第五章细菌的感染与致病机理ppt课件

第五章第五章 细菌的感染与致病机理细菌的感染与致病机理 第一节第一节 病原菌的致病性与毒力病原菌的致病性与毒力 第二节第二节 细菌的毒力因子细菌的毒力因子 第三节第三节 细菌毒力的增强与减弱细菌毒力的增强与减弱 第四节第四节 病原菌引起传染的条件病原菌引起传染的条件 第五章 细菌的感染与致病机理 第一节第一节 病原菌的致病性与毒力病原菌的致病性与毒力 1病原微生物：病原微生物：凡是能引起人、动植物发病的凡是能引起人、动植物发病的微生物称为病原微生物。微生物称为病原微生物。2病原菌（致病菌）：是指能引起宿主发生疾病原菌（致病菌）：是指能引起宿主发生疾病的细菌。病的细菌。3.条件性致病菌：条件性致病菌：指在正常条件下不引起动物指在正常条件下不引起动物发病，只当条件改变时才引起疾病的细菌。发病，只当条件改变时才引起疾病的细菌。第一节 病原菌的致病性与毒力 4.病原性（致病性）：病原性（致病性）：是指一定种类的病原菌在一是指一定种类的病原菌在一定条件下，能在宿主体内引起疾病的能力，为种定条件下，能在宿主体内引起疾病的能力，为种的特征。的特征。5毒力：毒力：病原菌致病力的强弱程度称为病原菌致病力的强弱程度称为 毒力。毒力。l同同一一细细菌菌的的不不同同菌菌株株，其其毒毒力力不不一一样样，有有强强毒毒、弱毒及无毒株之分。弱毒及无毒株之分。l毒力是毒力是菌株菌株的特征。的特征。4.病原性（致病性）：是指一定种类的病原菌在一定条件下，能 细菌致病性的确定细菌致病性的确定l著名的柯赫法则著名的柯赫法则是以往确定某种细菌是否具有是以往确定某种细菌是否具有致病性的主要依据。致病性的主要依据。特殊的病原菌应在同一类疾病中查见，在特殊的病原菌应在同一类疾病中查见，在 健康者中不存在健康者中不存在 其其要要点点为为此病原菌能被分离培养而得到纯种；此病原菌能被分离培养而得到纯种；此纯培养菌接种易感动物，能导致同样病症此纯培养菌接种易感动物，能导致同样病症 自实验感染的动物体内能重新获得该病自实验感染的动物体内能重新获得该病 原菌的纯培养原菌的纯培养 细菌致病性的确定著名的柯赫法则是以往确定某种细菌是否具有l随着分子生物学的发展，随着分子生物学的发展，基因水平的柯赫法则基因水平的柯赫法则应运而生应运而生 其其要要点点为为 应在致病菌株中检出某些基因或其产物，应在致病菌株中检出某些基因或其产物，而无毒力菌株中无而无毒力菌株中无 将细菌接种于动物时，这个基因应该在感将细菌接种于动物时，这个基因应该在感 染的过程中表达染的过程中表达 在接种动物检测到这个基因产物的抗体，在接种动物检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫保护或产生免疫保护 如有毒力菌株的某个基因被损坏，则菌株的毒力应如有毒力菌株的某个基因被损坏，则菌株的毒力应减弱或消除；或将此基因克隆到无毒菌株内，后者减弱或消除；或将此基因克隆到无毒菌株内，后者 成为毒力菌株成为毒力菌株随着分子生物学的发展，基因水平的柯赫法则应运而生 其 细菌毒力的测定细菌毒力的测定 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 infectious dose，ID50）是指能使接种的感染实验动物、是指能使接种的感染实验动物、鸡胚或细胞，在接种后一定时鸡胚或细胞，在接种后一定时间内半数出现感染时所需要的间内半数出现感染时所需要的 微生物量或毒素量微生物量或毒素量 是指能使接种的实验动物在感染是指能使接种的实验动物在感染 后一定时间内死亡一半所需要的后一定时间内死亡一半所需要的 微生物量或毒素量微生物量或毒素量在传染病诊断与防治等工作中，须了解细菌的毒力。毒在传染病诊断与防治等工作中，须了解细菌的毒力。毒力常用力常用半数致死量半数致死量和和半数感染量半数感染量等表示。等表示。细菌毒力的测定 半数感染量是指能使第二节第二节 细菌的毒力因子细菌的毒力因子构成细菌毒力的物质称为构成细菌毒力的物质称为毒力因子毒力因子，主要包括，主要包括侵袭力侵袭力和和毒素毒素等。等。一、侵袭力（一、侵袭力（invasiveness）病原菌在机体内定殖，突破机体的防御屏障，内化作病原菌在机体内定殖，突破机体的防御屏障，内化作用，繁殖和扩散的能力称为用，繁殖和扩散的能力称为侵袭力侵袭力。1定殖（定殖（colonization）：）：指病原微生物在机体内定居指病原微生物在机体内定居繁殖的过程。即黏附在宿主（消化道、呼吸道、生殖繁殖的过程。即黏附在宿主（消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼结膜）等黏膜上，以免被肠蠕动、黏液道、尿道及眼结膜）等黏膜上，以免被肠蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动等作用所清除。分泌、呼吸道纤毛运动等作用所清除。第二节 细菌的毒力因子构成细菌毒力的物质称为毒力因子，主要包 2干扰或逃避宿主的防御机制干扰或逃避宿主的防御机制 病原菌粘附于细胞表面后，必须克服机体局部病原菌粘附于细胞表面后，必须克服机体局部的防御屏障（如抗吞噬、逃避抗体等）才能建的防御屏障（如抗吞噬、逃避抗体等）才能建立感染。立感染。l抵抗吞噬作用抵抗吞噬作用 抑制吞噬（外毒素、荚膜等）抑制吞噬（外毒素、荚膜等）；在吞噬细胞内生存（有荚膜菌等）；杀死或；在吞噬细胞内生存（有荚膜菌等）；杀死或损伤吞噬细胞（外毒素）。损伤吞噬细胞（外毒素）。l抵抗体液免疫抵抗体液免疫 抗原伪装或抗原变异（如葡萄抗原伪装或抗原变异（如葡萄球菌球菌SPA等）；破坏抗体（分泌蛋白酶降解等）；破坏抗体（分泌蛋白酶降解Ig如嗜血杆菌等）；逃避抗体补体（脂多糖如嗜血杆菌等）；逃避抗体补体（脂多糖LPS、外膜蛋白外膜蛋白OMP、荚膜及、荚膜及S层等）。层等）。2干扰或逃避宿主的防御机制l3.内化作用内化作用 指某些细菌黏附于细胞表面之后，指某些细菌黏附于细胞表面之后，能进入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。能进入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。如结核杆菌、衣原体等如结核杆菌、衣原体等。l 内化作用可使细菌扩散感染，提供庇护，内化作用可使细菌扩散感染，提供庇护，逃避免疫杀灭等。逃避免疫杀灭等。l4.在体内增殖在体内增殖 增殖是感染的关键，增殖速增殖是感染的关键，增殖速度对致病性极其重要。度对致病性极其重要。l5.在体内扩散在体内扩散 细菌分泌的致病性蛋白酶等，细菌分泌的致病性蛋白酶等，可作用于组织基质或细胞膜，造成损伤，使可作用于组织基质或细胞膜，造成损伤，使其通透增加，有利于细菌在体内的扩散性。其通透增加，有利于细菌在体内的扩散性。如透明质酸酶（扩散因子）、胶原酶、磷脂如透明质酸酶（扩散因子）、胶原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。酶、激酶、凝固酶等。3.内化作用 指某些细菌黏附于细胞表面之后，能进入吞噬细胞 二、毒素（二、毒素（toxin）毒素毒素：为生物在正常代谢过程中产生的具有：为生物在正常代谢过程中产生的具有抗原性的有毒物质，可引起宿主机体不同程抗原性的有毒物质，可引起宿主机体不同程度的病理反应。度的病理反应。外毒素外毒素 内毒素内毒素 细菌毒素按其来源、性质细菌毒素按其来源、性质 和作用等的不同，可分为和作用等的不同，可分为 二、毒素（toxin）毒素：为生物在正常代谢过程中 1外毒素（外毒素（exotoxin）（1）概念：是病原菌在生长繁殖期间分泌到周围）概念：是病原菌在生长繁殖期间分泌到周围环境中的一种代谢产物（培养液内含有外毒素）环境中的一种代谢产物（培养液内含有外毒素）（2）来源：主要是某些革兰氏阳性菌及少数革兰）来源：主要是某些革兰氏阳性菌及少数革兰氏阴性菌产生氏阴性菌产生 （3）组成：其化学本质是蛋白质。外毒素由）组成：其化学本质是蛋白质。外毒素由A、B 两种亚单位组成两种亚单位组成,A亚单位必需在亚单位必需在B亚单位的协助下，亚单位的协助下，结合至受体释放到细胞内，才能发挥毒性作用结合至受体释放到细胞内，才能发挥毒性作用;B亚单位可刺激机体产生相应的抗体，从而阻断完整亚单位可刺激机体产生相应的抗体，从而阻断完整毒素结合细胞，可作为良好的亚单位疫苗。毒素结合细胞，可作为良好的亚单位疫苗。A、B亚单位单亚单位单独存在均无毒性独存在均无毒性 1外毒素（exotoxin）A、B亚单位单（4）抗原性：强，机体可产生抗毒素）抗原性：强，机体可产生抗毒素（5）毒性：强，）毒性：强，1mg肉毒毒素可使肉毒毒素可使2000万只小白万只小白鼠死亡，对人的最小致死量为鼠死亡，对人的最小致死量为0.1ug（6）毒性不稳定：不耐热（）毒性不稳定：不耐热（6080 20分钟），分钟），对某些化学物质也敏感，易破坏。对某些化学物质也敏感，易破坏。（7）类毒素：用）类毒素：用0.30.5%的甲醛处理，可使其毒的甲醛处理，可使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种处理的外毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种处理的外毒素称为类毒素（素称为类毒素（toxoid），常用来预防注射。），常用来预防注射。（8）检测：可用中和试验来检测外毒素）检测：可用中和试验来检测外毒素毒素毒素抗毒素抗毒素+动物动物（4）抗原性：强，机体可产生抗毒素毒素抗毒素+动物 2内毒素（内毒素（endotoxin）（1）概念：一般是指革兰氏阴性菌细胞壁的外）概念：一般是指革兰氏阴性菌细胞壁的外部结构而言，这些成分在细胞生活的状态下不部结构而言，这些成分在细胞生活的状态下不分泌至体外，仅在菌体自溶或人工裂解后才释分泌至体外，仅在菌体自溶或人工裂解后才释放出来。放出来。（2）来源：主要由革兰氏阴性菌产生）来源：主要由革兰氏阴性菌产生（3）组成：其化学本质为类脂多糖体，由）组成：其化学本质为类脂多糖体，由O特特异性多糖链、核心多糖（核心寡聚糖）、类脂异性多糖链、核心多糖（核心寡聚糖）、类脂体体A三部分组成。具有毒性的部分是类脂三部分组成。具有毒性的部分是类脂A.2内毒素（endotoxin）（1）概念：一般是指革兰 （4）抗原性：弱）抗原性：弱 （5）毒性：低）毒性：低 （6）毒性稳定，对热抵抗力强，）毒性稳定，对热抵抗力强，100 1h不不破坏，破坏，160 24h破坏。破坏。（7）内毒素经甲醛处理后能降低毒性，但不）内毒素经甲醛处理后能降低毒性，但不能成为类毒素。能成为类毒素。（8）检测：用鲎（）检测：用鲎（hou）血试验）血试验 （9）内毒素一般引起）内毒素一般引起休克休克发热发热弥漫性血弥漫性血管内凝血管内凝血等变化等变化 （4）抗原性：弱休克发热弥漫性血管内凝血第三节 细菌毒力的增强与减弱l毒力是病原菌株特有的一种生物学性状。毒力强的菌毒力是病原菌株特有的一种生物学性状。毒力强的菌株在体外连续传代后，毒力往往减弱，而通过易感动株在体外连续传代后，毒力往往减弱，而通过易感动物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力。物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力。l一、细菌毒力减弱的方法一、细菌毒力减弱的方法l1.体外连续传代培养体外连续传代培养l2.高于最适生长温度培养高于最适生长温度培养 如炭疽如炭疽型和型和号疫苗，号疫苗，均是将炭疽杆菌强毒株在均是将炭疽杆菌强毒株在42-43培养传代育成。培养传代育成。l3.含有特殊化学物质的培养基中培养含有特殊化学物质的培养基中培养 如结核病卡介如结核病卡介苗苗(BCG)，系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培，系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培养基上每养基上每15天传天传1代，持续传代代，持续传代13年后育成。年后育成。第三节 细菌毒力的增强与减弱毒力是病原菌株特有的一种生物学l4.特殊气体条件下培养特殊气体条件下培养 如无荚膜炭疽芽孢苗如无荚膜炭疽芽孢苗是半强毒菌株在含是半强毒菌株在含50动物血清的培养基上，动物血清的培养基上，在在50CO2的条件下选育的。的条件下选育的。l5.通过非易感动物通过非易感动物 如猪丹毒弱毒苗如猪丹毒弱毒苗(GC42)系系将强致病菌株通过豚鼠将强致病菌株通过豚鼠370代后，又通过鸡代后，又通过鸡42代选育而成。如猪瘟兔化弱毒苗。代选育而成。如猪瘟兔化弱毒苗。l6.通过基因工程方法通过基因工程方法 去除毒力基因或用点突去除毒力基因或用点突变的方法使毒力基因失活，可获得无毒力株或变的方法使毒力基因失活，可获得无毒力株或弱毒株。弱毒株。4.特殊气体条件下培养 如无荚膜炭疽芽孢苗是半强毒菌株在含二、细菌毒力增强的方法二、细菌毒力增强的方法 1通过易感动物，易感动物即可是本动物也可是实验动物。通过易感动物，易感动物即可是本动物也可是实验动物。如多杀性巴氏杆菌通过小鼠，猪丹毒杆菌通过鸽子等。如多杀性巴氏杆菌通过小鼠，猪丹毒杆菌通过鸽子等。2和其它微生物协同作用和其它微生物协同作用 如产气荚膜梭菌与八叠球菌共生时毒力增强。如产气荚膜梭菌与八叠球菌共生时毒力增强。三、细菌毒力不变的方法三、细菌毒力不变的方法 利用低温冷冻干燥真空法保存微生物，可使毒力及其它性状基本保利用低温冷冻干燥真空法保存微生物，可使毒力及其它性状基本保 持不变。持不变。二、细菌毒力增强的方法 1通过易感动物，易感动第四节第四节 病原菌引起传染的条件病原菌引起传染的条件 一、毒力强与数量多一、毒力强与数量多 二、侵入机体的门户（传播途径）要适当二、侵入机体的门户（传播途径）要适当 常见的传播途径：消化道，呼吸道，泌尿生殖道，皮常见的传播途径：消化道，呼吸道，泌尿生殖道，皮肤，外伤，吸血昆虫，注射针头，输血等。肤，外伤，吸血昆虫，注射针头，输血等。病原微生物病原微生物机体机体强大的毒力和强大的毒力和足够的数量足够的数量传染传染生长、繁殖、生长、繁殖、扩散扩散第四节 病原菌引起传染的条件 一、毒力强与数量多病原 三、动物机体的易感性三、动物机体的易感性 动物机体对病原菌的易感性是传染能否发生动物机体对病原菌的易感性是传染能否发生的重要条件。不同种动物对各种病原微生物的重要条件。不同种动物对各种病原微生物易感性不同。易感性不同。四、外界环境条件的影响四、外界环境条件的影响 气候条件气候条件（温度，湿度）（温度，湿度）、饲养环境、地理、饲养环境、地理环境、各种应激，使役、饲料变化等均可使环境、各种应激，使役、饲料变化等均可使动物抵抗力降低，动物易发生疾病动物抵抗力降低，动物易发生疾病（病原菌（病原菌感染或条件性致病菌引起）感染或条件性致病菌引起）三、动物机体的易感性谢谢观赏谢谢观赏谢谢观赏