细菌第四章

（四）、在体内扩散
透明质酸酶：或称扩散因子，可溶解机体结缔组织中的透明质酸， 使结缔组织疏松，通透性增加。如化脓性链球菌具有透明质酸酶， 可使病细菌在组织中扩散，易造成全身性感染。
二、毒 素
细菌所产生的毒素，按其来源、性质、作用等 的不同可分为：Байду номын сангаас
外毒素 内毒素
大多数情况下，外毒素简称毒素 。
分泌蛋白酶降解免疫球蛋白。
如：嗜血杆菌等可以分泌IgA蛋白酶，破坏粘膜表面的IgA 。
通过LPS( 脂多糖)、OMP(外膜蛋白)、荚膜、S层等的 作用，逃避补体，抑制抗体产生。
补体可与抗原抗体复合物结合。有时抗原与抗体结合后，不能 将抗原破坏，当二者与补体结合后，抗原被破坏。
3. 内化作用
如果有毒力菌株的某个基因被损坏，则该菌株的 毒力应减弱或消除。或者若将此基因克隆到无毒 菌株内，可使其获得毒力。
将细菌接种动物时，这个基因应在感染的过程中 表达 。
被接种动物的体内，能检测到这个基因产物的抗 体（此抗体由宿主产生），或产生免疫保护 。
二、细菌毒力的测定
在疫苗研制、血清效价的测定、药物筛选等工作中，都必须知 道细菌的毒力。细菌毒力的表示方法很多，最常用的有：
III型分泌系统通常由30-40kb大小的基因编码，以毒 力岛的形式存在于细菌的染色体或大质粒上。与基因 组的其他部分相比，GC含量较低。
最有代表性的是细胞外基质。其成员有：Ⅰ型、4型胶原蛋 白；层粘连蛋白；纤粘蛋白等。如：金黄色葡萄球菌的黏附素原 结合蛋白受体是胶原蛋白。
（二）、干扰或逃避机体的防御机制
抗吞噬作用 抗体液免疫机制 内化作用
1. 抗吞噬作用
1. 抗吞噬作用
巨噬细胞的吞噬过程
1. 抗吞噬作用
不与吞噬细胞接触
指某些细菌黏附于细胞表面后，能进入吞噬或非吞噬细胞内部 的过程。
细菌可以通过这种内化作用，移位进入深层组织、或进入血液循 环，从而使细菌感染从原发病灶扩散至全身或较远的靶器官。
鼠伤寒沙门氏菌的内化过程
（三）、在体内增值
细菌在动物机体内的增殖是感染的核心问题， 增殖的速度对致病性极其重要，如果增殖快， 细菌在感染之初就能克服机体的防御机制，在 体内生存；反之，增值速度慢，易被机体消除。
①G-菌的菌毛。（如：IV型菌毛） ②G+的脂磷壁酸（LTA） ③某些细菌的外膜蛋白（OMP）。如：链球菌的M蛋白。
黏附素的特性：
①无宿主特异性及组织嗜性的黏附素。 如：F1（I型菌毛）能与细胞表面的D甘露糖残基结合，无
论何种动物，何种组织细胞的甘露糖都结合。 ②有宿主特异性及组织嗜性 如大肠杆菌F4(K88)菌毛黏附于猪的小肠前段；F6 (987P)黏
G+菌细胞壁中的脂磷壁酸具有脂多糖的绝大多 数活性，但无致热功能 。
1. 内毒素的组成及作用
组成：O特异性侧链多糖、非特异性核心多糖、类脂A。
类脂A为其毒性部分，可将脂多糖LPS 固定在G-菌的 外膜上。另外，类脂A高度保守，肠杆菌科的类脂A结 构完全相同，因此，所有G-的内毒素的毒性作用都大 致相同，没有组织器官选择性。
抗原性弱
内毒素抗原性弱，注入机体后，机体可以产生抗 脂多糖的抗体，但此抗体不能中和内毒素的毒性。 而外毒素刺激机体产生的抗毒素则可中和外毒素。
不能被甲醛脱毒成类毒素
内毒素经甲醛处理，虽然毒性会有所降低，但不 会丧失，也不能被制成类毒素。
（三）内、外毒素的区别
特性
外毒素
化学性质 蛋白质
内毒素 脂多糖
产生
某些G+或G-分泌
由G-菌菌体裂解产生
耐热性 通常不耐热
极为耐热
毒性作用 特异性，为细胞毒素、肠毒素或神经毒素， 全身性，
对特定的组织活细胞发挥特定作用
致发热、腹泻、呕吐
毒性程度 高，往往致死
弱，很少致死
致热性 对宿主不致热 免疫原性 强，刺激机体产生中和抗体
常致宿主发热 较弱，免疫应答不足以中和毒性
（一）、外毒素
某些细菌在其生长繁殖的过程中所产生的、对宿主细 胞有毒性作用的、可溶性蛋白质。
（一）、外毒素
大多数外毒素是产生于内，分泌于外，故称外毒素。 但也有少数外毒素存在菌体细胞的周质间隙，只有在 菌体裂解时才释放到胞外。
能产生外毒素的细菌为：
G+：破伤风、炭疽、肉毒、产气荚膜、溶血 性链
球菌、金黄色葡萄球菌等。
G-：大肠、霍乱弧菌、铜绿假单胞、气单胞、多杀
性巴氏杆菌等。
1. 外毒素的特性
外毒素具有菌种特异性
如：破伤风梭菌产生破伤风毒素，霍乱弧菌产生霍乱毒素，炭疽杆菌产 生炭疽毒素 。
外毒素毒性作用极强
如1mg纯肉毒毒素可杀死2000万只小鼠；破伤风毒素对小鼠的致死剂量 是马钱子碱的106 倍
2.柯赫法则的不足之处：
健康带菌，隐性感染不能确定。 无法体外人工培养的细菌，不易确定 。 对找不到易感动物的细菌不适用，但兽
医不存在此条 。 此法则只强调病原微生物这一方面，而
忽略了病原与宿主之间的相互作用。
3.基因水平的柯赫法则：
能在致病菌株中检出某些基因或其产物，而无毒 力菌株中无 。
耐热性方面
大多数外毒素不耐热，一般60℃-80℃经10-80min即可失去活性（毒 性），但也有例外，金黄色葡萄球菌的肠毒素及大肠杆菌的耐热性肠毒 素（ST），能耐受100℃ 30min。
具有蛋白质的共性(理化特性)
外毒素的化学成分为蛋白质，易被热、酸、蛋白水解酶灭活。
2. 外毒素的组成
大多数外毒素由A、B两种亚单位组成。 A亚单位为毒素的活性中心，决定毒素的活性效应。 B亚单位为毒素的结合单位，能使毒性分子特异的结合
类毒素 能产生，用甲醛处理
不能产生
三、III型分泌系统
细菌的分泌系统是近年来才发现的，其中的III型分 泌系统与病原菌毒力因子的分泌有关。
病原菌接触宿主细胞时，其III型分泌系统启动，分泌 出与细菌毒力有关的多种蛋白质，与相应的伴侣蛋白 结合，从细菌的胞浆直接进入宿主的胞浆，发挥毒性 作用。
（一）、 定 殖
是细菌感染的第一步，而定殖的前提是：需要细菌黏附在 宿主细胞的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处以免被肠蠕 动、粘液分泌及呼吸道纤毛运动等作用所清除。
这种黏附对于细菌方面而言，是靠细菌的黏附素来实现 对于宿主方面而言，宿主的细胞为细菌黏附提供了黏附素 的受体 。
1. 细菌黏附素
指具有黏附作用的细菌结构成分。主要有：菌毛黏附素和非菌毛 黏附素。
如：通过外毒素破坏细胞的骨架以抑制吞噬细胞的作用。如链球菌溶血 素等，溶血毒素可以破坏红细胞骨架。
抑制吞噬细胞的摄取
如：荚膜、菌毛、和链球菌的M蛋白均具有抵抗吞噬的作用。
在吞噬细胞内生存，即吞噬后不被消化
如：沙门氏菌的某些成分可抑制溶酶体与吞噬小体的融合； 李氏杆菌被吞噬后，很快从吞噬小体中逸出，直接进入细胞质。 金黄色葡萄球菌则产生大量的H2O2酶，能中和吞噬细胞中的氧自由基。
杀死或损伤吞噬细胞
细菌通过分泌外毒素或蛋白酶：破坏吞噬细胞的细胞膜或诱导细胞凋亡 或直接杀死吞噬细胞。
2. 抗体液免疫机制
体液免疫主要由抗体介导
2. 抗体液免疫机制
抗体的作用
抗原抗体结合，可抑制抗原的致病性。
2. 抗体液免疫机制 抗体的作用
抗原抗体结合，有利于吞噬细胞对抗原的吞噬（因抗体上有Fc 结合位点）
2. 抗体液免疫机制 抗体的作用
与抗体结合，可抑制细菌毒素的致病性。
2. 抗体液免疫机制 抗体的作用
抗原抗体结合物，与补体结合，激活补体系统，并可增强吞噬细 胞对抗原的吞噬（因抗体上有补体结合位点）
2. 抗体液免疫机制
抗原伪装或抗原变异。
抗原伪装主要是：在细菌表面结合机体组织成分。如：金黄色葡 萄球菌通过结合型血浆凝固酶结合血纤维蛋白、或通过SPA结合 免疫球蛋白
附于猪小肠后段；二者均可引起仔猪黄痢。
2. 黏附素受体
细胞或组织表面与黏附素相互作用的成分称受体，即 能与黏附素结合的组织、细胞结构。
黏附素受体的化学成分： ①大部分是细胞表面的糖蛋白。
其中的糖残基就是菌毛直接结合的部位。如：大肠杆菌I型菌
毛，结合D型甘露糖；霍乱弧菌的4型菌毛结合岩藻糖及甘露糖； ②部分黏附素受体为蛋白质。
（四）、在体内扩散
细菌分泌的蛋白酶，即胞外酶，具有多种致病作用， 如：激活外毒素、灭活血清中补体等。
有的蛋白酶本身就是外毒素。此外，最主要的作用是： 作用于组织基质或细胞膜，增加组织细胞的通透性。 有利于细菌在体内的扩散。
常见的有：①透明质酸酶②胶原酶③神经氨酸酶④磷 脂酶⑤卵磷脂酶⑥激酶⑦凝固酶。它们亦是构成侵袭 力重要的一方面 。
不同病原菌产生的内毒素所引起的临床症状表现大致 相用，都可使机体发热、腹泻、弥散性血管内凝血、 休克等（即致病性是全身性的），严重的可引起机体 死亡。
内毒素毒性作用
(A)热源性
(B)白细胞数目改变
(C)内毒素血症和休克 (D)弥漫性血管内凝血（DIC）
2. 内毒素的特性
内毒素耐热
100℃加热1小时不被破坏，160℃经2-4h或用强碱、 强酸、强氧化剂煮沸30min可灭活。
毒力：指同一种病原微生物的不同菌株的致病 性，在程度上的差异。即致病菌的致病能力大 小或致病菌致病力的强弱程度。是细菌菌株的 特征。
一、细菌致病性的测定
1.柯赫法则：
柯赫法则是确定某种病原微生物是否具有致病性的依 据。亦为微生物学诊断程序的依据。（确定细菌是否 具有致病性最经典的法则）。
特定的病原应在患病动物体内查见，正常机体无。 此病原菌能分离培养，而获得纯种 。 此纯化菌接种敏感动物，能复制出同样的病症。 从接种动物体内能重新获得该病原的纯培养。
1. 外毒素的特性
外毒素具有良好的免疫原性
外毒素具有良好的免疫原性，可以刺激机体产生抗体，使机体具有免疫 保护，这种抗体称为“抗毒素”。（抗毒素可以阻止外毒素对机体的作 用），可用于紧急预防和治疗。 外毒素用0.3-0.4%的甲醛溶液处理，经过一段时间（28天）可以脱毒， 但仍保留其原有的抗原性，称之为“类毒素”，类毒素注入机体后，仍 能刺激机体产生抗毒素，可作为疫苗进行免疫接种。
第二节 细菌的毒力因子及分泌系统
构成细菌毒力的物质（即构成病原菌毒力的因 素），称为毒力因子，主要有：
侵袭力
毒素
一、侵袭力
指病原微生物在机体内定殖，突破机体的防御机构，内化 作用，从而获得在机体内一定部位生长繁殖和蔓延扩散的 能力 。
定殖 干扰或逃避机体的防御机制 在体内增值 在体内扩散
第四章 细菌的感染与致病机理
感染：指病原微生物在宿主体内持续存在或增殖。 发病：指病原微生物感染后，对宿主造成的明显的损害 。
第一节 细菌的致病性和毒力 第二节 细菌的毒力因子及分泌系统 第三节 机会致病菌 第四节 细菌毒力的增强和减弱
第一节 细菌的致病性和毒力
致病性（病原性）：是指一定种类的病原微生 物，在一定的条件下，能在特定宿主体内引起 感染的能力。
在宿主易感组织的细胞膜受体上，并协助A亚单位穿过 细胞膜。 A、B亚单位单独存在均无毒性，A亚单位必须在B亚单位 的协助下，结合至受体，释放到细胞内才能发挥作用。 B亚单位可单独与细胞膜受体结合，并阻断完整病毒结 合细胞，因此可作为良好的亚单位疫苗。
（二）、内毒素
大多数G-菌能产生内毒素，实际上它是存在于 细胞壁中的脂多糖（LPS）成分，细菌在死亡 后破裂或用人工方法裂解菌体后才释放。
具有高度的（组织）特异性
不同细菌产生的外毒素，对机体的组织器官具有一定的选择性，引起特 征性的病理过程和临床表现。
如破伤风毒素，作用于脊髓前角运动神经细胞，引起肌肉强直性痉挛； 肉毒毒素则选择性的作用于眼神经和咽神经，引起眼肌和咽肌麻痹，病 重者由于呼吸和心脏的衰竭而死亡。
但也有一些毒素具有相同的作用如：霍乱弧菌、大肠杆菌、金黄色葡萄 球菌、气单胞菌等可以产生作用相似的肠毒素。
半数致死量（LD50）
指能使接种的实验动物在感染后一定时限内死亡一半 所需的微生物量或毒素量。
半数感染量（ID50）
某些病原微生物只能感染实验动物、鸡胚、细胞，但 不引起死亡，其毒力可用ID50表示。即能使半数实验 动物发生传染所需的活菌量。测定方法与LD50类似。 不同之处是统计结果时将死亡数变为感染数。