-细菌的感染及免疫

第七章第七章 细菌的感染与免疫细菌的感染与免疫 Bacterial Infection and Immunity主要内容主要内容主要内容主要内容概述概述正常菌群和条件致病菌正常菌群和条件致病菌细菌的致病性细菌的致病性感染的种类和类型感染的种类和类型概概概概 述述述述细菌的感染细菌的感染(infection)：细菌细菌侵入机体侵入机体，进行进行生长繁殖生长繁殖、释放毒性物质等引起宿主出释放毒性物质等引起宿主出现不同程度的病理过程现不同程度的病理过程。致病菌致病菌/病原菌病原菌(pathogen)：能引起宿主感：能引起宿主感染的细菌。染的细菌。非致病菌非致病菌/非病原菌非病原菌(nonpathogen)：不能造：不能造成宿主感染的细菌。成宿主感染的细菌。感染三要素感染三要素细菌的细菌的致病性致病性宿主免疫性宿主免疫性(系统应答系统应答)感染感染抗感染免疫抗感染免疫环境环境(社会、自然社会、自然)1 1 1 1 正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌一、正常菌群一、正常菌群 (normalflora)1.1.概念概念：正常人：正常人体表体表和和与外界相通的腔道与外界相通的腔道 中存在着不同种类和数量的微生物。在中存在着不同种类和数量的微生物。在 人体人体免疫功能正常免疫功能正常时对人体无害，有些时对人体无害，有些 还有利的微生物。还有利的微生物。2.2.生理学意义：生理学意义：()生物拮抗生物拮抗 ()营养作用营养作用 ()免疫促进免疫促进 ()抗衰老，抗肿瘤抗衰老，抗肿瘤部位部位 主要菌类主要菌类皮肤皮肤葡葡萄萄球球菌菌、类类白白喉喉杆杆菌菌、绿绿脓脓杆杆菌菌、非非致致病病性性分分枝枝杆杆菌菌、丙丙酸酸杆杆菌菌、白色假丝酵母菌白色假丝酵母菌口腔口腔表皮葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟氏菌、类杆表皮葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟氏菌、类杆菌、梭杆菌菌、梭杆菌鼻咽腔鼻咽腔 葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟氏菌、乳杆菌葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、奈瑟氏菌、乳杆菌眼结膜眼结膜 葡萄球菌、类自喉杆菌、绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌葡萄球菌、类自喉杆菌、绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌外耳道外耳道 白色葡萄球菌、干燥杆菌白色葡萄球菌、干燥杆菌胃胃一般无菌一般无菌肠道肠道大肠埃希氏菌、产气杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、葡萄球菌、粪链大肠埃希氏菌、产气杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、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、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、白色假丝酵母菌乳杆菌、白色假丝酵母菌尿道尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌阴道阴道乳杆菌、大肠埃希氏菌、类白喉杆菌、白色假丝酵母菌乳杆菌、大肠埃希氏菌、类白喉杆菌、白色假丝酵母菌人体常见的正常菌群人体常见的正常菌群鼻咽腔鼻咽腔葡葡萄萄球球菌菌、甲甲/丙丙型型链链球球菌菌、肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等外耳道外耳道葡葡萄萄球球菌菌、类类白白喉喉杆杆菌菌、绿绿脓脓杆菌、非致病性分枝杆菌等杆菌、非致病性分枝杆菌等口腔口腔表表皮皮葡葡萄萄球球菌菌、甲甲/丙丙型型链链球球菌菌、类类白白喉喉杆杆菌菌、肺肺炎炎球球菌菌奈奈氏氏菌菌、乳乳杆杆菌菌、梭梭杆杆菌菌、螺螺旋旋体、放线菌、白念珠菌等体、放线菌、白念珠菌等肠道肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿绿脓脓杆杆菌菌、葡葡萄萄球球菌菌、厌厌氧氧性性细细菌菌、真菌、乳杆菌，双歧杆菌等真菌、乳杆菌，双歧杆菌等阴道阴道 大肠杆菌、乳杆菌大肠杆菌、乳杆菌 白白念念珠珠菌菌、类类白白喉喉杆杆菌、菌、非致病性分枝等非致病性分枝等皮肤皮肤葡葡萄萄球球菌菌、绿绿脓脓杆杆菌菌、白白念念珠珠菌菌、丙丙酸酸杆杆菌菌、类类白白喉喉杆杆菌、非致病性分枝杆菌等菌、非致病性分枝杆菌等人人体体内内正正常常菌菌群群的的分分布布眼结膜眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌等白色葡萄球菌、干燥杆菌等尿道尿道白白色色葡葡萄萄球球菌菌、类类白白喉喉杆杆菌菌、非致病性分枝杆菌等非致病性分枝杆菌等二、二、机会致病菌机会致病菌(opportunisticpathogen)1.1.概念概念：正常菌群与宿主间的平衡状态及正常正常菌群与宿主间的平衡状态及正常 菌群间的菌群间的平衡平衡，在某种特定的条件下，在某种特定的条件下被打破被打破，使原来使原来不致病的细菌成了致病菌不致病的细菌成了致病菌。2.2.致病条件致病条件：寄居部位的改变寄居部位的改变 免疫功能低下免疫功能低下 菌群失调菌群失调(dysbacteriosis)某种原因使机某种原因使机体某些部位正常菌群中各细菌的比例关系发生体某些部位正常菌群中各细菌的比例关系发生大幅度改变而超出正常范围的状态，称为菌群大幅度改变而超出正常范围的状态，称为菌群失调。由于菌群失调而导致的病症称菌群失调失调。由于菌群失调而导致的病症称菌群失调症。症。2 2 细菌的致病作用细菌的致病作用致病性致病性(pathogenicity)：细菌对宿主感染的细菌对宿主感染的致病能力。致病能力。细细菌菌的的致致病病性性毒毒 力力侵入数量侵入数量侵入门户侵入门户侵袭力侵袭力毒毒 素素一、毒力一、毒力 (virulence)毒毒 力力 致病菌的致病性强弱程度致病菌的致病性强弱程度(量量)。半数致死量半数致死量(LD50)半数感染量半数感染量(ID50)在一定时间内，通过一定途径，能使在一定时间内，通过一定途径，能使一定体重或年龄的某种动物一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感半数死亡或感染所需要的最小细菌数或毒素量。染所需要的最小细菌数或毒素量。1.1.侵袭力侵袭力(invasiveness)概念概念：致病菌突破机体防御功能，侵入机体并在：致病菌突破机体防御功能，侵入机体并在 体内定植、繁殖和扩散的能力。体内定植、繁殖和扩散的能力。物质基础物质基础：(1)(1)荚荚 膜膜：保护、抗吞噬和抗杀菌物质的作用；：保护、抗吞噬和抗杀菌物质的作用；(2)(2)粘附素粘附素：粘附于粘膜细胞，避免被清除：粘附于粘膜细胞，避免被清除(菌毛菌毛)；(3)(3)侵袭性物质侵袭性物质：协助致病菌定植、繁殖与扩散；：协助致病菌定植、繁殖与扩散；(4)生物被膜生物被膜：粘附、抗免疫、耐药等。：粘附、抗免疫、耐药等。侵袭性酶侵袭性酶上皮细胞上皮细胞 .毒素毒素(toxin)概念概念：细菌合成的对机体组织细胞有损害的：细菌合成的对机体组织细胞有损害的 毒性物质。毒性物质。种类种类：(1)内毒素内毒素：G-菌的细胞壁成分，当菌的细胞壁成分，当细菌裂解细菌裂解或或 endotoxin 菌体破坏后释放的毒性菌体破坏后释放的毒性脂多糖脂多糖物质。物质。(2)外毒素外毒素：G+菌和部分菌和部分G-菌菌在在生长过程中生长过程中合成合成 exotoxin 并分泌到菌体外并分泌到菌体外的毒性物质。的毒性物质。内毒素与外毒素的区别内毒素与外毒素的区别种类种类内毒素内毒素外毒素外毒素来源来源G-G+及部分及部分G-存在部位存在部位细胞壁成分、细菌裂解后释出细胞壁成分、细菌裂解后释出活菌分泌或细菌溶解后散出活菌分泌或细菌溶解后散出化学成分化学成分脂多糖脂多糖蛋白质蛋白质稳定性稳定性好、好、1602-4h被破坏被破坏差、差、60-8030m被破坏被破坏毒性作用毒性作用较弱、各种内毒素作用大致较弱、各种内毒素作用大致相同，引起休克，发热，相同，引起休克，发热，DIC等等强、对机体组织器官有选择性，强、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现引起特殊临床表现抗原性抗原性弱，能刺激机体形成抗体，弱，能刺激机体形成抗体，但无中和作用，甲醛处理后不但无中和作用，甲醛处理后不能形成类毒素能形成类毒素(toxoid)强，能刺激机体形成抗毒素，强，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后能形成类毒素经甲醛脱毒后能形成类毒素外毒素外毒素蛋白质成分蛋白质成分A：活性亚单位：活性亚单位B：结合亚单位：结合亚单位分子结构：分子结构：A-B模式模式 根据对宿主细胞的亲和性及作用根据对宿主细胞的亲和性及作用靶点分三类：靶点分三类：神经毒素、细胞毒素和神经毒素、细胞毒素和肠毒素肠毒素。(A)(A)热源性热源性(pyrogenecity)(B)(pyrogenecity)(B)白细胞数目改变白细胞数目改变 (C)(C)内毒素血症内毒素血症(endotoxemia)(endotoxemia)和休克和休克(D)DIC内毒素生物学作用：内毒素生物学作用：二、细菌入侵的数量二、细菌入侵的数量与细菌的毒力成反比例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毒力越弱，引起感染所需的菌量越大三、细菌入侵的途径三、细菌入侵的途径 各种细菌侵入机体，须有合适的途径各种细菌侵入机体，须有合适的途径 破伤风杆菌破伤风杆菌:伤口伤口-深而窄、污染严重深而窄、污染严重-感染感染 消化道消化道-不致病不致病 痢疾杆菌痢疾杆菌:消化道感染肠道粘液脓血便消化道感染肠道粘液脓血便 结核杆菌结核杆菌:呼吸道、消化道、皮肤呼吸道、消化道、皮肤 肺结核、肠结核、皮肤结核肺结核、肠结核、皮肤结核 一、感染的来源与传播一、感染的来源与传播外源性感染外源性感染(exogenous infection)：来源于宿主体：来源于宿主体外的细菌所引起感染。外的细菌所引起感染。传染源：病人传染源：病人、带菌者、带菌者、带菌动物、带菌动物 传播途径：呼吸道、消化道、皮肤创伤、节肢动物传播途径：呼吸道、消化道、皮肤创伤、节肢动物 媒介、媒介、STD、多途径感染（结核）、多途径感染（结核）内源性感染内源性感染(endogenous infection)：体内正常菌：体内正常菌群转化为条件致病菌，传染源来自自身的感染。群转化为条件致病菌，传染源来自自身的感染。4 4 感染的发生和发展感染的发生和发展1.隐性感染隐性感染(inapparent infection)：机体抗感染免疫力较强，或侵入的病原菌数量机体抗感染免疫力较强，或侵入的病原菌数量少、毒力较弱，病原菌少、毒力较弱，病原菌感染后感染后对机体的对机体的损害较轻损害较轻，不出现或仅出现不明显的临床症状不出现或仅出现不明显的临床症状。二、感染的类型二、感染的类型 2.显性感染显性感染(apparent infection)：机体抗感染免疫力较弱，或侵入的病原菌毒力强、机体抗感染免疫力较弱，或侵入的病原菌毒力强、数量多，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，出数量多，以致机体的组织细胞受到不同程度的损害，出现一系列明显临床症状。现一系列明显临床症状。()根据病情缓急分：急性感染根据病情缓急分：急性感染(acute infection)3W 3W 慢性感染慢性感染(chronic infection)2M 2M ()根据感染部位分为：局部感染根据感染部位分为：局部感染(local infection)全身感染全身感染(systemicinfection)(systemicinfection)毒血症毒血症(toxemia)菌血症菌血症(bacteremia)败血症败血症(septicemia)脓毒血症脓毒血症(pyemia)内毒素血症内毒素血症(endotoxemia)病原菌病原菌血血 流流毒毒 素素毒血症毒血症不繁殖不繁殖菌血症菌血症繁殖繁殖败血症败血症内毒素血症内毒素血症化脓菌化脓菌多发性脓肿多发性脓肿脓毒血症脓毒血症3.带菌状态带菌状态：机体在显性感染或隐性感染后机体在显性感染或隐性感染后,病原菌并未及时消病原菌并未及时消失，而在体内继续留存一定时间并不断向体外排菌，失，而在体内继续留存一定时间并不断向体外排菌，与机体免疫力处于相对平衡状态，称之为带菌状态。与机体免疫力处于相对平衡状态，称之为带菌状态。处于带菌状态的人称为带菌者处于带菌状态的人称为带菌者(carrier)(carrier)。三、环境因素三、环境因素气候气候地理地理 社会因素：国家经济状况、战争社会因素：国家经济状况、战争一、概念及基本特点一、概念及基本特点 医院感染医院感染(hospitalinfection)又称又称医院内感染医院内感染(nosocomialinfection)或医院获得性感染医院获得性感染(hospitalacquiredinfection)，指包括医院内各类指包括医院内各类人群所获得的感染，主要指病人在住院期间又发人群所获得的感染，主要指病人在住院期间又发生的其他感染。生的其他感染。5 医院感染医院感染（一）（一）基本特点基本特点1.感染的感染的对象对象包括一切在医院活动的人群包括一切在医院活动的人群,但易感对象为免疫功能低下的患者；但易感对象为免疫功能低下的患者；2.感染的感染的地点地点、时间时间必须发生在医院内必须发生在医院内，包包括出院不久发生的感染括出院不久发生的感染;3.感染来源感染来源以内源性感染为主，病原体主要以内源性感染为主，病原体主要是机会致病性微生物；是机会致病性微生物；4.传播方式以接触为主；传播方式以接触为主；5.病原体常为病原体常为耐药菌耐药菌。（二）分类（二）分类1.内源性医院感染内源性医院感染(endogenous nosocomial infection)2.外源性医院感染外源性医院感染(exogenous nosocomial infection)交叉感染交叉感染(cross infection)环境感染环境感染(environmental infection)二、医院感染的微生态特征二、医院感染的微生态特征(一一)微生物的特点微生物的特点 1.主要为机会致病菌致病，主要为机会致病菌致病，90%以上毒力以上毒力较弱或无毒，多为内源性感染；较弱或无毒，多为内源性感染；2.大多为耐药菌或多重耐药菌；大多为耐药菌或多重耐药菌；3.常发生种类的变迁；常发生种类的变迁；4.适应性强。适应性强。(二二)常见微生物常见微生物主要是细菌，其次是病毒、真菌；既有主要是细菌，其次是病毒、真菌；既有致病性微生物，也有机会性致病微生物。致病性微生物，也有机会性致病微生物。感染部位感染部位常见的微生物常见的微生物呼吸道感染呼吸道感染铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、肠球菌、肠球菌、肺炎克雷伯菌肺炎克雷伯菌、大肠杆菌、流感嗜血杆菌、大肠杆菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、呼吸道病毒肺炎链球菌、呼吸道病毒泌尿道感染泌尿道感染大肠杆菌大肠杆菌、肠球菌、肠球菌、铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌、白假白假丝酵母菌、克雷伯菌、丝酵母菌、克雷伯菌、沙雷菌、变形杆菌沙雷菌、变形杆菌切口感染切口感染肠球菌、肠球菌、金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡、凝固酶阴性葡萄球菌、萄球菌、铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠杆、大肠杆菌、肠杆菌属、变形杆菌、无芽胞厌氧菌菌属、变形杆菌、无芽胞厌氧菌胃肠道感染胃肠道感染沙门菌、志贺菌、病毒沙门菌、志贺菌、病毒医院感染中常见的微生物医院感染中常见的微生物 三、流行病学特征三、流行病学特征(一一)感染源：感染源：病人病人、病原携带者、病原携带者(carrier)、环、环境感染贮源境感染贮源(reservior)、动物感染源。、动物感染源。(二二)传播途径：传播途径：接触传播接触传播、空气传播、媒介传、空气传播、媒介传 播、昆虫传播。播、昆虫传播。(三三)易感者：取决于病原体的毒力和宿主的易易感者：取决于病原体的毒力和宿主的易 感性。感性。四、现状及危害性四、现状及危害性 全球感染率为全球感染率为320%，我国发生医院感染约为，我国发生医院感染约为500万例，感染率约为万例，感染率约为4.6%，其中，其中医院死亡病人中，约医院死亡病人中，约1/31/4直接死于医院感染。直接死于医院感染。医院感染与医院相依并存。随着免疫容忍性宿主的医院感染与医院相依并存。随着免疫容忍性宿主的增加，现代诊断和治疗手段的不断提高，尤其是增加，现代诊断和治疗手段的不断提高，尤其是侵袭性侵袭性操作操作和和抗菌药物及免疫抑制剂的广泛使用抗菌药物及免疫抑制剂的广泛使用，医院感染已，医院感染已经成为世界各国各级医院面临的突出的公共卫生问题。经成为世界各国各级医院面临的突出的公共卫生问题。胃插管术胃插管术气管插管术气管插管术 五、医院感染的预防和控制五、医院感染的预防和控制消毒与灭菌消毒与灭菌：手、室内空气、器械物品、手、室内空气、器械物品、环境消毒环境消毒隔离预防隔离预防：传染源隔离和保护性隔离传染源隔离和保护性隔离合理使用抗生素合理使用抗生素医院感染监测医院感染监测 重点监测科室重点监测科室手术室和重症监护病房（手术室和重症监护病房（ICUICU）新生儿室新生儿室血液透析室：科室周围环境常有血液污染，血液透析室：科室周围环境常有血液污染，医护人员和透析患者有较大感染危险医护人员和透析患者有较大感染危险中心供应室中心供应室血库血库临床注射治疗室和临床实验室临床注射治疗室和临床实验室G菌入血引起中毒症状，称为菌入血引起中毒症状，称为 A、败血症、败血症B、毒血症、毒血症C、内毒素血症、内毒素血症D、脓毒血症、脓毒血症E、菌血症、菌血症 三、微生态平衡与失调三、微生态平衡与失调 微生态学微生态学(microecology)：从细胞或分子水平上研究微生物：从细胞或分子水平上研究微生物与宿主、环境相互关系的学科。与宿主、环境相互关系的学科。医学微生态学：研究寄居在人体表和与外界相通的腔道的医学微生态学：研究寄居在人体表和与外界相通的腔道的微生物与微生物、微生物与人体以及微生物和人体与外界环境微生物与微生物、微生物与人体以及微生物和人体与外界环境相互依存、相互制约关系的学科。相互依存、相互制约关系的学科。微生态平衡微生态平衡(microeubiosis)：正常微生物群与其宿主生态：正常微生物群与其宿主生态环境在长期进化过程中形成的生理性组合的动态平衡。环境在长期进化过程中形成的生理性组合的动态平衡。微生态失调微生态失调(microdysbiosis)：正常微生物群与其宿主之间的正常微生物群与其宿主之间的平衡在外界环境因素的影响下被破坏，由生理性组合转变为病平衡在外界环境因素的影响下被破坏，由生理性组合转变为病理性组合状态。理性组合状态。菌群失调症菌群失调症：正常微生物的种群发生了定量或定性的变化：正常微生物的种群发生了定量或定性的变化所引起的疾病。所引起的疾病。