微生物免疫学：第五节 细菌的感染与免疫

➢2011年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，三位科学家因在免疫学 方面的发现获奖。 ➢其中一半奖金归美国Scripps研究所的Bruce Beutler和法国 斯特拉斯堡大学(University of Stra sbourg)的 Jules Hoffmann， 以表彰他们共同发现了识别微生物激活先天免疫的关键受体 蛋白Toll样受体,获奖理由是“先天免疫激活方面的发现” ➢另一半奖金授予Rockefeller University加拿大细胞生物学家 Ralph Steinman，以表彰他发现DCs及其对获得性免疫独特的 调控能力。获奖理由是“发现树枝状细胞及其在获得性免疫 中的作用”。
2.分离培养
1.直接涂片
3.生化检查
4.血清学鉴定
5.动物实验 6.药物敏感实验
7.PCR技术 8.核酸杂交 9.生物芯片技术
第七节 放线菌
放线菌(Actinomycetes)是一类具有丝状分枝 细胞和无性孢子的G+单细胞原核微生物,由于菌落 呈放射状而得名,是特殊类型的细菌。
➢ 放线菌分布： ➢ 广泛分布在自然界，主要存在于含有机质丰富的
中性或偏碱性的土壤中，在空气、淡水和海水等 处也有一定的分布。 ➢ 放线菌的生活类型：腐生（多数）
寄生（少数）
放线菌的应用： ➢ 1、能产生大量的、种类繁多的抗生素，到目前为
止。至今已报道的近10000种抗生素中约70%是 放线菌生产的。如：链霉素、土霉素、卡那霉素 等。 ➢ 2、生产维生素和酶 ➢ 3、进行甾体转化、烃类发酵和污水处理
超级细菌
➢ 多重耐药菌 ➢ “超级细菌”泛指临床上出现的多种耐药菌，如耐甲氧西林金黄
色葡萄球菌（MRSA）、抗万古霉素肠球菌（VRE）、耐多药肺炎 链球菌（MDRSP）、多重抗药性结核杆菌（MDR-TB）， ➢ “产NDM-1耐药细菌”与传统“超级细菌”相比，其耐药性已经 不再是仅仅针对数种抗生素具有“多重耐药性”，而是对绝大多 数抗生素均不敏感，这被称为 “泛耐药性”（pan- drug resistance,PDR）。 ➢ NDM-1编码Ⅰ型新德里金属β-内酰胺酶，对绝大多数抗生素 （替加环素、多粘菌素除外）不再敏感的细菌。临床上多为使用 碳青霉烯类抗生素治疗无效的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌等革兰 氏阴性菌造成的感染。
➢ 一般3-7天长成典型菌落。
（1）气生菌丝型：
如链霉菌属（Streptomyces)，菌丝发达、细、
分枝多而且相互缠绕，和培养基结合紧密牢固，形 成的菌落质地致密，表面呈绒状，坚实、干燥、多 皱，菌落小而不蔓延，不易挑起或整个挑起。但当 气生菌丝形成孢子丝、产生孢子后，菌落表面会发 生变化 ，菌落呈絮状、粉状或颗粒状。
➢ 要求碳源有淀粉、糊精、葡萄糖和甘油等；需要的氮 源有蛋白胨、氨基酸、硝酸盐、铵盐、尿素等；一般 都需要多种元素，如钾、钠、硫、磷、镁、铁、锰等。
➢ 在抗生素生产中，需进行通气搅拌培养，以增加发酵 液中的溶氧量。
➢ 腐生型放线菌的最适生长温度为28-32℃，寄生型放 线菌为37℃，最适pH值为中性偏碱（ pH 7.2-7.6）。
2 潜伏感染
机体与致病菌在相互作用过程中暂时处于平衡状态 。免疫力下降，则发病。
3 显性感染
当机体免疫力较弱，或入侵的病原菌毒力较强 ，病原微生物取得了优势地位，而机体又不能维护 其内部环境的的相对稳定性时，机体组织细胞就会 受到一定程度的损害，表现出明显的临床症状和病 理改变。
病情缓急分为：急性感染、慢性感染
二 放线菌的形态与结构
(一)菌丝mycelium 是由放线菌孢子在适宜环境下
吸收水分，萌发出芽伸长，呈放 射状、分枝状的丝状物。
大量菌丝交织成团，形成菌丝 体。
放线菌的菌丝按着生部位及其 功能不同可分为基内菌丝、气生 菌丝和孢子丝三类。
1.基内菌丝
➢ 深入培养基内，主要功能为吸收营养和排泄废物。 故又称为营养菌丝，也叫基质菌丝或一级菌丝。
三、抗菌免疫 1.固有免疫
（1）屏障作用
（2）对细菌共有抗原识别(2011-Nobel) ：
A.微生物表面具有 病源相关分子模式PAMP:细菌（LPS、肽聚糖、磷壁酸）
真菌（甘露糖） B.吞噬细胞、DC细胞表面具有 模式识别受体PRR ：TOLL样受体（Toll-like receptors TLR）， 甘露糖受体等
外毒素与内毒素的主要区别
区别要 点 存在部 位 来源 化学组 成 稳定性 毒性作 用
抗原性
外毒素
内毒素
由活的细菌释放至细菌体外
为细菌细胞壁结构成份， 菌体崩解后释出
以革兰氏阳性菌多见
革兰氏阴性菌多见
蛋白质（分子量27,000～900,000）磷脂一多糖一蛋白质复合 物（毒性主要为类脂A）
不稳定，60℃以上能迅速破坏
第五节 细菌的感染与免疫
➢ 感染：病原菌突破机体防御屏障，侵入机体，在 一定部位生长繁殖，导致不同程度的病理性过程。 有临床症状的为感染性疾病。
一 细菌的致病性
细菌在人体内寄生，增殖并引起疾病的特性称为 细菌的致病性
凡能引起人类疾病的细菌,统称为病原菌或致病菌 。
（一）细菌的毒力
致病性强弱程度以毒力(Virulence)表示。 细菌的毒力常用半数死量(Median lethal dose, LD50)或半数感染量(Median infective dose,ID50)表示。 构成病原菌毒力的主要因素是侵袭力和毒素。
耐热，60℃耐受数小时
强，微量对实验动物有致死作用 稍弱，各种细菌内素的毒 （以ug计量）。各种外毒素有选择 性作用大致相同。 作用，引起特殊病变，
强，可刺激机体产生高效价的抗毒 弱，不形成抗毒素 素。
（二）细菌侵入的数量 病原微生物引起感染，除必须有一定毒力
外，还必须有足够的数量和适当的侵入部位。
（三） 细菌侵入途径 病原菌的侵入部位也与感染发生有密切关
系，多数病原菌只有经过特定的门户侵入，并 在特定部位定居繁殖，才能造成感染。
二 感染的类型
（一）感染的来源 ➢ 1.外源性感染 ➢ 2.内源性感染
（二）感染的类型
1 隐性感染
当机体有较强的免疫力，或入侵的病原菌数量不 多，毒力较弱时，感染后对人体损害较轻，不出现明 显的临床症状，称隐性感染。通过隐性感染，机体仍 可获得特异性免疫力。
➢ 链霉菌基内菌丝一般无隔膜，多分枝，直径常在 0.2-1.0μm 。
➢ 有的无色，有的能产生色素，呈红、橙、黄、绿、 蓝、紫、褐、黑等不同颜色。色素有水溶性的， 也有脂溶性的。
2.气生菌丝 ➢ 二级菌丝,由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的
菌丝。略粗于基丝0.5-1.2μm，也有色素产生。 ➢ 功能：气生菌丝生长到一定阶段可分化出繁殖结
放线菌的危害： ➢ 1、少数寄生型的放线菌能引起人和动植物病害，
如人类的皮肤病等。 ➢ 2、有的放线菌能使水和食品变味，或破坏棉毛织
品和纸张等。
一 在微生物中的分类地位
➢ 培养特征上与真菌相似,属于细菌. ➢ 原核微生物 ➢ 细胞结构,细胞壁成分为肽聚糖,二氨基庚二酸,菌
丝直径与细菌基本相同 ➢ 最适生长PH与细菌相同 ➢ 对抗生素和溶菌酶敏感 ➢ 无性繁殖,DNA重组方式
两大类 1．外毒素（Exotoxin）：产生外毒素的细菌
主要是某些革兰氏阳性菌，也有少数是革兰氏阴性 菌
外毒素毒性强，小剂量即能使易感机体致死。 一般外毒素是蛋白质，不耐热，对机体有器官选 择性。 外毒素可被蛋白酶分解，遇酸发生变性。在甲醛 作用下可以脱毒成类毒素，但保持抗原性，能刺激 机体产生特异性的抗毒素。
病变部位分为：局部感染、全身感染
（1）菌血症：这是病原菌自局部病灶不断地侵 入血流中，但由于受到体内免疫的作用，病原菌 不能在血流中大量生长繁殖并且无明显中毒。如 伤寒早期的菌血症、布氏杆菌菌血症。
（2）败血症： 病原菌侵入血流，在血流中大量 繁殖，释放毒素，造成机体严重损害，引起全身 中毒症状，如不规则高热，有时有皮肤、粘膜出 血点，肝、脾肿大等。
分为Gram阴性菌和Gram阳性菌
Gram positive or Gram negative?
（2） 抗酸染色
分枝菌酸与石炭酸复红牢固结合，抗盐酸酒精脱色。
结核杆菌抗酸染色
3. 特殊染色
芽孢染色:芽孢染色法就是根据芽孢既难以染色而 一旦染上色后又难以脱色这一特点而设计的。除了 用着色力强的染料外，还需要加热，以促进芽孢着 色。当染芽孢时，菌体也会着色，然后水洗，芽孢 染上的颜色难以渗出，而菌体会脱色。然后用对比 度强的染料对菌体复染，使菌体和芽孢呈现出不同 的颜色，因而能更明显地衬托出芽孢，便于观察。
5%孔雀绿水溶液、0.5%番红水溶液
夹膜染色 荚膜含水量大，与染料
的亲和力弱，不易着色， 所以观察荚膜形态时， 通常采用负染色法使菌 体和玻片背景着色，从 而将不着色的荚膜衬托 出来
鞭毛染色 即在染色前先
用媒染剂处理， 让它沉积在鞭毛 上，使鞭毛直径 加粗，然后再进 行染色。
二、致病菌的检查原则
（3）吞噬作用 A.小吞噬细胞 中性粒细胞 B.大吞噬细胞 巨噬细胞、单核细胞 （4）体液因素 补体、溶菌酶、防御素
2.适应性免疫 （1）抗体 （2）细胞免疫作用
四、微生物逃避机体防御功能的机制
（一）逃避免疫细胞的识别 （1）胞内寄生 （2）抗原变异 （3）伪装
（二）对抗机体的免疫功能 1.抗吞噬 2.抑制补体活性 3.抑制细胞因子：抑制IFN-gama 4.清除特异性抗体 5.损伤免疫细胞
第六节 细菌的检查方法 一、细菌的形态检查 （一）显微镜
1. 光学显微镜 2. 暗视野显微镜 3. 相差显微镜 4. 荧光显微镜 5. 电子显微镜
（二）不染色标本的检查
（三）染色标本检查法 1. 单染色 2. 复染色 （1）Gram染色 （2）抗酸染色 3. 特殊染色
（1）The Gram染色
放线菌孢子丝类型
单轮生
螺旋状
放线菌孢子丝的光学显微镜图片
(二)孢子spore
➢ 形态：有圆、卵圆、柱 状等。 表面：或光滑 或粗糙；有的还带有毛 刺、鞭毛。
➢ 色素：因种而异。
➢ 放线菌主要通过形成无 性孢子的方式进行繁殖， 也可借菌丝断片（液体 培养时）进行繁殖。
Hale Waihona Puke (三）放线菌的基本结构➢ 1.细胞壁与G+菌相似 含肽聚糖，胞壁酸、多糖
2．内毒素（Eedotoxin）:是G-菌体的细胞壁的最 外层结构成份，是磷脂一多糖一蛋白质复合物，主 要成份为脂多糖LPS。只有当菌体自溶或用人工方 法使细菌裂解后才释放，故称内毒素。
细菌内毒素是由类脂A、核心多糖和菌体特异性 多糖三部分组成。
内毒素对组织细胞的选择性不强，不同革兰氏阴 性细菌的内毒素，引起的病理变和临床症状大致相 同。发热反应；DIC ；内毒素血症。
二氨基庚二酸DAP，赖氨酸生物合成的前体。有些 细菌的肽聚糖中成分，除革兰氏阳性球菌及某些
链霉菌外，广泛存在于几乎所有的细菌。 ➢ 2.细胞膜
中介体
➢ 3.细胞质 单细胞，菌丝无隔 全细胞糖
➢ 4.核物质 多个拟核
放线菌菌落形态示意图
孢子丝
气生菌丝
营养菌丝（基内菌丝）
放线菌的生活史
三 生长与繁殖
（3）毒血症： 病原菌在局部生长繁殖，不侵入血 流，但其产生的毒素进入血流，引起独特的中毒 症状，如白喉、破伤风等。
（4）脓毒血症：化脓性细菌引起败血症时，由于 细菌随血流扩散，在全身多个器官（如肝、肺、 肾等）引起多发性化脓病灶。如金黄色葡萄球菌 严重感染时引起的脓毒血症。
4 带菌状态
在隐性感染或传染痊愈后，病菌在体内继续 存在，并不断排出体外，形成带菌状态。处于带 菌状态的人称带菌者（Carrier）。带菌者是体内 带有病原，但无临床症状。
构，即孢子丝。
3.孢子丝
➢ 放线菌生长不久，大部分气生菌丝成熟，分化成 孢子丝，并通过横隔分裂方式，产生成串的分子 孢子，称为孢子丝。
➢ 功能：形成孢子，起繁殖作用。 ➢ 孢子丝的形状、着生方式，螺旋方向（左旋还是
右旋）、数目、疏密程度以及形态特征是鉴定放 线菌的重要依据。 ➢ 形态：直、波曲、螺旋 ➢ 着生方式：丛生、轮生
1.侵袭力
是指细菌突破机体的防御机能，在体内定居、 繁殖及扩散、蔓延的能力。
（1）夹膜：抗吞噬
（2）黏附素：细菌表面蛋白质。
（3）侵袭性物质：透明质酸酶、链激酶、胶原酶使 组织疏松，通透性增加
(4) 细菌生物膜：biofilm微菌落聚集物，粘附，抵抗、基
因转移
2. 毒素 细菌毒素（Toxin）：可分为外毒素和内毒素