51细菌性感染与免疫

细菌的感染与免疫思考什么是感染？感染发生的条件是什么？什么是免疫？免疫染发生的条件是什么？感染与免疫的关系如何？感染与免疫是如何互动发展的？发生感染后我们该怎么做？感染：病原体（细菌）突破生理屏障、侵入宿主机体，进行生长繁殖、释放毒性物质等并与机体相互作用，引起一系列、不同程度的病理过程；是病原菌与宿主在个体、细胞、和分子水平相互作用的生物学现象。致病菌：侵入宿主机体并能引起感染的细菌，称为致病菌，又称病原菌。传染：病原菌从一个宿主（经时空转换）到另一宿主体内并引起感染的过程。非致病菌：侵入或入住宿主机体但不能造成宿主感染的细菌，又称非病原菌.条件致病菌：侵入或入住宿主机体后，在正常情况下不致病，只有在某些特殊情况下才可致病的细菌，又称机会致病菌.免疫：机体识别“自己”和“非己”具复杂结构大分子物质，从而维持自身内环境稳定的生理性防御机制。先天性或天然免疫：屏障结构、吞噬细胞、体液因素。后天或获得性免疫：特异性免疫抗感染免疫：微生物侵入宿主机体后，宿主免疫系统产生抗感染免疫应答，以抑制或避免微生物致病作用的过程（免疫防御）。感染与免疫两者体现了细菌致病性与宿主机体的免疫力之间的矛盾斗争关系感染不形成：致病性免疫力感染后康复：致病性≤免疫力持续感染：致病性≈免疫力感染后加重：致病性≥免疫力感染后致死：致病性免疫力主要内容正常菌群与条件致病菌细菌的致病机制宿主的抗感染免疫感染的发生与发展医院感染细菌感染的诊断与防治（一）正常菌群与条件致病菌正常菌群及其分布正常菌群：正常生理机体的体表及与外界环境接触、相通的皮肤粘膜或天然腔道中（表面、浅表层）寄居着的，对机体无害而有利或无害无利微生物群落的总称。鼻咽腔葡萄球菌、甲，丙型链球菌肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌表皮葡萄球菌口腔甲，丙型链球菌类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌，双歧杆菌等阴道大肠杆菌、乳杆菌白念珠菌、类白喉杆菌非致病性分枝等皮肽葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌人体内正常菌群的分布眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌鼻咽腔葡萄球菌、甲，丙型链球菌肺炎链球菌、非致病性奈瑟菌、类杆菌等外耳道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌葡萄球菌口腔甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、非致病性奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状杆菌、放线菌、螺旋体、白假丝酵母菌、梭杆菌肠道大肠埃希菌、双歧杆菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、类杆菌、厌氧性细菌、真杆菌、乳杆菌、白假丝酵母菌等阴道乳杆菌、类白喉棒状杆菌、非致病性奈瑟菌、白假丝酵母菌皮肤葡萄球菌、链球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、非致病性分枝杆菌人体内正常菌群的分布眼结膜葡萄球菌、干燥棒状杆菌、非致病性奈瑟菌尿道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌人体各部位正常细菌数量部位主要菌类皮肤葡萄球菌、类自喉杆菌、绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌、丙酸杆菌、白念珠菌、白念珠菌（白假丝酵母菌）口腔表皮葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、乳杆菌、梭菌、类自喉杆菌、白假丝酵母菌、放线菌、螺旋体鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、乳杆菌外耳道葡萄球菌、类自喉杆菌、绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌眼结膜白色葡萄球菌、干燥棒状杆菌、奈瑟菌胃一般无菌肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、葡萄球菌、肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、真细菌、乳杆菌、白念珠菌（白假丝酵母菌）尿道（白色）葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌阴道乳杆菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、白念珠菌（白假丝酵母菌）人体常见的正常菌群有关正常菌群的研究——微生态学微生态学：从细胞、分子水平研究微生物与宿主、环境（微生物与微生物、微生物与宿主以及微生物和宿主与外界环境）三者之间相互依存、相互制约的综合性学科；也是研究微观生态平衡、生态失调和生态调整的一门新兴学科。正常菌群对构成生态平衡起重要作用微生态平衡：机体内的正常微生物群在种类和数量方面形成了某种相互可接受、容受的常态模式，与其共同存在的环境（狭-宿主，广-外界环境）之间形成相互依赖与相互制约的状态，并处于动态过程中以维系机体的生理状态。正常菌群的生理功能生物拮抗——致病菌屏障和占位性保护作用产生有害代谢产物，有些菌可产生H2O2而杀伤其他细菌营养竞争作用营养作用——宿主免疫作用——宿主抑制肿瘤作用——宿主抗衰老作用——宿主健康青年粪便涂片健康壮年粪便涂片健康中年粪便涂片微生态失调：当宿主（免疫、内分泌、营养、代谢等）、正常微生物群（种类、数量、寄居部位等）或外界环境（物理、化学、生物）等因素变化打破了微生态平衡，即由生理性组合转变为病理性组合的状态为微生态失调；最常见的是菌群失调。微生态失调主要原因长期使用广谱抗生素：引起二重感染或重叠感染，是一种菌群失调症(dysbacteriosis)。菌群失调：种群改变，各菌种间的比例发生较大幅度变化而超出正常范围的状态，为菌群失调。菌群失调症：由于菌群失调而产生的疾病为菌群失调症。正常菌群寄居部位改变；宿主免疫功能低下：免疫抑制剂、激素、射线照射等。微生态失调的防治保护宏观生态环境，防止外源性感染；保护微生态环境：消除引起或保持微生态失调的病理状态；消除或缓解异常的解剖结构；提高机体免疫力；合理应用抗生素；微生态调节剂的应用。条件致病菌正常菌群与宿主间的生态平衡在某些情况下可被打破而导致生态平衡失调时，某些原来在生理状态下不致病的正常菌群因其异常生长代谢以致影响宿主的生理生化机能，导致紊乱而发病，就成了条件致病菌。毒力弱或无明显毒力；常为耐药菌或多重耐药菌；新的机会性致病菌不断出现。条件致病菌致病的条件寄居部位的改变免疫功能低下菌群失调致病性(pathogenicity)：细菌能对宿主感染致病的能力，又称病原性。毒力(virulence)：病原体致病性的强弱程度毒力常用半数致死量（LD50）或半数感染量（ID50）表示在规定的时间内，通过指定的感染途径，能使一定体重或年龄的某种实验动物或组织培养细胞半数（50%）死亡或感染需要的最小细菌数或毒素剂量。（二）细菌的致病机制细菌的毒力物质细菌侵入的数量细菌侵入的部位宿主的免疫力毒素外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin)侵袭力荚膜侵袭素侵袭酶类生物被膜粘附素体内优生抗原超抗原I细菌的致病性毒素外毒素(exotoxin)内毒素(endotoxin)侵袭力荚膜侵袭素侵袭酶类生物被膜粘附素体内优生抗原超抗原毒力免疫病理损伤1、侵袭力定义：致病菌突破宿主的皮肤、粘膜等生理屏障而进入机体，并在体内定植、繁殖和扩散的能力。侵袭力包括产生与粘附、定植和产生侵袭性相关物质的能力。粘附素（受体）：粘附、定植荚膜侵袭素（侵袭基因）：粘附于粘膜后再定植定植、生长代谢、扩散-组织趋向//特异性侵袭性酶类：辅助或增强细菌的扩散能力生物膜（附着定居、信号传递、耐药基因和毒力基因捕获及转移）类别细菌侵袭力荚膜肺炎链球菌荚膜A群链球菌M蛋白伤寒沙门氏菌Vi抗原大肠杆菌K抗原粘附素大肠杆菌I型菌毛菌毛粘附素淋病奈瑟菌菌毛粘附素金黄葡萄球菌脂磷壁酸（LTA）A群链球菌LTA-M蛋白符合物苍白密螺旋体P1-3蛋白肺炎支原体P1蛋白侵袭性物质志贺菌p140MD/inv肠侵袭型大肠杆菌p140MD/inv假结核耶氏菌侵袭素小肠结肠炎耶氏菌侵袭素致病性葡萄球菌凝固酶A群链球菌透明质酸酶、链激酶、链道酶福氏志贺菌virG－IPa、IPb、IPc（1）黏附素（adhensin）黏附作用需要两个条件：黏附素和敏感宿主细胞表面的黏附素受体黏附素是一类细菌表面与黏附相关的蛋白质，按其来源分为菌毛黏附素和非菌毛黏附素菌毛黏附素：由菌毛分泌并存在于菌毛顶端如E.coli的菌毛黏附素非菌毛黏附素：来自于细菌表面的其他组分，如G-外膜蛋白（OMP）、G+细胞壁表面分子。有菌毛的细菌无菌毛的细菌黏附机制细菌和宿主：静电吸引、疏水作用、阳离子桥联作用和配体-受体相互结合；距离-10nm；黏附素受体多为靶细胞表面的糖类或糖蛋白；细菌黏附素与宿主细胞表面黏附素受体结合的特异性决定了感染的组织特异性。不同的配体与不同种的宿主结合脑膜炎奈瑟菌：鼻咽上皮淋病奈瑟菌：尿道柱状上皮霍乱孤菌：肠上皮肺炎支原体：呼吸道上皮配体和受体的特异性结合及其相互作用，具有种属特异性，是由基因控制的；这是揭示和理解微生物感染性疾病的致病机制的基础，也是免疫防治理论与实践研究的重要基础。细菌的组织趋向性细菌组织脑膜炎奈瑟菌鼻咽上皮、血管内皮淋病奈瑟菌尿道上皮霍乱弧菌肠上皮百日咳鲍特菌呼吸道上皮幽门螺杆菌胃黏膜A群链球菌鼻咽上皮空肠弯曲菌肠上皮肺炎支原体呼吸道上皮定植：粘附素与宿主表面的粘附素受体发生特异性结合，介导细菌进入宿主细胞间生长繁殖，形成细菌群体。细菌黏附后变化：有利于细菌的繁殖（2）荚膜（capsule）具有抗宿主吞噬细胞吞噬和抵抗体液中杀菌物质的作用，使细菌在宿主体内大量繁殖和扩散；荚膜在免疫逃逸现象中起重要作用，避免了被宿主细胞的免疫防御机制杀灭；如肺炎链球菌、淋球菌（3）侵袭性酶代谢过程中的胞外酶，利于细菌在组织中扩散，协助细菌抗吞噬血浆凝固酶耐热核酸酶透明质酸酶链激酶链道酶脂酶透明质酸酶（4）侵袭素细菌的侵袭素是由侵袭基因(inv)控制、编码产生的蛋白，介导细菌侵入临近的敏感上皮细胞内（主要是黏膜上皮细胞）繁殖并扩散到其他的组织细胞甚至全身而引起侵袭性感染。鼠伤寒沙门氏菌福氏志贺菌淋病奈瑟菌某些毒力强或具有侵袭能力的病原菌主动侵入非吞噬细胞的感染过程。控制：侵袭基因编码侵袭素（细菌的表面)肠侵袭性大肠埃希菌和痢疾志贺菌的侵袭基因存在于一个140MDa大质粒。（5）细菌生物被膜（bacterialbiofilm）生物膜是细菌附着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其所分泌的胞外多聚物(主要是胞外多糖)共同组成的呈膜状的细菌群体，是其为了适应周围环境而形成的一种保护性生存方式。形成微菌落和生物膜的意义附着定居、信号传递、耐药基因和毒力基因捕获及转移增强菌自身的生命力，增强对人的致病力接合传递耐药基因，使医源性微生物耐药性远远高于非医源性如金葡与难治性慢性感染和医院内感染（生物医学介/植入物）有关微菌落（慢、难）慢性前列腺炎，绿脓（下呼吸道，肺的囊性纤维病）生物膜：龋齿、人工器官（表皮葡，绿脓）定植于静脉导管表面的表皮葡萄球菌生物膜扫描电镜照片（×6000）2、毒素据其来源、理化性质和作用特点的不同分为两种外毒素（exotoxin）内毒素（endotoxin）超抗原（了解）（1）外毒素Exotoxin：细菌合成并分泌（或释放）的毒性蛋白质；革兰阳性菌和部分革兰阴性菌；化学本质：绝大多数是蛋白质A-B型分子结构；A-毒性，活性亚单位；B-介导，结合亚单位编码基因：染色体质粒前噬菌体毒性：高度组织选择性（组织亲嗜性）热稳定性：大多不耐热；抗原性：A亚单位0.3-0.4%甲醛液脱毒-类毒素-抗毒素类毒素（toxoid）外毒素经甲醛作用，可使其活性蛋白灭活而不影响接合蛋白的抗原性；抗毒素（antitoxin）外毒素刺激机体产生的中和抗体类毒素（无毒抗原）外毒素（极毒抗原）抗毒素（抗体）免疫动物脱毒0.3-0.4%甲醛外毒素类别染色特征细菌存在部位外毒素G+破伤风梭菌泌于胞外肉毒梭菌泌于胞外白喉棒状杆菌泌于胞外产气荚膜梭菌泌于胞外A群链球菌泌于胞外金黄葡萄球菌泌于胞外G－痢疾志贺菌菌体内鼠疫耶氏菌泌于胞外霍乱弧菌泌于胞外肠毒大肠杆菌菌体内铜绿假