04第四章 细菌的感染

第四章 细菌的感染与致病机理
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 细菌的致病性和毒力 细菌的毒力因子及分泌系统 细菌毒力的增强与减弱 病原菌与传染
几个概念
感染(infection) ：是指病原微生物侵入宿主 体内持续存在或增殖的现象。
发病(disease)：表示病原微生物感染宿主之后， 对该动物造成明显病理损害的现象。 病原菌(pathogenic bacteria)：指那些导致机 体发病的微生物。
二、细菌毒力测定的表示法
在传染病诊断与防治等工作中，须了解细菌
的毒力。
1. 半数致死量(LD50) 2. 半数感染量(ID50) 指能使实验动物在接种后 指能使实验动物在接种后
一定时限内死亡一半，所需的微生物或毒素的量。
一定时限内感染一半，所需的微生物或毒素的量。 常用的有LD50 、ID50 、EID50 、TCID50等。测定 方类似。如某病原微生物的 LD50为10-7.6/0.2ml。
毒素能耐100℃30min。
外毒素易被热、酸及蛋白水解酶灭活。
2.内毒素：特指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖 (LPS)成分，细菌在死亡裂解后才释放。 内毒素的作用 所有内毒素的毒性作用都大 致相同，引致发热、白细胞减少、弥散性血管
内凝血、休克甚至致死。
内毒素理化性 内毒素耐热，加热100℃经 1h仍不被破坏。不能被甲醛脱毒成类毒素。内 毒素的抗原性较弱，相应抗体不能中和内毒素 毒性作用。
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。
第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；
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。
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 衣原体等 。
三、病原菌在体内的分布与排出 1、病原菌在体内的分布 根据病原菌存在的部位与性质，传染又分为： 1）局部传染：病原菌侵入动物机体后，局限于 一定部位生长繁殖，产生毒性产物引起局部病理 反应，称为局部传染。
2）全身传染：病原菌或其毒素进入血流向全身 扩散，引起全身症状，称为全身传染。
全身传染又可分为：
ห้องสมุดไป่ตู้
外毒素的毒性
外毒素的毒性极强，如1mg纯化
的肉毒毒素能致死2000万只小鼠或107个人。
外毒素抗原性
外毒素具有良好的免疫原性，可
刺激机体产生特异性的保护抗体，这种抗体称为抗
毒素，可用于紧急治疗和预防。外毒素用0.4％甲醛
溶液处理脱毒后，但仍保留原有抗原性，称之为类 毒素(疫苗)，可用于免疫接种。 外毒素理化性 外毒素不耐热，高温失去毒性。 少数例外，如葡萄球菌肠毒素及大肠杆菌热稳定肠
a.毒血症：病原菌只在局部生长繁殖，不进入血流， 但其有毒产物进入血流，引起全身症状称为毒血症， 如破伤风等。
b.菌血症：病原菌由局部进入血流,但不在血流中大量 繁殖, 只是短暂经过和存在存在，向组织器官转移，称 为菌血症。 c.败血症：病原菌进入血流并转移到全身，在血流和 全身组织器官中生长繁殖，引起显著的全身症状，称 为败血症。 d.脓毒血症：化脓性病原菌通过血流散播，引起多个 组织器官形成化脓病灶，称为脓毒血症。
毛运动等作用所清除。
具有黏附作用的细菌结构成分，统称为黏附素。
如菌毛、外膜蛋白(OMP)、磷壁酸(LTA) 等。
细胞或组织表面与黏附素结合的成分称为黏附素 受体。如细胞表面糖蛋白等。
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。
§4-4
病原菌与传染
• 传染性：病原菌从一个宿主传给另一个宿 主的特性，称为传染性。
一、传染发生的条件
1、必须有病原菌
1）必须有足够的毒力和一定的数量
2）要有适当的侵入门户（即感染途径）
2、必须有易感动物
3、适宜的外界环境条件
二、传染的表现形式：
1、显性传染：当侵入动物机体的病原菌的毒力较强，数 量较多，而机体的抵抗力较低时，侵入的病原菌在机体内 生长繁殖，对动物机体产生损害，并出现一系列明显的临 床症状，称为显性传染， 2、隐性传染：当侵入的病原菌毒力较弱，数量不多，而 动物机体又具有一定程度的抵抗力时，侵入的病原菌只进 行有限的生长繁殖，对动物机体的损害较轻，不出现临床 症状或只出现轻微的临床症状，称为隐性传染。 3、带菌现象：无论是隐性传染还是显性传染，动物康复 或痊愈后，病原菌在动物体内继续存在，并不断排出体外， 称为带菌现象。 呈现带菌状态的动物，称为带菌者。
2、病原菌的排出： 1）随局部病灶分泌物排出。
2）随呼吸道、消化道、泌尿生殖道等排出。
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、
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
病性极其重要。 5.在体内扩散
增殖是感染的关键，增殖速度对致
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
葡萄球菌和大肠杆菌、霍乱弧菌、多杀性巴氏杆
菌等。 有菌种特异性。
外毒素特异性
对组织器官的选择性。如破伤
风毒素作用于脊髓前角运动神经细胞，引起肌
肉的强直性痉挛；而肉毒毒素选择性地作用于 眼神经和咽神经，引起眼肌和咽肌麻痹。也有 一些毒素具有相同作用，霍乱弧菌、大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌等可产生作用类似的肠毒素。
§4-2 细菌的毒力因子及分泌系统
毒力因子：指构成细菌毒力的因素。主要包括 侵袭力和毒素等。 细菌的许多重要毒力因子的分泌与细菌的 分泌系统有关。
一、侵袭力：病原菌在机体内定殖，突破机体的防御 屏障，内化作用，繁殖和扩散的这种能力称为侵袭力。 1.定殖：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
§4-1
细菌的致病性和毒力
致病性(pathogenicity)：是一定种类的病原菌在 一定的条件下，能在宿主体内引起感染的能力 称为致病性。 具有种的特征。 毒力(virulent)：指同种病原微生物的不同株的 致病力在程度上的差异。 具有株的特征。
一、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；
内毒素与外毒素的比较 内毒素
来 源
部 位 成 分 稳定性 革兰氏阴性菌 细胞壁成分、裂解后释出 脂多糖 好、160℃ 2-4小时破坏
外毒素
革兰氏阳性菌 活菌分泌外周环境 蛋白质 差、60-80℃30分钟破坏
较弱、各种内毒素作用大致 强、对机体组织器官有选择性， 毒性作用 相 同 ， 引 起 休 克 ， 发 热 ， 引起特殊临床表现 DIC等 弱，能刺激机体形成抗体， 强，能刺激机体形成抗毒素， 但无中和作用， 经甲醛脱毒后能形成类毒素 甲醛处理后不能形成类毒素
抗原性
§4－3 细菌毒力的增强与减弱
一、毒力的增强 复壮：即弱毒经过多代易感动物，使其 毒力增强的过程。 作用：用于恢复细菌毒力。 方法：在自然条件下，回复易感动物。
二、毒力减弱 致弱：若把强毒接种到人工培养基上连续传代， 或者通过非易感动物或加入某些化学物质，使其毒 力减弱的过程。 作用：主要用于制造疫苗、菌苗。 方法： 1、长时间在体外连续培养传代 2、在高于最适生长温度条件下培养 3、在含有特殊化学物质的培养基中培养 4、在特殊气体条件下培养 5、通过非易感动物 6、通过基因工程的方法
子）、胶原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。
二、毒素：指生物在正常代谢过程中所产生的具 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。 1.外毒素： 是某些病原菌在生长繁殖过程中所产 生并分泌到细胞外的对宿主细胞有毒性的可溶性 蛋白质。 外毒素产生菌 如破伤风杆菌、炭疽杆菌、肉
毒梭菌、产气荚膜梭菌、溶血性链球菌、金黄色