第六章 细菌的感染与免疫

2020/1/281第六章细菌的感染与机体抗感染的防御功能2020/1/282第一节正常菌群与条件致病菌2020/1/283正常菌群（normalflora)正常人的体表和同外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等腔道中都存在着不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，是为人体的正常微生物群，通称正常菌群。2020/1/284正常菌群对构成生态平衡起重要作用，其生理学意义有：生物拮抗：正常微生物群内部的平衡机制，如细菌素、抗生素、H2O2、营养竞争、占位性保护等。营养作用：正常菌群参与物质代谢、营养转化和合成。免疫作用：增强非特异性免疫。抗衰老与抗肿瘤：SOD对活性氧的作用、分解硝基化产物等。2020/1/285条件致病菌正常菌群与宿主间的生态平衡在某些情况下被打破,形成生态失调而导致疾病,这种在一定条件下能引起机体疾病的正常菌群称为条件致病菌或机会致病菌。条件致病菌（conditionedpathogen)机会致病菌(opportunisticpathogen)2020/1/286条件致病菌的致病条件1.定居部位的改变2.宿主免疫功能下降3.菌群失调（dysbacteriosis)指宿主某部位正常菌群中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。由此产生的一系列临床表现，称为菌群失调症或菌群交替症，往往可引起二重感染或重叠感染，即在抗菌药物治疗原感染性疾病过程中产生的一种新感染。2020/1/287第二节细菌的致病机制2020/1/288病原菌的致病性（pathogenicity)细菌引起疾病的能力称为致病性或病原性。病原菌引起疾病的条件细菌毒力的强弱细菌侵入宿主体内的数量细菌入侵的部位2020/1/289一、细菌的毒力毒力（virulence)病原菌致病力的强弱程度称为毒力,即致病性的程度，是量的概念。构成细菌毒力的物质是侵袭力和毒素2020/1/2810（一）侵袭力（invasiveness)侵袭力（invasiveness)病原菌突破宿主机体的防御功能，并能在体内定植、繁殖和扩散的能力。由黏附素、荚膜、侵袭性酶等构成。2020/1/28111.粘附与定植细菌引起感染一般需先黏附在宿主的呼吸道、消化道或泌尿生殖道等粘膜上皮细胞，以免被呼吸道的纤毛运动、肠蠕动或粘液分泌等活动所清除。然后，在局部繁殖，积聚毒力因子或继续侵入细胞和组织，直至形成感染。2020/1/28122020/1/28132020/1/2814粘附因子：•具有粘附作用的细菌结构，统称为粘附因子(adhesivefactor)或粘附素(adhesin)。•一般革兰阴性菌为菌毛，革兰阳性菌的粘附因子是菌体表面的毛发祥突出物，例如A群链球菌的膜磷壁酸。2020/1/2815粘附作用具有组织特异性：粘附素与宿主细胞表面的受体结合具有高度特异性，因而决定了病原菌感染的组织特异性。革兰阴性菌的受体是糖类；革兰阳性的A群链球菌受体是类蛋白和糖蛋白。2020/1/28162020/1/28172.繁殖和扩散（1）荚膜和微荚膜荚膜具有抗吞噬和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。A群链球菌的M蛋白、伤寒杆菌的Vi抗原，以及某些大肠杆菌K抗原等微荚膜，其功能与荚膜相同。2020/1/2818（2）侵袭性酶•是细菌分泌的胞外酶，一般不具有毒性，但在感染过程中可协助病原菌抗吞噬或扩散。•抗吞噬的酶主要有：致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶。•协助细菌扩散的主要有：A群链球菌的透明质酸酶、链激酶、链道酶等。2020/1/28193.细菌侵袭过程细菌与宿主细胞表面受体结合后，启动侵袭过程，导致一系列基因表达、细胞间的信号传递等，使细菌能侵入组织或细胞内，造成感染。细菌分泌侵袭性酶类帮助细菌在组织之间扩散。抵抗宿主的免疫防御机制：破坏或抑制吞噬作用、阻止细胞内的消化作用、产生IgA蛋白酶、抗原变异等。2020/1/2820（二）毒素毒素(toxin)损伤宿主机体组织细胞或器官、引起病理生理变化的致病物质。细菌毒素按其来源、性质和作用等不同,分为两种：•外毒素(exotoxin)•内毒素(endotoxin)2020/1/2821特点⑴产生菌主要是革兰阳性菌及某些革兰阴性菌。⑵化学成分均为蛋白质。⑶大多数外毒素是在菌细胞内合成后分泌至胞外；少数存在于菌体内，当菌细胞溶解后才释放至胞外。⑷多数不耐热，但葡萄球菌肠毒素是例外。⑸毒性作用强。⑹对机体的组织器官具有选择作用，引起的病变特殊。⑺抗原性强，可用o.3％-o.4％甲醛液脱毒成类毒素（toxoid)1.外毒素2020/1/2822毒素的类型根据外毒素对宿主细胞的亲和性及作用方式不同，可分成三大类：神经毒素；细胞毒素；肠毒素根据其作用机制不同，可分为：膜损伤；抑制蛋白合成；激活信使通道；激活免疫应答；蛋白酶等毒素2020/1/28232020/1/2824是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖(LPS)组分，只有当细菌死亡破裂或用人工方法裂解菌体后才释放。脂质A是内毒素的主要毒性组分。不同革兰阴性菌的脂质A的化学组成虽有差异，但较相似。故不同革兰阴性菌感染时，由内毒素引起的毒性作用大致相似。2.内毒素2020/1/28252020/1/2826(1)发热反应内毒素肝枯否细胞、中性粒细胞释放内源性热原质刺激下丘脑体温调节中枢体温，发热(2)白细胞反应内毒素WBC先减少,1-2h后，左移2020/1/2827(3)内毒素血症与内毒素休克毒素血流内毒素血症作用与血小板、白细胞、补体系统产生ＴＮＦａ、ＩＬ－１、ＩＬ－６等释放组胺等血管活性物质毛细血管扩张，有效血循环休克(4)弥漫性血管内凝血(disseminatedintravascularcoagulation，D1C)内毒素血流激活凝血系统血液凝固2020/1/28282020/1/2829二、细菌的侵入数量•感染的发生，除病原菌必须具有一定的毒力外，还需足够的数量。•数量的多少与病原菌毒力强弱有关．•取决于宿主免疫力的高低。2020/1/2830三、细菌的侵入部位•有了一定毒力和足够数量的病原菌，若侵入易感机体的部位不适宜，仍是不能造成感染。•各种病原菌都有其特定的侵入部位，这与病原茵生长繁殖需要一定的微环境有关。2020/1/2831第三节宿主抗细菌免疫2020/1/2832抗感染免疫是人类在长期的种系发育和进化过程中，逐渐建立起来的一系列天然防御功能。获得性免疫⑴非特异性⑵可遗传⑶个体出生时即具备⑷再次接触时功能不增加是个体出生后在生活过程中与病原体及其毒性代谢产物等抗原分子接触后产生的免疫天然免疫⑴针对性强⑵不能遗传⑶再次接触免疫强度增加2020/1/2833天然免疫2020/1/2834⑴物理屏障①皮肤与粘膜机械性阻挡与排除作用②血脑屏障③胎盘屏障(2)化学屏障皮肤粘膜分泌杀菌物质、溶菌酶、补体、抗菌肽、乙型溶素等(3)微生物屏障正常菌群拮抗作用1.屏障结构2020/1/28352、吞噬细胞吞噬细胞的类型大吞噬细胞：单核细胞、巨噬细胞小吞噬细胞：中性粒细胞2020/1/2836MacrophagesNeutrophils2020/1/28372020/1/2838病原菌被吞噬细胞吞噬后，其后果随细菌种类、毒力和人体免疫程度不同而异完全吞噬：细菌被吞噬后完全被杀灭，化脓性球菌被吞噬后，一般在5—10分钟内死亡。不完全吞噬：结核杆菌、布鲁菌、伤寒杆菌、军团菌等胞内寄生菌在免疫力缺乏或低下的机体中，虽被吞噬却不被杀灭。不完全吞噬可使这些病原菌在吞噬细胞内得到保护，免受体液中特异抗体、非特异抗菌物质或抗菌药物的作用；有的病菌甚至能在吞噬细胞内生长繁殖，导致吞噬细胞死亡，或随游走的吞噬细胞经淋巴液或血液扩散到人体其他部位，造成广泛病变。吞噬作用的后果2020/1/2839二、获得性免疫体液免疫细胞免疫BcellTcellCTLCKAg2020/1/2840抗体的作用调理作用激活补体中和外毒素抑制黏附体液免疫是胞外菌感染中的主要特异性保护免疫，中性粒细胞、单核吞噬细胞是杀灭和清除胞外菌的主要力量，但遇到毒性强或具有荚膜的病菌，则需IgG、IgM、分泌型IgA等抗体和补体等协同，以增强吞噬和杀灭病菌的能力。2020/1/2841T淋巴细胞的作用2020/1/28421.抗胞外菌感染免疫•胞外菌感染时，病菌位于宿主细胞外的血液、淋巴液、组织液等体液中。胞外菌主要有葡萄球菌、链球菌、脑膜炎球菌、淋球菌、厌氧芽胞梭菌和多种革兰阴性杆菌。•致病性胞外菌进入机体后，首先遇到的是非特异性的吞噬细胞吞噬和炎症反应；随后产生待异性抗体，两者配合，共同消灭病菌。2020/1/2843调理作用2020/1/2844抑制黏附、中和毒素2020/1/2845抗外毒素免疫•白喉杆菌、破伤风梭菌等病原菌侵入人体后，只在入侵的局部生长繁殖，细菌不进入血流。但其产生的外毒素能扩散入血，造成毒血症。•外毒素感染的免疫是依靠特异抗毒素的中和作用。抗毒素与外毒素结合成免疫复合物后，随着血流循环，最终被吞噬细胞吞噬清除。•应用抗毒素中和外毒素，必须于外毒素与易感靶细胞表面受体结合之前使用。因两者结合是不可逆的，这点在临床防治中应予以高度重视。2020/1/28462.抗胞内菌感染免疫凡病原菌侵入机体后，主要位于宿主细胞内的称为胞内菌感染。例如结核杆菌、麻风杆菌、布鲁菌、李斯持菌、军团菌等体液免疫对胞内菌作用不大．因其抗体不能进入宿主细胞内，故对这些菌的清除需依靠细胞免疫胞内菌进入机体后，一般先由吞噬细胞予以吞噬，但吞噬后不能将其杀死。这种不完全吞噬，反而有助于病菌的扩散。经过7—10天，待机体免疫系统产生了针对病菌的特异性细胞免疫，才能逐步杀灭胞内寄生的病原菌。2020/1/2847第四节感染的发生与发展2020/1/2848一、感染的来源感染来源于宿主体外的称外源性感染(exogenousinfection);若来自患者自身体内或体表，则称为内源性感染(endogenousinfection)。1.外源性感染：•病人•带菌者•病畜和带菌动物2.内源性感染：这类感染致病菌大多为体内正常菌群，少数是以隐伏状态留居的病原菌。2020/1/2849二、传播方式与途径1.呼吸道感染:如结核杆菌,流感病毒等2.消化道感染:如痢疾杆菌,甲肝病毒等3.创伤感染:如破伤风杆菌,葡萄球菌等4.接触感染:5.节肢动物叮咬感染:6.多途径感染:如结核杆菌2020/1/28502020/1/2851三、感染的类型感染的发生、发展和结局是机体和病原菌在一定条件下相互作用的错综复杂过程。根据两者力量对比，感染类型可以表现为1.不感染；2.隐性感染(inapparentinfection)；3.潜伏感染(1atentinfectio)；4.显性感染(apparentinfection)；5.病原菌携带状态（carrierstate)2020/1/2852显性感染在临床上按病情缓急不同，分为⑴急性感染：发作突然，病程较短，一般是数日至数周。病愈后，病原菌从体内消失。⑵慢性感染：病程缓慢．常持续数月至数年。细胞内寄生的病原菌往往引起慢性感染，例如结核杆菌、麻风杆菌。2020/1/2853临床上按感染的部位不同，分为：1.局部感染2.全身感染：感染发生后，病原菌及其毒性代谢产物向全身播散引起全身性症状。临床上常见的有下列几种情况：(1)毒血症(toxemia)：病原菌在侵入的局部组织中生长繁殖后，只有其产生的外毒素进入血循环，病菌不入血。外毒素经血到达易感的组织和细胞，引起特殊的毒性症状。例如白喉、破伤风等。2020/1/2854(2)菌血症(bacteremia)：病原菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是短暂的通过血循环途径到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。例如伤寒早期有菌血症期。(3)败血症(septicemia)：病原茵侵入血流后在其中大量生长繁殖，产生毒性代谢产物．引起严重的全身性中毒症状，例如高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大等。鼠疫杆菌、炭疽杆菌等可引起败血症。20