1、细菌的感染与免疫Bacterial Infection and Immunity,Robert Koch in his laboratory,The recognition of microbial role in disease,Robert Koch (1843 1910),In 1905 Koch won the Nobel Prize for Physiology or Medicine For his investigation and discoveries in relation to tuberculosis.,Kochs demonstration of special or
2、ganisms cause special diseases,Kochs postulates,Isolated diseased not healthy peopleGrowthpure cultureInduce disease suspected pathogenRe-isolated The same organism as before,Distribution of microorganisms,Air SoilWaterAnimalsHuman body,few,many,most,非致病菌或非病原菌（nonpathogen）,致病菌或病原菌(pathogen）,条件致病菌(Op
3、portunistic pathogens),细菌的感染（bacterial infection）： 细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等引起不同程度的病理过程。,I.正常菌群（Normal Flora ）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寄居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，有些对人还有利，是为正常微生物群，通称正常菌群,第一节 正常菌群与条件致病菌,.,F. nucleatum is part of the normal flora of the oral cavity (electron microscope
4、),梭杆菌,肠道的正常菌群,健康青年粪便涂片,健康中年粪便涂片,正常菌群生理学意义：,1生物拮抗作屏障2营养作用产营养 3免疫作用 有免疫4抗衰老作用除废物,有些细菌在正常情况下并不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病。致病条件寄居部位的改变 免疫功能低下菌群失调（dysbacteriosis）,II.条件致病菌Opportunistic pathogens (conditioned),E.coli, which normally resides in the gastrointestinal tract.It is the common cause of urinary tract in
5、fections.,菌群失调： 菌群比例失调，指宿主体内各菌种间的比例 发生较大幅度变化而超出正常范围的状态，特别 是原籍菌的数量和密度下降，外籍菌和环境菌的 数量和密度升高 二重感染:在抗菌药物治疗过程中,造成体内菌群失调而产生新的感染,由于菌群失调引起的疾病，主要诱因为抗生素的滥用。主要原因为正常菌群的组成和数量明显改变。,菌群失调症,第二节 细菌的致病机制,致病性:细菌能引起感染的能力称为致病性（pathogenicity）或病原性。 (质)毒力:致病菌的致病性强弱程度称为毒力（virulence），即致病性的强度(量),细菌的致病机制,侵入并定植于某一组织 适应宿主生化环境进行增殖 侵
6、袭力 抵抗或逃避机体的防御机制 毒力 释放毒素或诱发超敏反应引起机体组织损伤 侵入机体的菌量、侵入部位、宿主免疫力的强弱,一、细菌的毒力物质 ：侵袭力、毒素 (物质基础),A. 侵袭力（invasiveness）致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障，进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力荚膜：抗吞噬和阻挠杀菌物质的作用粘附素：粘附于粘膜上皮细胞上， 避免被清除侵袭性物质：有利细菌侵入上皮细胞 有利细菌在组织中扩散,Adhesion and invasion of enteropathogenic bacteria into human epithelial cells. (Dersch/Kaul
7、bars/zel, RKI 2004),Model for uptake of Neisseriae by epithelial cell.,外毒素（Exotoxins） 内毒素（Endotoxins）.,B. 毒素,外毒素,多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外外毒素化学成分为蛋白质，易被蛋白酶分解破坏多数不耐热毒性作用强良好的抗原性对机体的组织器官具有选择作用,A-B toxins,Active,Binding,A,Cell surface,B,A：活性亚单位B：结合亚单位 可提纯制疫苗、,类毒素(toxoid)：外毒素可被甲醛液处理脱毒，但仍保留免疫原性，形成类毒素,
8、神经毒素（Neurotoxin）: 通过抑制神经元释放神经递质，引起神经传导功能异常，引起神经持续兴奋或神经麻痹。细胞毒素（Cytotoxin）: 通过作用靶细胞的某种酶或细胞器引起细胞功能异常而死亡，引起相应组织器官炎症或坏死。肠毒素（Enterotoxin）:可引起胃肠道各种炎症、呕吐、腹泻等局部或全身症状,外毒素种类,神经毒素 肉毒毒素： 1mg肉毒毒素纯品能杀死2亿只小鼠 对人的最低致死量为0.1ug，毒性比KCN大1万倍。,细胞毒素：白喉毒素,肠毒素：霍乱肠毒素,内毒素（Endotoxin）,革兰阴性菌细胞壁的脂多糖（LPS），菌体死亡崩解时游离出来。耐热。抗原性弱。脂质A是内毒素的
9、主要毒性成分。不同G-的细菌的脂质A结构虽有差异，但基本相似，引起的毒性作用也基本相似。,发热反应 白细胞反应 内毒素血症与 内毒素休克 DIC,发热反应,！,外毒素与内毒素的主要区别,二、细菌入侵的数量,与细菌的毒力成反比例,毒力越强，引起感染所需的菌量越小,毒力越弱，引起感染所需的菌量越大,三、细菌入侵的部位,各种致病菌有其特定的侵入部位,与致病菌需要特定的生长繁殖微环境有关,Balance between Infection and Immunity,第三节 抗细菌免疫机制,天然免疫,屏障结构,吞噬细胞,化学屏障,皮肤与粘膜,血脑屏障,胎盘屏障,补体,溶菌酶,防御素,物理屏障,微生物屏障
10、,胞外菌和胞内菌,胞外菌寄居在宿主细胞外的组织间隙和血液、淋巴液、组织液等体液中 葡萄球菌、链球菌、志贺菌、霍乱弧菌、破伤风梭菌等胞内菌 兼性（facultative）和专性（obligate）专性胞内菌 立克次体、衣原体兼性胞内菌 结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、伤寒沙门菌、布鲁菌、嗜肺军团菌、产单核细胞李氏菌,胞外菌感染的免疫,致病机制：产生毒性物质、引起炎症反应免疫中性粒细胞吞噬、杀灭产生抗体IgG抗体调理细菌促进吞噬抗体中和细菌外毒素（抗毒素）激活补体经典途径SIgA阻挡致病菌定植,胞内菌感染的免疫,细胞内寄生低毒性疾病过程缓慢肉芽肿病变特征,致病机制：慢性病理性免疫损伤,胞内菌感染,胞内
11、菌逃避吞噬细胞杀菌作用机制：逃避活性氧中介物活性氮中介物的杀伤作用抑制溶酶体的杀菌作用抑制巨噬细胞活化信号的细胞转导诱导溶酶体的溶解产生热休克蛋白，保护菌体蛋白入侵巨噬细胞以外的组织细胞，逃避巨噬细胞内的杀菌机制,胞内菌感染的免疫,胞内菌感染的免疫：T细胞为主的细胞免疫CD4Th1细胞 产生细胞因子，活化巨噬细胞、CTL、引起迟发型超敏反应CD8CTL 穿孔素、粒酶破坏感染细胞,第四节 感染的发生与发展,外源性感染（exogenous infection）来源于宿主体外病人 带菌者 携带有某些致病菌的健康人，传染病恢复期 仍排菌者（重要传染源） 病畜和带菌动物 人畜共患病 内源性感染（endo
12、genous infection）来源于宿主体内或体表: 大多为正常菌群，少数为致病菌,感染的来源,传播方式与途径,呼吸道感染 消化道感染创伤感染 接触感染节肢动物叮咬感染多途径感染,感染的类型(结局),不感染隐性感染inapparent infection subclinical infection潜伏感染latent infection显性感染apparent infection带菌状态carrier state,不感染隐性感染inapparent infection 当宿主体的抗感染免疫力较强，或侵入的病菌数量不多、毒力较弱，感染后对机体损害较轻，不出现或出现不明显的临床症状，或称亚临床
13、感染。 特点：机体获得足够的特异免疫力 传染源潜伏感染latent infection 当宿主体与致病菌在相互作用过程中暂时处于平衡状态时，病菌潜伏在病灶内或某些特殊组织中，一般不出现在血液、分泌物或排泄物中。一旦机体免疫力下降，则潜伏的致病菌大量繁殖，使病复发。结核分枝杆菌,显性感染apparent infection ( 传染病) 宿主细胞受到不同程度的损害，生理功能发生改变，并出现一系列的临床症状和体征 1急性感染（acute infection） 2慢性感染（chronic infection） 1 局部感染（local infection） 2 全身感染（generalized in
14、fection； systemic infection）,6个月病程者，称为慢性患者,毒血症（toxemia）： 致病菌侵入宿主体后，只在机体局部生长繁殖，病菌不进入血循环，但其产生的外毒素入血。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。内毒素血症（endotoxemia）: 革兰阴性菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；也可由病灶内大量革兰阴性菌死亡、释放的内毒素入血所致。,菌血症（bacteremia）：致病菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。例如伤寒早期。败血症（septice
15、mia）：致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身性中毒症状。鼠疫耶氏菌、炭疽芽胞杆菌等。,带菌状态 有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失，在体内继续留存一定时间，与机体免疫力处于相对平衡状态。 宿主-带菌者（carrier）,重要的传染源,脓毒血症（pyemia）：化脓性病菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。例如金黄色葡萄球菌的脓毒血症，常导致多发性肝脓肿、皮下脓肿和肾脓肿等。,zy2007-1-072、在肠道的正常菌群中，对人有益无害的生理性菌群A大肠埃希菌B变形杆菌C乳杆菌D大肠杆菌E肠链球菌答案：C,zy2006
16、-1-070引起菌群失调症的原因是A正常菌群的遗传特性明显改变B正常菌群的耐药性明显改变C正常菌群的增殖方式明显改变D正常菌群的组成和数量明显改变E大量使用生态制剂答案：D,zy2008-1-060引起菌群失调症，是因明显改变了正常菌群的A营养条件B遗传特性C耐药性D组成和数量E增殖方式zy2008-1-060答案：D,zy1999-1-103与细菌侵袭力无关的致病因素是A外毒素B荚膜C磷壁酸D血浆凝固酶E透明质酸酶答案：A,zy2003-1-204关于病菌致病因素的描述，错误的是A病菌有黏附因子B病菌有荚膜、微荚膜C与病菌的胞外酶有关D与病菌的内、外毒素有关E与病菌侵入的数量并无密切关系答案
17、：E,zy2008-1-061关于细菌外毒素的叙述错误的是A多由革兰阳性菌产生B化学成分是蛋白质C耐热，不能经高压蒸汽灭菌法破灭D经甲醛处理可制备成类毒素E可刺激机体产生抗毒素zy2008-1-061答案：C,zy2007-1-067、关于细菌内毒素性质的叙述，错误的是A化学成分是蛋白质B大多由革兰氏阴性菌产生C遇热稳定D不能经过甲醛处理编程类毒素E是细菌的细胞壁成分答案：A,XL2007-1-047与内毒素有关的细菌结构是A外膜B核膜C线粒体膜D荚膜E细胞膜答案：,zy2006-1-068关于细菌内毒素的描述，不正确的是A由革兰阴性菌裂解产生B化学成分为脂多糖C毒性较弱且不具特异性D耐热，16024小时才被破坏E抗原性强，经甲醛处理可制成类毒素答案：E,zy2004-1-067内毒素的主要成分是A肽聚糖B蛋白质C脂蛋白D核酸E脂多糖答案：E,zy2003-1-180细菌内毒素的特征是A只有革兰阴性细菌产生B少数革兰阳性细菌产生C细菌在生活状态下释放D抗原性强E不耐热答案：A,
