病原微生物与传染

改变毒力的方法
❖ 1.增强毒力的方法 在自然条件下，回归易感动物是 增强微生物毒力的最佳方法。易感动物既可以是本 动物，也可以是实验动物。特别是回归易感实验动 物增强病原微生物的毒力，已被广泛应用。如多杀 性巴氏杆菌通过小鼠、猪丹毒杆菌通过鸽子等都可 增强其毒力。有的细菌与其他微生物共生或被温和 性噬菌体感染也可增强毒力，如魏氏梭菌与八叠球 菌共生时毒力增强，白喉杆菌只有被温和噬菌体感 染时才能产生毒素而成为有毒细菌。实验室为了保 持所藏菌种或毒种的毒力，除改善保存方法（如冻 干保存）外，可适时将其通过易感动物。
基本概念
❖ 9.受体：细胞或组织表面与黏附素相互作用 的成分。多为细胞表面糖蛋白，其中的糖残 基往往是黏附素的直接结合部位，如大肠杆 菌1型菌毛结合D甘露糖、霍乱弧菌的4型菌 毛结合岩藻糖及甘露糖、大肠杆菌的(K99)菌 毛结合唾液酸和半乳糖。部分黏附素受体为 蛋白质，如金黄色葡萄球菌的黏附素原结合 的蛋白受体为胶原蛋白。
细菌的致病作用（五）
❖ 细菌的黏附能力与致病性密切相关，是感染的第一步。黏附 的细菌更易于抵抗免疫细胞、免疫分子及药物的攻击，包括 吞噬、抗体、补体及抗生素的杀灭作用，并可克服肠蠕动、 黏液分泌、呼吸道纤毛运动的清除作用。
❖ 黏附的部位可以是皮肤、黏膜的上皮细胞，或血液中的淋巴 细胞、粒细胞、血小板、血管内皮细胞等。大多数细菌的黏 附素具有宿主特异性及组织嗜性，如大肠杆菌的F4(K88)菌 毛、F18（O139：K12：H）菌毛仅黏附于猪的小肠前段， 引起断奶仔猪腹泻和水肿病。P菌毛仅黏附于人的尿道上端 导致肾盂肾炎。
❖ 8.内毒素(endotoxin) 是许多革兰氏阴性菌细胞壁中的结构成分。生活状 态时不释放到外环境中，只有当菌体死亡破裂或用人工方法裂解细菌才 释放，故称为内毒素。内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁的最外层成分，覆 盖在坚韧细胞壁的黏肽上，主要成分为脂多糖。内毒素耐热，加热 100℃经1h不被破坏，必须加热到160℃经2～4h，或用强碱、强酸或强 氧化剂煮沸30min才能灭活。
引起病原微生物传染发生的必要条件
❖ （三）外界环境因素 外界环境因素包括气候、温度、湿度、 地理环境、生物因素（如传播媒介、贮存宿主）、饲养管理 及使役情况等，它们对于传染的发生是不可忽视的条件，是 传染发生相当重要的诱因。环境因素改变时，一方面可以影 响病原微生物的生长、繁殖和传播；另一方面可使动物机体 抵抗力、易感性发生变化。如夏季气温高，病原微生物易于 生长繁殖，因此易发生消化道传染病；而寒冷的冬季能降低 易感动物呼吸道黏膜抵抗力，易发生呼吸道传染病。另外， 某些特定环境条件下，存在着一些传染病的传播媒介，影响 传染病的发生和传播。如有些传染病以昆虫为媒介，故在昆 虫盛繁的夏季和秋季容易发生和传播。
引起病原微生物传染发生的必要条件
❖ 具有较强的毒力和足够的数量的病原微生物，还需经适宜的途径侵入易 感动物体内，才可引发传染。即病原微生物侵入机体的途径也很重要。 有些病原菌只有经过特定的侵入门户，并在特定部位定居繁殖，才能造 成感染。例如，伤寒沙门氏菌必须经口进入机体，先定位在小肠淋巴结 中生长繁殖，然后进入血液循环而致病；破伤风梭菌侵入深部创伤才有 可能引起破伤风，经口吞入则不发病；肺炎球菌、脑膜炎球菌、流感病 毒、麻疹病毒经呼吸道传染；乙型脑炎病毒由蚊子为媒介叮咬皮肤后经 血流传染。但也有些病原微生物的侵入途径是多种的。例如结核分支杆 菌，在呼吸道、消化道、皮肤创伤等部位都可以造成感染。炭疽杆菌也 可以通过多种途径侵入宿主。各种病原微生物之所以选择不同的侵入途 径，是由病原微生物的习性及宿主机体不同组织器官的微环境的特性决 定的。
改变毒力的方法
❖ 2. 减弱毒力的方法 ：人工减弱病原微生物的毒力，在疫苗生产上有重 要意义。常用的方法有：长时间在体外连续培养传代，如病原菌在体外 人工培养基上连续多次传代后，毒力一般都逐渐减弱乃至失去毒力；在 高于最适生长温度条件下培养，如炭疽Ⅱ号疫苗是将炭疽杆菌强毒株在 42～43℃培养传代育成；在含有特殊化学物质的培养基中培养，如卡介 苗是将牛型结核分支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；在特殊气体条件下培养，如无荚膜炭疽芽孢苗是 在含50%CO2的条件下选育的；通过非易感动物，如猪丹毒弱毒苗是将 强致病菌株通过豚鼠370代后，又通过鸡42代选育而成；通过基因工程 的方法，如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 毒力菌株或弱毒菌株。此外，在含有抗血清、特异噬菌体或抗生素的培 养基中培养，也都能使病原微生物的毒力减弱 。
❖ 6.毒素(toxin) ：细菌在生长繁殖过程中产生和释放 的具有损害宿主组织、器官并引起生理功能紊乱的 毒性成分。细菌毒素按其来源、性质和作用的不同， 可分为内毒素和外毒素两大类。
基本概念
❖ 7.外毒素(exotoxin) ： 主要是由多数革兰氏阳性细菌和少数革兰氏阴性 细菌在生长繁殖过程中产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。能产生外毒 素的革兰氏阳性菌如破伤风梭菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、炭疽杆菌、 链球菌、金黄色葡萄球菌等；革兰氏阴性菌如大肠杆菌、霍乱弧量(MLD) 指能使特定实验动物于感染后一定时 间内死亡所需的最小的活微生物量或毒素量。
❖ 2．半数致死量(LD50) 指能使接种的实验动物于感染后一 定时间内死亡一半所需的活微生物量或毒素量。测定LD50 应选取品种、年龄、体重乃至性别等各方面都相同的易感动 物，分成若干组，每组数量相同，以递减剂量的微生物或毒 素分别接种各组动物，在一定时限内观察记录结果，最后以 生物统计学方法计算出LD50。由于半数致死量采用了生物 统计学方法对数据进行处理，因而避免了动物个体差异造成 的误差。
病原微生物与 传染
益阳职业技术学院 熊立新
基本概念
❖ 1.病原微生物：能引起人类、动植物传染性疾病的微生物。 病原微生物包括病毒、立克次氏体、细菌、螺旋体、真菌和 放线菌等。
❖ 2.传染：病原微生物侵入机体，突破机体的防御机能，在一 定部位定居、生长繁殖并引起不同程度的病理反应的过程。 它是病原微生物的致病作用与生物机体的抗感染作用之间的 相互斗争、相互作用的复杂的生物学过程。
细菌的致病作用（六）
❖ 2.侵入(内化作用) 是指某些毒力强或具有侵袭能力的病原菌 主动侵入吞噬细胞或非吞噬细胞的过程。细菌的侵入是通过 其侵袭基因编码的侵袭蛋白来实现的。被侵入的细胞主要是 黏膜上皮细胞。
❖ 有的细菌侵入后还可扩散至邻近的上皮细胞；有的可突破黏 膜进入血管，甚至穿过血管壁进一步侵入深层组织。宿主细 胞为侵入的细菌提供了一个增殖的小环境和庇护所，可使它 们逃避宿主免疫机制的杀灭。
❖ 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， 某些情况并不符合该法则。如健康带菌或隐性感染，有些病 原菌迄今仍无法在体外人工培养，有的则没有可用的易感动 物。另外，该法则只强调了病原微生物的一方面，忽略了它 与宿主的相互作用是不足之处。
❖ 3.致病性 ：又称病原性，是指一定种类的病原微生物，在一 定条件下，引起动物机体发生疾病的能力，是病原微生物的 共性和本质。
基本概念
❖ 4.毒力 ：病原微生物致病力的强弱程度。毒力是病 原微生物的个性特征，表示病原微生物病原性的程 度，可以通过测定加以量化。
❖ 5.侵袭力 是指病原细菌突破宿主皮肤、黏膜生理屏 障等免疫防御机制，进入机体定居、繁殖和扩散的 能力。
细菌的致病作用（三）
❖ 近年来随着分子生物学的发展，“基因水平的柯赫 法则”(Koch’s postulates for genes)应运而生。取 得共识的有以下几点：第一，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。第二，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，在接种动物体 内能检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫保护。 该法则也适用于细菌以外的微生物，如病毒。
细菌的致病作用 （二）
❖ 细菌致病性的确定： 著名的柯赫法则是确定某种细菌是否 具有致病性的主要依据，其要点是：第一，特殊的病原菌应 在同一疾病中查到，在健康者不存在；第二，此病原菌能被 分离培养而得到纯种；第三，此培养物接种易感动物，能导 致同样病症；第四，自实验感染的动物体内能重新获得该病 原菌的纯培养物。
引起病原微生物传染发生的必要条件
❖ （二）易感动物 对病原微生物具有感受性的动物称为易感 动物。动物对病原微生物的感受性是动物“种”的特性，是 动物长期进化过程中，病原微生物寄生与机体免疫系统抗寄 生相互作用、相互适应的结果。因此动物的种属特性决定了 它对某种病原微生物的传染具有天然的免疫力或感受性。动 物的种类不同对病原微生物的感受性不同，如猪是猪瘟病毒 的易感动物，而牛、羊则是非易感动物；炭疽杆菌对人、草 食动物易感，而鸡则不易感。同种动物对病原微生物的感受 性也有差异，如肉鸡对马立克氏病毒的易感性大于蛋鸡。也 有多种动物，甚至人、畜和多种野生动物均对同一病原微生 物均有易感性，如结核分支杆菌、口蹄疫病毒等。
毒力大小的表示方法
❖ 3．最小感染量(MID) 指能引起试验对象(动 物、鸡胚或细胞)发生感染的最小病原微生物 的量。
❖ 4．半数感染量(ID50) 指能使半数试验对象 (动物、鸡胚或细胞)发生感染的病原微生物的 量。测定ID50的方法与测定LD50的方法类似， 只不过在统计结果时以感染者的数量代替死 亡者数量。
引起病原微生物传染发生的必要条件
❖ （一）病原微生物的毒力、数量与侵入门户 毒力是病原微生物菌株或毒 株致病能力的反映，人们常把病原微生物分为强毒株、中等毒力株、弱 毒株、无毒株等。病原微生物的毒力不同，与机体相互作用的结果也不 同。病原微生物须有较强的毒力才能突破机体的防御屏障引起传染。一 般来说病原微生物毒力愈强，引起感染的所需数量就越少；反之需要量 就较高。如毒力较强的鼠疫耶尔森氏菌在机体无特异性免疫力情况下， 有数个细菌侵入就可引起感染，而毒力较弱的沙门氏菌属中引起食物中 毒的病原菌常需要数亿个才能引起急性胃肠炎。对大多数病原菌而言， 需要一定的数量，才能引起感染，少量侵入，易被机体防御机能所清除。 动物的易感性还受年龄、性别、营养状况等因素的影响，其中以年龄因 素影响较大。例如猪丹毒杆菌容易感染3～12月龄的猪。
细菌的致病作用（一）
❖ 细菌的致病性包括两方面涵义。
❖ 一是细菌对宿主引起疾病的特性，这是由细 菌的种属特性决定的；
❖ 二是对宿主致病能力的大小即细菌的毒力。 构成细菌毒力的物质称为毒力因子，主要有 侵袭力和毒素两方面，此外，有些毒力因子 尚不明确。近年来的研究发现，细菌的许多 重要毒力因子的分泌与细菌的分泌系统有关。
细菌的致病作用（四）
❖ 1.黏附与定植 ： 黏附是指病原微生物附着在敏感细 胞的表面，以利于其定植、繁殖，是微生物与宿主 发生关系的普遍性生物学现象。在黏附的基础上， 才能获得定居生存的机会，进而可侵入、扩散。
❖ 凡具有黏附作用的细菌结构成分统称为黏附素，通 常是细菌表面的一些大分子结构成分，主要是革兰 氏阴性菌的菌毛，其次是非菌毛黏附素，如某些革 兰氏阴性菌的外膜蛋白(OMP)、革兰氏阳性菌的脂 磷壁酸(LTA) 以及细菌的荚膜多糖等。
❖ 结核分支杆菌、李氏杆菌、衣原体等严格的胞内寄生菌及大 肠杆菌、沙门氏菌等胞外寄生菌的感染都离不开侵入作用， 这些细菌一旦丧失进入细胞的能力，则毒力会显著下降。
细菌的致病作用（七）
❖ 3.繁殖与扩散 ❖ （1）繁殖 细菌在宿主体内增殖是感染的核心问题，增殖速度对致病性
极其重要，如果增殖较快，细菌在感染之初就能克服机体防御机制，易 在体内生存。反之，若增殖较慢，则易被机体清除。 ❖ 当然，不同病原菌引起疾病的数量有很大差异，沙门氏菌和霍乱弧菌处 处存在，但一个身体健康的人或动物接触少量并不容易发病，因为需要 一次侵入数十亿至数百亿个细菌才会引发症状；而鼠疫杆菌只要7个细 菌就能使某些宿主患上可怕的鼠疫。宿主的器官不同对病原菌的敏感性 也不同，如人们发现布氏杆菌的正常生长需要大量的维生素和其他微量 物质，其中一种是与蔗糖类似的物质赤藓醇。赤藓醇在动物胎盘中含量 很高，但在其他组织中含量甚微。因而，布氏杆菌便在胎盘大量生长繁 殖。