医学微生物学-第一篇　细菌学 第六章 细菌的感染与免疫

1、,作者 :,单位 :,第六章,细菌的感染与免疫 infection and immunity of bacteria,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,重点难点,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）,正常菌群与条件致病菌 normal flora and conditioned pathogen,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,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.

2、 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.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. 寄

3、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）,细菌的致病作用 pathogenesis of bacteria,第二节,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）,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

4、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）,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）,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）,（2）外毒素的种类与作用

5、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）,（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

6、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）,（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）,（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

7、提供）,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）,宿主的抗感染免疫 anti-infectious immunity of host,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.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.

8、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. 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. 抑制致病菌黏附。 2. 调理吞噬作用：借助中性粒细胞

9、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 cytotoxicity）,（一）体液免疫,二、适应性免疫,体液免疫（humoral immunity）在抗微生物感染中极为重要，主要是对胞外菌及其毒素。,抗体是体液免疫的效应分子，其作用主要有：,医学微生物学（第9版）,1. 细胞毒性T细胞: CD8+ CTL是细胞免疫反应的重要效应细胞，可特异性直接杀伤靶细胞。 2. Th1细胞: CD4+效应Th1细胞能分泌IL-2、IFN-、TNF-等多种细胞因子，招募吞噬和多种 免疫活性细胞进入病原体侵入部位，围歼入侵病原体以及有微生物（细菌和病毒） 寄生的感染细胞。,（二）细胞免疫,二、适应性免疫,当病原体侵入机体后，经抗原提呈加工处理，形成抗原-MHC分子复合物，提呈给T淋巴细胞识别。T细胞受抗原刺激后，活化、增殖、分化为效应T细胞。,（三）黏膜免疫,医学微生物学（第9版）,（二）细胞免疫对胞内菌的作用：主要是通过Th1细胞和CTL细胞来完成的。,三、抗胞内菌免疫,绝大部分致病菌寄居在细胞外，有些既可在宿主细胞内寄居，也可在体外环境中生长（结核分枝杆菌、伤寒沙门菌等），有些则必须在活细胞内生长繁殖，如立克次体、衣原体等。胞内菌感染，因有宿主细胞的屏障作用，机体对胞内菌感染的免疫有其特殊性。,（三）特异性抗体对胞内菌的作用：抗体对于阻断胞内菌的扩散是有积极作用的。,（一）吞噬细胞对胞内菌的作用：产生ROI, RNI等活性中间体杀菌。,医学微生物学（第9版）,感染的发生与发展 development and progression of infections,第四节,（一）细菌感染的来源,一、感染源与传播,感染来源

《医学微生物学-第一篇　细菌学 第六章 细菌的感染与免疫》由会员知**分享，可在线阅读，更多相关《医学微生物学-第一篇　细菌学 第六章 细菌的感染与免疫》请在金锄头文库上搜索。