第五章细菌感染与致病机理.ppt

第五章 细菌的感染与致病机理 病原微生物指能引起人和动植物疾病的微生物 植物病原微生物动物病原微生物人兽共患病原微生物 非病原微生物指病原微生物以外的其他微生物 也称腐生性微生物 此类微生物一般不致病 但少数可产生毒素 污染食品和饲料 人畜食入可发生食物中毒 这种微生物称腐生性病原微生物 条件性病原微生物有些微生物在正常情况下对动物不致病 只有在一定条件下才对动物有致病作用 此种微生物称条件性病原微生物 第一节细菌的致病性和毒力 致病性 pathogenicity 病原微生物能够引起疾病这一性质称致病性或病原性 致病性是病原微生物种的特征 毒力 virulent 是指病原微生物致病力的强弱程度 毒力是菌株的特征 一 细菌致病性的确定柯赫法则 Koch spostulates 特殊的病原菌应在同一疾病中查见 在健康者不存在 此病原菌能被分离培养而得到纯种 此纯培养物接种易感动物 能导致同样病症 自实验感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养 基因水平的柯赫法则应在致病菌株中检出某些基因或其产物 而无毒力菌株中无 如有毒力菌株的某个基因被损坏 则菌株的毒力应减弱或消除 或将此基因克隆到无毒菌株内 后者成为有毒力菌株 将细菌接种动物时 这个基因应在感染的过程中表达 在接种动物检测到这个基因产物的抗体 或产生免疫保护 二 细菌毒力的测定测定毒力大小常用的指标 最小致死量 MLD 半数致死量 LD50 最小感染量 MID 半数感染量 ID50 第二节细菌的毒力因子及分泌系统 一 侵袭力 invasiveness 病原菌在机体内定殖 突破机体的防御屏障 内化进入细胞 繁殖和扩散 这种能力称为侵袭力 侵袭力由以下多种因素综合构成 一 定殖 colonization 也称黏附或定居 是指细菌通过其表面的具有黏附作用的结构成分 黏附在宿主呼吸道 消化道 泌尿生殖道黏膜上皮细胞表面等处 是细菌感染的第一步 此过程可避免细菌被肠道蠕动 黏液分泌 呼吸道纤毛运动等作用所清除 黏附素 adhesin 细菌具有黏附作用的结构成分称黏附素 黏附素通常是细菌表面的一些大分子结构成分 如G 菌的菌毛 某些菌的外膜蛋白以及G 菌的膜磷壁酸等 黏附作用特异性及组织嗜性某些黏附素的黏附作用无宿主特异性及组织嗜性 如 F1 1型菌毛 大多数细菌的黏附素其黏附作用具有宿主特异性及组织嗜性 如 F4 F6 F2 F3 P菌毛 受体 receptor 细胞或组织表面与黏附素相互作用的成分称为受体 受体多为细胞表面糖蛋白 其中的糖残基往往是黏附素直接结合部位 部分黏附素的受体为蛋白质 二 干扰或逃避宿主的防御机制病原菌黏附于组织细胞表面后 必须克服机体局部的防御机制 特别是要干扰或逃避局部的吞噬作用及分泌抗体介导的免疫作用 才能建立感染 1 抗吞噬作用细菌抗吞噬的方式 不与吞噬细胞接触抑制吞噬细胞的摄取在吞噬细胞内生存杀死或损伤吞噬细胞 2 抗体液免疫机制抗原伪装或抗原变异分泌蛋白酶降解免疫球蛋白通过LPS 荚膜等作用 逃避补体 抑制抗体产生 三 内化作用 internalization 指某些细菌黏附于细胞表面之后 进入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程 结核杆菌 李氏杆菌 衣原体等严格的胞内寄生菌及大肠杆菌 沙门氏菌 耶尔森菌等胞外寄生菌的感染都离不开内化作用 这些细菌一旦丧失进入细胞的能力 毒力则显著下降 内化作用对细菌的意义 细菌通过这种移位作用进入深层组织 或进入血循环 细菌借以从感染的原发病灶扩散至全身或较远的靶器官 宿主细胞为进入其内的细菌提供了一个增殖的小环境和庇护所 使细菌逃避宿主免疫机制的杀灭 四 在体内增殖细菌在宿主体内增殖是感染的核心问题 增殖速度对细菌的致病性极其重要 增殖较快 细菌在感染之初就能克服机体防御机制 易在体内生存 若增殖较慢 则易被机体清除 五 在体内扩散细菌分泌的胞外酶 具有多种致病作用 例如激活外毒素 灭活血清中的补体等 有的酶本身就是外毒素 此外 最主要的作用是作用于组织基质或细胞膜 造成它们的损伤 增加其通透性 有利于细菌在体内的扩散 与扩散有关的酶常见的有 1 透明质酸酶2 胶原酶3 神经氨酸酶4 磷脂酶5 卵磷脂酶6 激酶7 凝固酶 二 毒素 toxin 是某些病原菌在代谢过程中所产生的对宿主细胞有毒性的化学物质 它可明显的增强病原菌对机体的毒害作用 按其来源 性质和致病特点不同 可分为外毒素和内毒素两大类 一 外毒素 exotoxin 主要由G 菌产生 一些G 菌也能产生 成分为可溶性蛋白质 大多数外毒素是在菌体内合成后分泌于胞外的 但也有少数存在于菌体细胞内 只有在菌体细胞裂解后才释放至胞外 一般将细菌的液体培养物用除菌滤器过滤 即可得到外毒素 1 外毒素的主要特性具有菌种特异性毒性极强致病作用有选择性具有良好的免疫原性甲醛脱毒可成为类毒素易被破坏蛋白质的因素破坏 二 内毒素 endotoxin 内毒素特指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖成分 细菌在在活的时候并不释放 只有在死亡裂解后或用人工方法裂解菌体后才释放 1 内毒素的组成特异多糖脂多糖核心多糖类脂A 毒性成分 2 内毒素的主要特性毒性弱致病作用无选择性内毒素耐热经甲醛处理可降低毒性 但不能成为类毒素抗原性较弱 三 型分泌系统是与许多G 菌的毒力因子分泌有关的系统 在病原菌与宿主细胞接触后 这一系统得以启动 分泌与毒力有关的多种蛋白质 这些蛋白与相应的伴侣蛋白结合 从细菌的细胞浆直接进入宿主细胞浆 发挥毒性作用 具有 型分泌系统的细菌有沙门氏菌 志贺氏菌 耶尔森菌 大肠杆菌 哈夫尼亚菌 衣原体 铜绿假单胞菌等 第三节细菌毒力的增强与减弱 一 使细菌毒力减弱的方法长期在体外连续培养传代在高于最适生长温度条件下培养在含有特殊化学物质培养基中培养在特殊气体条件下培养通过非易感动物通过基因工程的方法 二 使细菌毒力增强的方法在自然条件下 回归易感动物是增强细菌毒力的最佳方法 易感动物既可是本动物 也可是实验动物 特别是回归易感实验动物 已广泛用于增强细菌的毒力 如多杀性巴氏杆菌通过小鼠 猪丹毒杆菌通过鸽子等 第四节病原微生物与传染 传染 infection 病原微生物侵入动物机体 在一定的部位生长繁殖 引起机体一系列病理生理现象的综合称传染 病原菌能从一个宿主传给另一个宿主这种特性称传染性 一 传染发生的条件1 从传染病的流行角度来讲传染的发生需要3个条件传染源易感动物合适传播途径 2 从病原微生物本身来讲病原微生物引起传染也需3个条件足够的毒力足够的侵入数量合适的侵入门户 二 传染的表现形式1 按感染后有无临床症状区分显性传染隐性传染带菌现象体内带有病原菌 并能不断向外界排出 但本身不表现症状 这种现象称带菌现象 这样的动物称带菌者 2 按病原菌存在的部位区分局部传染全身传染全身传染的表现形式 菌血症败血症毒血症脓毒血症 。