细菌的感染与免疫钟

第 7章 细 菌 的 感 染 与 免 疫Infection and immunity of bacteria微 生 物 学 与 免 疫 学 教 研 室 钟 晓 芝 office： 7A213 主 要 内 容& 概 述& 正 常 菌 群 和 机 会 致 病 菌& 细 菌 的 致 病 作 用& 宿 主 的 免 疫 防 御 机 制& 感 染 的 发 生 和 发 展& 医 院 感 染 概 述v 感 染 ： 细 菌 侵 入 宿 主 机 体 后 ， 生 长 繁 殖 、 释放 毒 素 等 引 起 宿 主 出 现 不 同 程 度 的 病 理 过 程 。v 致 病 菌 （ 病 原 菌 ， pathogen） ： 使 宿 主 感 染 的 细 菌v 非 致 病 菌 （ 非 病 原 菌 ,nonpathogen） ： 不 能 使 宿 主 感 染 的 细 菌 第 一 节 正 常 菌 群 和 机 会 致 病 菌正 常 菌 群 (normal flora) 正 常 人 的 体 表 和 外 界 相 通 的 腔 道 黏 膜中 的 不 同 种 类 和 数 量 ， 对 人 体 无 害 而 有 益的 正 常 微 生 物 群 。 v正 常 菌 群 的 生 理 学 意 义 1、 生 物 拮 抗 ： 受 体 、 营 养 竞 争 、 产 生 有 毒 物 质 2、 营 养 作 用 ： E.coli- 维 生 素 K 3、 免 疫 作 用 ： 免 疫 器 官 发 育 ， 免 疫 应 答 4、 抗 衰 老 作 用 ： 双 歧 杆 菌 5、 抗 肿 瘤 作 用 v机 会 致 病 菌 (opportunistic pathogen)： 由 正 常 菌 群 在 机 体 免 疫 力 低 下 、 寄 居 部位 改 变 或 菌 群 失 调 等 特 定 条 件 下 引 起 的 感 染 。 1.寄 居 部 位 改 变 腹 膜 炎 尿 路 感 染 败 血 症腹 腔泌 尿 道血 液大 肠 肝 菌（ 肠 道 ）2.免 疫 功 能 低 下 ： 激 素 、 抗 癌 药 物 、 放 疗 、 AIDS患 者 等3.菌 群 失 调 (dysbacteriosis) 长 期 使 用 广 谱 抗 生 素 ， 宿 主 某 部 位 正 常 菌 群 中 的 各 菌 种 间 的 比 例 发 生 大 幅 度 变 化 ， 超 出 正 常 范 围 的 状 态 。 菌 群 失 调 时 引 起 的 病 症 称 二 重 感 染 （ superinfection） 。 第 二 节 细 菌 的 致 病 作 用机 体 的 防 御 机 能体 内体 外 毒性物质 病理变化 细 菌 的 致 病 作 用v致 病 性 (pathogenicity)： 细 菌 感 染 宿 主 导 致 疾 病 的 能 力 （ 质 ）v毒 力 (virulence)： 细 菌 致 病 性 的 强 弱 程 度 （ 量 ） 半 数 致 死 量 半 数 感 染 量 致 病 性 的 影 响 因 素v毒 力 的 强 弱v细 菌 的 数 量v侵 袭 的 部 位 细 菌 的 毒 力（ 一 ） 侵 袭 力 ： 细 菌 进 入 机 体 并 在 体 内 定 植 、 繁 殖 扩 散 的 能 力 1.黏 附 素 （ adhensin） ： 菌 毛 粘 附 素 ； 非 菌 毛 粘 附 素 2.荚 膜 3.侵 袭 性 物 质 ： 侵 袭 素 （ invasin） 侵 袭 性 酶 类 ： 血 浆 凝 固 酶 透 明 质 酸 酶 IgA蛋 白 酶 4.细 菌 生 物 被 膜 l 黏 附 素 作 用 : 细 菌 的 黏 附 素 均 作 为 配 体 与 宿 主 细 胞 表 面受 体 相 互 作 用 而 介 导 粘 附 作 用 发 生 。细 菌宿 主 细 胞 膜 配 体 :黏 附 素受 体 :糖 脂 /糖 蛋 白菌 毛 黏 附 素 细 菌宿 主 细 胞 膜非 菌 毛 黏 附 素 配 体 :黏 附 素受 体 微 生 物 配 体 及 宿 主 细 胞 表 面 受 体 举 例细 菌 黏 附 素 菌 毛 黏 附 素 非 菌 毛 黏 附 素 受 体金 葡 菌 脂 磷 壁 酸 纤 维 连 接 蛋 白 淋 球 菌 菌 毛 GD1-神 经 节 苷 脂 细 菌 生 物 被 膜 ： 是 细 菌 附 着 在 有 生 命 或 无 生 命 的 材 料 表 面 后 ， 由 细 菌 及 其 所 分 泌 的 胞 外 多 聚 物 (主 要 是 胞 外 多 糖 )共 同 组 成 的 呈 膜 状 的 细 菌 群 体 (community). （ 二 ） 毒 素 1.外 毒 素 （ exotoxin） 主 要 由 G 和 少 数 G 菌 合 成 及 分 泌 主 要 特 点 ： 蛋 白 质 ， 绝 大 多 数 不 耐 热 毒 性 强 抗 原 性 强 -抗 毒 素 可 脱 毒 为 类 毒 素 （ toxoid） 分 类 ： 神 经 毒 素 （ neurotoxin） 细 胞 毒 素 （ cytotoxin） 肠 毒 素 （ enterotoxin） ETEC不 耐 热 肠 毒 素霍 乱 肠 毒 素破 伤 风 痉 挛 毒 素肉 毒 毒 素 A： 活 性 亚 单 位 B： 结 合 亚 单 位 可 提 纯 制 疫 苗外 毒 素分 子 结 构 ： A-B模 式 （ 二 ） 毒 素 1.外 毒 素 （ exotoxin） 2.内 毒 素 （ endotoxin） G 菌 细 胞 壁 脂 多 糖 （ LPS） 组 成 ： O特 异 多 糖 非 特 异 核 心 多 糖 脂 质 A 特 点 ： 毒 性 弱 无 组 织 特 异 性 耐 热 不 能 脱 毒 为 类 毒 素 内 毒 素 的 生 物 学 效 应 发 热 效 应 白 细 胞 效 应 内 毒 素 血 症 及 内 毒 素 休 克 内 毒 素 (endotoxin)1、 发 热 反 应 （ fever）LPS（ 外 源 性 热 原 质 ） 单 核 -巨 噬 细 胞 IL-1、 TNF-（ 内 源 性 热 原 质 ） 体 温调 节 中 枢 发 热 反 应 LPS的 致 病 作 用 激 活释 放 作 用 2、 WBC 反 应内 毒 素 白 细 胞 先 急 剧 减 少 （ 大 量 移 行 黏 附 于毛 细 血 管 壁 ） 数 小 时 后 ， 白 细 胞 急 剧 上 升（ 骨 髓 中 性 粒 细 胞 大 量 放 入 血 ） 病 灶 、 血 液 中 内 毒 素 入 血 ： 细 菌 死 亡 M 、 WBC、 内 皮 细 胞 补 体 系 统 、 凝 血 系 统炎 症 性 细 胞 因 子 生 物 活 性 介 质IL-1、 6、 8、 TNF 组 胺 、 前 列 腺 素 、 激 肽 毛 细 血 管 扩 张 ， 血 压 下 降 ， 微 循 环 障 碍 3、 内 毒 素 血 症 （ endotoxemia） 与 内 毒 素 休 克 内 毒 素 与 外 毒 素 的 比 较种 类 外 毒 素 内 毒 素来 源 G+菌 及 部 分 G-菌 G-菌存 在 部 位 活 菌 分 泌 或 细 菌 崩 解 后 释 出 细 胞 壁 成 分 、 细 菌 裂 解 后 释 出化 学 成 分 蛋 白 质 脂 多 糖稳 定 性 差 、 60-80 30min破 坏 好 、 160 2-4小 时 破 坏毒 性 作 用 强 、 对 机 体 组 织 器 官 有 选 择性 ， 引 起 特 殊 临 床 表 现 较 弱 、 各 种 内 毒 素 作 用 大 致 相 同 ，引 起 休 克 ， 发 热 ， DIC等抗 原 性 强 ， 能 刺 激 机 体 形 成 抗 毒 素 ，经 甲 醛 脱 毒 后 能 形 成 类 毒 素 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 细 菌 入 侵 的 数 量与 细 菌 的 毒 力 成 反 比 例毒 力 越 强 ， 引 起 感 染 所 需 的 菌 量 越 小毒 力 越 弱 ， 引 起 感 染 所 需 的 菌 量 越 大 细 菌 侵 入 的 途 径各 种 细 菌 侵 入 机 体 ， 须 有 合 适 的 途 径 破 伤 风 杆 菌 ： 伤 口 深 而 窄 、 污 染 严 重 感 染 消 化 道 不 致 病 痢 疾 杆 菌 ： 消 化 道 感 染 肠 道 粘 液 脓 血 便 结 核 杆 菌 ： 呼 吸 道 、 消 化 道 、 皮 肤 肺 结 核 、 肠 结 核 、 皮 肤 结 核 第 三 节 宿 主 的 免 疫 防 御 机 制一 、 非 特 异 免 疫 （ 一 ） 屏 障 结 构 皮 肤 与 黏 膜 血 脑 屏 障 胎 盘 屏 障 （ 二 ） 吞 噬 细 胞 （ 三 ） 体 液 因 素 补 体 （ complement） 溶 菌 酶 （ Lysozyme） 防 御 素 （ defensin） 皮 脂 分 泌 泪 液唾 液 皮 肤 屏 障汗 液 胃 酸 、 消 化 酶肠 道 菌 群粘 膜 屏 障 溶 菌 酶 排 泄 物（ 冲 洗 作 用 ） 屏 障 结 构 的 组 成 吞 噬 细 胞 对 细 菌 的 吞 噬 和 消 化 过 程 示 意 图 二 、 特 异 性 免 疫 （ 一 ） 体 液 免 疫 （ 二 ） 细 胞 免 疫 CTL CD4+ Th1 （ 三 ） 黏 膜 免 疫 宿 主 的 免 疫 防 御 机 制 Th1、 Th2依 赖性 免 疫 反 应 三 、 抗 感 染 免 疫 的 特 点 （ 一 ） 抗 胞 外 菌 感 染 1.吞 噬 细 胞 的 作 用 2.抗 体 和 补 体 的 调 节 作 用 3.细 胞 免 疫 的 作 用 （ 二 ） 抗 胞 内 菌 感 染 1.吞 噬 细 胞 作 用 2.细 胞 免 疫 作 用 3.局 部 黏 膜 免 疫 宿 主 的 免 疫 防 御 机 制 第 四 节 感 染 的 发 生 与 发 展l 感 染 的 来 源 病 人 外 源 性 感 染 带 菌 者 ： 健 康 带 菌 者 ， 恢 复 期 带 菌 者 病 畜 及 带 菌 动 物 ： 人 畜 共 患 病 内 源 性 感 染 ： 体 内 正 常 菌 群 l 感 染 的 传 播 途 径 呼 吸 道 ： 肺 结 核 、 百 日 咳 等 ， 飞 沫 消 化 道 ： 伤 寒 、 痢 疾 等 ， 粪 -口 皮 肤 创 伤 ： 损 伤 、 烧 伤 等 经 节 肢 动 物 媒 介 ： 鼠 疫 等 性 传 播 ： 淋 病 等 多 途 径 传 播 ： 结 核 、 炭 疽 等 l感 染 的 类 型 （ 一 ） 隐 性 感 染 （ 亚 临 床 感 染 ） （ 二 ） 显 性 感 染 （ 三 ） 带 菌 状 态 带 菌 者 隐 性 感 染临 床 症 状 不 出 现 或 不 明 显 。机 体 免 疫 力 较 强 、 细 菌 毒 力 较 弱 、 数 量 较 少 。机 体 可 获 特 异 性 免 疫 力 显 性 感 染l 临 床 症 状 明 显l 免 疫 力 较 弱 、 毒 力 较 强 、 数 量 较 多l 机 体 组 织 细 胞 受 到 较 严 重 损 害 ， 生 理 功 能 发 生 障碍 ， 出 现 一 系 列 的 临 床 症 状 和 体 征 。类 型 ： 急 性 感 染 ： 发 病 急 ， 病 程 短 （ 数 日 数 周 ） 病 原 菌 彻 底 消 失 慢 性 感 染 ： 病 程 长 （ 数 月 数 年 ） 局 部 感 染 ： 致 病 菌 局 限 在 一 定 部 位 生 长 繁 殖 全 身 感 染 ： 致 病 菌 或 毒 性 代 谢 产 物 引 起 全 身 症 状 病 原 菌 blood毒 素 毒 血 症不 繁 殖 菌 血 症繁 殖 败 血 症化 脓 菌 多 发 性 脓 肿 脓 毒 血 症内 毒 素 血 症 第 五 节 医 院 感 染 （ hospital infection）一 、 基 本 概 念 患 者 住 院 期 间 发 生 的 其 他 感 染 ；二 、 医 院 感 染 中 的 微 生 物 特 点 1.主 要 为 条 件 致 病 性 微 生 物 2.常 具 有 耐 药 性 3.常 发 生 种 类 的 变 迁 4.适 应 性 强 三 、 医 院 感 染 的 危 险 因 素 1.易 感 对 象 的 年 龄 和 基 础 疾 病 2.诊 疗 技 术 3.侵 入 性 (介 入 性 ) 检 查 与 治 疗 4.损 害 免 疫 系 统 的 因 素四 、 医 院 感 染 的 预 防 和 控 制 1.消 毒 与 灭 菌 2.隔 离 预 防 3.合 理 使 用 抗 生 素