細(xì)菌的感染和致病機(jī)理培訓(xùn)課件

1、第一節(jié) 細(xì)菌的致病性與毒力致病性 (病原性)： 病原菌在特定寄主體內(nèi)定居、增殖并引起感染的能力。它是病原菌種的特征。 要點(diǎn)： 病原菌的致病性是對特定的宿主而言的。 不同的病原體對宿主機(jī)體可引起不同的病理過程。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/20221第一節(jié) 細(xì)菌的致病性與毒力致病性 (病原性)：細(xì)菌的感染和致毒力(virulent)病原菌致病力的強(qiáng)弱程度稱為 。同一細(xì)菌的不同菌株，其毒力不一樣，同一種細(xì)菌也有強(qiáng)毒、弱毒及無毒株之分。毒力是菌株的特征。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/20222毒力(virulent)病原菌致病力的強(qiáng)弱程度稱為 。細(xì)菌細(xì)菌致病性的確定 柯赫法則要點(diǎn)：第一，特殊的病原菌

2、應(yīng)在同一疾病中查見，在健康者不存在；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)物接種易感動物，能導(dǎo)致同樣病癥；第四，自實(shí)驗(yàn)感染的動物體內(nèi)能重新獲得該病原菌的純培養(yǎng)。 細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/20223細(xì)菌致病性的確定 柯赫法則要點(diǎn)：細(xì)菌的感染和致病機(jī)理1基因水平的柯赫法則要點(diǎn)：1、應(yīng)在致病菌株中檢出某些基因或其產(chǎn)物，而無毒力菌株中無。2、如有毒力菌株的某個基因被破壞，則菌株的毒力應(yīng)減弱或消除。若將此基因克隆到無毒菌株內(nèi)，后者成為有毒力菌株。3、將細(xì)菌接種動物時，這個基因應(yīng)在感染的過程中表達(dá)。4、在接種動物檢測到這個基因產(chǎn)物的抗體，或產(chǎn)生免疫保護(hù)。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/2

3、0224基因水平的柯赫法則要點(diǎn)：細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/3/202細(xì)菌毒力的測定半數(shù)致死量(median lethal dose, LD50) 能使接種的實(shí)驗(yàn)動物在感染后一定時限內(nèi)死亡一半所需的活微生物量或毒素量。半數(shù)感染量(median infectious dose, ID50) 能引起接種的特定實(shí)驗(yàn)動物、雞胚或細(xì)胞在一定時限內(nèi)半數(shù)發(fā)生感染發(fā)病所需的微生物量。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/20225細(xì)菌毒力的測定半數(shù)致死量(median lethal dos第二節(jié) 細(xì)菌的毒力因子毒力因子(virulent factor)：構(gòu)成細(xì)菌毒力的物質(zhì)稱為。主要有侵襲力和毒素。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理1

4、0/8/20226第二節(jié) 細(xì)菌的毒力因子毒力因子(virulent fact（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)化作用，繁殖和擴(kuò)散，這種能力稱為侵襲力。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/20227（一）侵襲力(invasiveness) 病原菌在機(jī)體內(nèi)定殖1 定殖(colonization)細(xì)菌感染第一步就是在體內(nèi)定殖(定居)。 粘附素(adhesin)：凡具有粘附作用的細(xì)菌結(jié)構(gòu)成分，統(tǒng)稱為。主要是G-菌的菌毛，其次是非菌毛粘附素，如某些外膜蛋白(OMP)以及G+菌的脂磷壁酸等。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202281 定殖(colonizatio

5、n)細(xì)菌感染第一步就是在粘附素受體(receptor)細(xì)胞或組織表面與粘附素相互作用的成份稱為受體，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F1結(jié)合D甘露糖、F5(K99)結(jié)合唾液酸和半乳糖。部分受體為蛋白質(zhì)，最有代表性的是細(xì)胞外基質(zhì)( ECM)等。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/20229粘附素受體(receptor)細(xì)胞或組織表面與粘附素相互作用某些粘附素?zé)o宿主特異性及組織嗜性。例如F1(1型菌毛)能與細(xì)胞表面的D甘露糖殘基結(jié)合，大多數(shù)細(xì)菌的粘附素具有宿主特異性及組織嗜性，如大腸桿菌的F4(K88) 和F6(987P)菌毛分別粘附于豬的小腸前段和后段，而F2及F3

6、僅粘附于人的小腸，P菌毛僅粘附于人的尿道上段。 細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202210某些粘附素?zé)o宿主特異性及組織嗜性。例如F1(1型菌毛)能與細(xì)E. coli with fimbriae細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202211E. coli with fimbriae細(xì)菌的感染和致病AdhesionadhesinEPITHELIUMreceptorBACTERIUM細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202212AdhesionadhesinEPITHELIUMrecepS. pyogenes化膿鏈球菌Fibronectin纖粘蛋白lipoteichoic acidF-protein細(xì)菌的感

7、染和致病機(jī)理10/8/202213S. pyogenes化膿鏈球菌Fibronectinlip2.干擾或逃避宿主的防御機(jī)制抗吞噬作用抗體液免疫機(jī)制細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/2022142.干擾或逃避宿主的防御機(jī)制抗吞噬作用細(xì)菌的感染和致病機(jī)理1抗吞噬作用 1.不與吞噬細(xì)胞接觸而抑制吞噬細(xì)胞的作用，如鏈球菌溶血素等。2.抑制吞噬細(xì)胞的攝取，如莢膜、菌毛和鏈球菌的M蛋白。3. 在吞噬細(xì)胞內(nèi)生存。4.殺死或損傷吞噬細(xì)胞，細(xì)菌通過分泌外毒素或蛋白酶來破壞吞噬細(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。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202215抗吞噬作用 細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/3/2022

8、15抗體液免疫機(jī)制 細(xì)菌逃避體液免疫主要通過：抗原偽裝或抗原變異；分泌蛋白酶降解免疫球蛋白；通過LPS、OMP、莢膜及S層等的作用，逃避補(bǔ)體，抑制抗體產(chǎn)生。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202216抗體液免疫機(jī)制 細(xì)菌逃避體液免疫主要通過：細(xì)菌的感染和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)部的過程。內(nèi)化作用對細(xì)菌的意義: 細(xì)菌通過內(nèi)化作用進(jìn)入深層組織，或進(jìn)入血液循環(huán)，借以從感染的原發(fā)病灶擴(kuò)散至較遠(yuǎn)或全身的靶器官。宿主細(xì)胞為進(jìn)入其內(nèi)的細(xì)菌提供了一個增殖的小環(huán)境和庇護(hù)所，從而使細(xì)菌逃避宿主免疫機(jī)制的殺滅作用。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10

9、/8/2022173、內(nèi)化作用(internalization)指某些細(xì)菌粘附4、在體內(nèi)增殖細(xì)菌如果在宿主體內(nèi)增殖較快，在感染初期就能克服機(jī)體的防御機(jī)制，易在體內(nèi)生存。反之，若增殖較慢，則易被機(jī)體清除。 細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/2022184、在體內(nèi)增殖細(xì)菌如果在宿主體內(nèi)增殖較快，在感染初期就能克服5、在體內(nèi)擴(kuò)散細(xì)菌分泌的胞外蛋白酶，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，增加其通透性，有利于細(xì)菌在體內(nèi)的擴(kuò)散性。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/2022195、在體內(nèi)擴(kuò)散細(xì)菌分泌的胞外蛋白酶，最主要的作用是作用于組織胞外蛋白酶的種類1.透明質(zhì)酸酶（hyaluronidase）

10、2.膠原酶(collagenase)3.神經(jīng)氨酸酶(neuraminidase)4.磷脂酶(phospholipase)5.卵磷脂酶（lecithinase ）6.激酶（kinase）7.凝固酶（coagulase） 細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202220胞外蛋白酶的種類1.透明質(zhì)酸酶（hyaluronidase）二、毒素(toxin)外毒素內(nèi)毒素細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202221二、毒素(toxin)外毒素細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/3/2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(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)合成后必須分泌至胞外。少數(shù)外毒素

11、存在于菌體細(xì)胞的胞周間隙，只有當(dāng)菌細(xì)胞裂解后才釋放至胞外。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202222外毒素(exotoxin)某些病原菌在生長繁殖過程中所產(chǎn)生的特性：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。 細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202223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)；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。不同細(xì)菌產(chǎn)生的外毒素，對機(jī)體的組織器官有一定的選擇作用，引起特征性的病癥。

12、如破傷風(fēng)毒素作用于脊髓前角運(yùn)動神經(jīng)細(xì)胞，引起肌肉的強(qiáng)直性痙攣；但霍亂弧菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等許多細(xì)菌均可產(chǎn)生作用類似的腸毒素。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202224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、炭抗毒素(antitoxin)：外毒素具有良好的抗原性，可刺激動物機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體，使機(jī)體具有免疫保護(hù)作用。類毒素(toxoid)：外毒素可用0.3-0.4%甲醛溶液處理，使其毒性減弱或完全喪失，而保留其抗原性。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202225抗毒素(antitoxin)：外毒素具有良好的抗原性，可刺激外毒素的組成大多數(shù)由A、B亞單位組成： A亞單位為

13、毒素的活性中心（活性亞單位）；B亞單位（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亞單位穿過細(xì)胞膜。 細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202226外毒素的組成大多數(shù)由A、B亞單位組成：細(xì)菌的感染和致病機(jī)理1A、B亞單位單獨(dú)均無毒性，其毒素結(jié)構(gòu)的完整性是其致病的必備條件。B亞單位可作為良好的亞單位疫苗。 B亞單位可單獨(dú)與細(xì)胞膜受體結(jié)合，刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，并阻斷完整毒素的結(jié)合。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202227A、B亞單位單獨(dú)均無毒性，其毒素結(jié)構(gòu)的完整性是其致病的必備條內(nèi)毒素(endotoxin)指G-菌外膜中的脂多糖(LPS)成分，細(xì)菌在死亡后破裂或用

14、人工方法裂解菌體后才釋放。G+菌細(xì)胞壁中的脂磷壁酸(LTA)具有LPS的絕大多數(shù)活性，但無致熱功能。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202228內(nèi)毒素(endotoxin)指G-菌外膜中的脂多糖(LPS)特 性外 毒 素內(nèi) 毒 素化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)脂多糖來源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)生耐熱性不耐熱 耐熱毒性作用特異性。為細(xì)胞毒素、腸毒素或神經(jīng)毒素，對特定的細(xì)胞或組織發(fā)揮特定作用無特異性，全身性。致發(fā)熱、腹瀉、嘔吐毒性強(qiáng)弱強(qiáng)，往往致死弱，很少致死致熱性對宿主不致熱常致宿主發(fā)熱免疫原性強(qiáng)，較弱，能否產(chǎn)生類毒素能不能 細(xì)菌外毒素和內(nèi)毒素的特性比較細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/2

15、02229特 性外 毒 素內(nèi) 毒 素化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)脂多糖來源由某些革第三節(jié) 細(xì)菌毒力的增強(qiáng)與減弱細(xì)菌毒力增強(qiáng)的方法 在自然條件下，回歸易感動物（本動物或?qū)嶒?yàn)動物）是增強(qiáng)細(xì)菌毒力的最佳方法。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202230第三節(jié) 細(xì)菌毒力的增強(qiáng)與減弱細(xì)菌毒力增強(qiáng)的方法細(xì)菌的感染和細(xì)菌毒力減弱的方法在體外連續(xù)培養(yǎng)傳代在高于最適生長溫度下培養(yǎng)在含有特殊化學(xué)物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)在特殊氣體條件下培養(yǎng) 通過非易感動物通過基因工程的方法去除基因或用點(diǎn)突變的方法使毒力基因失活，可獲得無毒力菌株或弱毒菌株。細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/8/202231細(xì)菌毒力減弱的方法細(xì)菌的感染和致病機(jī)理10/3/202231 補(bǔ)充內(nèi)容菌血癥