细菌的致病性与感染

细菌荚膜抵抗或逃避宿主防御机制
抗吞噬和消化作用
● 破坏吞噬细胞：一些病原菌能引起吞噬细
胞凋亡。 ● 抑制吞噬作用：一些病原菌（如肺炎链 球菌、流感嗜血杆菌、肺炎克氏菌等）具有 荚膜，能抵抗吞噬细胞的吞噬作用。 ●抵抗杀伤作用：有些胞内菌（如结核分枝 杆菌、布鲁菌、嗜肺军团菌、伤寒沙门菌、
衣原体等）能抵抗杀伤作用，在吞噬细胞中
1mg纯化的A型肉毒梭菌毒素可杀 死2000万只小白鼠，1mg纯化的破 伤风菌毒素可杀死100万只小白鼠， 是已知生物毒和化学毒中最强的一类。
破伤风菌毒素兴奋运动中枢导致骨 骼肌强直性痉挛
③ 良好的抗原性；可刺激机体· 产 生较高的特异性抗体，即抗毒素； －－－－破抗 ④ 主要是某些G＋菌及部分G－产 生。
阻断上下神经元间正常 抑制性神经冲动传递
肉毒梭菌
肉毒毒素
肉毒中毒
抑制胆碱能运动 神经释放乙酰胆碱
肌肉松弛麻痹
细 白喉杆菌 胞 毒 素
白喉毒素
白喉
抑制细胞蛋白质合成
肾上腺出血心肌 损伤、外周神经 麻痹
常见外毒素
类 型 细菌 外毒素 疾病 作用机制 症状和体征
霍乱弧菌
肠毒素 霍乱
激活肠粘膜腺苷环化 小肠上皮细胞内水 酶,增高细胞内 cAMP 分和Na+大量丢失、 水平 腹泻、呕吐 不耐热肠毒素同霍乱 同霍乱肠毒素 肠毒素, 耐热肠毒素 使细胞内cGMP增高
强，能使机体产生抗毒素 可脱毒成为类毒素 皮内试验、中和试验 及动物试验
抗 原 性 检测方法
• 感染病与传染病
• 由病原生物（微生物及寄生虫）感染人体 后引起的疾病。
所有的传染病都是感染病
第二节 病原微生物与感染病
• 微生物传播途径
• • • • • • 呼吸道感染：空气与飞沫 消化道感染：污染水源、食物、器具等。 皮肤粘膜创伤感染：创伤、动物咬伤、烧伤等 接触传播：性接触、手-眼-手接触、间接接触 虫媒传播： 多途径传播：如炭疽病、结核病、SASS等
（一）、感染来源
第二节 病原微生物与感染病 • 感染的类型
• 带菌状态 • 隐性感染 • 显性感染： 局部感染 全身感染： 菌血症、败血症、毒血症、脓毒血症、内毒 素血症
（三）、感染类型 。 1、隐性传染： 入侵的病原毒力较弱，数量不多， 且动物体有具有一定的抵抗力， 侵入的病原只能进行有限的繁 殖，损害较轻，不出现或只出 现轻微的临床症状。
3、微生物屏障 皮肤粘膜表面的正常菌群构成 菌膜屏障，可与病原菌竞争粘附部
位和营养物质，产生抗菌物质，抑
制外籍菌的定植，成为宿主抵御外
籍菌感染最重要的防御系统之一。
4、吞噬细胞 这是非特异性免疫中最有效的 防御部分。
当致病菌侵入皮肤或粘膜到达体 内组织后，中性粒细胞首先从毛细血 管中迅速逸出，聚集到致病菌所在部 位。
局部感染
败血症: 菌入血繁殖致机体损伤中毒 脓毒血症: 化脓性细菌引起败血症并
致脏器化脓
（四）、带菌状态 。 病原菌除了在人体中生长繁殖导致 寄主发病外，还可以向机体外不断地排 泄。在局部传染时由于病灶崩溃，随同 分泌物或脓汁流出；
细菌的致病性与感染
病原菌的致病机理是一个多因素的 过程。这一过程依赖于 屏障结构：皮肤病粘膜屏障、血脑屏障、胎盘屏障
吞噬细胞的吞噬
机体的免疫状态
透明质酸酶
免疫应答 （T、B）
侵袭性酶类
菌体表面结构
血浆凝固酶 荚膜 菌毛
致 病
侵袭力
毒力 侵入数量
机 病原菌 理 的致病 因素
毒素
外毒素 内毒素
感染的途径
二、毒素
毒素是细菌在生命活动过程中产生的、 对动物机体具有毒性作用的特殊物质,可 大大增强微生物的毒害作用,这种毒性物 质就叫做毒素。 内毒素 毒素 外毒素
(1)外毒素（Exotoxin） 是微生物在生命活动过程中产生并释 放或分泌到周围环境中的毒素。 ① 蛋白质，因而具有蛋白质的理化特 性，易被热，酸，碱重金属等破坏； ② 毒性很强，产生的症状有高度特异 性,具选择性毒害；
菌毛
病原菌 的致病 因素
侵入数量
毒素
外毒素 内毒素
感染的途径
（侵入门户）
病原菌致病性
1、细菌的毒力 2、细菌侵入的门户 3、细菌侵入的数量
侵袭力: 是指病原性细菌 突破机体的防卫屏障，在 体内生长、繁殖、扩散的 能力。
包括：侵袭性酶和菌体表 面结构
1） 侵袭性酶 属胞外酶, 本身无毒性作用,但可 破坏机体内的一些组织结构,从而 在感染过程中协助病原菌在侵入 机体后抗吞噬或扩散。
（2）内毒素（Endotoxin）
① 是一种“多糖-磷脂-蛋白质“的复 合物，主要成分为脂多糖(LPS)，主 要毒性成分为类脂A； ② 对热具有相当的抵抗力； ③ 毒性比外毒素弱，产生的症状没有 特异性；一般小白鼠致死量约为 200～400g。
（2）内毒素（Endotoxin）
④ 抗原性弱；抗原性弱，只能刺激机 体产生微量的抗毒素； ⑤ G－菌及衣原体、立克次体、螺旋 体等产生 ⑥ 经甲醛处理后也能降低毒性，但不 能称为类毒素。 内毒素主要表现为 ：发热、白细胞反 应、内毒素血症与休克、DIC
2、显性传染 入侵的病原毒力强,数量多,且动 物体的抵抗力不能有效地限制 病原繁殖和损害，出现比较严
一般显性传染主要有下列类型： 。 （1）．外源性传染和内源性传染 外源性传染：是指外界病原菌侵入 动物机体引起的传染，大多数传 染病属于此类。 内源性传染：是由寄生在动物体内 的条件性病原菌在机体抵抗力下 降时引起的传染。
产肠毒素大肠杆 肠毒素 腹泻 肠菌 毒 素
产气荚膜梭菌
肠毒素 食物中毒 同霍乱肠毒素
呕吐、腹泻
金黄色葡萄球菌 肠毒素 食物中毒 作用于呕吐中枢
呕吐为主、腹泻
（2）内毒素
这是一类由革兰氏阴性菌在正常 代谢过程中产生，在细菌生活状态 下不释放或不分泌到外界环境中去， 只有菌体细胞自溶、死亡崩解，或 人工方法(超声波处理、反复冻融、 研磨等)破坏其细胞的完整性时， 才释放出来的毒素。
内毒素
G+ 及 G－ 菌
外 毒 素
胞浆内合成分泌至胞外， 细菌溶溃后释放 蛋白质
稳 定 性
毒性作用
160℃，2-4小时破坏 较弱 各菌的毒性效应大致相同 引起发热，白细胞增多， 微循环障碍休克，DIC等
弱，能使机体产生保护性抗体 尚未制成类内毒素 鲎血试验及热原试验
60-80℃，30分钟破坏 较强 对组织器官有选择性毒害效应引 起特殊临表现
透明质酸酶 水 解 溶纤维蛋白酶 溶 解 血浆凝固酶 凝 固 胶原酶
透明质酸
纤维蛋白
血浆
是一种蛋白 分解酶
上皮细胞
透明质酸
透明质酸酶
志贺菌能产生侵袭素，侵入上皮 细胞，并向邻近扩散，产生内毒素， 破坏肠黏膜上皮，造成黏膜下层炎症， 并有毛细血管血栓形成，以致坏死、 脱落、形成溃疡，出现黏液脓血便。
⑤ 类毒素：外毒素经0.3－0.4％ 的甲醛37℃3－7天处理后，其毒 性即可丧失，但仍保持其抗原性， 这种丧失了毒性而仍具有抗原的外 毒素，称为类毒素。 抗毒素和类毒素可预防和治疗外毒 素中毒症；
常见外毒素
类 细菌 型 神 破伤风梭 经 菌 毒 素 外毒素 疾病 作用机制 症状和体征 痉挛毒素 破伤风 骨骼肌强直
通常，致病菌被吞噬消灭。少数 未被吞噬的病 原菌可由淋巴 结内的吞噬细 胞吞噬和杀灭。
但是：人为什么 还会感染细菌、 病毒，还会生病 ？？？
模式识别受体—病原体相关分子模式结构
病原菌的致病机理是一个多因素的 过程。这一过程依赖于
透明质酸酶
机体的免疫状态
侵袭性酶类
血浆凝固酶 荚膜
侵袭力
毒力
菌体表面结构
霍乱弧菌借助鞭毛的运动，穿透小肠黏液层， 依靠菌毛等黏附于黏膜上皮细胞表面，在此生长繁殖， 产生霍乱肠毒素，引起小肠黏膜上皮细胞内水和电解 质丢失，导致严重的上吐下泻（霍乱）。
百日咳鲍特菌依靠菌毛和丝状血 凝素等黏附定居于气管和支气管上皮 细胞表面，并快速繁殖，产生百日咳 外毒素等，刺激呼吸道上皮细胞引起 咳嗽，导致外周支气管炎和间质性肺 炎。 幽门螺杆菌借助鞭毛运动，穿越 胃黏液层，并通过黏附素黏附于胃黏 膜上皮细胞表面，产生氨、黏多糖酶、 空泡毒素等，造成上皮细胞的损伤， 导致胃炎和消化性溃疡的发生。
1、物理屏障
●
皮肤与粘膜屏障
血脑屏障：主要借助脑毛 细血管内皮细胞层的紧密连接和微 弱的吞饮作用，阻挡细菌及其毒性 产物从血流进入脑组织或脑脊液， 保护中枢神经系统。
●
胎盘屏障：由母体子宫内膜 的基蜕膜和胎儿绒毛膜组成，能阻 止母体血液中的病原体及其有害产 物进入胎儿体内。
●
2、化学屏障
皮肤和粘膜 分泌多种杀菌物 质，如胃酸、胆 汁、脂肪酸、溶 菌酶、补体、防 御素等。
（侵入门户）
免疫过程 第
第 一 道 防 线 二 道 防 线
第一道防线
第二道防线
第三道防线
第 三 道 防 线
非特异免疫
特异性免疫
宿主的免疫防御机制
1、人体天然免疫系统
主要由物理、化学、微生物屏 障和某些免疫细胞、免疫分子等组 成（“第一道防线”），可阻止病 原菌侵入体内，或在病原菌在体内 生长繁殖和造成感染之前将其破坏， 抵御大多数病原菌的感染。
内毒素的生物学活性、毒害作用
(A)热源性(pyrogenecity) (B)白细胞数目改变
(C)内毒素血症(endotoxemia)和休克
(D)弥漫性血管内凝血 disseminated intravascular coagulation, DIC
（3）内毒素与外毒素的区别要点
要点
来 源 G－ 菌 胞壁成分，裂解后释放 脂多糖 存在部位 化学性质
生存和繁殖。
A群链球菌M蛋白 伤寒沙门菌Vi抗原 大肠埃希菌K抗原
具有抗吞噬功能
淋病奈瑟菌菌毛
金黄色葡萄球菌凝固酶能使血浆 中的液态纤维蛋白原变成固态的纤维蛋 白，沉积于菌体表面，阻碍宿主吞噬细 胞的吞噬。
不 吞 噬
不 完 全 吞 噬
荚膜和微荚膜-----抗吞噬和定居 有抗吞噬、抗体液中杀菌物质的作用， 使病原菌能留在宿主体内迅速繁殖，产 生病变。 所以有荚膜的细菌的毒力比该种细菌失 去荚膜时的毒力明显增强。 此外,还有一些其他结构与此有关,如大 肠杆菌的K抗原和沙门菌的Vi抗原,不 仅抗吞噬,且具抗抗体,抗补体。
（3）．局部传染和全身传染 。 局部传染：是指动物机体的免疫防御功 能较强，侵入的病原微生物毒力较弱或 数量较少，病原体被限定在一定部位生 长繁殖并发生病理变化的过程。 全身传染：倘若局部传染未能被机体防 御系统有效控制，病原微生物向全身扩 散并造成相应组织器官的病理损伤，则 为全身传染。
局限于一定部位生长繁殖和毒害 动物机体 毒血症: 菌不入血,毒素入血致病—全 全身感染 身中毒 菌血症: 菌入血不繁殖
血浆凝固酶
2、菌体表面结构 1）菌毛等粘附结构
→
细菌感染首先黏附于宿主上皮组织
菌毛
E. coli with fimbriae
细菌黏附至宿 主细胞可由黏 附素介导。 革兰阴性菌： 普通菌毛 革兰阳性菌： 毛发样突出物
Βιβλιοθήκη Baidu
→
细菌黏附素与宿主上皮细胞受体的 相互作用具有高度特异性，决定了细菌 感染的组织特异性。 → 细菌粘附于宿主细胞后，在组织表面繁 殖、产生毒素一起疾病。
肺炎支原体借助一种特殊的 顶端结构，黏附于呼吸道黏膜上 皮细胞表面，靠吸取宿主细胞的 养料进行生长繁殖，释放有毒代 谢产物，引起支气管上皮细胞肿 胀、坏死、脱落等，导致原发性 非典型肺炎。
2）荚膜
有的细菌（如结核分枝杆菌、 布鲁菌等）被吞噬细胞吞噬后不被 杀死，随着吞噬细胞转移至淋巴结 和血液中，很快扩散至宿主全身。