[医学微生物学]细菌的感染与免疫

《[医学微生物学]细菌的感染与免疫》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[医学微生物学]细菌的感染与免疫（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 医学微生物学第七章细菌的感染与免疫第一节 正常菌群与条件致病菌 一、正常菌群（normal flora）正常菌群的意义： 生物拮抗 生物屏障 受体与营养竞争 营养作用 参与代谢 营养物质转化合成 免疫作用 促进免疫器官发育 免疫应答 抗衰老 超氧化物歧化酶SOD抗氧化抑肿瘤 转化致癌物 激活巨噬细胞部位主要菌群 皮 肤葡萄球菌,链球菌,类白喉,铜绿,丙酸。口 腔葡萄球菌,链球菌,肺炎球菌,奈瑟球菌。鼻咽腔 葡萄球菌,链球菌,肺炎球菌,奈瑟球菌。外耳道 葡萄球菌,类白喉棒状杆菌,铜绿。眼结膜 葡萄球菌,干燥棒状杆菌,非致病奈瑟菌。肠 道大肠艾希菌,双歧杆,产气杆菌,变形杆菌。尿 道葡萄球菌,类

2、白喉棒状杆菌,分枝杆菌。阴 道乳杆菌,类白喉棒状杆菌,奈瑟球菌。人体正常菌群分布二 机会致病菌（conditioned pathogen）正常菌群寄居部位改变 大肠艾希菌进入泌尿道,手术伤口化脓感染。宿主免疫功能底下大量使用激素,肿瘤化疗,放疗,AIDS晚期。菌群失调长期使用广谱抗生素,正常菌群被抑制,劣势或 外来菌趁机大量分子繁殖引起二重感染,金葡菌,白假丝酵母菌伪膜性肠炎,肠炎,肺炎。 三、微生态平衡与失调 微生态学 microecology细胞或分子水平研究微生物与宿主,环境三 者之间的关系。 医学微生态学研究寄居在人体表面和与外界相通腔道粘膜表面 的微生物与微生物,微生物与人体,微生物

3、和人体与 外界环境之间相互依存相互制约的关系。微生物群与宿主,外部环境动态平衡-微生态平衡;微 生态失调;菌群失调症。 第二节 细菌的致病作用 致病性-细菌对宿主的致病能力毒力（Virulence）细菌致病性强弱程度 。用半数致死量LD50或半数感染量ID50表示 。50%试验动物感染 死亡的细菌数量或 毒素剂量。一 细菌的毒力（一）侵袭力 细菌突破宿主皮肤,黏膜屏障1, 进入机体并在体内定值2,繁殖扩散3的能力。 粘附素,荚膜,侵袭性物质,细菌生物被膜。 1.黏附素（adhensin）定居因子菌毛粘附素:菌毛顶端,大肠杆菌。 非菌毛粘附素:G-外膜蛋白,链球菌M蛋白。 黏附素与宿主细胞表面上

4、受体特异性结合定 居,繁殖,破坏组织,产生毒素。2.荚膜 抗吞噬,抗体液中杀菌物质,侵袭力强。3.侵袭性物质a.侵袭素（invasin）侵袭基因编码产生的蛋白质,介导细菌侵入邻近上皮细胞,促进扩散。b.侵袭性酶类血浆凝固酶:纤维蛋白包裹菌体抗吞噬。透明质酸酶:利于细菌毒素扩散。IgA蛋白酶:分解膜表面SIgA,利于感染。4.细菌生物被膜（bacterial biofilm）细菌与多糖组成的膜状细菌群体。利于细菌附着在支撑物表面。阻挡抗生素的渗入和免疫细胞杀伤。易发生耐药基因和毒力基因的转移。脱落后扩散感染;气管插管,人工关节。铜绿假单胞菌,表皮葡萄球菌常见。静脉导管表面的葡萄球菌生物膜 （二）

5、毒素 1.外毒素（exotoxin）基因在染色体,质粒,噬菌体 。主要特点:a.活细菌产生,代谢产物,分泌到细胞外。b.蛋白质,AB亚单位,A是毒性部分,B载体,与细胞 受体结合,单独无致病性。c.毒性强,肉毒毒素强氰化钾1万倍,麻痹。d.绝大多数不耐热,葡萄球菌肠毒素例外。 e.抗原性强,4%甲醛脱毒成类毒素-疫苗。 外毒素的种类和作用机制神经毒素（neurotoxin）破伤风痉挛毒素 全身骨骼肌强直性痉挛。肉毒毒素 全身肌肉松弛,麻痹。细胞毒素（cytotoxin）白喉毒素 抑制宿主细胞蛋白质合成,心肌炎。肠毒素（enterotoxin）霍乱毒素肠功能紊乱,严重腹泻,失水酸中毒。 2.内毒

6、素（endotoxin）特点: a.G菌死亡裂解产生; b.细胞壁脂多糖LPS,由O特异多糖,非特异 核心多糖,脂质A组成; c.理化因素稳定:耐热1602-4hr致热源; d.毒性较弱,对组织无选择性,反应一致；e.不能用甲醛脱毒成类毒素。LPS结构 脂质A:毒性部分 核心多糖;属抗原 特异多糖:菌体O抗原 内毒素的生物学效应发热反应 作用于巨嗜细胞和血管内皮细胞,释放内源性致热源IL-1,IL-6,TNF,刺激下丘脑体温调节中枢,发热,微血管扩,炎症反应;肿瘤治疗。白细胞反应 早期中性粒细胞黏附于毛细血管壁,数小时后,由LPS诱生的中性粒细胞释放因子刺激骨髓释放大量中性粒细胞入血,先低后高

7、。 内毒素血症与内毒素休克内毒素血症:败血症,感染病灶入血,输液；巨嗜细胞,中粒,内皮细胞,血小板,补体等诱生 TNF,IL-1,IL-6,IL-8,组胺等活性物质；使小血管功能紊乱,微循环障碍,器官毛细血管 灌注不足;缺血缺氧酸中毒。激活补体,引发高热,低血压,凝血系统活化, 导致祢散性血管内凝血。严重时导致微循环衰竭,内毒素休克或死亡。外毒素与内毒素的主要区别区别要点 外毒素 内毒素来 源 G+部分G- G-基 因 质粒 前噬菌体 染色体 染色体方 式 活菌生产分泌 成分裂解产生成 分 蛋白质 脂多糖稳 定 60-8030 1602-4hr毒 性 强 选择性 特殊症状 弱 发热微循环抗 原

8、 强 抗毒素 类毒素 弱 不成类毒素 二 细菌侵入的数量引起感染所需细菌的数量决定于两个因素 致病菌毒力的强弱 宿主免疫力的高低 三 细菌侵入的途径呼吸道 肺炎球菌,结核,流脑。消化道 霍乱弧菌,痢疾,伤寒,伤口 葡萄球菌,链球菌化脓性感染,破伤风。多途径感染 结核杆菌 第三节 宿主的免疫防御机制 免疫系统免疫器官:骨髓,胸腺,脾脏,淋巴结,扁桃体, 小肠集合淋巴结,阑尾,黏膜免疫系统。免疫细胞:淋巴细胞,单核吞噬细胞,中粒, 嗜碱性粒细胞,嗜酸性粒细胞,肥大细胞,血小板。免疫分子:补体,免疫球蛋白,细胞因子。 非特异性免疫 ；特异性免疫。 一 非特异性免疫 天然免疫人类在长期的种系发育和进化

9、过程中,逐 渐建立起来的,一系列防御病原微生物的 功能。特点:出生就有;不针对某一病原微生物 。屏障结构 吞噬细胞体液因素（一）屏障结构1.皮肤与黏膜 a阻挡和排除作用: 阻挡;纤毛运动,肠蠕动排除。 b分泌杀菌物质: 乳酸,脂肪酸,溶菌酶,胃酸,蛋白酶。 c正常菌群拮抗作用 生物屏障,受体和营养竞争,抗菌物质 。2.血脑屏障由软脑膜,脉络膜,脑毛细血管和星状胶 质细胞组成,阻挡病原菌及其毒性产物进入 CNS。婴幼儿发育不完善。3.胎盘屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜 组成,阻挡病原菌和药物进入胎儿,妊娠三 个月内发育不完善。（二）吞噬细胞包括中粒;单核吞噬细胞,血液单核细胞和组织 器官

10、中的巨噬细胞。非特异性吞噬,杀伤,消化病原 菌。吞噬过程：*趋化 趋化因子使细胞穿过毛细血管壁定向聚集。黏附 表面受体与病菌接触;IgG和C3受体。吞入 细胞膜内陷,伸出伪足包围,摄入细胞。杀灭与消化 吞噬体与溶酶体融合成吞噬溶酶体, 杀菌溶菌。依氧杀菌系统-活性氧;非依氧杀菌系统-溶菌酶。吞噬细胞对细菌的吞噬和消化过程 吞噬作用的后果:完全吞噬:化脓性球菌被吞噬后5-10死 亡,30-60完全消化,残渣排出细胞外。不完全吞噬:结核杆菌仍存活,免受抗体, 抗菌药物伤害;繁殖杀伤吞噬细胞;随细 胞游走扩散。组织损伤:溶酶体释放的多种蛋白水解酶 破坏临近组织,引起炎症,损伤。（三）体液因素 1.补

11、体（complement） 一组球蛋白,巨噬细胞,肠上皮细胞,肝,脾细 胞产生,激活产生:趋化,调理,溶菌,溶细胞。 经典途径:由抗原抗体复合物激活。 旁路途径:细菌脂多糖,酵母多糖,凝聚的IgA,IgG C3a,C5a 吸引吞噬细胞到达炎症部位,趋化作用。 C3b,C4b 促进吞噬细胞的吞噬活性,调理作用。 C3b-9 膜攻击复合物,溶解杀伤G-菌和包膜病毒。2.溶菌酶（Lysozyme）吞噬细胞产生的碱性蛋白,分布在血清,唾液, 泪液,乳汁,黏膜分泌液中。裂解G+菌。3.防御素（defensin）含精氨酸的小分子多肽,中粒细胞和肠细胞产 生,破坏细菌细胞膜,杀伤溶解细菌。 其它 乙型溶素,

12、吞噬细胞杀菌素,组蛋白,乳素, 正常调理素。 二 特异性免疫个体出生后,与病原微生物及其产物等抗原分子接触后产生的一系列免疫防御功能。特点:对引发免疫的相同抗原起作用;不遗传;有免疫记忆性,再次接触反应明显增强。 体液免疫，由B淋巴细胞介导。细胞免疫，由T淋巴细胞介导。 （一）体液免疫 B淋巴细胞介导,CD4+Th细胞起辅助作 用。相同抗原再次接触；Th2细胞分泌IL-4,5,6,10；在IL-2参与下诱导B淋巴细胞转化为 浆细胞，产生抗体。Fab端Fc端抗体的应答效应：抑制病原菌黏附 SIgA阻断细菌黏附。调理吞噬 吞噬细胞IgG-FC受体,C3受体 。中和外毒素 阻断毒素与靶细胞受体结合

13、。参与溶菌 与病原菌结合激活补体溶菌。 抗体依赖细胞介导细胞毒作用 IgG-FC段 与NK细胞FC受体结合,NK攻击裂解病原菌 。（二）细胞免疫 细胞内寄生菌,病毒,真菌。效应细胞:细胞毒性T细胞;CD4+Th1细胞。1.CD8+CTL:直接杀伤靶细胞,受MHC限制,识 别杀伤有相同MHC类抗原分子的靶细胞。a.释放穿孔素和颗粒酶,水进入细胞。b.激活靶细胞自杀基因,细胞凋亡。2.CD4+Th1细胞:分泌IL-2,IFN,TNF,诱导细 胞免疫和迟发型变态反应,抗细胞内菌感染 。 （三）黏膜免疫 MIS 黏膜反应系统:呼吸,消化黏膜下淋巴组织 。肠壁集合淋巴结,诱导黏膜免疫应答。黏膜上皮M细胞

14、 抗原内吞后转运到 Payer淋巴结,提呈抗原给T,B细胞。黏膜上皮内淋巴细胞:细菌病毒激活后, 表现出细胞毒作用。MIS主要功能:感染或口服疫苗后,在肠道, 呼吸道,泌尿道,泪液,乳汁中出现SIgA 。 三 抗细菌感染免疫的特点 （一）抗胞外菌感染 特点:产毒素和酶;化脓感染;体液免疫。 1.吞噬细胞的作用 中粒吞噬,杀灭,消化。 2.抗体和补体的作用阻止细菌黏附:sIgA,菌毛抗体。调理吞噬:细胞IgG-FC和C3受体,促进吞噬。溶菌:IgG,IgM与细菌结合激活补体。中和细菌外毒素:封闭毒性中心,破伤风。 3.细胞免疫的作用:辅助B淋巴细胞产生抗体。 （二）抗胞内菌感染特点:细胞内,慢性

15、感染,肉芽肿,细胞免疫。1.吞噬细胞作用:单核吞噬细胞,激活后杀菌 ;NK直接杀伤靶细胞。2.细胞免疫作用:Th1分泌IL-2,IFN,TNF,激 活巨噬细胞;引发迟发型变态反应;CTL释放 穿孔素溶解细胞;颗粒酶杀伤胞内菌。3.局部黏膜免疫:sIgA干扰细菌对黏膜上皮 细胞的黏附和定植,阻止侵入细胞。第四节 感染的发生与发展 一 感染的来源外源性感染:传染源:病人:全病程,早期诊断,隔离治疗。带菌者:脑膜炎,伤寒,白喉,长期排菌 。病畜及带菌动物,引起人畜共患病通过病畜及带菌动物传染,职业性;患病动物肉,蛋,奶; 传播途径:呼吸道:痰液,唾液,分泌物;肺结核,白喉 。消化道:食品,饮水;抗胃酸和胆汁细菌。 皮肤伤口:创烧伤,咬伤;化脓感染,厌氧菌 。节肢动物:鼠蚤传播鼠疫;虱传播斑疹伤寒 。性传播:泌尿系统的感染,脓性分泌物。多途径感染:结核杆菌,炭疽,鼠疫。.结核杆菌每年新发病例900万,死亡300万 我国25万传染病第一