第5页/共46页一、正常菌群与条件致病菌正常菌群在人体各部位正常寄居而对人无害的细菌人体各部位正常细菌数量

第6页/共46页第7页/共46页正常菌群生理作用生物拮抗——占位性生物屏障营养作用——影响和参与人体物质代谢免疫作用——与机体终身相伴抗原刺激机体产生免疫应答；促进机体免疫器官发育。抗衰老作用——产超氧化物歧化酶（SOD）抑癌作用——转化致癌物质第8页/共46页占位性生物屏障作用第9页/共46页正常菌群(非致病菌)机体条件致病菌机体免疫功能低下细菌定居部位改变或菌群失调定居部位改变机体免疫力低下菌群失调正常菌群与宿主之间、正常菌群之间保持生态平衡，在一定条件下平衡关系被打破，原来不致病的正常菌群中的细菌可成为致病菌第10页/共46页第11页/共46页侵袭力产毒性

毒力因子侵入数量侵入门户：呼吸道、消化道、皮肤伤口病原菌入侵、定居、繁殖、扩散细菌毒素其他影响因素：某些细菌的免疫病理作用毒力基因、环境二、细菌的致病机制第12页/共46页侵袭力荚膜和微荚膜粘附素（特殊结构和相关蛋白质）菌毛（定居因子）粘附于组织细胞有组织特异性细胞壁成分膜磷壁酸（LTA）侵袭性物质侵袭性酶类侵袭素第13页/共46页粘连蛋白膜磷壁酸

G+菌毛受体（糖类）细菌G-

侵袭力第14页/共46页毒素外毒素特征：蛋白质毒性作用强选择性强理化稳定性差抗原性强外毒素exotoxin合成代谢产物G+菌和部分G-菌产生释放到菌体外，或溶解释放

第15页/共46页活性单位结合单位A细胞表面B蛋白质，由两个亚单位组成A亚单位为活性蛋白B亚单位为结合蛋白外毒素第16页/共46页外毒素例如：霍乱毒素分子结构第17页/共46页第18页/共46页外毒素按对宿主细胞的亲合性和作用方式分：神经毒素细胞毒素肠毒素第19页/共46页细菌外毒素疾病作用机制症状和体征破伤风梭菌痉挛毒素破伤风封闭抑制性神经元骨骼肌强直性痉挛

肉毒梭菌肉毒毒素

肉毒中毒阻止乙酰胆碱释放肌肉松驰性麻痹

神经毒素细菌外毒素疾病作用机制症状和体征白喉棒状杆菌

白喉毒素白喉抑制蛋白质合成肾上腺出血、心肌损伤、外周神经麻痹

细胞毒素细菌外毒素疾病作用机制症状和体征霍乱弧菌肠毒素霍乱激活肠粘膜腺苷环化酶，增高细胞内cAMP水平腹泻、呕吐产毒型大肠埃希菌肠毒素腹泻呕吐、腹泻金葡菌肠毒素食物中毒刺激呕吐中枢呕吐、腹泻

肠毒素第20页/共46页

类毒素（无毒抗原）外毒素（极毒抗原）抗毒素（抗毒抗体）免疫动物脱毒0.3-0.4%甲醛外毒素抗原性

类毒素（toxoid）受甲醛作用可使其活性蛋白灭活而不影响结合蛋白的抗原性抗毒素（antitoxin）外毒素刺激机体产生的中和抗体免疫动物第21页/共46页内毒素endotoxin脂多糖LPS成分，菌体裂解后释放出来寡糖重复单位核心多糖脂质A外膜主要毒性成份O抗原决定簇第22页/共46页脂多糖LPS

lipopolysacharide

菌体裂解释放化学稳定性不能成为类毒素免疫原性弱G-菌崩解和内毒素释放过程演示内毒素endotoxin第23页/共46页内毒素endotoxin内毒素的生物学作用：发热反应白细胞反应内毒素血症与内毒性休克Shwartzman现象与DIC败血症的皮肤表现第24页/共46页外毒素与内毒素的对比区别外毒素内毒素来源G+菌与部分G-G-菌存在部位分泌到菌外，少数是崩解释出细胞壁组分，菌裂解后释出化学成分蛋白质脂多糖稳定性60～80℃，30分钟

160℃，2～4小时

作用方式与受体结合刺激细胞分泌细胞因子、血管活性物质毒性作用强，对组织器官有选择性，引起特殊临床表现较弱，引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克、DIC等抗原性强，刺激机体产生抗毒素；脱毒形成类毒素弱，抗体作用弱第25页/共46页侵入宿主菌量多少致病菌毒力强弱和宿主免疫力高低毒力强，所需菌量小毒力弱，菌量大适宜部位才能引起感染其他某些细菌的免疫病理作用毒力的基因调控环境因素第26页/共46页感染来源外源性感染：病原菌病人带菌者动物内源性感染：条件致病菌医院感染：病原菌＋条件致病菌第27页/共46页感染途径途径方式疾病举例呼吸道感染气溶胶，飞沫方式吸入肺结核、白喉、百日咳消化道感染粪-口方式，食入伤寒、痢疾、食物中毒泌尿生殖道感染性接触，血液或粘膜损伤淋病、梅毒等创伤性感染皮肤、粘膜创伤、破损皮肤化脓感染，破伤风经血感染输血、注射、针刺细菌败血症媒介昆虫感染密切接触、叮咬鼠疫，沙门菌病多途径感染经消化、呼吸、创伤等结核及炭疸杆菌感染第28页/共46页细菌的感染类型不感染隐性感染潜伏感染显性感染

带菌状态急性感染慢性感染局部感染全身感染毒血症、菌血症、败血症脓毒血症、内毒素血症第29页/共46页毒血症（toxemia）细菌在局部繁殖，不入血，仅外毒素入血，到达靶器官，引起组织损害，产生特殊毒性症状

菌血症（bacteremia）病原菌侵入血流，但未大量繁殖，只是短暂一过性经血循环到达适宜部位再繁殖致病。败血症（septicemia）病原菌侵入血流后并在血中大量繁殖，产生毒性产物，引起全身中毒症状者。脓毒血症（pyemia）化脓性细菌入血，在其中繁殖，通过血流播散至其他许多组织或器官，引起转移性化脓病灶内毒素血症（endotoxemia）全身感染第30页/共46页第二节病毒的感染与致病机制侵入机体，在细胞内繁殖的过程-病毒感染实质病毒与机体、病毒与易感细胞相互作用致病从侵入宿主、感染细胞开始，表现为人整体和细胞两个层次第31页/共46页一、病毒的传播途径水平传播（horizontaltransmission）病毒在人群中不同个体之间传播垂直传播（verticaltransmission）母体的病毒经胎盘或产道传播给子代HBV、CMV、HIV和风疹病毒畸形胎儿死胎受感染胎儿正常胎儿

（死亡+）（流产、死产）（疾病）胎儿病毒感染后果第32页/共46页

呼吸道空气、飞沫、痰、唾液或皮屑正粘病毒（流感病毒）、副粘病毒，鼻病毒、水痘病毒和腺病毒

消化道污染的水或食物脊髓灰质炎病毒、其他肠道病毒、轮状病毒、HAV及HEV

眼及泌尿生殖道

接触（直接或间接）、游泳池、性接触HIV、HSV-1、HSV-2、CMV、HPV、腺病毒及肠道病毒70型等

破损皮肤吸血昆虫、狂犬脑炎病毒、狂犬病病毒等

血液输血、注射、器官移植HIV、HBV、HCV、CMV

感染途径

传播方式与媒介

病毒种类

胎盘/产道

宫内、分娩产道、哺乳

风疹病毒、HIV、HBV、CMV

人类病毒的感染途径第33页/共46页病毒的传播途径局部感染localinfection

病毒侵入机体后，只在入侵部位感染细胞全身感染systemicinfection

从入侵部位经血流或神经系统向全身到达远离入侵部位播散进入机体血液系统：病毒血症（viremia）

第34页/共46页病毒感染类型隐性感染（病毒携带者）显性感染急性病毒感染潜伏期短、发病急，数日或数周恢复病原消灭型感染

持续性病毒感染第35页/共46页持续性病毒感染慢性病毒感染（chronicviralinfection):病毒持续存在并排出HBV、CMV、EBV

潜伏性病毒感染（latentviralinfection）：病毒与机体平衡HSV导致的唇部单纯疱疹慢发病毒感染（slowvirusinfection）：长的潜伏期AIDS、亚急性硬化性脑炎（SSPE）第36页/共46页病毒的致病机制病毒致病作用表现在细胞和机体两个水平

急性病毒感染时细胞和宿主的反应

第37页/共46页病毒的致病机制在活细胞内增殖，侵袭细胞，扩散蔓延到多数细胞，最终组织器官损伤、功能障碍病毒感染对宿主细胞的致病作用病毒感染对机体的致病作用第38页/共46页病毒感染对宿主细胞致病溶细胞型感染病毒的杀细胞效应（cytocidaleffect）致细胞病变作用（cytopathiceffect,CPE）稳定状态感染细胞凋亡（cellapoptosis）病毒基因组的整合细胞转化包涵体（inclusionbody）形成第39页/共46页细胞病变效应（CPE）正常细胞病毒感染细胞第40页/共46页多核巨细胞第41页/共46页包涵体（inclusionbody）细胞浆或细胞核内出现光镜下可见的斑块状结构第42页/共46页病毒感染对机体的致病作用

对组织器官的亲嗜性与损伤免疫病理损伤体液免疫病理作用细胞免疫病理作用病毒对免疫系统的致病作用病毒感染引起免疫抑制病毒对免疫活性细胞的杀伤病毒感染引起自身免疫病第43