医学微生物学：第三讲 细菌感染与免疫、诊断与防治、消毒与灭菌

医学微生物学

MedicalMicrobiology（第三讲细菌感染与免疫、诊断与防治、消毒与灭菌）目录细菌感染与免疫第一部分细菌的致病机制第二部分抗细菌免疫机制细菌感染的实验室诊断与防治原则第一部分细菌感染的实验室诊断第二部分细菌感染的防治原则消毒与灭菌一、基本概念（一）细菌的感染（bacterialinfection）或传染

细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等，引起不同程度病理损伤的过程（二）致病菌或病原菌（pathogen）：能使宿主致病的细菌

非致病菌或非病原菌（nonpathogenicbacterium,nonpathogen）

（三）正常菌群（normalflora)：

正常人的体表和同外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等腔道中都寄居着不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人还有利，是为正常微生物群，通称正常菌群乳杆菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、白假丝酵母菌阴道葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌尿道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、粪链球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、真细菌、乳杆菌、白假丝酵母菌肠道一般无菌胃葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌眼结膜葡萄球菌、类白喉杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌外耳道葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、类杆菌鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状杆菌、梭菌、放线菌、螺旋体口腔葡萄球菌、类白喉杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌皮肤主要菌类部位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杆菌等皮肤葡萄球菌、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、非致病性分枝杆菌正常菌群生理学意义：

1．生物拮抗——作屏障

2．营养作用——产营养

3．免疫作用——

有免疫

4．抗衰老作用——除废物

（四）条件致病菌（conditionedpathogen)

机会致病菌（opportunisticpathogen)

有些细菌在正常情况下并不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病。致病条件寄居部位的改变免疫功能低下菌群失调（dysbacteriosis）

菌群失调症或菌群交替症（microbialselectionandsubstitution）二重感染：金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等（五）医院获得性感染（hospitalacquiredinfection）

病人在住院期间发生的感染，通称医院内感染（nosocomialinfection）。1.交叉感染:由医院内病人或医务人员直接或间接传播引起的感染。2.内源性感染:或称自身感染，由病人自己体内正常菌群引起的感染。3.医源性感染:在治疗、诊断或预防过程中，因所用器械等消毒不严而造成的感染。二、细菌的致病机制（一）基本概念：1.细菌能引起感染的能力称为致病性（pathogenicity）或病原性。(质)2.致病菌的致病性强弱程度称为毒力（virulence），即致病性的强度。(量)3.半数致死量（medianlethaldose,LD50）4.半数感染量（medianinfectivedose,ID50）（二）致病菌致病作用的主要影响因素：

1.细菌的毒力强弱2.侵入宿主机体的菌量3.侵入部位是否合适（三）细菌的毒力物质：侵袭力、毒素(物质基础)1、侵袭力（invasiveness）

致病菌能突破宿主皮肤、黏膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力荚膜黏附素侵袭性物质2、毒素（toxin）（1）外毒素（exotoxin）多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质。外毒素特征分子结构：A-B模式A：活性亚单位B：结合亚单位可提纯制疫苗ToxicBindingACellsurfaceB外毒素种类神经毒素

破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素

白喉毒素、葡萄球菌表皮剥脱毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素、

A群链球菌致热外毒素肠毒素

霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素（2）内毒素（endotoxin）

革兰阴性菌细胞壁的脂多糖,菌体死亡崩解时游离出来内毒素毒性作用发热反应

白细胞反应

内毒素血症与内毒素休克Shwartzman现象与DIC

内毒素与外毒素的比较弱，能刺激机体形成抗体，但无中和作用，甲醛处理后不能形成类毒素强，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后能形成类毒素抗原性较弱、各种内毒素作用大致相同，引起休克，发热，DIC等强、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现毒性作用好、160℃2～4小时破坏差、60～80℃30分钟破坏稳定性脂多糖蛋白质化学成分细胞壁成分、细菌裂解后释出活菌分泌或细菌溶解后散出存在部位革兰阴性菌革兰阳性菌及部分革兰阴性菌来源内毒素外毒素种类目录细菌感染与免疫第一部分细菌的致病机制第二部分抗细菌免疫机制细菌感染的实验室诊断与防治原则第一部分细菌感染的实验室诊断第二部分细菌感染的防治原则消毒与灭菌一、宿主的免疫防御机制人体免疫系统组成：免疫器官和组织免疫细胞免疫分子免疫应答类型：天然免疫获得性免疫（一）天然免疫（innateimmunity）（非特异性免疫nonspecificimmunity）屏障结构、免疫细胞、免疫分子

1.屏障结构（1）皮肤与黏膜机械性阻挡与排除作用分泌杀菌物质正常菌群的拮抗作用（2）血脑屏障（3）胎盘屏障

2.吞噬细胞小吞噬细胞外周血中的中性粒细胞大吞噬细胞血中的单核细胞和各种组织中的巨噬细胞（单核吞噬细胞系统）

吞噬过程接触吞入杀灭吞噬后果完全吞噬不完全吞噬3.体液因素补体是正常血清中的一组蛋白质溶菌酶（lysozyme）主要来源于吞噬细胞

防御素1.体液免疫：由特异抗体起主要作用的免疫应答

IgG、IgM、IgA、IgD、IgE

抗菌抗体（调理素）抗外毒素抗体2.细胞免疫：以T细胞为主的免疫应答

CD4Th1细胞

CTL(二)获得性免疫（acquiredimmunity）（特异性免疫,specificimmunity）3.胞外菌感染的免疫机制（1）胞外菌（extracellularbacteria）：寄居在宿主细胞外的组织间隙和血液、淋巴液、组织液等体液中葡萄球菌、链球菌、志贺菌、霍乱弧菌、破伤风梭菌等（2）致病机制：产生毒性物质、引起炎症反应（3）免疫机制中性粒细胞吞噬、杀灭产生抗体IgG抗体调理细菌促进吞噬（调理素）抗体中和细菌外毒素（抗毒素）激活补体经典途径SIgA阻挡致病菌定植

4.胞内菌感染的免疫（1）胞内菌（intracellularbacteria）：兼性（facultative）和专性（obligate）专性胞内菌立克次体、衣原体兼性胞内菌结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、伤寒沙门菌、布鲁菌、嗜肺军团菌、产单核细胞李氏菌（2）致病机制：慢性病理性免疫损伤（3）胞内菌感染的免疫：T细胞为主的细胞免疫CD4Th1细胞产生细胞因子，活化巨噬细胞、CTL、引起迟发型超敏反应CD8CTL

穿孔素、粒酶破坏感染细胞5.感染的发生和发展

（1）感染的来源外源性感染（exogenousinfection）来源于宿主体外 病人带菌者携带有某些致病菌的健康人，传染病恢复期仍排菌者（重要传染源）病畜和带菌动物人畜共患病

内源性感染（endogenousinfection）来源于宿主体内或体表大多为正常菌群，少数为致病菌（2）传播方式与途径呼吸道感染消化道感染创伤感染接触感染节肢动物叮咬感染多途径感染（3）感染的类型(结局)①不感染②隐性感染(inapparentinfection)

当宿主体的抗感染免疫力较强，或侵入的病菌数量不多、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，或称亚临床感染。特点：机体获得足够的特异免疫力传染源③潜伏感染(latentinfection)

当宿主与致病菌在相互作用过程中暂时处于平衡状态时，病菌潜伏在病灶内或某些特殊组织中，一般不出现在血液、分泌物或排泄物中。一旦机体免疫力下降，则潜伏的致病菌大量繁殖，使疾病复发。结核分枝杆菌④显性感染(apparentinfection)(传染病)

宿主细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改变，并出现一系列的临床症状和体征

I.按疾病发生急缓分

急性感染（acuteinfection）慢性感染（chronicinfection）

II.按感染累及部位的范围分

局部感染（localinfection）全身感染（generalizedinfection；systemicinfection）III.全身感染可引起多种不同的全身症状：毒血症（toxemia）：

致病菌侵入宿主体后，只在机体局部生长繁殖，病菌不进入血循环，但其产生的外毒素入血。外毒素经血到达易感的组织和细胞，引起特殊的毒性症状。例如白喉、破伤风等。内毒素血症（endotoxemia）:

革兰阴性菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；也可由病灶内大量革兰阴性菌死亡、释放的内毒素入血所致。菌血症（bacteremia）：致病菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。例如伤寒早期。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。鼠疫耶氏菌、炭疽芽胞杆菌等。脓毒血症（pyemia）：化脓性病菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。例如金黄色葡萄球菌的脓毒血症，常导致多发性肝脓肿、皮下脓肿和肾脓肿等。⑤带菌状态

有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失，在体内继续留存一定时间，与机体免疫力处于相对平衡状态。带菌者（carrier）是重要的传染源目录细菌感染与免疫第一部分细菌的致病机制第二部分抗细菌免疫机制细菌感染的实验室诊断与防治原则第一部分细菌感染的实验室诊断第二部分细菌感染的防治原则消毒与灭菌一、细菌感染实验室诊断的基本流程标本生化试验血清学试验动物试验药敏试验直接涂片检查分离培养

分子生物学技术（核酸杂交、PCR）

其它(HPLC)注意无菌操作，尽量避免杂菌污染。根据病程、细菌在体内分布及从人体排出途径的不同，采集相应的标本。应在使用抗菌药物前采集标本，否则在培养时应加入拮抗剂。尽可能采集病变明显部位的材料。标本必须新鲜，采集后尽快送检。送检过程中要采取适当的保存方式。（一）标本采集与送检的原则1、显微镜观察法——细菌形体微小，肉眼不能直接看到，必须借助显微镜（普通光学显微镜、电子显微镜）放大后才能观察。（二）细菌的形态学检查

普通光学显微镜的分辨率为0.25μm。一般细菌都大于0.25μm，故可用普通光学显微镜观察。普通光学显微镜(lightmicroscope)

电子显微镜的分辨率为1nm。不仅能看清细菌的外形，内部超微结构可一览无余。电子显微镜(electronmicroscope)肺炎链球菌荚膜荚膜透射电镜扫描电镜革兰染色法：结晶紫碘液95%乙醇复红抗酸染色：石炭酸复红3%盐酸酒精美兰其它特殊染色（2）染色法——细菌体小半透明，经染色后才能观察较清楚。1min1min1min脱色5min脱色

抗酸染色革兰阳性菌革兰阴性菌（三）细菌的分离培养1、培养基（culturemedium）由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品（1）培养基按营养组成和用途可分为：基础培养基（basicmedium）增菌培养基（enrichmentmedium）选择培养基（selectivemedium）鉴别培养基（differentialmedium）厌氧培养基（anaerobicmedium）（2）按物理状态可分为：液体培养基、固体培养基、半固体培养基2、细菌在培养基中的生长情况液体培养基：表面生长均匀混浊生长沉淀生长A.均匀浑浊生长B.菌膜生长C.沉淀生长固体培养基：菌落，菌苔半固体培养基：

无动力有动力3、培养基的用途液体培养基：增菌固体培养基：纯化，增菌半固体培养基：动力检测，保种用已知的细菌或其特异性抗原检测患者体液中有无相应特异抗体和其效价的动态变化。一般采取病人的血清进行试验，故称为血清学诊断(serologicaldiagnosis)。血清学诊断试验最好取患者急性期和恢复期双份血清标本，当后者的抗体效价比前者升高≥4倍时方有意义。常用方法：直接凝集试验、乳胶凝集试验、沉淀试验、补体结合试验、中和试验、ELISA。（四）血清学诊断（五）细菌的核酸检测通过检测细菌遗传物质，包括细菌的染色体DNA和染色体外的遗传物质，来确认细菌感染的方法。也称细菌的基因诊断。常用方法：核酸杂交技术、多聚酶链反应技术目录细菌感染与免疫第一部分细菌的致病机制第二部分抗细菌免疫机制细菌感染的实验室诊断与防治原则第一部分细菌感染的实验室诊断第二部分细菌感染的防治原则消毒与灭菌一、细菌感染的防治（一）预防人工主动免疫：用于预防疫苗（vaccine）：

死疫苗（killedvaccine）

减毒活疫苗（liveattenuatedvaccine）

基因工程疫苗（geneticallyengineeringvaccine）

多肽疫苗（polypeptidevaccine）

亚单位疫苗（subunitvaccines）

DNA疫苗（DNAvaccine）等

类毒素（toxoid）

人工被动免疫：用于治疗或紧急预防抗毒素、抗菌血清、胎盘丙种球蛋白、免疫制剂

（二）药物治疗细胞壁 青霉素 细胞膜 多粘菌素（作用于脂类）蛋白质合成 30S亚基 氨基糖苷类、四环素类

50S亚基 氯霉素、林可霉素、大内环酯类核酸代谢 喹诺酮类、利福平、磺胺类

目录细菌感染与免疫第一部分细菌的致病机制第二部分抗细菌免疫机制细菌感染的实验室诊断与防治原则第一部分细菌感染的实验室诊断第二部分细菌感染的防治原则消毒与灭菌一、基本概念消毒(disinfection)