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1、第十三章第十三章 病原微生物与感染病原微生物与感染 一 病原微生物的致病性与毒力二 感染的发生三 病原微生物在宿主体内感染的过程四 感染的微生物学诊断五 防制感染的综合性措施一般概念一般概念v病原微生物病原微生物(Pathogenic microorganism),或或病原体病原体(pathogen)：对人或动物机体具有致病作对人或动物机体具有致病作用的各类微生物。用的各类微生物。条件性病原微生物条件性病原微生物(opportunistic pathogen)或机或机会致病菌：会致病菌：在一定条件下，才表现出致病作用。在一定条件下，才表现出致病作用。中毒性病原微生物：中毒性病原微生物：少数腐生
2、性微生物和一些植少数腐生性微生物和一些植物病原真菌，虽不在人和动物机体内寄生，但能物病原真菌，虽不在人和动物机体内寄生，但能在原来生长繁殖处产生有毒产物，若这些毒物随在原来生长繁殖处产生有毒产物，若这些毒物随食物或饲料进入机体，可使机体中毒，这些微生食物或饲料进入机体，可使机体中毒，这些微生物称为中毒性病原微生物。物称为中毒性病原微生物。一、病原微生物的致病性与毒力一、病原微生物的致病性与毒力（一）致病性（一）致病性(pathogenicity) 又称病原性，是指一定种类的病原微生物，又称病原性，是指一定种类的病原微生物，在一定条件下，能在特定寄主体内引起感染过程在一定条件下，能在特定寄主体内
3、引起感染过程的性能。的性能。 各种病原微生物，各具有其独特的病原性，各种病原微生物，各具有其独特的病原性，通常只能引起一定的感染过程，如多杀性巴氏杆通常只能引起一定的感染过程，如多杀性巴氏杆菌致畜禽出血性败血症、猪瘟病毒致猪瘟病，因菌致畜禽出血性败血症、猪瘟病毒致猪瘟病，因此，病原性是病原微生物此，病原性是病原微生物“种种”的特性。的特性。 一、病原微生物的致病性与毒力一、病原微生物的致病性与毒力（二）毒（二）毒 力力 系指系指同一种同一种病原微生物病原微生物不同分离不同分离株的病原性株的病原性在程度上的差别。在程度上的差别。 它是病原微生物菌它是病原微生物菌( (毒毒) )株的株的“个体个体
4、”特性。特性。通常毒力愈大病原性愈强。通常毒力愈大病原性愈强。 不同菌不同菌( (毒毒) )株，根据毒力大小可分为强毒株、株，根据毒力大小可分为强毒株、弱毒株和无毒株。弱毒株和无毒株。半数致死量（LD50）：是指能使接种的实验动物感染后一定时限内死亡一半所需的微生物量或毒素量。半数感染量（ID50）：某些病原微生物只能感染实验动物、鸡胚或细胞，但不引起死亡，可用ID50来表示其毒力。u毒力的测定毒力的测定一、病原微生物的致病性与毒力一、病原微生物的致病性与毒力毒力因子：病原微生物构成毒力的物质侵袭力：病原微生物在机体内定殖，突破机体的防御屏障，在其中生长繁殖，并能深入扩散的能力毒 素：某些细菌
5、产生的一类对机体有毒性的物质（1）定殖 细菌感染的第一步u1 1、 侵袭力侵袭力 吸附和侵入能力：吸附和侵入能力： 细菌具有细菌具有粘附能力的结构粘附能力的结构粘附粘附于呼吸道、消化道及泌尿生殖道及眼结膜等处于呼吸道、消化道及泌尿生殖道及眼结膜等处以免被肠蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动作用所清除以免被肠蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动作用所清除黏附素：凡细菌表面能与机体的细胞或组织表面黏附素：凡细菌表面能与机体的细胞或组织表面受体黏附的结构成分。受体黏附的结构成分。细菌表面的一些大分子结构成分：革兰氏阴性菌菌毛；非菌毛黏附素：外膜蛋白（OMP）以及脂磷壁酸（LTA）等。u1 1、 侵袭力侵袭力无
6、宿主特异性及组织嗜性：F1 D甘露糖残基动物、组织细胞宿主特异性及组织嗜性：大肠杆菌F4（K88） 猪的小肠前段大肠杆菌F6（987P） 猪的小肠后段大肠杆菌F2 人的小肠u1 1、 侵袭力侵袭力t在原处生长繁殖并引起疾病：在原处生长繁殖并引起疾病： 霍乱弧菌霍乱弧菌t侵入细胞内生长繁殖并产生毒素，使细胞死侵入细胞内生长繁殖并产生毒素，使细胞死亡，造成溃疡：亡，造成溃疡： 痢疾志贺氏菌痢疾志贺氏菌t通过粘膜上皮细胞或细胞间质侵入表层下部组织通过粘膜上皮细胞或细胞间质侵入表层下部组织或血液中进一步扩散：或血液中进一步扩散： 溶血链球菌溶血链球菌淋病奈瑟氏球菌：菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮淋病奈瑟
7、氏球菌：菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮的表面而不被尿液冲走；的表面而不被尿液冲走；变异链球菌、乳杆菌：牙齿表面粘连成菌班，造成变异链球菌、乳杆菌：牙齿表面粘连成菌班，造成龋齿。龋齿。（2）干扰或逃避宿主的防御机制 抗吞噬作用：抗吞噬作用：第一、不与吞噬细胞接触，如通过外毒素破坏细胞骨架第一、不与吞噬细胞接触，如通过外毒素破坏细胞骨架以抑制吞噬细胞的作用，如链球菌溶血素。以抑制吞噬细胞的作用，如链球菌溶血素。第二、抑制吞噬细胞的摄取，如荚膜。第二、抑制吞噬细胞的摄取，如荚膜。第三、在吞噬细胞内生存，如沙门氏菌可抑制溶酶体与第三、在吞噬细胞内生存，如沙门氏菌可抑制溶酶体与吞噬小体的融合；李斯特杆菌被
8、吞噬后，很快从吞噬小吞噬小体的融合；李斯特杆菌被吞噬后，很快从吞噬小体逸出，直接进入细胞质。体逸出，直接进入细胞质。第四、杀死或损伤吞噬细胞。第四、杀死或损伤吞噬细胞。u1 1、 侵袭力侵袭力 抗体液免疫机制：抗体液免疫机制：第一、抗原的伪装或抗原变异。第一、抗原的伪装或抗原变异。第二、分泌蛋白酶降解免疫球蛋白。第二、分泌蛋白酶降解免疫球蛋白。第三、通过第三、通过LPS、OMP、荚膜及、荚膜及S层等的作用，层等的作用，抑制抗体产生。抑制抗体产生。（2）干扰或逃避宿主的防御机制u1 1、 侵袭力侵袭力（3）内化作用：指某些细菌黏附于细胞表面之后，）内化作用：指某些细菌黏附于细胞表面之后，能进入吞
9、噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。能进入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。 内化作用对细菌的意义：宿主为进入其内的细内化作用对细菌的意义：宿主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。宿主免疫机制的杀灭。（2）干扰或逃避宿主的防御机制u1 1、 侵袭力侵袭力（3）繁殖与扩散 在体内增殖：是感染的核心问题，增殖快，在体内增殖：是感染的核心问题，增殖快，易在体内生存。易在体内生存。 在体内扩散：细菌分泌的蛋白酶称为胞外酶。在体内扩散：细菌分泌的蛋白酶称为胞外酶。主要作用：通过水解性酶类（透明质酸酶、胶原酶、主要作用：通过水解
10、性酶类（透明质酸酶、胶原酶、链激酶等），使组织疏松、通透性增加，有利于病链激酶等），使组织疏松、通透性增加，有利于病原菌扩散。原菌扩散。u1 1、 侵袭力侵袭力（3）繁殖与扩散u1 1、 侵袭力侵袭力u 2. 2. 毒毒 素素细菌毒素按其来源、性质和作用的不同细菌毒素按其来源、性质和作用的不同: : 外毒素、内毒素外毒素、内毒素大多数情况下，外毒素一般简称毒素。大多数情况下，外毒素一般简称毒素。 病原细菌，主要是一些革兰氏阳性菌，在生病原细菌，主要是一些革兰氏阳性菌，在生长过程中合成并分泌到胞外的有毒性的可溶性蛋长过程中合成并分泌到胞外的有毒性的可溶性蛋白，如白，如破伤风痉挛毒素、白喉毒素破伤
11、风痉挛毒素、白喉毒素等；也有存于等；也有存于胞内（胞周间隙），当细菌溶解后才释放的，如胞内（胞周间隙），当细菌溶解后才释放的，如痢疾志贺菌的痢疾志贺菌的肠毒素肠毒素。（1）外毒素（）外毒素（exotoxin）：）：u 2. 2. 毒毒 素素特点：特点： 通常为蛋白质，抗原性强；通常为蛋白质，抗原性强； 可选择作用于各自特定的组织器官；可选择作用于各自特定的组织器官； 不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同；也不同； 其毒性作用强，但毒性不稳定，对热和某些化其毒性作用强，但毒性不稳定，对热和某些化学物质敏感。学物质敏感。类毒素（类毒素（toxoid
12、）和抗毒素（）和抗毒素（antitoxin）：）： 利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，用用0.3-0.4%甲醛处理，使其毒性完全丧失，但仍甲醛处理，使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素，常常用来预防注射。也可用类毒素注射动物（如马），用来预防注射。也可用类毒素注射动物（如马），以制备外毒素的抗体，称为抗毒素以制备外毒素的抗体，称为抗毒素，作治疗用。作治疗用。（2）内毒素（）内毒素（endotoxin） 革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖(
13、LPS)，于菌体裂解时释放；于菌体裂解时释放； 作用于白细胞、血小板、补体系统、凝血系统等多作用于白细胞、血小板、补体系统、凝血系统等多种细胞和体液系统，引起发热、白细胞增多、血压下种细胞和体液系统，引起发热、白细胞增多、血压下降及微循环障碍，有多方面复杂作用；降及微循环障碍，有多方面复杂作用； 但相对毒性较弱；但相对毒性较弱； 各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官特异性。特异性。外毒素与内毒素的比较：外毒素与内毒素的比较：* *1mg1mg肉毒毒素纯品可杀死肉毒毒素纯品可杀死2 2亿（亿（20002000万）只小鼠或一万）只小鼠或一百万只豚
14、鼠，中毒的死亡率几近百万只豚鼠，中毒的死亡率几近100%100%，但及时注射抗，但及时注射抗毒素及对症治疗可使之降低。毒素及对症治疗可使之降低。1mg1mg破伤风毒素可杀死破伤风毒素可杀死100100万只小鼠，万只小鼠，1mg1mg白喉毒素可杀死白喉毒素可杀死10001000只豚鼠。只豚鼠。细菌毒力减弱的方法：细菌毒力的增强与减弱细菌毒力的增强与减弱长时间在体外连续培养传代长时间在体外连续培养传代在高于最适生长温度条件下培养在高于最适生长温度条件下培养在含有特殊化学物质的培养基中培养在含有特殊化学物质的培养基中培养在特殊气体条件下培养在特殊气体条件下培养通过非易感动物通过非易感动物通过基因工程
15、的方法通过基因工程的方法细菌毒力增强的方法：细菌毒力的增强与减弱细菌毒力的增强与减弱回归易感动物是增强细菌毒力的最佳方法回归易感动物是增强细菌毒力的最佳方法本动物本动物实验动物实验动物（一）感染（一）感染(infection)的概念的概念 又称传染又称传染:病原微生物侵入动物机病原微生物侵入动物机体，并在一定的部位生长繁殖，从而体，并在一定的部位生长繁殖，从而引起机体不同程度的病理过程，称为引起机体不同程度的病理过程，称为感染。感染。感染不是疾病的同义词！感染不是疾病的同义词！v传染病传染病:由有生命力的病原体引起的由有生命力的病原体引起的疾病疾病,与由其它致病因素引起的疾病本与由其它致病因素
16、引起的疾病本质上是有区别的。质上是有区别的。病原体病原体 传染性传染性 流行性流行性 地方性地方性 季节性季节性 免疫性免疫性二、感染的发生二、感染的发生 无症状感染无症状感染典型疾病表典型疾病表现现轻微临床表现轻微临床表现感染症的冰山现象微生物学研究微生物学研究侧重于感染。侧重于感染。如将防治传染如将防治传染病的重点转移病的重点转移到预防感染，到预防感染，则可收到事半则可收到事半功倍之效。功倍之效。隐性感染：隐性感染： 如果宿主的免疫力很强，而病原体的毒力相对较弱，如果宿主的免疫力很强，而病原体的毒力相对较弱，数量又较少，传染后只引起宿主的轻微伤害，且很快数量又较少，传染后只引起宿主的轻微伤
17、害，且很快就将病原体彻底消灭，因而基本上不表现临床症状。就将病原体彻底消灭，因而基本上不表现临床症状。带菌状态：带菌状态： 如果病原体与宿主双方都有一定的优势，但病原体仅如果病原体与宿主双方都有一定的优势，但病原体仅被限制于某一局部且无法大量繁殖，二者长期处于僵被限制于某一局部且无法大量繁殖，二者长期处于僵持状态，就称为带菌状态。这种长期处于带菌状态的持状态，就称为带菌状态。这种长期处于带菌状态的宿主，称为带菌者，成为该传染病的传染源。宿主，称为带菌者，成为该传染病的传染源。“伤寒玛丽伤寒玛丽” ：一个健康带菌者，被证实在美国有一个健康带菌者，被证实在美国有7个地区多达个地区多达1500个个伤
18、寒患者都是她传染的。伤寒患者都是她传染的。显性感染：显性感染：如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较强、如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量有毒数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量有毒产物，使宿主的细胞和组织蒙受严重损害，生理功产物，使宿主的细胞和组织蒙受严重损害，生理功能异常，于是就出现了一系列临床症状。能异常，于是就出现了一系列临床症状。按发病时间的长短：按发病时间的长短：急性感染：急性感染：病程仅数日至数周，如流行性脑膜炎和病程仅数日至数周，如流行性脑膜炎和霍乱等；霍乱等；多为细胞外寄生物引起！多为细胞外寄生物引起！慢性感染：慢性
19、感染：病程往往长达数月至数年，如结核病、病程往往长达数月至数年，如结核病、麻风病等。麻风病等。多由细胞内寄生物引起！多由细胞内寄生物引起！u 细菌致病性的确定细菌致病性的确定柯赫法则柯赫法则是确定某种细菌是否具有致病性的主要依据：是确定某种细菌是否具有致病性的主要依据：第一，特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康者不第一，特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康者不存在；存在；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；第四，自实验感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯第四，
20、自实验感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。培养。培养出细菌就等于感染嗎?n n 健康带菌或隐性感染健康带菌或隐性感染 n n 无法在体外人工培养的病原菌无法在体外人工培养的病原菌n n 没有可用的易感动物没有可用的易感动物n n 病原菌与宿主的相互作用病原菌与宿主的相互作用 细细菌菌量菌菌量 细细菌毒性菌毒性感染感染= = 宿主抵抗力宿主抵抗力基因水平的柯赫法则：第一，应在致病菌株中检出某些基因或其产物，第一，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。而无毒力菌株中无。第二，如有毒力菌株的某个基因被损坏，则菌株的毒力应相应第二，如有毒力菌株的某个基因被损坏，则菌株的毒力应相
21、应减弱或消除。或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒减弱或消除。或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株。力菌株。第三，将细菌接种动物时，这个基因应在感染的过程中表达。第三，将细菌接种动物时，这个基因应在感染的过程中表达。第四，在接种动物检测到这个基因产物的抗体，第四，在接种动物检测到这个基因产物的抗体， 或产生免疫保护。或产生免疫保护。该法则也适用于细菌以外的微生物，如病毒。该法则也适用于细菌以外的微生物，如病毒。二、感染的发生二、感染的发生(二二)感染来源感染来源感染来源是指不断地向外界环境排出病原体的动物机体。感染来源是指不断地向外界环境排出病原体的动物机体。1患传染病的动物
22、和人患传染病的动物和人 在其患病期间，可随其分泌物、在其患病期间，可随其分泌物、排泄物等排出病原微生物。在病死后，病原微生物仍可随排泄物等排出病原微生物。在病死后，病原微生物仍可随其尸体向外界散播，这也是重要的传染来源。其尸体向外界散播，这也是重要的传染来源。 2带菌带菌(带病毒带病毒)者者 表面正常，但体内有某种病原微生物表面正常，但体内有某种病原微生物生长繁殖，并不断排出体外的动物机体，称为带菌生长繁殖，并不断排出体外的动物机体，称为带菌(带病毒带病毒)者，其主要包括稳性感染者和患传染病的临床康复者。者，其主要包括稳性感染者和患传染病的临床康复者。3其他某些昆虫不只是病原微生物的机械携带者
23、，而且病其他某些昆虫不只是病原微生物的机械携带者，而且病原微生物可在昆虫体内生长繁殖，并向外界排出，成为直原微生物可在昆虫体内生长繁殖，并向外界排出，成为直接的感染来源。接的感染来源。二、感染的发生二、感染的发生(三三) 传播媒介传播媒介从传染原排出的病原微生物，可以污染饲料、水、空气、从传染原排出的病原微生物，可以污染饲料、水、空气、土壤、畜舍、场地、器具，以及动物、植物和人类体表等。土壤、畜舍、场地、器具，以及动物、植物和人类体表等。直接接触传染直接接触传染 由病畜与健畜直接接触，如啃咬、交配、由病畜与健畜直接接触，如啃咬、交配、舐舔、吮吸等传递病原微生物而引起。如狂犬病就是健畜舐舔、吮吸
24、等传递病原微生物而引起。如狂犬病就是健畜被病犬咬伤而传染的。被病犬咬伤而传染的。间接接触传染间接接触传染 病原微生物通过各种媒介物传递，间接地病原微生物通过各种媒介物传递，间接地使健康动物发生传染。多数传染病是以这种传播方式传染使健康动物发生传染。多数传染病是以这种传播方式传染的。的。二、感染的发生二、感染的发生(四四) 感染发生的条件感染发生的条件1病原微生物病原微生物 足够的毒力和数量的病原微生物，足够的毒力和数量的病原微生物， 适当的侵入门户适当的侵入门户2易感动物机体易感动物机体 3外界环境条件外界环境条件外界环境条件外界环境条件气候、温度、湿度、地理环境、饲养管理及卫生气候、温度、湿
25、度、地理环境、饲养管理及卫生条件等因素，条件等因素，三、病原微生物在宿主体内感染的过程三、病原微生物在宿主体内感染的过程(一一) 病原微生物在宿主体内的散播与定植病原微生物在宿主体内的散播与定植局部感染局部感染 病原微生物进入机体后，在一定部位病原微生物进入机体后，在一定部位定植下来，生长繁殖，产生毒性产物引起局部病定植下来，生长繁殖，产生毒性产物引起局部病理反应。理反应。全身感染全身感染 某些病原微生物能突破动物防御屏障，某些病原微生物能突破动物防御屏障，进入血流或淋巴液，从而散播到全身各个组织器进入血流或淋巴液，从而散播到全身各个组织器官，引起全身性感染。官，引起全身性感染。三、病原微生物
26、在宿主体内感染的过程三、病原微生物在宿主体内感染的过程(一一)病原微生物在宿主体内的散播与定植病原微生物在宿主体内的散播与定植全身性感染常见有以下几种情况：全身性感染常见有以下几种情况： (1) 菌菌(病毒病毒)血症血症 病原微生物出现于血流，但不能在病原微生物出现于血流，但不能在血流中大量繁殖，只是短暂经过和存在，向组织器官转血流中大量繁殖，只是短暂经过和存在，向组织器官转移。移。(2) 败血症败血症 病原微生物从局部进入血流并转移到全身，病原微生物从局部进入血流并转移到全身，并在血液和全身各组织器官中生长繁殖，而危害全身。并在血液和全身各组织器官中生长繁殖，而危害全身。(3) 毒血症毒血症
27、 病原微生物只在局部组织生长，但其分泌的病原微生物只在局部组织生长，但其分泌的毒素进入血流，引起机体中毒，病原体不进入血流。毒素进入血流，引起机体中毒，病原体不进入血流。(4) 脓毒血症脓毒血症 化脓菌通过血流散播，致使多数组织器官化脓菌通过血流散播，致使多数组织器官出现化脓性感染。出现化脓性感染。三、病原微生物在宿主体内感染的过程三、病原微生物在宿主体内感染的过程(二二) 病原微生物的排出病原微生物的排出 病原微生物在动物体内生长繁殖，同时可不断病原微生物在动物体内生长繁殖，同时可不断地向机体外排出。地向机体外排出。 排出途径与传染病的性质、病原微生物繁殖的排出途径与传染病的性质、病原微生物
28、繁殖的部位有关部位有关 在传染病临床症状出现之前的潜伏期内，以至在传染病临床症状出现之前的潜伏期内，以至病愈后相当一段时间，甚至带菌病愈后相当一段时间，甚至带菌(带病毒带病毒)动物的终动物的终生，都有排出病原微生物的可能。生，都有排出病原微生物的可能。四、感染的微生物学诊断四、感染的微生物学诊断(一一)检验材料的采取检验材料的采取(二二)涂片、染色镜检涂片、染色镜检(三三)分离培养分离培养(四四)培养特性、生化特性试验培养特性、生化特性试验 (五五)动物试验动物试验(六六)免疫学试验免疫学试验五、防制感染的综合性措施五、防制感染的综合性措施(一一) 严格执行兽医防疫法规做好边境检疫、交通检疫及
29、屠严格执行兽医防疫法规做好边境检疫、交通检疫及屠宰检查，加强兽医监督作用，防止外来传染病的侵入；对宰检查，加强兽医监督作用，防止外来传染病的侵入；对健康畜禽定期做好检疫，及早发现和消灭传染来源。健康畜禽定期做好检疫，及早发现和消灭传染来源。 (二二) 进行科学饲养管理给健康畜禽群体制定合适的免疫进行科学饲养管理给健康畜禽群体制定合适的免疫程序，选用血清型符合等适当的疫苗，进行免疫预防接种，程序，选用血清型符合等适当的疫苗，进行免疫预防接种，提高畜禽的抗病力。提高畜禽的抗病力。(三三) 搞好环境卫生执行严格和严密的消毒制度，做好杀虫、搞好环境卫生执行严格和严密的消毒制度，做好杀虫、灭鼠，以及粪便无害处理，杀灭可能存在的病原微生物，灭鼠，以及粪便无害处理，杀灭可能存在的病原微生物，消除和减少病原物的传播。消除和减少病原物的传播。(四四) 发生传染病后采取正确措施应及时隔离病畜，必要时发生传染病后采取正确措施应及时隔离病畜，必要时采取封锁措施及紧急接种，以防止传染病的蔓延和扩散。采取封锁措施及紧急接种，以防止传染病的蔓延和扩散。
