细菌的感染与免疫课件

第六章,细菌的感染与免疫,infection,and,immunity,of,bacteria,第六章 细菌的感染与免疫,第一节 正常菌群与条件致病菌,第二节 细菌的致病作用,第三节 宿主的抗感染免疫,第四节 感染的发生与发展,第五节 医院感染,第一节 正常菌群与条件致病菌第二节 细菌的致病作用第三节,重点难点,熟悉,了解,掌握,正常菌群的概念及生理学作用；,细菌的致病作用,感染,的发生与发展,抗,细菌感染免疫的特点,医学微生物学（第,9,版）,重点难点熟悉了解掌握正常菌群的概念及生理学作用；感染的,正常菌群与条件致病菌,normal,flora and,conditioned pathogen,第一节,正常菌群与条件致病菌第一节,正常菌群,(normal flora),：,正常寄居在宿主体内，对宿主无害，有些还有利的微生物群,。,（一）概念,医学微生物学（第,9,版）,一、,正常菌群,其特点如下：,1.,寄居在,正常人的体表和与外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等）表面,2.,在长期历史进化过程中形成,3.,通常,对宿主无害，有些还有利,正常菌群(normal flora)：正常寄居在宿主体内，,1.,生物拮抗作用,生物拮抗,（,biological antagonism,）,是微生物群内部的平衡机制。,2.,营养作用,对宿主摄入的营养物质进行初步代谢、物质转化和合成代谢，形成一些有利于,宿主吸收、利用的物质,。,3.,免疫作用,促进宿主免疫器官的发育，刺激免疫系统的成熟与免疫应答。,4.,抗衰老作用,正常菌群的构成与数量是变化的，与人体的发育、成熟和衰老有一定关联。,5.,抗肿瘤作用,有研究报道，寄居肠道的双歧杆菌和乳酸杆菌有抑制肿瘤的作用。,（二）,正常菌群的生理作用,一、,正常菌群,医学微生物学（第,9,版）,1.生物拮抗作用 生物拮抗（biological,1.,致病菌,：,能导致宿主感染的细菌称为致病菌（,pathogenic bacterium,）或病原菌（,pathogen,）,2.,非致病菌,：,不能造成宿主感染的称为非致病菌（,nonpathogenic bacterium,）或,非病原菌,（,nonpathogen,）,3.,条件致病菌,：,有些细菌在正常情况下不致病，但在宿主免疫防御能力下降或菌群失调等,特定条件下才引起疾病，这类细菌称为条件致病菌（,conditioned pathogen,）或,机会致病菌（,opportunistic pathogen,）。,4.,细菌感染,（,bacterial infection,）,：,是指细菌侵入机体后，经过定植、繁殖和释放毒性物质，,并与宿主相互作用，引起一系列病理变化的过程。,（一）概念,二,、机会,致病菌,医学微生物学（第,9,版）,1.致病菌：能导致宿主感染的细菌称为致病菌（pathogen,1.,寄居部位改变,：,正常菌群由原寄居部位向其他部位或本来是无菌的部位转移,。,2.,宿主免疫功能下降,：,应用大剂量皮质激素、抗肿瘤药物或放射治疗以及后天免疫功能缺陷,（,AIDS,患者晚期）等，可造成患者免疫功能降低，从而使一些正常菌群在,原寄居部位能穿透黏膜等屏障，引起局部组织或全身性感染,。,3.,菌群失调,：,指在应用抗生素治疗感染性疾病的过程中，宿主某部位寄居细菌的种群发生改变或,各种群的数量比例发生大幅度变化，从而导致疾病。,（二）,常见的致病条件,二,、机会,致病菌,医学微生物学（第,9,版）,1.寄居部位改变：正常菌群由原寄居部位向其他部位或本来是无,细菌的致病作用,pathogenesis,of,bacteria,第二节,细菌的致病作用第二节,毒力,侵入数量,侵入门径：呼吸道、消化道、皮肤伤口,病原菌,侵袭力,毒素,黏附素、荚膜、生物膜、,侵袭素、侵袭性酶类等,细菌外毒素,和内毒素,表示病原菌致病性的强弱程度,半数致死量,（,LD50,）,半数感染量（,ID50,）,病原菌的致病性由其毒力、侵入机体的数量和部位等决定,医学微生物学（第,9,版）,毒力侵入数量侵入门径：呼吸道、消化道、皮肤伤口病原菌侵袭力毒,1.,黏附素,（,adhesin,）,是一类存在于细菌表面的与黏附有关的分子。,黏附素可分为菌毛黏附素和非菌毛黏附素两大类。,2.,荚膜,（,capsule,）,具有抗吞噬和抵抗宿主体液中杀菌物质的作用，有利于致病菌,在宿主体内生存、繁殖和扩散。,3.,侵袭素（,invasin,）,是一类由细菌基因编码的蛋白质，与细菌入侵宿主细胞并向周围,细胞组织扩散息息相关。,（一）,侵袭力,一、,细菌的毒力,侵袭力（,invasiveness,）,是指致病菌突破宿主皮肤、黏膜等生理屏障，进入机体并在体内定植和繁殖扩散的能力。,医学微生物学（第,9,版）,1.黏附素（adhesin）是一类存在于细菌表面的与黏附有,4.,侵袭性酶类,许多在组织中繁殖起来的细菌可释放侵袭性胞外酶，有利于致病菌,的抗吞噬作用并向周围组织扩散。,5.,细菌生物被膜（,bacterial biofilm,，,BF,）,是由细菌及其所分泌的胞外多聚物（胞,外多糖、蛋白质、,DNA,等）附着在有生命或无生命材料表面而形成,的膜状结构，是细菌的,群体结构,。,（一）,侵袭力,细菌生物被膜的激光共聚焦显微镜扫描观察,(,饶贤才提供）,医学微生物学（第,9,版）,4.侵袭性酶类 许多在组织中繁殖起来的细菌可释放侵袭性,1.,外毒素,（,exotoxin,）,是细菌合成并分泌（或释放）的毒性蛋白质。外毒素主要有,革兰阳性菌产生，少数革兰阴性菌也可产生。,（,1,）外毒素的主要性质,1,）细菌外毒素的化学本质是蛋白质,2,）,抗原性强,3,）,毒性作用强,4,）,对组织器官有高度选择性,（二）毒素,一、,细菌的毒力,医学微生物学（第,9,版）,1.外毒素（exotoxin）是细菌合成并分泌（或释放）的,（,2,）外毒素的种类与作用,据外毒素对宿主细胞的,亲,嗜,性,及作用靶点等，可将外毒素分为三大类,：,1,）,神经毒素（,neurotoxin,）,：,主要作用于神经组织，引起神经传导功能紊乱。,包括破伤风痉挛毒素、肉毒毒素等。神经毒素种类不多，但毒性,作用强烈，致死率高。,2,）,细胞毒素（,cytotoxin,）,：,能通过抑制蛋白质合成，破坏细胞膜等机制直接损伤,宿主细胞，引起相应组织器官炎症和坏死等。例如白喉毒素通过,灭活,蛋白,合成延长因子,eEF-2,上，使其失活，从而抑制蛋白质合成，损伤宿主细胞,3,）,肠毒素（,enterotoxin,）,：,是一类作用于肠上皮细胞、引起肠道功能紊乱的毒素。,可引起肠道各种炎症、呕吐、水样腹泻、出血性腹泻等局部或全身症状。,（二）毒素,医学微生物学（第,9,版）,（2）外毒素的种类与作用（二）毒素医学微生物学（第9版）,（二）毒素,2.,内,毒素,（,endotoxin,）,是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖（,lipopolysaccharide,，,LPS,）,组分，只有在细菌死亡裂解后才被释放出来。其分子结构由,O,特异性多糖、,非特异核心多糖和脂质,A,三部分组成。,（,1,）,内毒素的主要特点,1,）,存在于革兰阴性菌细胞壁。,2,）,化学性质是脂多糖。,3,）,对理化因素稳定,4,）,毒性作用相对较弱且对组织无选择性,5,）,抗原性弱,6,）,不能用甲醛液脱毒而成为类毒素。,医学微生物学（第,9,版）,细菌内毒素（,李凡,徐志凯,医学微生物学,第,8,版,）,（二）毒素2.内毒素（endotoxin）是革兰阴性菌细胞,（,2,）,内毒素引起的主要病理生理反应,1,）,发热反应,：,极微量（,15ng/kg,）,内毒素就能引起人体体温上升。,2,）,白细胞反应,：,初期中性粒细胞,下降,，,数小时后,数量显著增加。,3,）,内毒素血症与内毒素休克,：,毒素诱生,TNF-,、,IL-1,等生物活性物质，使小,血管功能紊乱而造成微循环障碍，组织器官毛细血管灌注不足、缺氧、酸中毒等,。,（二）毒素,医学微生物学（第,9,版）,内毒素作用（,李凡,徐志凯,医学微生物学,第,8,版,）,（2）内毒素引起的主要病理生理反应（二）毒素医学微生物学（第,（,3,）,内毒素的致病机制,（二）毒素,LPS,LBP,血流中 细胞表面,LPS,LBP,CD14,TLR4,启动炎症通路,（三）体内诱生抗原,（四）超抗原,（五）免疫病理损伤,有些细菌的基因在人工培养条件下并不表达，而只有在进入宿主体内后才被诱导表达。,1989,年，,Janeway,等在研究细菌毒素致病机理时，发现葡萄球菌肠毒素刺激淋巴细胞增殖的能力比植物血凝素更高，故提出超抗原（,superantigen,）的概念。,医学微生物学（第,9,版）,内毒素的致病机制（饶贤才提供）,（3）内毒素的致病机制（二）毒素LPSLBP血流中,二、病原菌的侵入数量,细菌致病的数量与细菌的毒力及宿主的免疫力有关。,各种致病菌都有其特定的侵入部位，这与致病菌需要特定的生长繁殖的微环境有关。,鼠疫几个细菌即可致病,伤寒几亿到十亿个,三、病原菌的侵入门户,医学微生物学（第,9,版）,二、病原菌的侵入数量细菌致病的数量与细菌的毒力及宿主的免疫力,宿主的抗感染免疫,anti-infectious,immunity of,host,第三节,宿主的抗感染免疫第三节,1.,皮肤与黏膜屏障,:,健康完整的皮肤和黏膜有阻挡和排除病原微生物的,作用,，分泌,杀菌物质等。,2.,血脑屏障,：,人的血脑屏障由软脑膜、脉络膜、脑毛细血管和星状胶质细胞等组成。,3.,胎盘屏障,：,由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜共同组成。,（一）,屏障结构,一、,天然免疫,病原体入侵,人体免疫防御,机体的,天然免疫,(innate immunity),是在长期种系发育和进化过程中，逐渐建立起来的一系列防御病原微生物等的免疫功能。参与人体天然免疫的主要有屏障结构、吞噬细胞以及正常体液和组织的免疫成分等。,医学微生物学（第,9,版）,1.皮肤与黏膜屏障:健康完整的皮肤和黏膜有阻挡和排除病原,1.,吞噬细胞对病原菌的识别,:,模式识别,2.,吞噬和杀菌过程,：,一般分为,4,个连续过程,3.,吞噬作用的后果,：,完全吞噬、不完全吞噬、抗原提呈、组织损伤,4.,自噬,：,指细胞内的双层膜结构包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质或外来异物,形成自噬体,，,然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，利用溶酶体内的水解酶降解其包裹的内容物，,为细胞的重建、再生和修复提供必需原料，以实现细胞稳态和细胞器的更新。,（二）吞噬细胞,一、,天然免疫,病原菌突破皮肤或黏膜屏障侵入体内后，首先遭遇吞噬细胞的吞噬作用。,趋化,识别,吞入,杀灭,医学微生物学（第,9,版）,1.吞噬细胞对病原菌的识别:模式识别（二）吞噬细胞一、天然,1.,补体（,complement,）,:,存在于正常体液中的一组球蛋白，由巨噬细胞、肠上皮细胞等产生。,补体系统活化后产生多种生物学活性分子，通过不同的机制发挥抗感染免疫作用。,2.,溶菌酶（,lysozyme,）,：,溶菌酶为一种碱性蛋白，主要来源于吞噬细胞，广泛分布于血清、,唾液、泪液、乳汁和黏膜分泌液中。,3.,抗微生物肽（,antimicrobial peptide,）,：,是一类富含碱性氨基酸的小分子多肽，一般只有,十多个到四十多个氨基酸,。,（三）免疫分子,一、,天然免疫,机体正常组织和体液中存在多种抗菌免疫分子，常配合其他杀菌因素发挥作用。,医学微生物学（第,9,版）,1.补体（complement）:存在于正常体液中的一组,1.,抑制致病菌黏附。,2.,调理吞噬作用,：借助,中性粒细胞和单核吞噬细胞上有抗体,IgG,的,Fc,受体和补体,C3b,受体。,3.,中和细菌毒素,。,4.,抗体和补体的联合溶菌作用,。,5.,抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（,antibody dependent cell mediated