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1、第五章第五章 细菌的感染与致病机制细菌的感染与致病机制 20 2011 311 3 1 1 细菌的感染细菌的感染 细菌侵入机体 在一定部位生长细菌侵入机体 在一定部位生长 繁殖并产生毒性代谢产物 与机体相互作用而繁殖并产生毒性代谢产物 与机体相互作用而 引起病理变化的过程 引起病理变化的过程 2 2 细菌的感染细菌的感染 外源性感染外源性感染 exogenous infectionexogenous infection 来源于宿主来源于宿主 体外病人 带菌者体外病人 带菌者 携带有某些致病菌的健携带有某些致病菌的健 康人 传染病恢复期仍排菌者 病畜和带菌康人 传染病恢复期仍排菌者 病畜和带菌
2、动物动物 内源性感染内源性感染 endogenous infectionendogenous infection 来源于宿主来源于宿主 体内或体表 大多为正常菌群 少数为致病体内或体表 大多为正常菌群 少数为致病 菌 正常菌群在一定条件下可变为机会致病菌 正常菌群在一定条件下可变为机会致病 菌 菌 3 3 正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌 4 4 一 正常菌群一 正常菌群 正常人的体表和同外界相通的眼正常人的体表和同外界相通的眼 结膜 口腔 鼻咽腔 肠道 泌尿结膜 口腔 鼻咽腔 肠道 泌尿 生殖道等腔道中都寄居着不同种类生殖道等腔道中都寄居着不同种类 和数量对人体无害而有益的微生物和数
3、量对人体无害而有益的微生物 称为正常菌群 称为正常菌群 normal floranormal flora 5 5 人体携带的微生物总重量约人体携带的微生物总重量约 为为12701270g g 其中肠道其中肠道10001000g g 肺肺2020g g 皮肤皮肤200200g g 口腔口腔2020g g 阴道阴道2020g g 鼻腔鼻腔1010g g 人体人体 细胞总数约细胞总数约101013 13 而细菌总数 而细菌总数 为为101014 14 6 6 在人体定植的微生物种类超过在人体定植的微生物种类超过 400400种 其中厌氧菌占种 其中厌氧菌占99 9 99 9 是需氧菌和兼性厌氧菌的是
4、需氧菌和兼性厌氧菌的10001000 倍 倍 7 7 表表7 1 7 1 人体常见的正常菌群人体常见的正常菌群 部位部位 主要菌类主要菌类 皮肤皮肤 葡萄球菌 类白喉棒状杆菌 铜绿假单胞菌 丙酸杆菌 白假丝酵母葡萄球菌 类白喉棒状杆菌 铜绿假单胞菌 丙酸杆菌 白假丝酵母 菌 菌 非致病性分枝杆菌非致病性分枝杆菌 口腔口腔葡萄球菌 甲型和丙型链球菌 肺炎链球菌 奈瑟菌 乳杆菌 类白葡萄球菌 甲型和丙型链球菌 肺炎链球菌 奈瑟菌 乳杆菌 类白 喉 棒状杆菌 放线菌 螺旋体 白假丝酵母菌 梭菌喉 棒状杆菌 放线菌 螺旋体 白假丝酵母菌 梭菌 鼻咽腔鼻咽腔 葡萄球菌 甲型和丙型链球菌 肺炎链球菌 奈瑟
5、菌 类杆菌葡萄球菌 甲型和丙型链球菌 肺炎链球菌 奈瑟菌 类杆菌 外耳道外耳道葡萄球菌 类白喉棒状杆菌 铜绿假单胞菌 非致病性分枝杆菌葡萄球菌 类白喉棒状杆菌 铜绿假单胞菌 非致病性分枝杆菌 眼结膜眼结膜葡萄球菌 干燥棒状杆菌 奈瑟菌葡萄球菌 干燥棒状杆菌 奈瑟菌 胃胃一般无菌一般无菌 肠道肠道大肠埃希菌 产气肠杆菌 变形杆菌 铜绿假单胞菌 葡萄球菌 肠大肠埃希菌 产气肠杆菌 变形杆菌 铜绿假单胞菌 葡萄球菌 肠 球菌 类杆菌 产气荚膜梭菌 破伤风梭菌 双歧杆菌 真细菌 乳球菌 类杆菌 产气荚膜梭菌 破伤风梭菌 双歧杆菌 真细菌 乳 杆菌 白假丝酵母菌杆菌 白假丝酵母菌 尿道尿道葡萄球菌 类白
6、喉棒状杆菌 非致病性分枝杆菌葡萄球菌 类白喉棒状杆菌 非致病性分枝杆菌 阴道阴道乳杆菌 大肠埃希菌 类白喉棒状杆菌 白假丝酵母菌乳杆菌 大肠埃希菌 类白喉棒状杆菌 白假丝酵母菌 8 8 正常菌群的生理作用正常菌群的生理作用 1 1 生物拮抗生物拮抗 受体竞争 占位性保护 作用受体竞争 占位性保护 作用 正常菌正常菌 群通过其配体与黏膜上皮细胞表面受体结群通过其配体与黏膜上皮细胞表面受体结 合而黏附 在定植处形成一层膜菌群 合而黏附 在定植处形成一层膜菌群 membrane floramembrane flora 发挥屏障和占位性发挥屏障和占位性 保护作用 使外来病原菌不能定植而通过保护作用 使
7、外来病原菌不能定植而通过 侵入门户侵袭机体 侵入门户侵袭机体 9 9 产生有害代谢产物产生有害代谢产物 厌氧菌等产生乙酸 厌氧菌等产生乙酸 丙酸 丁酸 乳酸等有机酸 某些细菌丙酸 丁酸 乳酸等有机酸 某些细菌 产生产生H2O2H2O2 对其他细菌产生抑制作用 对其他细菌产生抑制作用 某些放线菌 细菌产生抗生素或细菌素某些放线菌 细菌产生抗生素或细菌素 对细菌产生抑制或杀灭作用 对细菌产生抑制或杀灭作用 3 3 营养竞争作用 营养竞争作用 正常菌群数量处于绝正常菌群数量处于绝 对优势 通过营养竞争可限制致病菌的对优势 通过营养竞争可限制致病菌的 大量繁殖大量繁殖 1010 营养作用营养作用 参与
8、机体的物质代谢 营养物质转化及参与机体的物质代谢 营养物质转化及 合合 成 如肠道脆弱类杆菌和大肠杆菌可以合成 如肠道脆弱类杆菌和大肠杆菌可以合 成维生素成维生素K K和和B B 乳杆菌和双歧杆菌可以乳杆菌和双歧杆菌可以 合成尼克酸 叶酸 烟酸和维生素合成尼克酸 叶酸 烟酸和维生素B B等 等 此外 肠道正常菌群还可以营养物质吸收此外 肠道正常菌群还可以营养物质吸收 胆汁代谢 胆固醇代谢等 胆汁代谢 胆固醇代谢等 1111 免疫作用免疫作用 正常菌群能促进宿主免疫器官的发育 正常菌群能促进宿主免疫器官的发育 刺激其免疫系统发生免疫应答 产生的免疫刺激其免疫系统发生免疫应答 产生的免疫 物质有限
9、制正常菌群的危害作用 对具有交物质有限制正常菌群的危害作用 对具有交 叉抗原组分的致病菌有一定程度的抑制或杀叉抗原组分的致病菌有一定程度的抑制或杀 灭作用 灭作用 双歧杆菌能激活双歧杆菌能激活CDCD 4 4 T T细胞 产生 细胞 产生IFN IFN 激活巨噬细胞 使其吞噬杀伤能力增强 激活巨噬细胞 使其吞噬杀伤能力增强 1212 抗衰老作用抗衰老作用 双歧杆菌 乳杆菌等具有抗衰老作用双歧杆菌 乳杆菌等具有抗衰老作用 其机制之一是细菌产生超氧化物歧 其机制之一是细菌产生超氧化物歧 化酶 化酶 SODSOD 有关 有关 SODSOD是一种抗是一种抗 氧化损伤的生物酶 能催化自由基氧化损伤的生物
10、酶 能催化自由基OO 2 2 以清除其毒性 使组织细胞免受损以清除其毒性 使组织细胞免受损 伤 伤 1313 抑癌作用抑癌作用 正常菌群如双歧杆菌和乳杆菌产生正常菌群如双歧杆菌和乳杆菌产生 产生的多种酶可将某些致癌物或前致癌产生的多种酶可将某些致癌物或前致癌 物分解 转变成无害物质 物分解 转变成无害物质 激活巨噬细胞等发挥免疫作用而抑激活巨噬细胞等发挥免疫作用而抑 制肿瘤 制肿瘤 1414 二 条件致病菌二 条件致病菌 正常菌群与宿主间的生态平衡失调 不致病正常菌群与宿主间的生态平衡失调 不致病 的正常菌群可引起感染而成为条件致病菌的正常菌群可引起感染而成为条件致病菌 conditional
11、 bacterium conditional bacterium 条件致病菌形成的原因主要有 条件致病菌形成的原因主要有 1 1 寄居部位改变寄居部位改变 2 2 宿主免疫功能低下宿主免疫功能低下 3 3 菌群失调菌群失调 dysbacteriosis dysbacteriosis 正常菌群中各菌正常菌群中各菌 种间的比例发生较大幅度的变化而引起疾病 种间的比例发生较大幅度的变化而引起疾病 包括包括二重感染或重叠感染二重感染或重叠感染 superinfection superinfection 1515 机会性致病菌机会性致病菌 1 1 来源来源 人体皮肤和黏膜寄居的正常菌群人体皮肤和黏膜寄居
12、的正常菌群 2 2 常见的机会性致病菌常见的机会性致病菌 大肠埃希菌 克雷大肠埃希菌 克雷 伯菌属 铜绿假单胞菌 变形杆菌属 肠伯菌属 铜绿假单胞菌 变形杆菌属 肠 杆菌属 沙雷菌属 葡萄球菌属等 杆菌属 沙雷菌属 葡萄球菌属等 3 3 主要特点主要特点 毒力弱或无明显毒力毒力弱或无明显毒力 常为耐药菌或多重耐药菌常为耐药菌或多重耐药菌 机会性致病菌不断出现与改变机会性致病菌不断出现与改变 1616 细菌的致病机制细菌的致病机制 1717 致病菌的致病机制主要与三方面有关 致病菌的致病机制主要与三方面有关 细菌的毒力细菌的毒力 侵入宿主机体的菌量侵入宿主机体的菌量 合适的侵入部位合适的侵入部位
13、 1818 一 一 毒力 毒力 virulencevirulence 指细菌致病能力的强弱程度 指细菌致病能力的强弱程度 测定细菌毒力的方法常用测定细菌毒力的方法常用半数致死量半数致死量 median median lethal dose lethal dose LDLD50 50 或或半数感染量半数感染量 median infective median infective dose dose IDID50 50 测定法 测定法 构成毒力的物质主要包括构成毒力的物质主要包括侵袭力和毒素侵袭力和毒素 1919 侵袭力侵袭力 invasivenessinvasiveness 致病菌能突破宿主皮肤
14、粘膜生理屏障 进入致病菌能突破宿主皮肤 粘膜生理屏障 进入 机体并在体内定植 繁殖和扩散的能力机体并在体内定植 繁殖和扩散的能力 1 1 黏附素黏附素 adhesin adhesin 菌毛菌毛 主要存在于主要存在于G G 菌 如肠道杆菌 淋球菌菌 如肠道杆菌 淋球菌 等多种细菌均有 菌毛与细胞相应受体结合引等多种细菌均有 菌毛与细胞相应受体结合引 起黏附 不同菌感染不同部位起黏附 不同菌感染不同部位 2020 非菌毛黏附素非菌毛黏附素 多存在于多存在于G G 菌 如膜磷壁酸 菌 如膜磷壁酸 糖萼 荚膜多糖 纤维粘连素结合蛋白 纤维糖萼 荚膜多糖 纤维粘连素结合蛋白 纤维 蛋白原结合蛋白 胶原黏
15、附素等 蛋白原结合蛋白 胶原黏附素等 G G 菌的外膜菌的外膜 蛋白蛋白 黏附机制黏附机制 黏附素作为配体与细胞表面的受体黏附素作为配体与细胞表面的受体 结合是黏附形成的最主要原因 菌毛的黏附具结合是黏附形成的最主要原因 菌毛的黏附具 有组织选择性 有组织选择性 细菌与细胞的相互作用细菌与细胞的相互作用 细菌载铁蛋白基因表细菌载铁蛋白基因表 达 加速生长繁殖 分泌侵袭物质 宿主细胞达 加速生长繁殖 分泌侵袭物质 宿主细胞 形态改变 细胞凋亡 分泌细胞因子 黏附分形态改变 细胞凋亡 分泌细胞因子 黏附分 子的表达等 子的表达等 2121 2 2 荚膜与微荚膜荚膜与微荚膜 具有抗宿主吞噬细胞的吞噬
16、作用和抵抗体具有抗宿主吞噬细胞的吞噬作用和抵抗体 液中杀菌物质的作用 使致病菌能在体内液中杀菌物质的作用 使致病菌能在体内 大量繁殖 如肺炎球菌荚膜 链球菌的大量繁殖 如肺炎球菌荚膜 链球菌的MM 蛋白 大肠杆菌的蛋白 大肠杆菌的K K抗原 伤寒杆菌的抗原 伤寒杆菌的vivi 抗原等抗原等 2222 3 3 侵袭性物质侵袭性物质 1 1 侵袭素侵袭素 由侵袭基因编码产生的蛋白质 介由侵袭基因编码产生的蛋白质 介 导细菌侵入黏膜上皮细胞内及向周围组织导细菌侵入黏膜上皮细胞内及向周围组织 扩散 如侵袭性大肠杆菌 志贺菌产生的扩散 如侵袭性大肠杆菌 志贺菌产生的 侵袭性蛋白 侵袭性蛋白 2 2 侵袭性酶侵袭性酶 抗吞噬 利于细菌扩散 分解抗吞噬 利于细菌扩散 分解 抗体等 如透明质酸酶 抗体等 如透明质酸酶 IgA1IgA1酶等酶等 2323 4 4 细菌生物被膜细菌生物被膜 细菌附着在有生命或无生命的材料表细菌附着在有生命或无生命的材料表 面后 由细菌和分泌的胞外多聚物共同组面后 由细菌和分泌的胞外多聚物共同组 成的呈膜状的细菌群体 利于黏附 定植成的呈膜状的细菌群体 利于黏附 定植 在支
