細菌的感染和致病機理

細菌的感染和致病機理細菌的感染和致病機理第1頁

不能造成宿主感染為非致病菌細菌侵入機體，進行生長繁殖、釋放毒性物質(zhì)等引發(fā)不一樣程度病理過程能使宿主致病為致病菌非致病菌條件致病菌細菌感染與免疫感染在正常情況下不致病在一些條件改變特殊情況下能夠致病致病菌細菌的感染和致病機理第2頁正常菌群與條件致病菌正常菌群

正常存在于人體外表和同外界相通腸道、呼吸道等腔道中，人體免疫功效正常時，對宿主無害，有些還有利微生物。正常菌群生理學意義生物拮抗作用營養(yǎng)作用免疫作用抗衰老作用細菌的感染和致病機理第3頁腸道正常菌群健康青年糞便涂片健康壯年糞便涂片健康中年糞便涂片細菌的感染和致病機理第4頁部位主要菌類皮肽葡萄球菌、類自喉桿菌、綠腋桿菌、非致病性分枝桿菌、丙酸桿菌、白念珠菌口腔表皮葡萄球菌、甲型和丙型鏈球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、類桿菌、梭桿菌鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型鏈球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、乳桿菌眼結(jié)膜葡萄球菌、類自喉桿菌、綠膿桿菌、非致病性分枝桿菌外耳道白色葡萄球菌、干燥桿菌胃普通無菌腸道大腸桿菌產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌、綠服桿菌、葡萄球菌、糞鏈球菌、類桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、破傷風梭菌、雙歧桿菌、真細菌、乳桿菌、白念珠菌尿道白色葡萄球菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌陰道乳桿菌、大腸桿菌、類白喉桿菌、白念珠菌人體常見正常菌群細菌的感染和致病機理第5頁

鼻咽腔葡萄球菌、甲，丙型鏈球菌肺炎球菌、奈氏菌、類桿菌等

外耳道葡萄球菌、類白喉桿菌綠膿桿菌、非致病性分枝桿菌表皮葡萄球菌口腔甲，丙型鏈球菌類白喉桿菌、肺炎球菌奈氏菌、乳桿菌、梭桿菌螺旋體、放線菌、白念珠菌

腸道大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌綠膿桿菌、葡萄球菌、厭氧性細菌真菌、乳桿菌，雙歧桿菌等

陰道

大腸桿菌、乳桿菌白念珠菌、類白喉桿菌非致病性分枝等

皮肽葡萄球菌、綠膿桿菌、白念珠菌丙酸桿菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌人體內(nèi)正常菌群分布

眼結(jié)膜白色葡萄球菌、干燥桿菌

尿道白色葡萄球菌、類白喉桿菌、非致病性分枝桿菌細菌的感染和致病機理第6頁條件致病菌致病條件

正常菌群與宿主間生態(tài)平衡被打破，原來不致病正常菌群就成了條件致病菌1、借居部位改變2、免疫功效低下3、菌群失調(diào)細菌的感染和致病機理第7頁細菌致病機理

致病性細菌引發(fā)感染能力

毒力

致病菌致病性強弱程度半數(shù)致死量半數(shù)感染量

在要求時間內(nèi)，經(jīng)過指定感染路徑，能使一定體重或年紀某種動物半數(shù)死亡或感染需要最小細菌數(shù)或毒素量細菌的感染和致病機理第8頁細菌毒力侵襲力致病菌能突破宿主皮膚、粘膜生理屏障，進入機體拔并在體內(nèi)定植、繁殖和擴散能力物質(zhì)基礎(chǔ)莢膜：抗吞噬和阻撓殺菌物質(zhì)作用粘附素：粘附于粘膜上皮細胞上，防止被去除

侵襲性物質(zhì)：有利細菌侵入上皮細胞有利細菌在組織中擴散細菌的感染和致病機理第9頁毒素細菌產(chǎn)生毒性物質(zhì)種類內(nèi)毒素：革蘭陰性菌細胞壁中脂多糖組分外毒素：多數(shù)為革蘭陽性菌產(chǎn)生毒性物質(zhì)，常由細菌合成后分泌至細胞外細菌的感染和致病機理第10頁

內(nèi)毒素與外毒素比較種類內(nèi)毒素外毒素起源革蘭陰性菌革蘭陽性菌部及分革蘭陰性菌存在部位細胞壁成份、細菌裂解后釋出活菌分泌或細菌溶解后散出化學成份脂多糖蛋白質(zhì)穩(wěn)定性好、1602-4小時破壞差、60-8030分鐘破壞毒性作用較弱、各種內(nèi)毒素作用大致相同，引發(fā)休克，發(fā)燒，DIC等強、對機體組織器官有選擇性，引發(fā)特殊臨床表現(xiàn)抗原性弱，能刺激機體形成抗體，但無中和作用，甲醛處理后不能形成類毒素強，能刺激機體形成抗毒素，經(jīng)甲醛脫毒后能形成類毒素細菌的感染和致病機理第11頁細菌入侵數(shù)量與細菌毒力成反百分比毒力越強，引發(fā)感染所需菌量越小毒力越弱，引發(fā)感染所需菌量越大細菌入侵部位各種致病菌有其特定侵入部位與致病菌需要特定生長繁殖微環(huán)境相關(guān)細菌的感染和致病機理第12頁大吞噬細胞

屏障機構(gòu)吞噬細胞宿主免疫防御機制天然免疫皮與粘膜血腦屏障胎盤屏障小吞噬細胞體液原因補體溶菌酶乙型溶素細菌的感染和致病機理第13頁機體各部位天然免疫成份細菌的感染和致病機理第14頁吞噬細胞吞噬過程細胞核細菌的感染和致病機理第15頁抗菌物質(zhì)主要起源化學性質(zhì)作用對象補體血清正常球蛋白溶菌酶吞噬細胞榕酶體、唾液、淚液、乳汁等堿性多肽革蘭陽性菌乙型溶素血清革蘭陽性菌吞噬細胞殺菌素中性粒細胞堿性多肽各種細菌組蛋白淋巴系統(tǒng)堿性多革蘭陰性菌白細胞素中性粒細胞堿性多肽革蘭陽性菌血小板素血小板堿性多肽革蘭陽性菌正鐵血紅素紅細胞含鐵葉琳革蘭陽性菌轉(zhuǎn)鐵蛋白血清假球蛋白需鐵細菌精素、精膠堿膜、腎、前列腺堿性多肽革蘭陽性菌乳素乳汁蛋白質(zhì)革蘭陽性菌正常調(diào)理素血清肽蛋白質(zhì)各種細菌內(nèi)毒素解毒因子血清醋酶內(nèi)毒素被解毒正常體液與組織中抗菌物質(zhì)細菌的感染和致病機理第16頁細胞免疫體液免疫取得性免疫由特異性抗體起主要作用免疫應(yīng)答以T淋巴細胞為主免疫應(yīng)答細菌的感染和致病機理第17頁細菌感染免疫分類感染類型常見微生物主要免疫類型胞外菌感染葡萄球菌鏈球菌等體液免疫為主，抗體協(xié)同吞噬細胞殺滅去除細菌胞內(nèi)菌感染結(jié)核桿菌麻風桿菌等細胞免疫為主主要是產(chǎn)生各種細胞因子來發(fā)揮作用外毒素感染白喉桿菌破傷風桿菌等體液免疫為主特異性抗毒素與毒素產(chǎn)生中和作用細菌的感染和致病機理第18頁感染起源傳輸方式與路徑感染發(fā)生與發(fā)展內(nèi)源性感染外源性感染病人、帶菌者、病畜與帶菌動物體內(nèi)正常菌群轉(zhuǎn)化為條件致病菌呼吸道感染、消化道感染、創(chuàng)傷感染、接觸感染、節(jié)肢動物叮咬感染、多路徑感染細菌的感染和致病機理第19頁隱性感染潛伏感染

顯性感染：毒血癥、菌血癥、敗血癥膿毒血癥、內(nèi)毒素血癥

帶菌狀態(tài)：健康帶菌、恢復(fù)期帶菌感染類型不感染細菌的感染和致病機理第20頁第一節(jié)正常菌群與條件致病菌正常菌群：自然界中廣泛存在著大量，各種多樣微生物。當人體免疫功效正常時，這些微生物對宿主無害，有些對人還有利，是為正常微生物群，通稱正常菌群(normalflora)。正常菌群生理學意義：

生物拮抗營養(yǎng)作用免疫作用抗衰老作用細菌的感染和致病機理第21頁條件致病菌正常菌群與宿主間生態(tài)平衡在一些情況下可被打破，形成生態(tài)失調(diào)而造成疾病。原來在正常時不致病正常菌群就成了條件致病菌。特定條件包含：

借居部位改變免疫功效低下菌群失調(diào)細菌的感染和致病機理第22頁醫(yī)院取得性感染(hospitalacquiredinfection)：病人在住院期間發(fā)生感染，通稱醫(yī)院內(nèi)感染(nosocomialinfection)。依據(jù)傳染起源分類：

交叉感染：由醫(yī)院內(nèi)病人或醫(yī)務(wù)人員直接或間接傳輸引發(fā)感染。

內(nèi)源性感染（本身感染）：由病人自己體內(nèi)正常菌群引發(fā)感染。

醫(yī)源性感染：在治療、診療或預(yù)防過程中，因所用器械等消毒不嚴而造成感染。醫(yī)院取得性感染細菌的感染和致病機理第23頁致病性(pathogenicity)或病原性：細菌能引發(fā)感染能力。毒力(virulence)：致病菌致病性強弱程度。毒力常見半數(shù)致死量(medianlethaldose,LD50)或半數(shù)感染量(medianinfectivedose,ID50)表示。即在要求時間內(nèi)，經(jīng)過指定感染路徑，能使一定體重或年紀某種動物半數(shù)死亡或感染需要最小細菌數(shù)或毒素量。第二節(jié)細菌致病機制細菌的感染和致病機理第24頁細菌毒力物質(zhì)細菌侵入數(shù)量細菌侵入部位細菌致病機制侵襲力毒素莢膜粘附素侵襲性物質(zhì)外毒素(exotoxin)內(nèi)毒素(endotoxin)細菌的感染和致病機理第25頁侵襲力莢膜粘附素侵襲性物質(zhì)細菌的感染和致病機理第26頁外毒素與內(nèi)毒素主要區(qū)分區(qū)分關(guān)鍵點外毒素內(nèi)毒素起源革蘭陽性菌與個別革蘭陰性菌革蘭陰性菌存在個別從活菌分泌出，少數(shù)菌崩解后釋放細胞壁組分，菌裂解后釋放化學成份蛋白質(zhì)脂多糖穩(wěn)定性60-80℃，30min被破壞160℃，2-4h才被破壞毒性作用強，對組織器官有選擇性毒害效應(yīng)，引發(fā)特殊臨床表現(xiàn)較弱，各菌毒性效應(yīng)大致相同，引發(fā)發(fā)燒、白細胞增多、微循環(huán)障礙、休克、DIC等抗原性強，刺激機體產(chǎn)生抗毒素；甲醛液處理脫毒形成類毒素弱，刺激機體產(chǎn)生中和抗體作用弱；甲醛處理不形成類毒素細菌的感染和致病機理第27頁六、微生物致病性與感染（一）微生物與宿主關(guān)系

常居菌

正常菌群過路菌（１）抵抗力下降；（２）長久化療、放療、

條件致病菌：免疫抑制劑患者；（３）外傷；（４）菌群失調(diào)：菌群失調(diào)癥。細菌的感染和致病機理第28頁正常菌群生理意義：（１）生物拮抗；（２）促進機體免疫；（３）與衰老相關(guān)：雙歧桿菌；（４）合成維生素和細菌素。細菌的感染和致病機理第29頁（二）細菌致病物質(zhì)及作用：１．細菌表面成份：參加粘附、定植和侵入；２．毒素及毒性蛋白和酶：外毒素：內(nèi)毒素：細菌的感染和致病機理第30頁細菌外毒素舉例細菌種類革蘭氏染色引發(fā)疾病毒素名稱毒素作用方式白喉桿菌+白喉白喉毒素壞死性霍亂弧菌-霍亂腸毒素引發(fā)小腸過分分泌液體鼠疫桿菌-鼠疫鼠疫毒素可能壞死性破傷風桿菌+破傷風破傷風溶血毒素溶血性心臟毒素破傷風痙攣毒素引發(fā)骨骼肌痙攣產(chǎn)生莢膜桿菌+

氣性壞疽α-毒素溶血性卵磷脂酶，壞死性β-毒素溶血性心臟毒素λ-毒素溶蛋白性細菌的感染和致病機理第31頁

外毒素與內(nèi)毒素主要區(qū)分區(qū)分關(guān)鍵點外毒素內(nèi)毒素存在部位由活細菌釋放至細菌體外為細菌細胞壁結(jié)組成份，菌體崩解后釋出細菌種類以革蘭氏陽性菌多見革蘭氏陰性菌多見化學組成蛋白質(zhì)（分子量27，000～900，000）磷脂一多糖一蛋白質(zhì)復(fù)合物（毒性主要為類脂A）穩(wěn)定性不穩(wěn)定，60℃以上能快速破壞耐熱，60℃耐受數(shù)小時毒性作用強，微量對試驗動物有致死作用（以ug計量）。各種外毒素有選擇作用，引發(fā)特殊病變，不引發(fā)宿主發(fā)燒反應(yīng)。抑制蛋白質(zhì)合成，有細胞毒性、神經(jīng)毒性、紊亂水鹽代謝等稍弱，對試驗動物致死作用量比外毒素為大。各種細菌內(nèi)素毒性作用大致相同。引發(fā)發(fā)燒、彌漫性血管內(nèi)凝血、粒細胞降低血癥、施瓦茲曼現(xiàn)象等抗原性強，可刺激機體產(chǎn)生高效價抗毒素。經(jīng)甲醛處理，可脫毒成為類毒霉，仍有較強抗原性，可用于人工自動免疫刺激機體對多糖成份產(chǎn)生抗體，不形成抗毒素，不能經(jīng)甲醛處理成為類毒素細菌的感染和致病機理第32頁醫(yī)院感染：醫(yī)院中發(fā)生一切感染。包括在醫(yī)院中活動全部些人群。外源性感染

內(nèi)源性感染

細菌的感染和致病機理第33頁第三節(jié)宿主免疫防御機制天然免疫屏障結(jié)構(gòu)吞噬細胞體液原因皮膚與粘膜血腦屏障胎盤屏障補體溶菌酶防御素取得性免疫胞外菌感染免疫胞內(nèi)菌感染免疫細菌的感染和致病機理第34頁細菌的感染和致病機理第35頁細菌的感染和致病機理第36頁細菌的感染和致病機理第37頁細菌的感染和致病機理第38頁細菌的感染和致病機理第39頁第四節(jié)感染發(fā)生與發(fā)展感染起源外源性感染(exogenousinfection)：感染起源于宿主體外病人帶菌者病畜和帶菌動物內(nèi)源性感染(endogenousinfection)：感染起源于本身體內(nèi)或體表細菌的感染和致病機理第40頁呼吸道感染消化道感染創(chuàng)傷感染接觸感染節(jié)肢動物叮咬感染多路徑感染傳輸方式與路徑細菌的感染和致病機理第41頁病原微生物概念非病原微生物：對人類和動植物無害，甚至有益微生物，稱為非病原微生物。病原微生物：能引發(fā)人類和動植物病害，這些含有致病性微生物稱為病原微生物。寄生性病原微生物條件性病原微生物：腐生性病原微生物：細菌的感染和致病機理第42頁第一節(jié)、病原微生物致病性與毒力(一)致病性與毒力概念

1.致病性又稱病原性，是指一定種類病原微生物，在一定條件下，引發(fā)動物機體發(fā)生疾病能力，是病原微生物共性和本質(zhì)。強調(diào)種屬特征2.毒力病原微生物致病力強弱程度稱為毒力。強調(diào)個體特征。原微生物依毒力強弱分：強毒株、中等毒力株、弱毒株、無毒株等。細菌的感染和致病機理第43頁(二)細菌致病性確實定柯赫法則基因水平柯赫法則

(Koch’spostulatesforgenes)病原微生物致病性與毒力細菌的感染和致病機理第44頁柯赫法則第一，特殊病原菌應(yīng)在同一疾病中查到，在健康者不存在；第二，此病原菌能被分離培養(yǎng)而得到純種；第三，此培養(yǎng)物接種易感動物，能造成一樣病癥；第四，自試驗感染動物體內(nèi)能重新取得該病原菌純培養(yǎng)物。Back細菌的感染和致病機理第45頁“基因水平柯赫法則”第一，應(yīng)在致病菌株中檢出一些基因或其產(chǎn)物，而無毒力菌株中無。第二，如有毒力菌株某個基因被損壞，則菌株毒力應(yīng)減弱或消除?；蛘邔⒋嘶蚩寺〉綗o毒菌株內(nèi)，后者成為有毒力菌株。第三，將細菌接種動物時，這個基因應(yīng)在感染過程中表示。第四，在接種動物體內(nèi)能檢測到這個基因產(chǎn)物抗體，或產(chǎn)生免疫保護。該法則也適合用于細菌以外微生物，如病毒Back細菌的感染和致病機理第46頁（三）毒力大小表示方法半數(shù)致死量(LD50)

指能使接種試驗動物于感染后一定時間內(nèi)死亡二分之一所需活微生物量或毒素量。半數(shù)感染量(ID50)

指能使半數(shù)試驗對象(動物、雞胚或細胞)發(fā)生感染病原微生物量。病原微生物致病性與毒力細菌的感染和致病機理第47頁二、細菌致病作用

細菌致病性包含兩方面涵義毒力因子主要有兩方面:（一）侵襲力

1.黏附與定植2.侵入(內(nèi)化作用)3.繁殖與擴散4.干擾或逃避宿主防御機制（二）毒素(toxin)：

細菌毒素分類：內(nèi)毒素外毒素

細菌的感染和致病機理第48頁侵襲力侵襲力:是指病原細菌突破宿主皮膚、黏膜生理屏障等免疫防御機制，進入機體定居、繁殖和擴散能力。侵襲力包含:莢膜、黏附素、菌體表面結(jié)構(gòu)、侵襲蛋白或酶類。Back細菌的感染和致病機理第49頁黏附與定植黏附素：含有黏附作用細菌結(jié)組成份革蘭氏陰性菌菌毛非菌毛黏附素:OMP（外膜蛋白）LTA（脂磷壁酸）莢膜多糖黏附素受體：即細胞或組織表面與黏附素相互作用成份。糖蛋白：大多數(shù)受體為此。如大腸桿菌1型菌毛結(jié)合D甘露糖蛋白質(zhì)：如金黃色葡萄球菌黏附素原結(jié)合蛋白受體為膠原蛋白。Back細菌的感染和致病機理第50頁干擾或逃避宿主防御機制細菌抵抗吞噬及抗體液中殺菌物質(zhì)作用表面結(jié)構(gòu)：莢膜、微莢膜、葡萄球菌A蛋白（SPA）等?？雇淌勺饔脵C制抗體液免疫機制Back細菌的感染和致病機理第51頁抗體液免疫機制抗原偽裝或抗原變異，如金黃色葡萄球菌經(jīng)過SPA結(jié)合免疫球蛋白形成抗原偽裝。分泌蛋白酶降解免疫球蛋白，嗜血桿菌等可分泌lgA蛋白酶，破壞黏膜表面IgA。經(jīng)過外膜蛋白(OMP)、脂磷壁酸(LTA)或莢膜作用，逃避補體，抑制抗體產(chǎn)生。返回細菌的感染和致病機理第52頁抗吞噬作用機制①抑制吞噬細胞攝?。喝缜v膜、鏈球菌M蛋白。②在吞噬細胞內(nèi)生存：如沙門氏菌一些成份可抑制溶酶體與吞噬小體融合；再如李氏桿菌被吞噬后，很快從吞噬小體中逸出，直接進入細胞質(zhì)。③殺死或損傷吞噬細胞：一些細菌經(jīng)過分泌外毒素或蛋白酶來破壞吞噬細胞細胞膜，或誘導(dǎo)細胞凋亡，或直接將其殺死。返回細菌的感染和致病機理第53頁擴散：靠侵襲性酶類①透明質(zhì)酸酶②膠原酶③神經(jīng)氨酸酶④磷脂酶，又名α毒素⑤卵磷脂酶⑥激酶⑦凝固酶⑧脫氧核糖核酸(DNA)酶Back細菌的感染和致病機理第54頁繁殖增殖速度對致病性極其主要：假如增殖較快，細菌在感染之初就能克服機體防御機制，易在體內(nèi)生存。反之，則易被機體去除。不一樣病原菌引發(fā)疾病數(shù)量有很大差異：一個身體健康人或動物需要一次侵入數(shù)十億至數(shù)百億個沙門氏菌和霍亂弧菌才會引發(fā)癥狀；鼠疫桿菌只要7個細菌就能使一些宿主患上可怕鼠疫。宿主器官不一樣對病原菌敏感性也不一樣：如大家發(fā)覺布氏桿菌正常生長需要一個是與蔗糖類似物質(zhì)赤蘚醇。赤蘚醇在動物胎盤中含量很高，但在其它組織中含量甚微。因而，布氏桿菌便在胎盤大量生長繁殖。Back細菌的感染和致病機理第55頁侵入(內(nèi)化作用)指一些病原菌主動侵入吞噬細胞或非吞噬細胞。如：結(jié)核分支桿菌、李氏桿菌、衣原體等嚴格胞內(nèi)寄生菌及大腸桿菌、沙門氏菌等胞外寄生菌感染都離不開侵入作用這些細菌一旦喪失進入細胞能力，則毒力會顯著下降。Back細菌的感染和致病機理第56頁毒素概念毒素(toxin)是細菌在生長繁殖過程中產(chǎn)生和釋放含有損害宿主組織、器官并引發(fā)生理功效紊亂毒性成份。Back細菌的感染和致病機理第57頁外毒素和內(nèi)毒素主要區(qū)分區(qū)分關(guān)鍵點外毒素內(nèi)毒素主要起源主要由革蘭氏陽性菌產(chǎn)生革蘭氏陰性菌多見存在部位由活細菌產(chǎn)生并釋放至菌體外。細胞壁結(jié)組成份，菌體崩解后放出來?；瘜W成份蛋白質(zhì)類脂A、關(guān)鍵多糖和菌體特異性多糖復(fù)合物（毒性主要為類脂A）。毒性毒性強，各種外毒素有選擇作用，引發(fā)特殊病變，毒性弱，各種細菌內(nèi)毒素毒性作用相同，引發(fā)發(fā)燒、粒細胞增多、彌漫性血管內(nèi)凝血、內(nèi)毒素性休克耐熱性普通不耐熱，60℃～80℃經(jīng)30min被破壞耐熱，160℃經(jīng)2-4h才能被破壞?？乖詮?，能刺激機體產(chǎn)生抗毒素，經(jīng)甲醛處理可脫毒成類素毒。弱，不能刺激機體產(chǎn)生抗毒素。經(jīng)甲醛處理不能成為類毒素。Back細菌的感染和致病機理第58頁神經(jīng)毒素破傷風梭菌痙攣毒素封閉抑制性