第五章细菌的感染与致病机理

第五章细菌的感染与致病机理第一节病原菌的致病性与毒力第二节细菌的毒力因子第三节细菌毒力的增强与减弱第四节病原菌引起传染的条件第一节病原菌的致病性与毒力1．病原微生物：凡是能引起人、动植物发病的微生物称为病原微生物。2．病原菌（致病菌）：是指能引起宿主发生疾病的细菌。3.条件性致病菌：指在正常条件下不引起动物发病，只当条件改变时才引起疾病的细菌。4.病原性（致病性）：是指一定种类的病原菌在一定条件下，能在宿主体内引起疾病的能力，为种的特征。5．毒力：病原菌致病力的强弱程度称为毒力。同一细菌的不同菌株，其毒力不一样，有强毒、弱毒及无毒株之分。毒力是菌株的特征。细菌致病性的确定著名的柯赫法则是以往确定某种细菌是否具有致病性的主要依据。特殊的病原菌应在同一类疾病中查见，在健康者中不存在其要点为此病原菌能被分离培养而得到纯种；此纯培养菌接种易感动物，能导致同样病症自实验感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养随着分子生物学的发展，基因水平的柯赫法则应运而生其要点为应在致病菌株中检出某些基因或其产物，而无毒力菌株中无将细菌接种于动物时，这个基因应该在感染的过程中表达在接种动物检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫保护如有毒力菌株的某个基因被损坏，则菌株的毒力应减弱或消除；或将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为毒力菌株细菌毒力的测定半数致死量（medianlethaldose，LD50）半数感染量（medianinfectiousdose，ID50）是指能使接种的感染实验动物、鸡胚或细胞，在接种后一定时间内半数出现感染时所需要的微生物量或毒素量是指能使接种的实验动物在感染后一定时间内死亡一半所需要的微生物量或毒素量在传染病诊断与防治等工作中，须了解细菌的毒力。毒力常用半数致死量和半数感染量等表示。第二节细菌的毒力因子构成细菌毒力的物质称为毒力因子，主要包括侵袭力和毒素等。一、侵袭力（invasiveness）病原菌在机体内定殖，突破机体的防御屏障，内化作用，繁殖和扩散的能力称为侵袭力。1．定殖（colonization）：指病原微生物在机体内定居繁殖的过程。即黏附在宿主（消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼结膜）等黏膜上，以免被肠蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动等作用所清除。2．干扰或逃避宿主的防御机制病原菌粘附于细胞表面后，必须克服机体局部的防御屏障（如抗吞噬、逃避抗体等）才能建立感染。抵抗吞噬作用抑制吞噬（外毒素、荚膜等）；在吞噬细胞内生存（有荚膜菌等）；杀死或损伤吞噬细胞（外毒素）。抵抗体液免疫抗原伪装或抗原变异（如葡萄球菌SPA等）；破坏抗体（分泌蛋白酶降解Ig如嗜血杆菌等）；逃避抗体补体（脂多糖LPS、外膜蛋白OMP、荚膜及S层等）。3.内化作用指某些细菌黏附于细胞表面之后，能进入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。如结核杆菌、衣原体等。内化作用可使细菌扩散感染，提供庇护，逃避免疫杀灭等。4.在体内增殖增殖是感染的关键，增殖速度对致病性极其重要。5.在体内扩散细菌分泌的致病性蛋白酶等，可作用于组织基质或细胞膜，造成损伤，使其通透增加，有利于细菌在体内的扩散性。如透明质酸酶（扩散因子）、胶原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。二、毒素（toxin）毒素：为生物在正常代谢过程中产生的具有抗原性的有毒物质，可引起宿主机体不同程度的病理反应。外毒素内毒素细菌毒素按其来源、性质和作用等的不同，可分为1．外毒素（exotoxin）（1）概念：是病原菌在生长繁殖期间分泌到周围环境中的一种代谢产物（培养液内含有外毒素）（2）来源：主要是某些革兰氏阳性菌及少数革兰氏阴性菌产生（3）组成：其化学本质是蛋白质。外毒素由A、B两种亚单位组成,A亚单位必需在B亚单位的协助下，结合至受体释放到细胞内，才能发挥毒性作用;B亚单位可刺激机体产生相应的抗体，从而阻断完整毒素结合细胞，可作为良好的亚单位疫苗。A、B亚单位单独存在均无毒性（4）抗原性：强，机体可产生抗毒素（5）毒性：强，1mg肉毒毒素可使2000万只小白鼠死亡，对人的最小致死量为0.1ug（6）毒性不稳定：不耐热（60～80℃20分钟），对某些化学物质也敏感，易破坏。（7）类毒素：用0.3～0.5%的甲醛处理，可使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种处理的外毒素称为类毒素（toxoid），常用来预防注射。（8）检测：可用中和试验来检测外毒素毒素抗毒素+动物2．内毒素（endotoxin）（1）概念：一般是指革兰氏阴性菌细胞壁的外部结构而言，这些成分在细胞生活的状态下不分泌至体外，仅在菌体自溶或人工裂解后才释放出来。（2）来源：主要由革兰氏阴性菌产生（3）组成：其化学本质为类脂多糖体，由O特异性多糖链、核心多糖（核心寡聚糖）、类脂体A三部分组成。具有毒性的部分是类脂A.（4）抗原性：弱（5）毒性：低（6）毒性稳定，对热抵抗力强，100℃1h不破坏，160℃2～4h破坏。（7）内毒素经甲醛处理后能降低毒性，但不能成为类毒素。（8）检测：用鲎（hou）血试验（9）内毒素一般引起休克发热弥漫性血管内凝血等变化第三节细菌毒力的增强与减弱毒力是病原菌株特有的一种生物学性状。毒力强的菌株在体外连续传代后，毒力往往减弱，而通过易感动物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力。一、细菌毒力减弱的方法1.体外连续传代培养2.高于最适生长温度培养如炭疽Ⅰ型和Ⅱ号疫苗，均是将炭疽杆菌强毒株在42-43℃培养传代育成。3.含有特殊化学物质的培养基中培养如结核病卡介苗(BCG)，系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培养基上每15天传1代，持续传代13年后育成。4.特殊气体条件下培养如无荚膜炭疽芽孢苗是半强毒菌株在含50％动物血清的培养基上，在50％CO2的条件下选育的。5.通过非易感动物如猪丹毒弱毒苗(GC42)系将强致病菌株通过豚鼠370代后，又通过鸡42代选育而成。如猪瘟兔化弱毒苗。6.通过基因工程方法去除毒力基因或用点突变的方法使毒力基因失活，可获得无毒力株或弱毒株。二、细菌毒力增强的方法1．通过易感动物，易感动物即可是本动物也可是实验动物。如多杀性巴氏杆菌通过小鼠，猪丹毒杆菌通过鸽子等。2．和其它微生物协同作用如产气荚膜梭菌与八叠球菌共生时毒力增强。三、细菌毒力不变的方法利用低温冷冻干燥真空法保存微生物，可使毒力及其它性状基本保持不变。第四节病原菌引起传染的条件一、毒力强与数量多二、侵入机体的门户（传播途径）要适当常见的传播途径：消化道，呼吸道，泌尿生殖道，皮肤，外伤，吸血昆虫，注射针头，输血等。病原微生物机体强大的毒力和足够的数量传染生长、繁殖、扩散三、动物机体的易感性动物机体对病原菌的易感性是传染能否发生的重要条件。不同种动物对各种病原微生物易感性不同。四、外界环境条件的影响气候条件（温度，湿度）、饲养环境、地理环境、各种应激，使役、饲料变化等均可使动物抵抗力降低，动物易发生疾病（病原菌感染或条件性致病菌引起）谢谢观赏