微生物学：细菌的感染与免疫课件

细菌的感染与免疫细菌的感染与免疫Bacterial infection and immunity细菌的感染与免疫Bacterial infection 概概述述细菌感染：细菌侵入宿主体内繁殖并与机体相互作用引起的一系列病理变化过程病原菌(pathogen)：致病菌，引起感染传染(infection/communication)：病原菌从一个宿主到另一宿主体内引起感染机会致病菌(opportunistic pathogen)/条件致病菌(conditioned pathogen)：正常情况不致病，某些条件改变的特殊机会下致病概 述细菌感染：细菌侵入宿主体内繁殖并与机体相互作用引起概概述述微生态平衡抗感染免疫应答：清除病原菌免疫逃逸感染类型：隐性感染、显性感染、带菌状态等概 述微生态平衡正常菌群正常菌群(normal flora)正常存在于宿主体表或与外界相通的腔道粘膜表面生理作用：生物拮抗：生物屏障，机制：受体竞争、有害代谢产物(如pH)、营养竞争营养作用：维生素等免疫作用：促免疫器官发育，交叉抗原抗衰老作用：SOD正常菌群(normal flora)正常存在于宿主体表或与外皮肤表面细菌口腔细菌皮肤表面细菌口腔细菌微生态平衡微生态平衡(microeubiosis)与失调与失调(microdysbiosis)微生态学：微生物与人体、外界环境之间相互平衡微生物组(microbiome)人微生态平衡(microeubiosis)与失调(microd微生物学：细菌的感染与免疫课件机会致病菌机会致病菌(conditioned pathogen)产生原因：正常菌群的寄居部位改变：肠道泌尿道宿主免疫功能低下菌群失调(dysbacteriosis)：长期或大量使用抗菌药物，致正常菌群被抑制/杀灭，原处劣势的菌群或外来耐药菌大量繁殖而致病，引起二重感染或重叠感染机会致病菌(conditioned pathogen)产生原细菌的致病作用细菌的致病作用细菌毒力：侵袭力、毒素细菌入侵数量：所需细菌量的多少与细菌毒力和宿主免疫力有关细菌入侵门户细菌的致病作用细菌毒力：细菌的致病作用细菌的致病作用致病性(pathogenicity)：细菌对宿主感染致病能力，强弱程度用毒力(virulence)来表示半数致死量(LD50)、半数感染量(ID50)：毒力测定指标毒力的物质基础：侵袭力、毒素致病岛(PAI)：病原菌基因组内与毒力相关的一组DNA序列，编码黏附素、毒素等细菌的致病作用致病性(pathogenicity)：细菌对宿侵袭力侵袭力(invasiveness)侵袭力：致病菌突破皮肤黏膜屏障进入机体，并定植、繁殖扩散的能力黏附素(adhesin)：黏附素与黏附素受体菌毛黏附素：大肠埃希菌、淋病奈瑟菌非菌毛黏附素：G-菌外膜蛋白、G+菌细胞壁荚膜：抗吞噬、抗杀菌物质，免疫逃逸侵袭力(invasiveness)侵袭力：致病菌突破皮肤黏膜粘附因子粘附因子粘附因子微生物学：细菌的感染与免疫课件细菌菌毛黏附素非菌毛黏附素靶细胞受体大肠埃希菌I型菌毛D-甘露糖定居因子抗原IGM-神经节苷脂P菌毛P血型糖脂类其他肠道细菌I型菌毛D-甘露糖淋病奈瑟菌菌毛GDI-神经节苷脂金黄色葡萄球菌脂磷壁酸纤维粘连蛋白A群链球菌LTA-M蛋白复合体纤维粘连蛋白肺炎链球菌表面蛋白N-乙酰氨基己糖半乳糖梅毒螺旋体P1，P2，P3纤维粘连蛋白衣原体表面凝集素N-乙酰葡糖胺肺炎衣原体P1蛋白唾液酸霍乱弧菌型菌毛岩藻糖和甘露糖部分细菌的黏附素及其受体部分细菌的黏附素及其受体细菌菌毛黏附素非菌毛黏附素靶细胞受体大肠埃希菌I型菌毛D-甘侵袭力侵袭力(invasiveness)侵袭素(invasin)：侵袭基因编码产生的蛋白质侵袭性酶类：葡萄球菌凝固酶、透明质酸酶、IgA蛋白酶等 链球菌：透明质酸酶 分解透明质酸 链激酶 溶解纤维蛋白 链道酶 切断高黏度DNA链侵袭力(invasiveness)侵袭素(invasin)：侵袭力侵袭力(invasiveness)细菌生物被膜(bacterial biofilm)：细菌附着在有生命或无生命的材料表面后形成的膜状细菌群体常见菌：铜绿假单胞、表皮葡萄球菌产生机制：分泌胞外多聚物作用机制：细菌附着、屏障阻挡、信号与基因传递生物学意义：感染、多重耐药、毒力转移侵袭力(invasiveness)细菌生物被膜(bacter微生物学：细菌的感染与免疫课件静脉导管表面表葡菌生物膜扫描电镜（6000）静脉导管表面表葡菌生物膜扫描电镜（6000）毒素毒素(bacteria toxin)分类：外毒素和内毒素外毒素(exotoxin)：G+菌和少数G-菌合成分泌的毒性蛋白质。A-B型主要特性：蛋白质；毒性强和高度的器官选择性；大多不耐热；抗原性强；可脱毒为类毒素分类：神经毒素(neurotoxin)、细胞毒素(cytotoxin)、肠毒素(enterotoxin)毒素(bacteria toxin)分类：外毒素和内毒素外毒素外毒素(exotoxin)分类及作用：神经毒素：如破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素：白喉毒素、溶血素等膜损伤毒素(成孔毒素、磷脂酶类)肠毒素：霍乱毒素等外毒素(exotoxin)分类及作用：破伤风毒素的作用机制破伤风毒素的作用机制破伤风毒素的作用机制霍乱毒素的作用机制霍乱毒素的作用机制霍乱毒素的作用机制白喉毒素的作用机制白喉毒素的作用机制白喉毒素的作用机制G+菌与菌与G-菌的细胞壁结构菌的细胞壁结构G+菌与G-菌的细胞壁结构毒素毒素(bacteria toxin)内毒素(endotoxin)：主要特点：G-菌细胞壁组分；LPS；理化因素稳定；毒性较弱且无组织选择性；不能脱毒成类毒素病理生理反应：致发热反应引起白细胞数量变化内毒素血症与内毒素休克毒素(bacteria toxin)内毒素(endotoxiLPS的生物学作用LPS的生物学作用内毒素致病机制内毒素致病机制结合靶细胞非特异性结合特异性结合：LPS-CD14-TLRs启动胞内信号途径：NF-B参与炎症和早期防御反应的基因：前炎症细胞因子,ICAM,急性期蛋白,诱导酶,抗菌多肽参与特异性免疫的基因参与细胞凋亡的基因内毒素致病机制结合靶细胞要点外毒素内毒素 来源G+菌与部分G-菌G-菌 编码基因质粒或前噬菌体或染色体染色体基因存在部分分泌,少数裂解释放细胞壁的组分化学成分蛋白质 脂多糖稳定性不稳定 稳定、耐热毒性作用强、临床表现特殊 较弱、效应相似抗原性强，刺激机体产生抗毒素，可制成类毒素弱，中和抗体作用弱外毒素与内毒素的主要区别外毒素与内毒素的主要区别要点外毒素内毒素 来源G+菌与部分G-菌G-菌 编码基因质粒体内诱生抗原体内诱生抗原有些细菌基因在人工培养条件下不表达，仅在进入宿主细胞后才被诱导表达体内诱导基因(IVIG)体内诱生抗原有些细菌基因在人工培养条件下不表达，仅在进入宿主超抗原超抗原(superantigen)超抗原：具有超强能力刺激淋巴细胞增殖和产生细胞因子的特殊抗原,多克隆活化T、B细胞如葡萄球菌肠毒素、链球菌致热外毒素(SPE)特点：不经过APC的处理，直接与MHC-类分子结合以不同部位同时与T细胞的TCR和APC的MHC-分子结合超抗原(superantigen)超抗原：具有超强能力刺激淋超抗原的作用机制超抗原的作用机制超抗原的作用机制免疫病理损伤免疫病理损伤超敏反应：,型主要与宿主的免疫状态有关免疫病理损伤超敏反应：,型宿主的免疫防御机制宿主的免疫防御机制免疫器官、免疫细胞、免疫分子固有免疫、适应性免疫宿主的免疫防御机制免疫器官、免疫细胞、免疫分子微生物学：细菌的感染与免疫课件固有免疫固有免疫(innate immunity)天然免疫，作用范围广，非特异性，与生俱来，反应迅速，第一道防线屏障结构：皮肤黏膜屏障：物理屏障、化学屏障、生物屏障内部屏障：血脑、胎盘屏障等固有免疫(innate immunity)天然免疫，作用范围微生物学：细菌的感染与免疫课件吞噬细胞吞噬细胞(phagocyte)小吞噬细胞(中性粒)、单核吞噬细胞系统(MPS)模式识别：PRRPAMP吞噬杀菌过程：趋化、黏附、吞入、杀灭和消化氧依赖性杀菌途径：呼吸爆发活性氧中间物(ROI)：O2-,OH-,H2O2 NADPH+O2 oxidase NADP+O2-活性氮中间物(RNI)：NO,ONOO L-精氨酸 NOS 瓜氨酸+NO氧非依赖途径：防御素、溶菌酶、低pH等吞噬细胞(phagocyte)小吞噬细胞(中性粒)、单核吞噬微生物学：细菌的感染与免疫课件吞噬细胞的吞噬杀伤过程示意图吞噬细胞的吞噬杀伤过程示意图吞噬细胞的吞噬杀伤过程示意图吞吞噬噬细细胞胞杀杀灭灭病病原原体体的的机机制制吞噬细胞杀灭病原体的机制吞噬细胞吞噬细胞(phagocyte)吞噬细胞吞噬的结果：完全吞噬不完全吞噬：某些胞内寄生菌组织损伤：炎症反应抗原提呈体液因素：补体、溶菌酶、抗微生物肽等吞噬细胞(phagocyte)吞噬细胞吞噬的结果：微生物学：细菌的感染与免疫课件适应性免疫适应性免疫(adaptive immunity)获得性，出生后，与抗原接触产生，特异性，记忆性，放大性体液免疫：B细胞、Th2，清除胞外菌抗体(Ab)：抑制病原体黏附(sIgA)，调理吞噬；中和毒素；活化补体；ADCC适应性免疫(adaptive immunity)获得性，出生适应性免疫适应性免疫细胞免疫：CTL细胞、Th1细胞，清除胞内菌、病毒和真菌CTL细胞：特异性直接杀伤Th1细胞：诱导产生DTH黏膜免疫：Payers patchsIgA,M细胞,IEL,DC适应性免疫细胞免疫：CTL细胞、Th1细胞，清除胞内菌、病毒派派伊伊尔尔结结派伊尔结抗细菌感染免疫的特点抗细菌感染免疫的特点抗胞外菌感染的免疫：大多数致病菌为胞外菌，体液免疫为主吞噬细胞：无氧和有氧机制抗体和补体：阻止黏附、调理吞噬、激活补体、中和毒素、ADCC细胞免疫的作用：抗细菌感染免疫的特点抗胞外菌感染的免疫：大多数致病菌为胞外菌免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能抗细菌感染免疫的特点抗细菌感染免疫的特点抗胞内菌感染的免疫：细胞免疫为主吞噬细胞：M,NK,NKT,TTh1和CTL细胞特异性抗体抗细菌感染免疫的特点抗胞内菌感染的免疫：细胞免疫为主微生物学：细菌的感染与免疫课件感染的发生与发展感染的发生与发展感染源与传播：外源性感染：宿主体外的细菌感染内源性感染：病人自身体内/体表的细菌感染外源性感染：传染源：病人、带菌者、病畜及带菌动物传播途径：呼吸道、消化道、皮肤创伤、节肢动物媒介、性传播、多途径感染感染的发生与发展感染源与传播：微生物学：细菌的感染与免疫课件感染的发生与发展感染的发生与发展内源性感染：体内正常菌群，少数为潜伏致病菌，菌群失调或免疫功能下降感染的发生：细菌因素：毒力、数量、途径社会与环境因素：感染的发生与发展内源性感染：体内正常菌群，少数为潜伏致病菌，感染的发生与发展感染的发生与发展感染的临床类型：按病程按部位急性感染慢性感染局部感染全身感染隐性感染：90%，可获特异性免疫力显性感染带菌状态：毒血症内毒素血症菌血症败血症脓毒血症感染的发生与发展感染的临床类型：按病程按部位急性感染慢性感染显性感染显性感染按病情缓急：急性感染：数日至数周，脑膜炎球菌、霍乱弧菌慢性感染：数月至数年，TB按感染部位：局部感染：疖、脓肿全身感染：多因胞外菌所致，全身中毒症状明显显性感染按病情缓急：显性感染显性感染全身感染：毒血症(toxemia)：致病菌在局部生长繁殖，不进入血循环，产生的外毒素入血内毒素血症(endotoxemia)：G-菌侵入血流大量繁殖，崩解释放内毒素，或病灶内G-菌释放内毒素入血菌血症(bacteremia)：致病菌入血未在血中繁殖，一过性通过血循环到达适宜部位繁殖致病显性感染全身感染：显性感染显性感染全身感染（续）：败血症(septicemia)：致病菌侵入血中大量繁殖，产生毒性产物，引起全身中毒症状脓毒血症(pyemia)：化脓性病菌侵入血流大量繁殖，通过血流扩散到其它组织产生新化脓病灶带菌状态：无临床症状，间歇性排菌，重要传染源显性感染全身感染（续）：医院感染医院感染(nosocomial infection)概念：患者或医务人员在医院环境内发生的感染基本特点：地点：医院内；时间：在院期间、出院不久来源：内源性，机会致病性对象：医院内活动人群传播方式：密切接触分离病原菌多耐药医院感染(nosocomial infection)概念：患医院感染医院感染(hospital infection)分类：内源性医院感染：自身感染，正常菌群外源性医院感染：交叉感染、环境感染医院感染微生物的特点：机会致病性微生物耐药性，多重耐药常发生种类的变迁医院感染(hospital infection)分类：医院感染医院感染(hospital infection)医院感染的危险因素：易感对象的年龄和基础疾病诊疗技术侵入性检查与治疗损害免疫系统的因素其他：抗生素使用不当医院感染(hospital infection)医院感染的危医院感染的防控医院感染的防控消毒灭菌隔离预防合理使用抗菌药物医院感染的防控消毒灭菌思考题思考题细菌致病的物质基础和作用机理是什么？何谓细菌的生物被膜？它与细菌生长、细菌耐药及细菌的致病性有何关系？何谓医院感染？有何危害？它产生的原因和危险因素有哪些？我们应如何预防和控制医院感染？思考题细菌致病的物质基础和作用机理是什么？Thanks!