《醫(yī)學免疫學與醫(yī)學微生物學》課件第十三章-細菌的感染和免疫

1、第十三章 細菌的感染與免疫何謂感染（傳染） 指外源或內源性細菌在宿主體內的生活中與宿主防御功能相互作用和較量，并導致不同程度的病理損傷的過程。第一節(jié) 正常菌群與條件致病菌第一節(jié) 細菌的分布一、細菌在自然界的分布數(shù)量來源感染途徑土壤較多與肥沃程度有關排泄物動物尸體等傷口、接觸創(chuàng)傷感染等水源較多與水質有關土壤排泄物消化道消化道疾病等空氣較少土壤塵埃唾液、飛沫呼吸道呼吸道疾病等二、細菌在正常人體的分布：人體正常菌群： 在正常人的體表和與外界相通的腔道中，存在著不同種類和數(shù)量的微生物，這些微生物通常對人體無害，為人體正常微生物群，通稱正常菌群。（正常人體的血液、內臟、骨骼、肌肉等部位是無菌的。）人體常

2、見的正常菌群 部位 主 要 菌 群皮 膚 葡萄球菌、類白喉棒狀桿菌、銅綠假單胞菌、丙酸桿菌、白假絲酵 母菌、非致病性分枝桿菌。口 腔 葡萄球菌、甲型和丙型鏈球菌、肺炎鏈球菌、奈瑟菌、乳桿菌、類 白喉棒狀桿菌、放線菌、螺旋體、白假絲酵母菌、梭菌。鼻咽腔 葡萄球菌、肺炎鏈球菌、奈瑟菌、類桿菌。外耳道 葡萄球菌、類白喉棒狀桿菌、銅綠假單胞菌、非致病性分枝桿菌。眼結膜 葡萄球菌、干燥棒狀桿菌、類白喉棒狀桿菌。 胃 一般無菌腸 道 大腸埃希菌、產氣腸桿菌、變形桿菌、銅綠假單胞菌、葡萄球菌、 腸球菌、類桿菌、產氣莢膜梭菌、破傷風梭菌、雙歧桿菌、乳桿 菌、白假絲酵母菌尿 道 葡萄球菌、類白喉棒狀桿菌、非致病

3、性分枝桿菌。陰 道 乳桿菌、大腸埃希菌、類白喉棒狀桿菌、白假絲酵母菌。三、 人體正常菌群及其意義參與條件致病菌： 在正常情況下，正常菌群具有相對穩(wěn)定性，但在特定條件下，正常菌群與機體之間的這種生態(tài)平衡可被破壞而引起疾病，這些能引起疾病的細菌稱條件致病菌或機會致病菌。寄居部位改變機體免疫功能低下使用藥物不當菌群失調菌群失調及菌群失調癥： 菌群失調是指由于某種原因使正常菌群的種類、數(shù)量和比例發(fā)生較大的改變，導致機體微生態(tài)失去平衡。因嚴重菌群失調而使宿主發(fā)生的一系列臨床癥狀，引起二重感染。則稱為菌群失調癥。醫(yī)院感染(hospital infection) 又稱醫(yī)院內感染(nosocomial inf

4、ection)或醫(yī)院內獲得性感染(hospital acquired infection) 指病人在入院時沒有發(fā)生此病的感染、亦不處于潛伏期，而在醫(yī)院內發(fā)生的感染，廣義上指醫(yī)院內各類人群（工作人員等）所獲得的感染。 特點： 地點、時間 、排除情況（入院前）感染部位常見的微生物呼吸道感染銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、腸球菌、肺炎克雷伯菌、大腸桿菌、流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、呼吸道病毒泌尿道感染大腸桿菌、腸球菌、銅綠假單胞菌、白假絲酵母菌、克雷伯菌、沙雷菌、變形桿菌切口感染腸球菌、金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、腸桿菌屬、變形桿菌、無芽胞厭氧菌胃腸道感染沙門菌、志賀菌、

5、病毒醫(yī)院感染中常見的微生物金黃色葡萄球菌（35.5%）綠膿假單胞菌（25%）克雷伯菌（11.8%）大腸桿菌（10.3%）致病性：細菌引起宿主疾病的性能，質的概念。毒 力：致病菌的致病性強弱程度，量的概念 。 一般用半數(shù)致死量/半數(shù)感染量 （LD50/ID50）作為測定毒力的指標。 第二節(jié) 細菌的致病性毒力 (virulence) 毒 力 致病菌的致病性強弱程度(量)。半數(shù)致死量 (LD50)半數(shù)感染量 (ID50) 在一定時間內，通過一定途徑，能使一定體重或年齡的某種動物半數(shù)死亡或感染所需要的最小細菌數(shù)或毒素量。構成病原菌毒力的物質基礎主要包括侵襲力和毒素。 菌體表面結構：莢膜、微莢膜、 侵襲

6、力 菌毛等粘附因子 侵襲性物質：侵襲性酶類 外毒素 毒 素 內毒素毒力的組成：一、細 菌 的 毒 力（一）侵襲力（invasiveness）定 義： 指致病菌突破宿主的防御機制，侵入宿主生理內環(huán)境中，定植、繁殖和擴散的能力。侵襲力與細菌菌體表面結構和侵襲性物質相關。 1）菌體表面結構 2）侵襲性物質 1、菌體表面結構1）菌毛黏附素： 由細菌的菌毛分泌，存在于菌毛頂端如：大腸埃希菌的定植因子抗原 、淋病奈瑟菌的菌毛黏附素。2）非菌毛黏附素： 為細菌表面的某些成分，如革蘭陽性菌細胞壁的成分和革蘭陰性菌的外膜蛋白，如A群鏈球菌、金黃色葡萄球細胞壁上的脂磷壁酸（LTA）等。 黏附素 特異性受體接合（1

7、）黏 附 素：是細菌表面與黏附相關的蛋白質。（2）莢膜、微莢膜細菌的莢膜和微莢膜本身沒有毒性，但具有抗吞噬和抗有害物質的殺傷作用，從而增強細菌的侵襲力。莢膜在細菌的免疫逃逸現(xiàn)象中起著重要的作用。例如：炭疽桿菌、肺炎鏈球菌莢膜；A群鏈球菌的M蛋白、傷寒沙門菌的Vi抗原、大腸埃希菌的K抗原等都是構成微莢膜的組分。2、 侵 襲 性 物質 細菌由侵入的部位向組織擴散時，常產生一些對宿主細胞有損傷作用的侵襲性物質。如：葡萄球菌凝固酶 、A群鏈球菌透明質酸酶 、鏈激酶、DNA酶等。（二）毒 素（toxin） 毒素是細菌在生長繁殖中產生和釋放的毒性成分?？芍苯踊蜷g接損傷宿主細胞、組織和器官。分為外毒素（ex

8、otoxin）和內毒素（endotoxin），其來源、性質和作用不同。1、外 毒 素（1）來源 ： 主要為G+菌：破傷風梭菌、肉毒梭菌、白喉桿菌、 金黃色葡萄球菌、鏈球菌等 次要為G-菌：痢疾桿菌、鼠疫桿菌、霍亂弧菌 綠膿桿菌、產毒型大腸埃希菌 多數(shù)外毒素由細菌分泌到細胞外，少數(shù)細菌（志賀氏菌和產毒型大腸埃希菌）的外毒素由細菌裂解后才釋放到細胞外。肉毒毒素最強神經(jīng)毒素 1mg能殺死2億只小鼠，毒性比KCN大1萬倍。 破傷風痙攣毒素神經(jīng)毒素 阻斷上下神經(jīng)元之間正常抑制性沖動傳遞，導致骨骼肌強直性痙攣。2）毒性作用強，并對組織有一定選擇性1）大多數(shù)外毒素是蛋白質（2）特 點： 破傷風痙攣毒素 60

9、 20分鐘 白喉毒素 5860 1 2小時 葡萄球菌腸毒素 100 30分鐘3）對理化因素不穩(wěn)定，多數(shù)不耐熱：4）抗原性強，可脫毒制成類毒素 人工方法（0.30.4%甲醛）處理脫毒，保留抗原性成類毒素；注入機體后，可刺激機體產生抗毒素，具有中和外毒素作用。 如：破傷風抗毒素（TAT）按其對宿主細胞的親和性及作用方式分為：神經(jīng)毒素：破傷風痙攣毒素、肉毒毒素細胞毒素：白喉毒素、致熱外毒素（A群鏈球菌）腸毒素： 霍亂腸毒素、金黃色葡萄球菌腸毒素5）分 類：2、內毒素（endotoxin）（1）來 源：是G菌細胞壁外膜中的脂多糖 （LPS ），螺旋體、立克次體等胞壁中也具有內毒素樣物質。菌體死亡破裂或

10、人工裂解后釋放 脂質雙層脂多糖(lipopolysaccharide LPS):由脂質A,核心多糖和特異性多糖組成脂質A:內毒素生物活性主要組分,無種屬 特異性核心多糖:有屬特異性特異性多糖: G-菌的菌體抗原(O抗原) 有種特異性產生于G菌， G+菌不存在。 理化因素穩(wěn)定，耐熱 1001小時不破壞，需160 24小時毒性弱，無選擇性 毒性和生物活性單位：脂質A 抗原性弱，不能脫毒成類毒素 內毒素注入機體亦產生的相應抗體，但中和內毒素作用很弱。 （2）特 點：發(fā)熱反應： 級微量內毒素入血即可引起發(fā)熱反應白細胞反應 內毒素WBC（LPS誘生中性粒C釋放因子骨髓中性粒C） 例外的是傷寒桿菌感染后W

11、BC彌散性血管內凝血（DIC ）（3）致病作用：不同細菌大致相同內毒素血癥與休克： 當血液中有大量G生長繁殖時，或病灶中的細菌釋放大量內毒素進入血循環(huán)時，宿主機體可出現(xiàn)內毒素血癥?？梢鹞⒀h(huán)衰竭和低血壓為特征的內毒素休克。外毒素與內毒素的主要區(qū)別區(qū)別外 毒 素內 毒 素來源G+菌與部分G-G-菌存在部位分泌到菌外，少數(shù)是崩解釋出細胞壁組分，菌裂解后釋出化學成分蛋白質脂多糖穩(wěn)定性6080，30分鐘 160，24小時 作用方式與受體結合刺激細胞分泌細胞因子、血管活性物質毒性作用強，對組織器官有選擇性，引起特殊臨床表現(xiàn) 較弱，引起發(fā)熱、白細胞增多、內毒素血癥、休克、DIC抗原性強，刺激機體產生抗毒

12、素；脫毒形成類毒素弱，抗體作用弱，不形成類毒素 與細菌的毒力成反比例毒力越強，引起感染所需的菌量越小毒力越弱，引起感染所需的菌量越大 與細菌的毒力密切相關；毒力強則所需菌量少，反之則多。二、細菌侵入的數(shù)量三、細菌侵入門戶細菌需要通過特定途徑侵入宿主器官和細胞引起感染。第三節(jié) 感染的來源與發(fā)展外源性感染引起感染病原體的來源不同內源性感染社會感染感染發(fā)生場所不同醫(yī)院感染感染的來源感染的來源：外源性感染(exogenous infection) ：傳染源來自體外而引起的感染。 傳染源：病人 、帶菌者 、帶菌動物 傳播途徑：呼吸道、消化道、皮膚創(chuàng)傷、節(jié)肢動物 媒介、血液、多途徑感染（結核）內源性感染(

13、endogenous infection) ：體內正常菌群轉化為條件致病菌、某些曾感染過而潛伏下來的病原菌的再次感染 。傳染源來自自身的感染。醫(yī)院感染(hospital infection) 又稱醫(yī)院內感染(nosocomial infection)或醫(yī)院內獲得性感染(hospital acquired infection) 指病人在入院時沒有發(fā)生此病的感染、亦不處于潛伏期，而在醫(yī)院內發(fā)生的感染，廣義上指醫(yī)院內各類人群（工作人員等）所獲得的感染。 特點： 地點、時間 、排除情況（入院前）現(xiàn)狀及危害性 全球感染率為320% ，我國發(fā)生醫(yī)院感染約為500萬例/年，感染率約為4.6%，其中醫(yī)院死亡病

14、人中，約1/31/4直接死于醫(yī)院感染。 醫(yī)院感染與醫(yī)院相依并存。隨著患者免疫力的下降，條件致病菌感染率的增加；現(xiàn)代診斷和治療手段的不斷提高，尤其是侵入性醫(yī)療設備和抗菌藥物及免疫抑制劑的廣泛使用，醫(yī)院感染已經(jīng)成為世界各國各級醫(yī)院面臨的突出的公共衛(wèi)生問題。 胃插管術氣管插管術感染部位常見的微生物呼吸道感染銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、腸球菌、肺炎克雷伯菌、大腸桿菌、流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、呼吸道病毒泌尿道感染大腸桿菌、腸球菌、銅綠假單胞菌、白假絲酵母菌、克雷伯菌、沙雷菌、變形桿菌切口感染腸球菌、金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、腸桿菌屬、變形桿菌、無芽胞厭氧菌胃腸道感染

15、沙門菌、志賀菌、病毒醫(yī)院感染中常見的微生物金黃色葡萄球菌（35.5%）綠膿假單胞菌（25%）克雷伯菌（11.8%）大腸桿菌（10.3%）二、感染的傳播方式與途徑呼吸道感染消化道感染接觸感染創(chuàng)傷感染節(jié)肢動物感染 三、感 染 類 型 感染的發(fā)生、發(fā)展和結局是宿主體和致病菌相互作用的復雜過程，根據(jù)兩者力量對比，感染類型可分為：不感染隱性感染潛伏感染顯性感染帶菌狀態(tài) 1. 隱性感染(亞臨床感染)： 機體抗感染免疫力較強，或侵入的病原菌數(shù)量少、毒力較弱，病原菌感染后對機體的損害較輕，不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)不明顯的臨床癥狀。2. 潛伏感染(latent infection)： 當機體與病原菌相互作用過程中，暫時處

16、于平衡狀態(tài)，病原菌潛伏在病灶內或某些特殊組織中，一旦機體免疫力低下，潛伏的病原菌大量生長繁殖而引發(fā)疾病。如結核分枝桿菌感染的類型3. 顯性感染： 機體抗感染免疫力較弱，或侵入的病原菌毒力強、數(shù)量多， 或機體抗感染免疫力相對較弱。以致機體的組織細胞受到不同程度的損害，出現(xiàn)一系列明顯臨床癥狀。 ()根據(jù)病情緩急分：急性感染(acute infection) 慢性感染(chronic infection) ()根據(jù)感染部位分為：局部感染(local infection) 全身感染(systemic infection) 毒血癥(toxemia) 菌血癥(bacteremia) 敗血癥(septice

17、mia) 膿毒血癥(pyemia) 內毒素血癥(endotoxemia)毒血癥：病原菌在宿主機體局部組織生長繁殖不進入血流，但其產生的外毒素進入血流并損傷易感的組織和細胞，導致特殊的毒性癥狀。-白喉、破傷風等。內毒素血癥：陰性菌侵入血流大量繁殖，崩解后釋放出大量內毒素，或病灶中死亡后釋放的內毒素進入血液，引起內毒素血癥。菌血癥：病原菌由原發(fā)部位一時性或間斷性侵入血流，但未在血中繁殖。敗血癥：病原菌侵入血流并大量繁殖，產生內或外毒素等毒性物質，引起全身中毒癥狀。膿毒血癥：化膿性細菌由局部侵入血流后大量繁殖，并通過血液循環(huán)向全身擴散，產生新的化膿性病灶。. 帶菌狀態(tài)： 機體在顯性感染或隱性感染后,

18、病原菌并未及時消失，而在體內繼續(xù)留存一定時間并不斷向體外排菌，與機體免疫力處于相對平衡狀態(tài)，稱之為帶菌狀態(tài)。 處于帶菌狀態(tài)的人稱為帶菌者。第四節(jié) 機體的抗感染免疫非特異性免疫機體的抗菌免疫特異性免疫抗菌免疫是指機體抵御細菌感染的能力。固有免疫（非特異性免疫、天然免疫） 人類在長期種系發(fā)育和進化過程中，逐步建立起來的一些防御致病菌等抗原的功能。 適應性免疫（特異性免疫、獲得性免疫） 個體出生后在生活過程中與致病菌及其毒性代謝產物等抗原分子接觸后產生的一系列免疫防御功能。一、非特異性免疫（二）吞 噬 細 胞1、種類小吞噬細胞：指中性粒細胞，血流中僅10小時左右入組織壽命13天。大吞噬細胞：血液中單核細胞和組織中的巨噬細胞。構成單核吞噬細胞系統(tǒng)。吞噬和殺菌過程 接觸吞入殺滅（消化）吞噬、吞飲3、吞噬作用的后果： 1）完全吞噬： 細菌被吞噬后510分鐘內死亡，3060分鐘內被消化分解（化膿性球菌）等。2）不完全吞噬： 結核桿菌，布氏桿菌，軍團菌、麻風分枝桿菌等胞內菌不僅不被殺死，甚至在胞內生長繁殖，隨之擴散。3）在吞噬過程中，吞噬細胞所產生的酶也可破壞鄰近的正常組織，造成其損傷和發(fā)生炎癥反應。 （三）體液中的抗微生物物質1、補體：正常人和哺乳動物血清中的一組具有酶活性的球蛋白。（酶原狀態(tài)-激活-發(fā)揮殺滅作用） 2、溶菌酶：主要源于呑噬細胞，是一種低