《微生物学》课件第七章 细菌的致病性与传染

第七章细菌的致病性与传染在自然界中，细菌的种类很多，分布很广。1.非病原菌:对人类、动物、植物无害,甚至有益的细菌。绝大多数！2.病原菌:凡能导致机体发病的细菌称为致病菌或病原菌。霍乱弧菌结核分支杆菌-抗酸染色3.条件性病原菌有一些细菌通常情况下不致病，是共栖菌，在一定条件下(如机体抵抗力下降)可致病。如：大肠杆菌。4.腐生性病原菌:有一些细菌本身不致病，但其代谢产物具有毒性，进入机体后呈现毒害作用如：肉毒梭菌。霍乱弧菌大肠杆菌霍乱弧菌霍乱弧菌相关概念：1.细菌致病性(Pathogenicity)是指一定种类的细菌，在一定条件下，对一定宿主致病的能力。不同病原菌对宿主有一定的嗜性，如多杀性巴氏杆菌只对动物致病；致病性是微生物“种”的特性,即一种微生物只能引起一定的传染病。由种属遗传性决定。2.毒力:病原菌致病能力的强弱程度称为毒力(Virulence)。毒力是菌株个体的特征，同一种病原菌，因菌株的不同，其毒力大小也不相同。不同菌株，根据毒力大小可分为强毒株、弱毒株和无毒株。一般菌株毒力愈强致病性愈强。3.菌株或毒株（Strain）：指从同一种类动物不同的个体或不同地区的同一种动物体内分离到的同一种病原微生物。需要说明1.绝大部分病原微生物都是寄生性微生物它们是从生活的机体(即寄主)获得营养，在宿主体内生长繁殖，并以特有的毒害作用侵害宿主。2.大多数病原微生物又并不是绝对的寄生性微生物，真正严格的寄生性微生物是病毒、立克次氏体等。病原的致病机理是一个多因素的过程。这一过程依赖于宿主的免疫状态病原菌毒力感染的途径感染的数量本章讲述第一节病原菌的毒力第二节病原菌的传染第一节病原菌的毒力一、构成病原菌毒力的因素病原菌的毒力由侵袭力和毒素构成。侵袭力的大小、毒素的性质和数量，决定着病原菌毒力的强弱。（一）侵袭力(Invasiveness)是指病原性细菌突破机体的防卫屏障，在体内生长、繁殖、扩散的能力。包括：侵袭性酶和菌体表面结构病原菌侵袭动物机体的方式主要有以下几个方面：1．细菌的附着力细菌的附着力主要依靠粘附素发挥作用。(菌毛,外膜蛋白等)2．抗吞噬和定居这两点主要与菌体表面结构有关;3．促进扩散和转移有些细菌侵入机体后，在体内生长繁殖，破坏组织结构，并扩散转移。该点主要与侵袭性酶有关;1）侵袭性酶属胞外酶,本身无毒性作用,但可破坏机体内的一些组织结构,从而在感染过程中协助病原菌在侵入机体后抗吞噬或扩散。透明质酸酶透明质酸水解溶纤维蛋白酶纤维蛋白溶解血浆凝固酶血浆凝固胶原酶是一种蛋白分解酶卵磷脂酶-------破坏卵磷脂(魏氏梭菌)脂酶-----------分解脂肪--金黄葡萄球菌DNA酶---------分解细胞中核酸------A群链球菌,金黄葡萄球菌侵袭性酶G－菌：菌毛，受体是糖蛋白。G+菌：菌体表面的突出物。如A型链球菌的膜磷壁酸,受体是类蛋白和糖蛋白(1)菌毛等粘附因子—细菌的附着力2）菌体表面结构E.coliwithfimbriae荚膜和微荚膜-----抗吞噬和定居有抗吞噬、抗体液中杀菌物质的作用，使病原菌能留在宿主体内迅速繁殖，产生病变。•所以有荚膜的细菌的毒力比该种细菌失去荚膜时的毒力明显增强。•此外,还有一些其他结构与此有关,如大肠杆菌的K抗原和沙门菌的Vi抗原,不仅抗吞噬,且具抗抗体,抗补体。(二)、毒素（Toxin）毒素是细菌在生命活动过程中产生的、对动物机体具有毒性作用的特殊物质,可大大增强微生物的毒害作用,这种毒性物质就叫做毒素。毒素内毒素外毒素(1)外毒素（Exotoxin）是微生物在生命活动过程中产生并释放或分泌到周围环境中的毒素。①蛋白质，因而具有蛋白质的理化特性，易被热，酸，碱重金属等破坏；②毒性很强，产生的症状有高度特异性,具选择性毒害；1mg纯化的A型肉毒梭菌毒素可杀死2000万只小白鼠，1mg纯化的破伤风菌毒素可杀死100万只小白鼠，是已知生物毒和化学毒中最强的一类。选择性毒害：肉毒梭菌毒素阻断释放乙酰胆碱导致运动麻痹，破伤风菌毒素兴奋运动中枢导致骨骼肌强直性痉挛；（1）外毒素（Exotoxin）③良好的抗原性；可刺激机体·产生较高的特异性抗体，即抗毒素；－－－－破抗④主要是某些G＋菌及部分G－产生。（1）外毒素（Exotoxin）⑤类毒素：外毒素经0。3－0。4％的甲醛37℃3－7天处理后，其毒性即可丧失，但仍保持其抗原性，这种丧失了毒性而仍具有抗原的外毒素，称为类毒素。抗毒素和类毒素可预防和治疗外毒素中毒症；类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征神经毒素破伤风梭菌痉挛毒素破伤风阻断上下神经元间正常抑制性神经冲动传递骨骼肌强直肉毒梭菌肉毒毒素肉毒中毒抑制胆碱能运动神经释放乙酰胆碱肌肉松弛麻痹细胞毒素白喉杆菌白喉毒素白喉抑制细胞蛋白质合成肾上腺出血心肌损伤、外周神经麻痹葡萄球菌表皮剥脱毒素烫伤样皮肤综合征表皮与真皮脱离表皮剥脱性病变A型链球菌致热外毒素猩红热破坏毛细血管内皮细胞猩红热皮疹常见外毒素常见外毒素类型细菌外毒素疾病作用机制症状和体征肠毒素霍乱弧菌肠毒素霍乱激活肠粘膜腺苷环化酶,增高细胞内cAMP水平小肠上皮细胞内水分和Na+大量丢失、腹泻、呕吐产肠毒素大肠杆菌肠毒素腹泻不耐热肠毒素同霍乱肠毒素,耐热肠毒素使细胞内cGMP增高同霍乱肠毒素产气荚膜梭菌肠毒素食物中毒同霍乱肠毒素呕吐、腹泻金黄色葡萄球菌肠毒素食物中毒作用于呕吐中枢呕吐为主、腹泻这是一类由革兰氏阴性菌在正常代谢过程中产生，在细菌生活状态下不释放或不分泌到外界环境中去，只有菌体细胞自溶、死亡崩解，或人工方法(超声波处理、反复冻融、研磨等)破坏其细胞的完整性时，才释放出来的毒素。（2）内毒素（Endotoxin）①是一种“多糖-磷脂-蛋白质“的复合物，主要成分为脂多糖(LPS)，主要毒性成分为类脂A；②对热具有相当的抵抗力；③毒性比外毒素弱，产生的症状没有特异性；一般小白鼠致死量约为200～400g。（2）内毒素（Endotoxin）④抗原性弱；抗原性弱，只能刺激机体产生微量的抗毒素；⑤G－菌及衣原体、立克次体、螺旋体等产生⑥经甲醛处理后也能降低毒性，但不能称为类毒素。内毒素无特异性的致病作用，动物机体各种内毒素中毒反应基本相同，主要表现为：（2）内毒素（Endotoxin）(A)热源性(pyrogenecity)(C)内毒素血症(endotoxemia)和休克(D)弥漫性血管内凝血disseminatedintravascularcoagulation,DIC内毒素的生物学活性、毒害作用(B)白细胞数目改变内毒素的有益作用内毒素在机体内能激活各种防御-免疫功能内毒素诱生内源性调节因子激活巨噬细胞K细胞T、B细胞（3）内毒素与外毒素的区别要点要点内毒素外毒素来源G－菌G+及G－菌存在部位胞壁成分，裂解后释放胞浆内合成分泌至胞外，细菌溶溃后释放化学性质脂多糖蛋白质稳定性160℃，2-4小时破坏60-80℃，30分钟破坏毒性作用较弱各菌的毒性效应大致相同引起发热，白细胞增多，微循环障碍休克，DIC等较强对组织器官有选择性毒害效应引起特殊临表现抗原性弱，能使机体产生保护性抗体尚未制成类内毒素强，能使机体产生抗毒素可脱毒成为类毒素检测方法鲎血试验及热原试验皮内试验、中和试验及动物试验二、毒力的测定微生物毒力的测定，是一项重要的工作。测定微生物毒力大小的方法：常用递减剂量的材料(活的微生物或毒素)感染动物来进行；检测中须注意实验动物的种别、年龄与体重，试验材料的剂量、感染途径以及其他因素二、毒力的测定通常用来表示微生物毒力大小的单位有：最小致死量（MLD）半数致死量（LD50）最小感染量（MID）半数感染量（ID50）最小致死量（Minimallethaldose,MLD）能使特定的动物在感染后一定时限内发生死亡的最小活微生物量或毒素量。半数致死量（Medianlethaldose,LD50）能使实验动物在感染后一定时限内发生半数死亡的活微生物量或毒素量。最小感染量（Minimalinfectiousdose,MID）指病原微生物对试验对象(如实验动物,鸡胚,细胞培养等)发生传染的最小剂量。半数感染量（Medianinfectiousdose,ID50）指病原微生物能对半数试验对象发生传染的剂量。。三、细菌致病性的确定1.柯赫法则是确定某种细菌是否具有致病性的主要依据，其要点：第一，特殊的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不存在；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；。三、细菌致病性的确定第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。该法则也适用于其他病原微生物，如病毒等。。2.法则评价柯赫法则在确定细菌致病性方面具有重要意义，特别是鉴定一种新的病原体时非常重要。但是，它也具有一定的局限性。。3.基因柯赫法则有以下几点：第一，在致病菌株中能检出某些特定基因或其产物，而无毒力菌株中没有。第二，有毒力菌株的某个基因被损坏，则其毒力应减弱或消除。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。该法则也适用于其他微生物，如病毒。微生物的毒力--病原微生物所特有的一种生物学性状。自然条件，不同菌株，不同毒株不同条件，同一菌株，同一毒株流行初期毒力强，后期弱，经培养后毒力弱、感染后增强。。四、微生物毒力增强与减弱。（一）增强微生物毒力的方法：1.通过易感动物或实验动物实验动物猪瘟—猪猪丹毒—鸽子马鼻疽—海豚2.与其他微生物通过协同作用如魏氏梭菌与八叠球菌共生。3.实验动物胸腔内置人工胶囊进行培养霍乱弧菌，胸膜肺炎支原体。。（二）减弱微生物毒力的方法1．人工培养基上长期培养：菌毒种不同，减毒速度不一2．在高于最适生长湿度下培养炭疽疫苗、鸡霍乱7313．干燥处理4．特殊培养基中培养：①特殊化学物质甘油胆汁培养TBlctoviun——卡介苗②特异抗血清、噬菌体、抗菌素。。5．通过非易感动物：天花——牛犊猪瘟——家兔羊痘——鸡胚猪丹毒——豚、小鸡（三）保持微生物毒力的方法1．低温保存2．冷冻干燥。第二节病原菌的传染。两个概念1.感染(Infection)：是指一定种类的微生物在特定的条件下,侵入机体,在一定部位生长繁殖,并与宿主防御功能相互作用引起不同程度的病理过程。2.发病(Disease)：病原微生物感染之后,对宿主造成明显的损害,在临床上有明显症状。是感染的一种表现形式。一、感染来源。二、病原微生物引起感染的必要条件1.毒力和数量2.入侵门户（即传染途径）3.易感动物4.外界环境条件机体防御病原微生物侵入机体传染生长繁殖机体防御毒力、数量抵抗力毒力、数量抵抗力传染病隐性传染死亡康复，产生免疫带菌者或带毒者。1、病原微生物的毒力与数量：1).具有一定毒力，能破坏和抵抗动物机体的防卫机能。2).具有一定数量，可在动物机体内生长繁殖。。1、病原微生物的毒力与数量：1).具有一定毒力，能破坏和抵抗动物机体的防卫机能。2).具有一定数量，可在动物机体内生长繁殖。2、病原菌入侵门户病原微生物进入动物机体必须有一定的途径，否则即使有毒力、数量，亦不致感染。破伤风——创口（经消化道无害）副伤寒——消化道（经创口无害）。3、易感动物不同种类的动物——不同病原微生物——不同易感性草食动物---炭疽、偶蹄兽----口蹄疫羔羊、仔猪---大肠杆菌、雏鹅---小鹅瘟营养状况：缺VitA---化脓性链球菌、缺VitC—结核菌、缺矿物质---马流产4、外界环境条件1)．使动物机体抵抗力降低，不易感状态变易感2)．使传染媒介条件增强如乙脑、马传贫均由媒介昆虫传播。三、感染类型(一)隐性传染：入侵的病原毒力较弱，数量不多，且动物体有具有一定的抵抗力，侵入的病原只能进行有限的繁殖，损害较轻，不出现或只出现轻微的临床症状。(二)显性传染入侵的病原毒力强,数量多,且动物体的抵抗力不能有效地限制病原繁殖和损害，出现比较严重病理变化，出现典型的临床症状。。一般显性传染主要有下列类型：1．外源性传染和内源性传染外源