第七章微生物的感染與致病

1、第七章微生物的感染與致病 內(nèi)容提要 細(xì)菌是否有致病性，經(jīng)典的依據(jù)是柯赫法則，近年來(lái)提出的分子水平的柯赫法則對(duì)此標(biāo)準(zhǔn)作了補(bǔ)充和完善。就某種病原菌而言，其致病性一般通過(guò)測(cè)定LD50來(lái)定量。細(xì)菌的致病性在很大程度上取決于其毒力因子，包括侵襲力與毒素，以及毒力因子的分泌系統(tǒng)。侵襲力導(dǎo)致病原菌在機(jī)體內(nèi)定殖、突破機(jī)體的防御屏障、內(nèi)化作用、繁殖與擴(kuò)散。毒素有外毒素與內(nèi)毒素之分，外毒素是具有特異性毒性作用的蛋白質(zhì)，典型結(jié)構(gòu)為A-B 亞單位的聚體。內(nèi)毒素為L(zhǎng)PS的類(lèi)脂A,耐熱，具致熱作用等。細(xì)菌致病性的現(xiàn)代觀(guān)點(diǎn)是將病原菌、宿主及二者的相互的作用綜合考慮，糾正了只調(diào)節(jié)細(xì)菌本身的片面性，是認(rèn)識(shí)的深化。細(xì)菌的毒力可用

2、人工的方法增強(qiáng)或減弱，并受到溫度、離子濃度等多種環(huán)境因子的調(diào)節(jié)。感染(infection)是指病原微生物在宿主體內(nèi)持續(xù)存在或增殖。 發(fā)病(disease表示病原 微生物感染之后，對(duì)宿主造成明顯的損害。 病原菌(pathogenic bacteria)是指那些導(dǎo)致機(jī)體 發(fā)病的細(xì)菌。是一群高度特化了的微生物，為了自身的生存，已適應(yīng)而且必須在宿主生物體內(nèi)持續(xù)存在或增殖，有時(shí)可造成宿主發(fā)病。從進(jìn)化關(guān)系來(lái)看，病原菌是由非病原菌演變而來(lái)，它們之間沒(méi)有絕對(duì)的界限。就病原菌的生活方式而言，絕大多數(shù)病原菌是寄生性的，又可分為專(zhuān)性寄生和兼性寄生兩大類(lèi)。另有一些是寄居性的，在正常情況下對(duì)寄主不呈現(xiàn)致病作用，如動(dòng)物腸

3、道的大腸桿菌、皮膚上的化膿性鏈球菌等，當(dāng)動(dòng)物機(jī)體抵抗力降低時(shí)可致病，稱(chēng)為條件性病原菌或機(jī)會(huì)性病原菌。還有少數(shù)是腐生性的，是在死物上生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生毒素，毒素以食物等為媒介進(jìn)入人和動(dòng)物體而致病，如肉毒中毒等毒素性食物中毒等，稱(chēng)其為腐生性病原菌。微生物學(xué)研究側(cè)重于感染。因?yàn)楦腥镜姆秶鼜V，發(fā)病僅僅是感染可能出現(xiàn)的后果之一。感染不一定都導(dǎo)致發(fā)病，而發(fā)病則離不開(kāi)感染。如將防治傳染病的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到預(yù)防感染，則 可收到事半功倍之效。第一節(jié)細(xì)菌的致病性和毒力病原菌能否引起宿主疾病取決于它們的致病性和毒力。一定種類(lèi)的病原菌，在一定的條件下能在特殊的宿主體內(nèi)引起特定疾病的能力稱(chēng)為致病性 ( pathogenicity

4、) 。細(xì)菌的致病性是針對(duì)宿主而言，有的僅對(duì)人致病，有的則僅對(duì)某些動(dòng)物 致病，而有的則對(duì)兼而有之。不同的病原菌對(duì)宿主可引起不同的疾病，表現(xiàn)為不同的臨床癥狀和病理變化，也就是說(shuō)某種病原菌只能引起一定的疾病。因此，致病性是細(xì)菌種的特征，是質(zhì)的概念。同一細(xì)菌不同菌株間的致病能力有所差異。病原菌致病力的強(qiáng)弱程度稱(chēng)為毒力 （virulent），據(jù)此有強(qiáng)毒、弱毒（減毒）和無(wú)毒之分。因此，毒力是菌株個(gè)體的特征，是量的概念。一、細(xì)菌致病性的確定（一）經(jīng)典柯赫法則著名的柯赫法則（Kochs postulated是確定某種細(xì)菌是否具有致病性的主要依據(jù)，其要點(diǎn)是，第一，特殊的病原菌應(yīng)在同一疾病中查見(jiàn)，在健康者不存在；

5、第二，此病原菌能被分離培養(yǎng)而得到純種；第三，此純培養(yǎng)物接種易感動(dòng)物，能導(dǎo)致同樣病癥；第四，自實(shí)驗(yàn)感染的動(dòng)物體內(nèi)能重新獲得該病原菌的純培養(yǎng)。柯赫法則隨在確定一種新的病原體時(shí)非常重要，但其有一定的局限性，某些情況并不符合該法則。如健康帶菌或隱性感染，有些病原菌迄今仍無(wú)法在體外人工培養(yǎng)，有的則沒(méi)有可用的易感動(dòng)物。另外，該法則只強(qiáng)調(diào)了病原微生物一方面，忽略了它與宿主的相互作用，是不足之處。（二）基因水平的柯赫法則隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，“基因水平的柯赫法則” （Kochs postulates for geneS應(yīng)運(yùn)而生。 其要點(diǎn)是：第一，應(yīng)在致病菌株中檢出某些毒力或其產(chǎn)物，而無(wú)毒力菌株中則無(wú)；第二，如

6、有毒力菌株的某個(gè)基因被損壞，則菌株的毒力應(yīng)減弱或消除?；蛘邔⒋嘶蚩寺〉綗o(wú)毒菌株內(nèi)，后者成為有毒力菌株；第三，將細(xì)菌接種動(dòng)物時(shí)，這個(gè)基因應(yīng)在感染的過(guò)程中表達(dá)；第四，在接種動(dòng)物檢測(cè)到這個(gè)基因產(chǎn)物的抗體，或產(chǎn)生免疫保護(hù)。該法則也適用于細(xì)菌以外的微生物，如病毒。二、細(xì)菌毒力的測(cè)定在疫苗研制、血清效價(jià)測(cè)定、藥物篩選等工作中，都必須知道細(xì)菌的毒力。細(xì)菌毒力的表示方法很多，最具實(shí)用的是半數(shù)致死量和半數(shù)感染量。（一）半數(shù)致死量（median lethal dose, LD50）是指能使接種的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在感染后一定時(shí)限內(nèi)死亡一半所需的微生物量或毒素量。測(cè)定LD50應(yīng)選取品種、年齡、體重乃至性別等各方面都相同的易

7、感動(dòng)物，分成若干組，每組數(shù)量相同，以遞減劑量的微生物或毒素分別接種各組動(dòng)物，在一定時(shí)限內(nèi)觀(guān)察記錄結(jié)果，最后以生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出LD 50。由于半數(shù)致死量采用了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因而避免了動(dòng)物個(gè)體差異造成的誤差。（二）半數(shù)感染量（median infectious dose, ID50）是指感染實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、雞胚或細(xì)胞后在一定時(shí)限內(nèi)使一半感染發(fā)病所需的微生物量。因某些病原微生物只能感染實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、雞胚或細(xì)胞，但不引致死亡，只能用ID50來(lái)表示其毒力。測(cè)定的方法與測(cè)定LD 50類(lèi)似，只不過(guò)在統(tǒng)計(jì)結(jié)果時(shí)以感染者代替死亡者。第二節(jié)細(xì)菌的毒力因子及分泌系統(tǒng)構(gòu)成細(xì)菌毒力的物質(zhì)稱(chēng)為毒力因子（viru

8、lent factor） ，主要有侵襲力和毒素，此外有些毒力因子尚不明確。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌的許多重要毒力因子的分泌與細(xì)菌的分泌系統(tǒng)有關(guān)。一、侵襲力（invasiveness）病原菌在機(jī)體內(nèi)定殖，突破機(jī)體的防御屏障，內(nèi)化、繁殖和擴(kuò)散的能力稱(chēng)為侵襲力。（一）定殖（colonization）細(xì)菌感染的第一步就是在體內(nèi)定殖（或稱(chēng)定居）， 實(shí)現(xiàn)定殖的前提是細(xì)菌要粘附在宿主消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼結(jié)膜等處，以免被腸蠕動(dòng)、粘液分泌、呼吸道纖毛運(yùn)動(dòng)等作用所清除。凡具有粘附作用的細(xì)菌結(jié)構(gòu)成份統(tǒng)稱(chēng)為粘附素（ adhesin） ， 通常是細(xì)菌表面的一些大分子結(jié)構(gòu)成份，主要是革蘭氏陰性菌的菌毛，其次是非

9、菌毛粘附素，如某些外膜蛋白（ OMP）以 及革蘭氏陽(yáng)性菌的脂磷壁酸（LTA）等。細(xì)胞或組織表面與粘附素相互作用的成份稱(chēng)為受體（receptor） ，多為細(xì)胞表面糖蛋白，其中的糖殘基往往是粘附素直接結(jié)合部位，如大腸桿菌1 型菌毛結(jié)合D 甘露糖、霍亂弧菌的4型菌毛結(jié)合巖藻糖及甘露糖、大腸桿菌的F5 （K99）菌毛結(jié)合唾液酸和半乳糖。部分粘附素受體為蛋白質(zhì)，最有代表性的是細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECM） ， ECM 的成員有1型及4型膠原蛋白（collagen）、層粘連蛋白（laminin）、纖粘蛋白（巾bronectin）等，如金黃 色葡萄球菌的粘附素膠胡原合蛋白受

10、體為膠原蛋白。（二）干擾或逃避宿主的防御機(jī)制病原菌粘附于細(xì)胞或組織表面后，必須克服機(jī)體局部的防御機(jī)制，特別是要干擾或逃避局部的吞噬作用及分泌抗體介導(dǎo)的免疫作用，才能建立感染。1. 抗吞噬作用：包括以下幾個(gè)方面。第一，不與吞噬細(xì)胞接觸，可通過(guò)胞外酶（如鏈球菌溶血素等）破壞細(xì)胞骨架以抑制吞噬細(xì)胞的作用。第二，抑制吞噬細(xì)胞的攝取，如多糖莢膜、鏈球菌的M蛋白和菌毛。第三，在吞噬細(xì)胞內(nèi)生存，如沙門(mén)氏菌的某些成份可抑制溶酶 體與吞噬小體的融合；再如李氏桿菌被吞噬后，很快從吞噬小體中逸出，直接進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。 而金黃色葡萄球菌則產(chǎn)生大量的過(guò)氧化氫酶，能中和吞噬細(xì)胞中的氧自由基。第四，殺死或 損傷吞噬細(xì)胞，細(xì)菌通

11、過(guò)分泌外毒素或蛋白酶來(lái)破壞吞噬細(xì)胞的細(xì)胞膜，或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡， 或直接殺死吞噬細(xì)胞。2 .抗體液免疫機(jī)制：細(xì)菌逃避體液免疫主要通過(guò)：第一，抗原偽裝或抗原變異，前者主要是在細(xì)菌表面結(jié)合機(jī)體組織成份，如金黃色葡萄球菌通過(guò)細(xì)胞結(jié)合性凝固酶結(jié)合血纖維蛋白，或通過(guò)SPA結(jié)合免疫球蛋白。第二，分泌蛋白酶降解免疫球蛋白，嗜血桿菌等可分泌IgA 蛋白酶，破壞粘膜表面的IgA。第三，通過(guò) 抑制抗體產(chǎn)生。3 .內(nèi)化作用（internalization）:指某 些細(xì)菌粘附于細(xì)胞表面之后，能進(jìn)入吞噬 細(xì)胞或非吞噬細(xì)胞內(nèi)部的過(guò)程（圖 5-1）。 細(xì)菌一旦喪失進(jìn)入細(xì)胞的能力，毒力則顯 著下降。內(nèi)化作用對(duì)細(xì)菌的意義在于，細(xì)菌

12、通 過(guò)這種移位作用進(jìn)入深層組織，或進(jìn)入血 循環(huán)，細(xì)菌借以從感染的原發(fā)病灶擴(kuò)散至 全身或較遠(yuǎn)的靶器官。宿主細(xì)胞為進(jìn)入其 內(nèi)的細(xì)菌提供了一個(gè)增殖的小環(huán)境和庇 護(hù)所，使細(xì)菌逃避宿主免疫機(jī)制的殺滅。LPS、OMP、莢膜及S層等的作用，逃避補(bǔ)體,圖5-1鼠傷寒沙門(mén)氏菌內(nèi)化作用過(guò)程示意（據(jù) Salyers等）4 .在體內(nèi)增殖：細(xì)菌在宿主體內(nèi)增殖 是感染的核心問(wèn)題，增殖速度對(duì)致病性極 其重要，如果增殖較快，細(xì)菌在感染之初 就能克服機(jī)體防御機(jī)制，易在體內(nèi)生存。反之，若增殖較慢，則易被機(jī)體清除。鐵是許多細(xì)菌生長(zhǎng)所必需，然而宿主體內(nèi)無(wú)游離鐵存在，細(xì)菌通過(guò)獲鐵系統(tǒng)為細(xì)菌生長(zhǎng) 提供所需的鐵，獲鐵系統(tǒng)包括生產(chǎn)和利用載鐵

13、體或直接利用宿主的含鐵化合物，如血紅轉(zhuǎn)鐵 蛋白、乳鐵蛋白等。赤薛醇（erythritol）能刺激布氏桿菌在體內(nèi)的生長(zhǎng)。雄性及妊娠母畜生殖系統(tǒng)中有赤薛醇存在，因此布氏桿菌可在其中大量增殖，其感染局限于生殖系統(tǒng)。5 .在體內(nèi)擴(kuò)散：細(xì)菌分泌的蛋白酶稱(chēng)為胞外蛋白酶（extracellular proteinasR ,它們具有多種致病作用，例如激活外毒素、滅活血清中的補(bǔ)體等，有的蛋白酶本身就是外毒素。止匕外，最主要的作用是作用于組織基質(zhì)或細(xì)胞膜，造成它們的損傷，增加其通透，有利于細(xì)菌在體內(nèi)的擴(kuò)散性。此類(lèi)常見(jiàn)的有1 .透明質(zhì)酸酶（hyaluronidase ,舊稱(chēng)擴(kuò)散因子（spreading factor

14、）,分解結(jié)締組織的透明質(zhì)酸。2.膠原酶（collagenase,主要分解ECM中的膠原蛋白。3.神 經(jīng)氨酸酶（neuraminidase,主要分解腸粘膜上皮細(xì)胞的細(xì)胞間質(zhì)。4.磷脂酶（phospholipas8 （a毒素）,可水解細(xì)胞膜的磷脂。5.卵磷脂酶（lecithinase）,分解細(xì)胞膜的卵磷脂。6.激酶（kinase）,能將血纖維蛋白溶酶原激活為血纖維蛋白溶酶，以分解血纖維蛋白，防止形成血凝塊。7.凝固酶（coagulase,細(xì)菌在體內(nèi)的擴(kuò)散也可通過(guò)內(nèi)化作用完成。特別是細(xì)胞結(jié) 合性凝固酶，可為細(xì)菌提供抗原偽裝外，使之不被吞噬或機(jī)體免疫機(jī)制所識(shí)別。、毒素（toxin）細(xì)菌毒素按其來(lái)源、性

15、質(zhì)和作用等的不同，可分為外毒素和內(nèi)毒素兩大類(lèi)。在大多數(shù)情 況下，外毒素一般簡(jiǎn)稱(chēng)毒素。（一）外毒素（exotoxin）是某些病原菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中所產(chǎn)生的對(duì)宿主細(xì)胞有毒性的可溶性蛋白質(zhì)。大多數(shù)外 毒素在菌體內(nèi)合成后必須分泌于胞外，故名“外毒素”。但也有少數(shù)外毒素存在于菌體細(xì)胞的 周質(zhì)間隙，只有當(dāng)菌體細(xì)胞裂解后才釋放至胞外。1.特性：外毒素通常具有菌種特異性；外毒素的毒性作用極強(qiáng)；外毒素的毒性具 有高度的特異性；外毒素具有良好的免疫原性；多數(shù)外毒素不耐熱；外毒素都是蛋白 質(zhì)，具有酶的催化作用。不同細(xì)菌產(chǎn)生種特異性的外毒素，如破傷風(fēng)梭菌產(chǎn)生破傷風(fēng)毒素、炭疽桿菌產(chǎn)生炭疽毒 素、霍亂弧菌產(chǎn)生霍亂毒素等。

16、1 mg純化的肉毒毒素能殺死2000萬(wàn)只小鼠。破傷風(fēng)毒素對(duì)小鼠的致死劑量，是馬錢(qián)子 堿的106倍。不同細(xì)菌產(chǎn)生的外毒素，對(duì)機(jī)體的組織器官有一定的選擇作用，引起特征性的病癥。如 破傷風(fēng)毒素作用于脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞，引起肌肉的強(qiáng)直性痙攣；肉毒毒素作用于眼神經(jīng) 和咽神經(jīng)，引起眼肌和咽肌麻痹（圖 5-2）;但霍亂弧菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、氣單 胞菌等許多細(xì)菌均可產(chǎn)生作用類(lèi)似的腸毒素。外毒素可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性的抗體，而使機(jī)體具有免疫保護(hù)作用。這種抗體稱(chēng)為抗毒素（antitoxin）,可用于緊急治療和預(yù)防。外毒素在 0.4%甲醛溶液作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使其 毒性喪失，但仍保留原有抗原性，稱(chēng)之為

17、類(lèi)毒素（toxoid）。類(lèi)毒素仍可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗毒素，A 乙酰膽堿 肉毒毒素口 破傷風(fēng)毒素 G 甘氨酸圖5-2 作用于調(diào)控肌纖維神經(jīng)的毒素(據(jù) Madigan等)可作為疫苗進(jìn)行免疫 接種。多數(shù)外毒素一般在60 C 80 C 經(jīng) 10 min80 min 即可失去 毒性，但也有少數(shù)例 外，如葡萄球菌腸毒素 及大腸桿菌熱穩(wěn)定腸 毒素 (ST)能耐 100 c30 min。外毒素易被熱、酸及蛋白水解素酶滅活，許多外毒具有酶的催化作用，有很高的生物學(xué) 活性和特異性?；魜y毒素假單胞菌素白喉毒素百日核毒素肉毒C2毒素圖5-3數(shù)種外毒結(jié)構(gòu)I式圖(據(jù) Madshus等2 .組成：大多數(shù)外毒素由A、B兩種亞單位

18、組 成，有多種合成和排列形式(圖5-3)。A亞單位為 毒素的活性中心，稱(chēng)活性亞單位，決定毒素的毒性 效應(yīng)。B亞單位稱(chēng)結(jié)合單位，能使毒素分子特異性 地結(jié)合在宿主易感組織的細(xì)胞膜受體上，并協(xié)助A 亞單位穿過(guò)細(xì)胞膜。A、B亞單位單獨(dú)均無(wú)毒性， A亞單位必須在B亞單位的協(xié)助下，結(jié)合至受體釋 放到細(xì)胞內(nèi)，才能發(fā)揮毒性作用，因此毒素結(jié)構(gòu)的 完整性是其致病的必備條件。B亞單位可單獨(dú)與細(xì) 胞膜受體結(jié)合，并阻斷完整毒素的結(jié)合， B亞單位可刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，從而阻斷完 整毒素結(jié)合細(xì)胞，可作為良好的亞單位疫苗。3 .分類(lèi)：外毒素的分類(lèi)目前尚未統(tǒng)一，比較簡(jiǎn)明的是根據(jù)其性質(zhì)分三類(lèi)，A-B型毒素、攻膜毒素以及超抗原

19、毒素。(1) A-B型毒素(A-Btype) 具有典型的A-B兩個(gè)亞單位，多數(shù)外毒素均屬此類(lèi)。例 如霍亂毒素、志賀毒素、破傷風(fēng)毒素等。(2)攻膜毒素(membranedisrupting type)又名穿孑1毒素(pore-forming toxin)。無(wú)典型的A-B亞單位，其作用機(jī)制是在宿主細(xì)胞膜上形成小孔，造成胞內(nèi)液流失而使細(xì)胞破壞。 一些溶血毒素及磷酸酯酶屬于此類(lèi)，金黃色葡萄球菌的a毒素是其代表。若干攻膜毒素具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，即9個(gè)串聯(lián)的氨基酸(Leu/Ile/Phe-X-Gly-Gly/X-X- Gly-Asn/Asp-Asp-X )重復(fù)出現(xiàn)，稱(chēng)之為重復(fù)子毒素(repeat in t

20、oxin, PTX),例如豬胸膜肺炎 放線(xiàn)桿菌(Actinobacillus pleuropneumoniae)及大腸桿菌的溶血素。(3)超抗原毒素(superantigen ) 缺乏典型的A-B亞單位結(jié)構(gòu)，它與T細(xì)胞結(jié)合， 釋放出細(xì)胞因子。金黃色葡萄球菌的毒素休克綜合征毒素1 (TSST-1)屬于此類(lèi)。(二)內(nèi)毒素(endotoxin)內(nèi)毒素特指革蘭氏陰性菌外膜中的脂多糖(LPS)成分，細(xì)菌在死亡后破裂或用人工方 法裂解菌體后才釋放。革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁中的脂磷壁酸(LTA)具有LPS的絕大多數(shù)活性， 但無(wú)致熱功能。螺旋體、衣原體、立克次體亦含有LPS。1 .組成：LPS由O特異多糖側(cè)鏈、非特

21、異核心多糖和類(lèi)脂A三個(gè)部分組成。具有毒性的部分是類(lèi)脂A,由一個(gè)磷酸化的N乙酰葡萄糖胺(NAG)雙體和67個(gè)飽和脂肪酸組成， 它將LPS固定在革蘭氏陰性菌的外膜上。類(lèi)脂 A高度保守，腸桿菌科細(xì)菌的類(lèi)脂 A結(jié)構(gòu)完 全一樣，因此所有革蘭氏陰性菌內(nèi)毒素的毒性作用都大致相同，引致發(fā)熱、血循環(huán)中白細(xì)胞 聚減、彌散性血管內(nèi)凝血、休克等，嚴(yán)重時(shí)亦可致死。2 .特性：內(nèi)毒素耐熱，加熱100c經(jīng)1 h仍不被破壞，必須加熱160c經(jīng)24 h,或用強(qiáng) 酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑煮沸30min才失活。不能被甲醛脫毒成類(lèi)毒素。內(nèi)毒素的抗原性較弱， 將內(nèi)毒素注入機(jī)體可產(chǎn)生針對(duì)其中多糖抗原的相應(yīng)抗體，但此抗體并無(wú)中和內(nèi)毒素毒毒性的

22、作用。外毒素和內(nèi)毒素的主要區(qū)別參見(jiàn)表5-1。表5-1細(xì)菌外毒素和內(nèi)毒素的基本特性比較化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)脂多糖產(chǎn)生由某些革蘭氏陽(yáng)性菌或陰性菌分泌由革蘭氏陰性菌菌體裂解產(chǎn)生耐熱通常不耐熱極為耐熱毒性作用特異性。為細(xì)胞毒素、腸毒素或神經(jīng)毒素，對(duì)全身性。致發(fā)熱、腹瀉、嘔吐特定的細(xì)胞或組織發(fā)揮特定作用毒性程度高，往往致死弱，很少致死致熱性對(duì)宿主不致熱致熱性，常致宿主發(fā)熱免疫原性強(qiáng)，刺激機(jī)體產(chǎn)生中和抗體(抗毒素)較弱，免疫應(yīng)答不足以中和毒性能否產(chǎn)生類(lèi)毒素不能3.檢測(cè)：目前通用邕試驗(yàn)(Limulus assay) 0東方邕(Tachypleus tridentatus)或美洲邕 (Limulus polyphe

23、mus,英文名horseshoe crab均是海洋節(jié)肢動(dòng)物，其血液中的有核變形細(xì)胞能被內(nèi)毒素所裂解。商品化的試劑則是用邕變形細(xì)胞溶解物(Limulus amebocyte lysate, LAL)試劑，待檢樣本中的內(nèi)毒素與之相遇，激活 LAL中的凝固酶原成為凝固酶，進(jìn)而使凝固蛋白 凝聚成凝膠狀態(tài)。此法敏感，可檢出0.011/ng/ml的內(nèi)毒素。三、HI型分泌系統(tǒng)(Type m secretion system)細(xì)菌的分泌系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)是近年細(xì)菌致病機(jī)制研究的重要進(jìn)展，其中的田型分泌系統(tǒng)與動(dòng)植物的許多革蘭氏陰性病原菌的毒力因子的分泌有關(guān)。在病原菌與宿主細(xì)胞接觸后，這一系統(tǒng)得以啟動(dòng)，具有接觸介導(dǎo)的特征

24、。啟動(dòng)后細(xì)菌分泌與毒力有關(guān)的多種蛋白質(zhì)，與相應(yīng)的伴侶蛋白結(jié)合，從細(xì)菌的胞漿直接進(jìn)入宿主細(xì)胞胞漿，發(fā)揮毒性作用。m型分泌系統(tǒng)通常由3040kbp大小的基因組編碼，以毒力島的形式存在于細(xì)菌的大質(zhì)?；蛉旧w，可能是可轉(zhuǎn)移的外源插入成分，通過(guò)水平傳遞獲得。除m型分泌系統(tǒng)之外，革蘭氏陰性菌尚有I型、II型與IV型分泌系統(tǒng)。I型可將細(xì)菌分泌物蛋白質(zhì)直接從胞漿送達(dá)細(xì)胞表面。R型則是細(xì)菌將蛋白質(zhì)分泌到周質(zhì)間隙， 經(jīng)切割加工,然后通過(guò)微孔蛋白穿越外膜分泌到胞外。田型與I型雖都是一步性分泌，且不被加工，但不 同點(diǎn)在于，田型需較多蛋白質(zhì)參與，比I型復(fù)雜。IV型是一種自主運(yùn)輸系統(tǒng)，其分泌的蛋白 質(zhì)需切割加工，而后形成

25、一個(gè)孔道使自身穿過(guò)外膜。革蘭氏陽(yáng)性菌的毒力因子分泌相對(duì)較為簡(jiǎn)單，一個(gè)信號(hào)片段就足以完成分泌過(guò)程。第三節(jié)細(xì)菌毒力的增強(qiáng)與減弱在自然條件下，不僅不同菌株的毒力有所不同，就是同一菌株在不同條件下也表現(xiàn)出不同的毒力。在某種傳染病的發(fā)病初期，從患病動(dòng)物體內(nèi)分離出來(lái)的菌株毒力較強(qiáng)，然而在流行末期分離到的細(xì)菌毒力大為減弱。毒力強(qiáng)的菌株在體外連續(xù)傳代改變培養(yǎng)條件后，毒力往往減弱，而通過(guò)易感動(dòng)物又能使毒力減弱的菌株恢復(fù)毒力。一、細(xì)菌毒力減弱的方法在生產(chǎn)實(shí)踐中，因制作疫苗等需要，常進(jìn)行強(qiáng)毒菌株的致弱，以篩選和培育減毒菌株。致弱菌株常采用的方法有：長(zhǎng)時(shí)間在體外連續(xù)培養(yǎng)傳代；在高于最適生長(zhǎng)溫度條件下培 養(yǎng)；在含有特殊

26、化學(xué)物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)；在特殊氣體條件下培養(yǎng)；通過(guò)非易感動(dòng)物； 通過(guò)基因工程的方法。二、細(xì)菌毒力增強(qiáng)的方法要保持保存菌株的毒力，常以回歸易感動(dòng)物為增強(qiáng)細(xì)菌毒力的最佳方法。易感動(dòng)物既可是本動(dòng)物，也可是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。特別是回歸易感實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，已廣泛用于增強(qiáng)細(xì)菌的毒力。三、細(xì)菌毒力因子的調(diào)節(jié)許多細(xì)菌的毒力因子受環(huán)境因素的調(diào)節(jié)，僅在某些特定的條件下才能表達(dá)，對(duì)細(xì)菌毒力有調(diào)節(jié)作用的環(huán)境條件包括溫度、鐵離子及鈣離子濃度、滲透壓、pH、氧含量等（表5-2）表5-2某些細(xì)菌毒力因子的調(diào)節(jié)系統(tǒng)（據(jù) Ryan）大腸桿菌（E. coli）drd X溫度P菌毛fur鐵離子濃度類(lèi)志賀毒素，載鐵體霍舌1弧菌(Vibrio ch

27、olerae jtox R溫度，滲透壓，pH,氨基酸霍亂毒素，菌毛，OMP耶爾森菌（Yersinia）lcr loci溫度，鈣OMPvir F溫度粘附，侵襲鼠傷寒沙門(mén)氏菌(Salmonella typhimurium)pagpH毒力，在吞噬細(xì)胞內(nèi)存活金黃色匍匐球國(guó)（Staphylococcus aureusagrpHa、0溶血素，毒素休克綜合征毒素I , A蛋白1.溫度：溫度是許多細(xì)菌重要的調(diào)節(jié)信號(hào)，特別是對(duì)那些自然生存環(huán)境的溫度低于宿主體溫的細(xì)菌，如嗜水氣單胞菌的毒素、菌毛等在25c左右表達(dá)量最高。耶爾森菌的侵襲素（invasin ）在室溫條件下表達(dá)量最高，而 YadA及Ail蛋白則必須在3

28、7c條件下方能表達(dá)。 志賀菌在30c培養(yǎng)時(shí)不能侵襲宿主細(xì)胞，只有在 37c條件下才內(nèi)化而致腹瀉。2 .鐵：鐵不僅是細(xì)菌必需的生長(zhǎng)因子，而且對(duì)細(xì)菌毒力因子的表達(dá)也起調(diào)節(jié)作用，它不 僅可誘導(dǎo)載鐵體、載鐵體受體及其它鐵結(jié)合蛋白受體等與鐵代謝有關(guān)成份的表達(dá)，而且還對(duì) 某些細(xì)菌毒素有調(diào)節(jié)作用，類(lèi)志賀毒素（Slt1 ）、銅綠假單胞菌外毒素A、菌毛（大腸桿菌）、 鞭毛（霍亂弧菌）、蛋白酶（銅綠假單胞菌堿性蛋白酶、彈性蛋白酶）等。3 .鈣：鈣對(duì)耶爾森菌Yops的表達(dá)有調(diào)節(jié)作用，在無(wú)鈣、37c培養(yǎng)時(shí)，耶爾森菌生長(zhǎng)停 滯，但產(chǎn)生大量的Yops。Yops是耶爾森菌的一系列外膜蛋白，與其粘附及內(nèi)化密切相關(guān)，是 重要的

29、毒力因子。4 .滲透壓：滲透壓對(duì)霍亂弧菌的毒力及菌毛的表達(dá)有調(diào)節(jié)作用。在宿主組織相近的生理范圍內(nèi)表達(dá)量最高。止匕外，銅綠假單胞菌某些菌株的莢膜亦受滲透壓的調(diào)節(jié)。第二節(jié)病毒的致病機(jī)理（1學(xué)時(shí)）病毒與宿主細(xì)胞相互作用的結(jié)果可引致宿主的臨床和病理變化。病毒對(duì)動(dòng)物的致病機(jī)理 包括：病毒如何侵入宿主防御系統(tǒng)和宿主如何反侵入；病毒感染如何對(duì)宿主組織、器官和整 體造成損傷以及宿主如何補(bǔ)償；病毒感染如何對(duì)免疫系統(tǒng)造成損傷以及宿主如何補(bǔ)償。了解 病毒動(dòng)物個(gè)體的致病機(jī)理是理解動(dòng)物群體乃至生態(tài)系統(tǒng)中病毒致病本質(zhì)的基礎(chǔ)。一、病毒感染對(duì)宿主組織和器官的損傷病毒致病的嚴(yán)重程度并不與該病毒引起組織細(xì)胞的病變程度直接相關(guān)，有

30、的病毒能引起 組織細(xì)胞病變，但不產(chǎn)生臨床癥狀，而有的病毒能引起動(dòng)物的致死性疾病，但卻不產(chǎn)生病變. 病毒所致組織細(xì)胞損傷是否產(chǎn)生臨床疾病因器官而異，也就是因器官的重要性而異。（1） 、對(duì)宿主組織和器官的直接損傷某些殺細(xì)胞性病毒對(duì)細(xì)胞的直接損傷引致機(jī)體的臨床癥狀和病理變化，但病毒種類(lèi)不同其組織細(xì)胞嗜性不同，引起何種組織器官的何種細(xì)胞損傷是病毒的特征。1. 對(duì)呼吸道上皮的損傷：呼吸道病毒最初入侵并損傷上皮細(xì)胞，逐步損壞呼吸道黏膜的保護(hù)層，暴露出越來(lái)越多的上皮細(xì)胞。病毒感染早期，呼吸道纖毛擺動(dòng)實(shí)際上有助于子代病毒沿呼吸道擴(kuò)散。感染后期當(dāng)上皮細(xì)胞損壞時(shí)，纖毛停止擺動(dòng)。2. 對(duì)消化道上皮的損傷：病毒的消化

31、道感染多數(shù)潛伏期短，沒(méi)有任何前驅(qū)癥狀。感染消化道的病毒較多，但其感染機(jī)制可有所不同。病毒感染常發(fā)生在小腸近端，并逐步向空腸和回腸或結(jié)腸擴(kuò)散。擴(kuò)展的程度與病毒的攝入量和毒力以及宿主的免疫狀況有關(guān)。隨著感染的發(fā)展，腸絨毛的吸收細(xì)胞被不成熟的立方上皮細(xì)胞代替，后者的吸收能力和酶活性雖大為下降，但抵抗病毒感染。病毒感染引致畜禽腹瀉若不因脫水而死，這種病毒感染常常是自限性的 （self-limiting） ，機(jī)體能很快康復(fù)，尤其是僅侵染腸腺的感染。（2） 、無(wú)組織器官損傷時(shí)所致的病理變化某些病毒感染不引起明顯的損傷，感染細(xì)胞仍處于低效能地執(zhí)行正常細(xì)胞功能，但喪失了系統(tǒng)自身平衡必需的特定功能。如淋巴細(xì)胞脈

32、絡(luò)叢腦膜炎病毒感染的小鼠，由于分泌細(xì)胞受病毒感染而使體內(nèi)生長(zhǎng)激素和甲狀腺激素低于正常水平，導(dǎo)致感染鼠的侏儒綜合征。（3） 、易致細(xì)胞繼發(fā)感染的組織和器官損傷某些病毒感染除造成直接損傷外，還易使動(dòng)物發(fā)生繼發(fā)感染。如副流感病毒3 型或其他呼吸道病毒感染奶牛時(shí)，損傷纖毛上皮，引起體液滲出到呼吸道中，使曼氏桿菌（即溶血巴氏桿菌）和其他細(xì)菌侵入肺，引發(fā)繼發(fā)細(xì)菌性肺炎。二、病毒的持續(xù)性感染急性自限性病毒感染是指動(dòng)物機(jī)體很快能夠康復(fù)，除多數(shù)腹瀉和呼吸道病毒感染外，多數(shù)病毒感染都有程度不等的慢性癥狀。病毒的持續(xù)性感染在急性癥狀轉(zhuǎn)輕或轉(zhuǎn)化為亞臨床后，還可引起輕微的慢性疾病。（一） 、持續(xù)性感染的類(lèi)型持續(xù)性感染可以再次激活，引起宿主的疾病復(fù)發(fā)，并能引致免疫病理疾病，還與腫瘤的形成有關(guān)。病毒能在經(jīng)免疫的動(dòng)