細菌的感染與致病機理課件

1、細菌的感染與致病機理 第五章第五章 細菌的感染與致病機理細菌的感染與致病機理 第一節(jié)第一節(jié) 細菌的致病性和毒力細菌的致病性和毒力第二節(jié)第二節(jié) 細菌的毒力因子細菌的毒力因子細菌的感染與致病機理第一節(jié)第一節(jié) 細菌的致病性和毒力細菌的致病性和毒力1.致病性（致病性（pathogenicity） n一定種類的病原菌在一定的條件下，能在宿主體內(nèi)引一定種類的病原菌在一定的條件下，能在宿主體內(nèi)引起感染的能力稱為致病性。起感染的能力稱為致病性。 n致病性是細菌種的特征之一致病性是細菌種的特征之一 ，質(zhì)的概念，質(zhì)的概念2.毒力（毒力（virulent） n病原菌致病力的強弱程度，是量的概念，同一細菌的病原菌致病

2、力的強弱程度，是量的概念，同一細菌的不同菌株，其毒力不一樣，因此，不同菌株，其毒力不一樣，因此，毒力是菌株的特征。毒力是菌株的特征。細菌的感染與致病機理n利用利用柯赫法則柯赫法則 1.經(jīng)典柯赫法則經(jīng)典柯赫法則 (1) 特殊的病原菌應在同一疾病中查見，在健康者不存在特殊的病原菌應在同一疾病中查見，在健康者不存在 (2)此病原菌能被分離培養(yǎng)而得到純種此病原菌能被分離培養(yǎng)而得到純種 (3)此純培養(yǎng)物接種易感動物，能導致同樣病癥此純培養(yǎng)物接種易感動物，能導致同樣病癥 (4)自實驗感染的動物體內(nèi)能重新獲得該病原菌的純培養(yǎng)自實驗感染的動物體內(nèi)能重新獲得該病原菌的純培養(yǎng) 2.基因水平基因水平一、細菌致病性的

3、確定一、細菌致病性的確定細菌的感染與致病機理 1.半數(shù)致死量（半數(shù)致死量（median lethal dose, LD50） 是指能使接種的實驗動物在感染后一定時限內(nèi)死亡一半所需是指能使接種的實驗動物在感染后一定時限內(nèi)死亡一半所需的微生物量或毒素量。的微生物量或毒素量。 2.半數(shù)感染量（半數(shù)感染量（median infectious dose, ID50） 某些病原微生物只能感染實驗動物、雞胚或細胞，但不引致死某些病原微生物只能感染實驗動物、雞胚或細胞，但不引致死亡，可用亡，可用ID50來表示其毒力。來表示其毒力。 二、細菌毒力的測定二、細菌毒力的測定細菌的感染與致病機理第二節(jié)第二節(jié) 細菌的毒

4、力因子細菌的毒力因子細菌的毒力因素細菌的毒力因素毒素毒素外毒素外毒素(exotoxin)內(nèi)毒素內(nèi)毒素(endotoxin)侵襲力：侵襲力：定殖定殖 干擾宿主防御機制干擾宿主防御機制 體內(nèi)增殖體內(nèi)增殖 體內(nèi)擴散體內(nèi)擴散細菌的感染與致病機理（一）定殖（一）定殖（colonization） 細菌感染的第一步。細菌感染的第一步。 1.粘附素（粘附素（adhesin） 凡具有粘附作用的細菌結(jié)構(gòu)成份。凡具有粘附作用的細菌結(jié)構(gòu)成份。 2.受體（受體（receptor） 細胞或組織表面與粘附素相互作用細胞或組織表面與粘附素相互作用 的的成份。多為細胞表面糖蛋白，其中的糖殘基往往是粘附素直成份。多為細胞表面糖蛋

5、白，其中的糖殘基往往是粘附素直接結(jié)合部位，部分粘附素受體為蛋白質(zhì)如金黃色葡萄球菌的接結(jié)合部位，部分粘附素受體為蛋白質(zhì)如金黃色葡萄球菌的粘附素原結(jié)合蛋白受體為膠原蛋白。粘附素原結(jié)合蛋白受體為膠原蛋白。 一一.侵襲力（侵襲力（invasiveness）細菌的感染與致病機理1.抗吞噬作用抗吞噬作用 (1)不與吞噬細胞接觸，如鏈球菌溶血素不與吞噬細胞接觸，如鏈球菌溶血素 (2)抑制吞噬細胞的攝取，如莢膜抑制吞噬細胞的攝取，如莢膜 (3)在吞噬細胞內(nèi)生存在吞噬細胞內(nèi)生存 (4)殺死或損傷吞噬細胞殺死或損傷吞噬細胞 （二）干擾或逃避宿主的防御機制（二）干擾或逃避宿主的防御機制 細菌的感染與致病機理2.抗體

6、液免疫機制抗體液免疫機制 (1)抗原偽裝或抗原變異抗原偽裝或抗原變異 (2)分泌蛋白酶降解免疫球蛋白，如嗜血桿菌分泌蛋白酶降解免疫球蛋白，如嗜血桿菌 (3)逃避補體，抑制抗體產(chǎn)生逃避補體，抑制抗體產(chǎn)生 細菌的感染與致病機理3.內(nèi)化作用內(nèi)化作用 某些細菌粘附于細胞表面之后，能進入吞噬細胞或某些細菌粘附于細胞表面之后，能進入吞噬細胞或非吞噬細胞內(nèi)部的過程。如結(jié)核桿菌、李氏桿菌、衣原體非吞噬細胞內(nèi)部的過程。如結(jié)核桿菌、李氏桿菌、衣原體等嚴格的胞內(nèi)寄生菌等嚴格的胞內(nèi)寄生菌 。 意義意義 :宿主細胞為進入其內(nèi)的細菌提供了一個增殖的小環(huán)宿主細胞為進入其內(nèi)的細菌提供了一個增殖的小環(huán)境和庇護所，使細菌逃避宿主

7、免疫機制的。也可隨吞噬細境和庇護所，使細菌逃避宿主免疫機制的。也可隨吞噬細胞的游走而擴散至其他部位，造成廣泛病變。胞的游走而擴散至其他部位，造成廣泛病變。細菌的感染與致病機理 （三）在體內(nèi)增殖（三）在體內(nèi)增殖 是感染的核心問題，增殖速度對致病性極其重要。是感染的核心問題，增殖速度對致病性極其重要。 （四）在體內(nèi)擴散（四）在體內(nèi)擴散 細菌分泌的胞外蛋白酶，如透明質(zhì)酸酶細菌分泌的胞外蛋白酶，如透明質(zhì)酸酶 。細菌的感染與致病機理（一）外毒素（一）外毒素（exotoxin） 某些病原菌在生長繁殖過程中所產(chǎn)生的對宿主細胞有毒某些病原菌在生長繁殖過程中所產(chǎn)生的對宿主細胞有毒性的可溶性蛋白質(zhì)。大多數(shù)外毒素在

8、菌體內(nèi)合成后必須分性的可溶性蛋白質(zhì)。大多數(shù)外毒素在菌體內(nèi)合成后必須分泌于胞外泌于胞外 。1.化學性質(zhì)：化學性質(zhì)：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)2.產(chǎn)生：產(chǎn)生：G+、G-均產(chǎn)生，分泌至胞外均產(chǎn)生，分泌至胞外二.毒素（毒素（toxin）細菌的感染與致病機理 （1）毒性作用極強）毒性作用極強 （2）有高度的特異性）有高度的特異性 （3）不耐熱，多數(shù)在）不耐熱，多數(shù)在680經(jīng)經(jīng)1080min即可失去毒性即可失去毒性 （4）無致熱作用）無致熱作用 （5）抗原性強，刺激機體產(chǎn)生中和抗體）抗原性強，刺激機體產(chǎn)生中和抗體n抗毒素（抗毒素（antitoxin） 外毒素刺激機體產(chǎn)生特異性的抗體，可用于緊外毒素刺激機體產(chǎn)生特異性的抗

9、體，可用于緊急治療和預防。急治療和預防。 n類毒素（類毒素（toxoid）外毒素在外毒素在0.4%甲醛溶液作用下，經(jīng)過一段時間可甲醛溶液作用下，經(jīng)過一段時間可以脫毒，但仍保留原有抗原性以脫毒，但仍保留原有抗原性 。3. 特性：特性：菌種特異性菌種特異性細菌的感染與致病機理肌纖維肌纖維A 乙酰膽堿 肉毒毒素 破傷風毒素 G 甘氨酸圖4-2 作用于調(diào)控肌纖維神經(jīng)的毒素（據(jù)Madigan等）中樞神經(jīng)發(fā)出收縮信號運動神經(jīng)中樞神經(jīng)發(fā)出松弛信號運動神經(jīng)細菌的感染與致病機理A亞單位：亞單位：毒素的活性中心，決定毒素的毒性效應。毒素的活性中心，決定毒素的毒性效應。 B亞單位：亞單位：結(jié)合單位，協(xié)助結(jié)合單位，協(xié)

10、助A亞單位。亞單位。 B亞單位可單獨與細胞膜受體結(jié)合，從而阻斷完整亞單位可單獨與細胞膜受體結(jié)合，從而阻斷完整毒素結(jié)合細胞。刺激機體產(chǎn)生相應的抗體，可作為良毒素結(jié)合細胞。刺激機體產(chǎn)生相應的抗體，可作為良好的亞單位疫苗。好的亞單位疫苗。 4. 組成組成細菌的感染與致病機理圖圖4-3 數(shù)種外毒結(jié)構(gòu)模式圖（據(jù)數(shù)種外毒結(jié)構(gòu)模式圖（據(jù)Madshus等）等） 百日咳毒素百日咳毒素 肉毒肉毒C2毒素毒素霍亂毒素霍亂毒素 假單胞菌素假單胞菌素 白喉毒素白喉毒素BA1A21a1b A BS1 S2 S3S4S4S5-S-S-細菌的感染與致病機理 （二）內(nèi)毒素（二）內(nèi)毒素（endotoxin） 內(nèi)毒素：內(nèi)毒素：指革

11、蘭氏陰性菌外膜中的脂多糖（指革蘭氏陰性菌外膜中的脂多糖（LPS）成分，）成分，細菌在死亡后破裂或用人工方法裂解菌體后才釋放。細菌在死亡后破裂或用人工方法裂解菌體后才釋放。 1.化學性質(zhì)：化學性質(zhì)：脂多糖（脂多糖（LPS） 2.產(chǎn)生：產(chǎn)生：革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌 細菌的感染與致病機理 3. 特性特性(1)毒性弱，很少致死毒性弱，很少致死(2)致發(fā)熱、腹瀉、嘔吐致發(fā)熱、腹瀉、嘔吐 (3)耐熱，加熱耐熱，加熱100經(jīng)經(jīng)1h仍不被破壞，必須加熱仍不被破壞，必須加熱160經(jīng)經(jīng)24h，或用強酸、強堿或強氧化劑煮沸，或用強酸、強堿或強氧化劑煮沸30min才失活。才失活。 (4)常致宿主發(fā)熱常致宿主發(fā)熱 (

12、5)抗原性較弱，免疫應答不足以中和毒性抗原性較弱，免疫應答不足以中和毒性 細菌的感染與致病機理（1）O特異多糖側(cè)鏈特異多糖側(cè)鏈（2） 屬特異核心多糖屬特異核心多糖（3）毒性成分類脂）毒性成分類脂A 4. 組成組成細菌的感染與致病機理特性特性外毒素外毒素內(nèi)毒素內(nèi)毒素化學性質(zhì)化學性質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂多糖脂多糖產(chǎn)生產(chǎn)生由某些革蘭氏陽性菌或陰性菌分泌由某些革蘭氏陽性菌或陰性菌分泌由革蘭氏陰性菌菌體裂解產(chǎn)生由革蘭氏陰性菌菌體裂解產(chǎn)生耐熱耐熱通常不耐熱通常不耐熱極為耐熱極為耐熱毒性作用毒性作用特異性。為細胞毒素、腸毒素或神特異性。為細胞毒素、腸毒素或神經(jīng)毒素，對特定的細胞或組織發(fā)揮經(jīng)毒素，對特定的細胞或組織發(fā)揮特定作用特定作用全身性。致發(fā)熱、腹瀉、嘔吐全身性。致發(fā)熱、腹瀉、嘔吐毒性程度毒性程度高，往往致死高，往往致死弱，很少致死弱，很少致死致熱性致熱性對宿主不致熱對宿主不致熱致熱性，常致宿主發(fā)熱致熱性，常致宿主發(fā)熱免疫原性免疫原性強，刺激機體產(chǎn)生中和抗體（抗毒強，刺激機體產(chǎn)生中和抗體（抗毒素）素）較弱，免疫應答不足以中和毒較弱，免疫應答不足以中和毒性性能否產(chǎn)生類毒