细菌的致病性与感染.ppt

第四章第四章 细菌的致病性与感染细菌的致病性与感染感感染染：：微微生生物物在在宿宿主主体体内内的的生生活活中中与与宿宿主主相相互互作作用用并并导导致致不不同同程程度度的的病病理理变变化化的的过过程程，，是是微微生生物物与与宿宿主主在在个个体体、、细细胞胞和和分分子子的的多多层层面相互作用的生物学现象面相互作用的生物学现象致致病病性性（（病病原原性性））：：细菌能引起感染的能力称为致病性或病原性基本概念毒力毒力 ：致病菌的致病性：致病菌的致病性强弱程度强弱程度称为毒力称为毒力半半数数致致死死量量LD50或或半半数数感感染染量量ID50：：在一定时间内，通过指定接种途径，能使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染需要的最小细菌数或毒素量第一节第一节 细菌的致病性细菌的致病性 一、细菌的致病机制一、细菌的致病机制细菌的致病物质细菌的致病物质细菌侵入宿主的数量细菌侵入宿主的数量细菌侵入的部位细菌侵入的部位 致致病病机机制制侵袭力侵袭力毒素毒素 细菌的致病物质细菌的致病物质侵袭力侵袭力侵袭力侵袭力：病原菌有突破宿主皮肤、黏膜生理：病原菌有突破宿主皮肤、黏膜生理屏障等屏障等 免疫防御机制，进入体内定居、繁殖免疫防御机制，进入体内定居、繁殖和扩散的能力。

与之有关的和扩散的能力与之有关的包括包括荚膜、粘附荚膜、粘附素和侵袭性物质素和侵袭性物质 毒素毒素毒素毒素：含有损害宿主组织、器官并引起生理：含有损害宿主组织、器官并引起生理功能紊乱的大分子成分功能紊乱的大分子成分毒毒力力因因子子㈠㈠侵袭力侵袭力 黏附与定植黏附与定植(形成微菌落和细菌生物膜）形成微菌落和细菌生物膜） 侵入侵入（侵入非吞噬细胞）（侵入非吞噬细胞） 繁殖与扩散繁殖与扩散局部扩散局部扩散全身扩散全身扩散局部表层扩散局部表层扩散全身深层扩散全身深层扩散（特定的靶位感染）（特定的靶位感染） 细细菌菌表表面面结结构构：：包包括括普普通通菌菌毛毛、、磷磷壁壁酸酸、、荚荚膜膜、、微微荚荚膜膜、、支支原原体体顶顶端端结结构构及及黏黏附附素素在在原原核核细细胞胞型型微微生生物物统统称称为为黏黏黏黏附附附附因因因因子子子子，，在在细细菌菌称称为为黏黏黏黏附附附附素素素素一一般般作作为为配配体体与与宿宿主主细细胞胞表表面面受受体体相相互互作作用介导黏附作用的发生用介导黏附作用的发生黏附性结构物质本质：黏附性结构物质本质：蛋白质、糖蛋白、多糖蛋白质、糖蛋白、多糖和脂多糖（和脂多糖（LPS）） 细细菌菌的的侵侵袭袭由由基基因因控控制制，，称称为为侵侵袭袭基基因因。

侵侵袭袭基基因因编编码码 产产生生的的蛋蛋白白称称为为侵侵袭袭素素（（invasin）），，出出现于细菌表面，介导细菌侵入上皮细胞现于细菌表面，介导细菌侵入上皮细胞侵侵袭袭性性物物质质：：协协助助病病菌菌抗抗吞吞噬噬或或向向四四周周扩扩散散如如致致病病性性葡葡萄萄球球菌菌凝凝固固酶酶、、A群群链链球球菌菌透透明明质质酸酸酶酶、、链链激激酶酶等从而有利于细菌在组织中扩散等从而有利于细菌在组织中扩散细细菌菌在在生生长长繁繁殖殖中中产产生生和和释释放放的的毒毒性性成成分分，，可可直直接接或或间间接接损损伤伤宿宿主主细细胞胞、、组组织织和和器器官官，，干扰其生理功能干扰其生理功能1.外毒素外毒素2.内毒素内毒素（二）毒素（二）毒素 1. 外毒素外毒素主要由主要由主要由主要由G+G+菌和部分菌和部分菌和部分菌和部分G-G-菌产生并释放到菌体外菌产生并释放到菌体外菌产生并释放到菌体外菌产生并释放到菌体外– –白喉毒素白喉毒素白喉毒素白喉毒素– –破伤风痉挛毒素破伤风痉挛毒素破伤风痉挛毒素破伤风痉挛毒素– –肉毒毒素肉毒毒素肉毒毒素肉毒毒素– –霍乱毒素：霍乱毒素：霍乱毒素：霍乱毒素：G-G-– –痢疾志贺菌：痢疾志贺菌：痢疾志贺菌：痢疾志贺菌： G-G-– –肠产毒型大肠杆菌肠产毒型大肠杆菌肠产毒型大肠杆菌肠产毒型大肠杆菌G-G-– –铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌G-G-大多数由细菌合成后分泌胞外，也有细菌溶解后大多数由细菌合成后分泌胞外，也有细菌溶解后大多数由细菌合成后分泌胞外，也有细菌溶解后大多数由细菌合成后分泌胞外，也有细菌溶解后释放释放释放释放外毒素的特点外毒素的特点1.大多外毒素是蛋白质大多外毒素是蛋白质2.毒性强毒性强：： lmglmg肉毒毒素纯品能杀死肉毒毒素纯品能杀死2 2亿只小鼠，亿只小鼠，毒性比毒性比KCNKCN大大1 1万倍。

万倍3.多数外毒素多数外毒素不耐热不耐热:– –例如白喉外毒素在例如白喉外毒素在5858～～6060º ºC C经经1~2h1~2h可被破坏可被破坏– –破伤风外毒素在破伤风外毒素在6060º ºC C经经20min20min可被破坏可被破坏– –但葡萄球菌肠毒素是例外，能耐但葡萄球菌肠毒素是例外，能耐100100º ºC30minC30min4.具有良好的具有良好的抗原性抗原性: 可制备抗毒素和类毒素类毒素与抗毒素类毒素与抗毒素在在在在0.30.3％％％％～～～～0.40.4％％％％甲甲甲甲醛醛醛醛液液液液作作作作用用用用下下下下，，，，经经经经一一一一定定定定时时时时间间间间，，，，可可可可以以以以脱脱脱脱去去去去毒毒毒毒性性性性，，，，但但但但仍仍仍仍保保保保有有有有免免免免疫疫疫疫原原原原性性性性，，，，是是是是为为为为类类类类毒毒毒毒素素素素( (toxoidtoxoid) )；；；；类类类类毒毒毒毒素素素素注注注注入入入入机机机机体体体体后后后后，，，，可可可可刺刺刺刺激激激激机机机机体体体体产产产产生生生生具具具具有有有有中中中中和和和和外外外外毒素作用的毒素作用的毒素作用的毒素作用的抗毒素抗毒素抗毒素抗毒素。

类毒素和抗毒素在防治传染病中有实际意义类毒素和抗毒素在防治传染病中有实际意义类毒素和抗毒素在防治传染病中有实际意义类毒素和抗毒素在防治传染病中有实际意义§ 按按外外毒毒素素对对宿宿主主细细胞胞的的亲亲和和性性及及作作用用方式分为：方式分为：神经毒素神经毒素细胞毒素细胞毒素肠毒素肠毒素 外毒素的作用机制外毒素的作用机制神经毒素神经毒素破伤风痉挛毒素–破破伤风伤风免疫是典型的抗毒素免疫免疫是典型的抗毒素免疫肉毒毒素肉毒毒素肉毒毒素肉毒杆菌（Cl. botulinum）在自然界分布广泛，本菌在厌氧环境中能产生强烈的肉毒毒素（botulin）若误食此毒素污染的食物，可发生肉毒中毒，引起特殊的中毒症状，病死率很高肉毒毒素是目前已知化学毒物和生物毒物中毒性最强的一种对对人人致致死死量量为为1-2μg1-2μglmglmg肉肉毒毒毒毒素纯品能杀死素纯品能杀死2 2亿只小鼠，毒性比亿只小鼠，毒性比KCNKCN大大1 1万倍肉毒毒素具有嗜神经性，进入机体后作用于脑及周围神经末梢的肌肉接头处，能阻断胆碱能神经末梢释放乙酰胆碱，使眼和咽肌等麻痹，引起眼睑下垂、复视、斜视、吞咽困难等，严重者可因呼吸麻痹而死。

肉毒杆菌以其毒素致病，即肉毒中毒细胞毒素细胞毒素白喉毒素白喉毒素葡萄球菌葡萄球菌–毒性休克综合征毒素，毒性休克综合征毒素，毒性休克综合征毒素，毒性休克综合征毒素，TSSTTSST–表皮剥脱毒素表皮剥脱毒素表皮剥脱毒素表皮剥脱毒素A群链球菌致热外毒素群链球菌致热外毒素白喉毒素通通过过抑抑制制靶靶细细胞胞蛋蛋白白质质的的合合成成而而导导致致外外周周神神经经麻麻痹痹和心肌炎等和心肌炎等细细菌菌感感染染机机体体后后，，在在鼻鼻、、咽咽粘粘膜膜上上繁繁殖殖并并分分泌泌外外毒毒素素局局部部由由于于细细菌菌和和毒毒素素的的作作用用，，渗渗出出的的纤纤维维素素和和白白细细胞胞及及坏坏死死组组织织凝凝固固在在一一起起，，形形成成灰灰白白色色膜膜状状物物，，称称为为假假膜膜由由于于咽咽、、喉喉、、气气管管粘粘膜膜水水肿肿及及假假膜膜脱脱落落，，可可引引起起呼呼吸吸道道阻阻塞塞，，甚甚至至造造成成窒窒息息死死亡亡临临床床上上表表现现有有心心肌肌炎炎、、软软腭腭麻麻痹痹、、声声嘶嘶、、肾肾上上腺腺功功能能障障碍碍、、血血压压下降等症状下降等症状肠毒素肠毒素霍乱肠毒素霍乱肠毒素ETEC肠毒素肠毒素产气荚膜梭菌肠毒素产气荚膜梭菌肠毒素金黄色葡萄球菌肠毒素金黄色葡萄球菌肠毒素霍乱毒素霍乱毒素肠液肠液( (水和电解质水和电解质) )大量分泌大量分泌, , 造成剧烈吐泻。

造成剧烈吐泻由由于于胆胆汁汁分分泌泌减减少少, , 肠肠液液分分泌泌增增加加, , 导导致致吐吐泻泻物呈物呈" "米泔水米泔水" "样样1.化学本质：脂多糖 Lipid A Lipid A：：内毒素的毒性部分和主要成分内毒素的毒性部分和主要成分2.内毒素耐热：加热加热100100℃℃经经1h1h不被破坏；需加热至不被破坏；需加热至160160℃℃经经2 2～～4h4h，，或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30min30min才灭恬3.毒性弱，无选择性4.抗原性弱uu不能用甲醛液脱毒成类毒素不能用甲醛液脱毒成类毒素uu内毒素注射机体可产生相应抗体，但中和作用较弱内毒素注射机体可产生相应抗体，但中和作用较弱2 内毒素内毒素内毒素的生物学作用内毒素的生物学作用①①发热反应发热反应②②白细胞反应白细胞反应③③内毒素血症内毒素血症与内毒素休克与内毒素休克④④Shwartzman现象现象⑤⑤免疫调节免疫调节①发热反应极极微微量量(1—5ng/kg)内内毒毒素素就就能能引引起起人人体体体体温上升，维持约温上升，维持约4h后恢复机机制制：：内内毒毒素素作作用用于于巨巨噬噬细细胞胞等等，，使使之之产产生生IL-l、、IL-6和和TNF- 这这些些具具有有内内源源性性致致热热原原的的细细胞胞因因子子。

它它们们再再作作用用于于宿宿主主体体下下丘丘脑体温调节中枢，促使体温升高发热脑体温调节中枢，促使体温升高发热②②白细胞反应白细胞反应注射内毒素后，注射内毒素后，–血循环中的中性粒细胞数血循环中的中性粒细胞数血循环中的中性粒细胞数血循环中的中性粒细胞数骤减骤减骤减骤减，与其移动并粘，与其移动并粘，与其移动并粘，与其移动并粘附至组织毛细血管有关附至组织毛细血管有关附至组织毛细血管有关附至组织毛细血管有关1~2h后，后，–LPSLPS诱生的诱生的诱生的诱生的中性粒细胞释放因子中性粒细胞释放因子中性粒细胞释放因子中性粒细胞释放因子刺激骨髓释放刺激骨髓释放刺激骨髓释放刺激骨髓释放中性粒细胞进入血流中性粒细胞进入血流中性粒细胞进入血流中性粒细胞进入血流, ,使数量使数量使数量使数量显著增加显著增加显著增加显著增加但伤寒沙门菌内毒素是例外，始终使血循环中的但伤寒沙门菌内毒素是例外，始终使血循环中的但伤寒沙门菌内毒素是例外，始终使血循环中的但伤寒沙门菌内毒素是例外，始终使血循环中的白细胞总数减少，机制尚不清楚白细胞总数减少，机制尚不清楚白细胞总数减少，机制尚不清楚白细胞总数减少，机制尚不清楚③③内毒素血症与内毒素休克内毒素血症与内毒素休克当当当当血血血血液液液液中中中中细细细细菌菌菌菌或或或或病病病病灶灶灶灶内内内内细细细细菌菌菌菌释释释释放放放放大大大大量量量量内内内内毒毒毒毒素素素素入入入入血血血血时时时时，，，，可导致可导致可导致可导致内毒素血症内毒素血症内毒素血症内毒素血症(endotoxemia)。

内内内内毒毒毒毒素素素素作作作作用用用用于于于于巨巨巨巨噬噬噬噬细细细细胞胞胞胞、、、、中中中中性性性性粒粒粒粒细细细细胞胞胞胞、、、、内内内内皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞、、、、血血血血小小小小板板板板、、、、补补补补体体体体系系系系统统统统、、、、凝凝凝凝血血血血系系系系统统统统等等等等并并并并诱诱诱诱生生生生TNF-aTNF-a、、、、IL-IL-1 1、、、、IL-6IL-6、、、、IL-8IL-8、、、、组组组组胺胺胺胺、、、、5-5-羟羟羟羟色色色色胺胺胺胺、、、、前前前前列列列列腺腺腺腺素素素素、、、、激激激激肽肽肽肽等等等等生生生生物物物物活活活活性性性性物物物物质质质质，，，，使使使使小小小小血血血血管管管管功功功功能能能能紊紊紊紊乱乱乱乱而而而而造造造造成成成成微微微微循循循循环环环环障障障障碍碍碍碍，，，，表表表表现现现现为为为为微微微微循循循循环环环环衰衰衰衰竭竭竭竭和和和和低低低低血血血血压压压压、、、、组组组组织织织织器器器器官官官官毛毛毛毛细细细细血血血血管管管管灌灌灌灌注注注注不不不不足足足足、、、、缺缺缺缺氧氧氧氧、、、、酸酸酸酸中中中中毒毒毒毒等等等等严严严严重重重重时时时时则则则则导导导导致致致致以以以以微循环衰竭和低血压微循环衰竭和低血压微循环衰竭和低血压微循环衰竭和低血压为特征的为特征的为特征的为特征的内毒素休克。

内毒素休克内毒素休克内毒素休克④Shwartzman现象局部局部Shwartzman现象：现象：– –两次两次两次两次皮内皮内皮内皮内注射，局部皮肤注射，局部皮肤注射，局部皮肤注射，局部皮肤出血和坏死出血和坏死出血和坏死出血和坏死全身性全身性Shwartzman现象现象：：– –两次两次两次两次静脉静脉静脉静脉注射，则动物两侧肾皮质坏死，最终死亡注射，则动物两侧肾皮质坏死，最终死亡注射，则动物两侧肾皮质坏死，最终死亡注射，则动物两侧肾皮质坏死，最终死亡– – 与与与与皮皮皮皮肤肤肤肤、、、、肾肾肾肾上上上上腺腺腺腺等等等等大大大大量量量量出出出出血血血血的的的的弥弥弥弥漫漫漫漫性性性性血血血血管管管管内内内内凝凝凝凝血血血血（（（（DICDIC））））现象类似现象类似现象类似现象类似⑤⑤免疫调节免疫调节小量内毒素有增强非特异性免疫功能小量内毒素有增强非特异性免疫功能小量内毒素有增强非特异性免疫功能小量内毒素有增强非特异性免疫功能外毒素外毒素释放：释放： 多数由活菌释放细胞外多数由活菌释放细胞外来源：来源： 多见多见G+菌及某些菌及某些G-菌菌 化学成分：化学成分： 蛋白质蛋白质 结构结构 ：： 多数为多数为A与与B两亚单位两亚单位稳定性：稳定性： 不稳定，不稳定，60~80 ℃30min 毒性作用：毒性作用： 强，表现不一强，表现不一 抗原性：抗原性： 强，可形成类毒素强，可形成类毒素内毒素内毒素菌体裂解后释放菌体裂解后释放多见多见G-菌菌 多糖多糖 特异多糖、核心多糖、脂质特异多糖、核心多糖、脂质A 耐热，耐热，160℃干烤干烤2-4hr弱，表现相似弱，表现相似 弱，不可形成类毒素弱，不可形成类毒素二、二、 细菌性感染的传播细菌性感染的传播细菌感染的来源细菌感染的来源传播方式与途径传播方式与途径内源性感染内源性感染外源性感染外源性感染 病人、带菌者、患病与带菌动物病人、带菌者、患病与带菌动物条件致病菌、条件致病菌、潜伏状态存在的致病菌潜伏状态存在的致病菌呼吸道呼吸道消化道消化道皮肤皮肤血液血液人畜共患病的传播人畜共患病的传播性传播性传播垂直传播垂直传播感染类型感染类型不感染不感染隐性感染隐性感染 （亚临床感染）（亚临床感染）显性感染显性感染毒血症毒血症脓毒血症脓毒血症内毒素血症内毒素血症败血症败血症菌血症菌血症… 病原体被机体排除或消灭（机体免疫病原体被机体排除或消灭（机体免疫力强，病原体致病力弱或数量不足，或侵入部位力强，病原体致病力弱或数量不足，或侵入部位不当）。

不当）不感染：不感染：隐性感染：隐性感染： 机体不出现或出现不明显的临床症机体不出现或出现不明显的临床症状（亚临床感染）（体内可测到特异性抗体状（亚临床感染）（体内可测到特异性抗体） 显性感染：显性感染：当当病原菌毒力强、数量多且宿主机体病原菌毒力强、数量多且宿主机体免疫功能相对较弱时，其感染所造成的病理损伤免疫功能相对较弱时，其感染所造成的病理损伤使宿主出现临床症状或体征使宿主出现临床症状或体征急性感染：急性感染：突然发作，症状明显而急，病程较短突然发作，症状明显而急，病程较短（数日～数周），病愈后，病原菌从（数日～数周），病愈后，病原菌从宿主体内消失宿主体内消失慢性感染：慢性感染：病情缓慢、病程长（数月～数年）、病情缓慢、病程长（数月～数年）、多见于胞内寄生菌多见于胞内寄生菌 显性感染依发病缓急、病程时期分：显性感染依发病缓急、病程时期分： 局部感染：局部感染： 致病菌侵入宿主体内后，局限在一定致病菌侵入宿主体内后，局限在一定部位繁殖引起病变的一种感染类型部位繁殖引起病变的一种感染类型 全身感染：全身感染： 感染发生后，致病菌或其毒性产物向全感染发生后，致病菌或其毒性产物向全身播散引起全身性症状的一种感染类型身播散引起全身性症状的一种感染类型 显性感染依发病部位性质分：显性感染依发病部位性质分：  致致病病菌菌由由局局部部侵侵入入血血流流，，并并在在其其中中极极少少量量繁繁殖殖，，只只是是短短暂暂的的一一过过性性通通过过血血循循环环到到达达体体内内适适宜宜部位再进行繁殖而致病。

部位再进行繁殖而致病 G-细细菌菌侵侵入入血血流流后后，，在在血血中中大大量量繁繁殖殖，，崩崩解解后后释释放放出出大大量量内内毒毒素素；；或或由由病病灶灶内内大大量量G-菌菌死死亡亡、、释放的内毒素入血所致释放的内毒素入血所致 ，出现内毒素中毒症状出现内毒素中毒症状 细细菌菌不不侵侵入入血血流流，，只只在在局局部部繁繁殖殖，，外外毒毒素素进进入入血血循循环环，，经经血血到到达达易易感感的的组组织织及及细细胞胞，，引起特殊的中毒症状白喉、破伤风）引起特殊的中毒症状白喉、破伤风） 内毒素血症：内毒素血症： 菌血症：菌血症： 毒血症：毒血症：  致致病病细细菌菌由由局局部部侵侵入入血血流流，，在在其其中中大大量量繁繁殖殖并并产产生生毒毒性性产产物物，，引引起起全全身身性性严严重重中中毒毒的的症状，如高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大等症状，如高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大等 败血症：败血症： 脓毒血症脓毒血症： 化化脓脓性性细细菌菌侵侵入入血血流流，，在在其其中中大大量量繁繁殖殖，，并并通通过过血血流流扩扩散散至至宿宿主主体体的的其其他他组组织织或或器器官官，，产生新的化脓病灶。