第四章 细菌的致病性与感染



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1、第一节 细菌的致病性致病性(致病性(pathogenicity)(质) o 一定种类的病原菌在一定的条件下,能在宿主体内引起感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。染的能力称为致病性。 o 具有致病性的细菌,称为病原菌或致病菌具有致病性的细菌,称为病原菌或致病菌o 不同的病原菌有不同的致病性,引起不同的疾病不同的病原菌有不同的致病性,引起不同的疾病o 致病性是细菌种的特征之一致病性是细菌种的特征之一侵袭力 致病因素细菌的感染与致病机制 一、致病因素一、致病因素毒力(毒力(virulent) (量) o 病原菌致病力的强弱程度称毒力,是量的概病原菌致病力的强弱程度
2、称毒力,是量的概念。同一细菌的不同菌株,其毒力不一样,念。同一细菌的不同菌株,其毒力不一样,因此,因此,毒力是菌株的特征。毒力是菌株的特征。o 分类:强毒株,弱毒株,无毒株分类:强毒株,弱毒株,无毒株o 物质基础:侵袭力和毒素物质基础:侵袭力和毒素1.最小致死量(最小致死量(MLD):): 能使特定动物于感染后的一定时间内发生死亡的最小活微生物能使特定动物于感染后的一定时间内发生死亡的最小活微生物量或毒素量。量或毒素量。2.半数致死量(半数致死量(median lethal dose, LD50) 是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是指能使接种的实验动物在感染后一定时限内死
3、亡一半所需的微生物量或毒素量。微生物量或毒素量。 3.半数感染量(半数感染量(median infectious dose, ID50) 某些病原微生物只能感染实验动物、鸡胚或细胞,但不引致死亡某些病原微生物只能感染实验动物、鸡胚或细胞,但不引致死亡,可用,可用ID50来表示其毒力。来表示其毒力。 细菌毒力的表示细菌毒力的表示指病原菌指病原菌突破突破机体的某些防御屏障,在机机体的某些防御屏障,在机体内体内生长繁殖生长繁殖,蔓延蔓延扩散扩散的的能力能力。 侵袭力对机体无直接毒害作用侵袭力对机体无直接毒害作用 侵袭力由病原菌的侵袭力由病原菌的毒性酶毒性酶和和荚膜荚膜构成构成1.侵袭力侵袭力血浆凝固
4、酶:形成纤维蛋白屏障血浆凝固酶:形成纤维蛋白屏障金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌凝固酶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。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,抗吞噬。沉积于菌体表面,抗吞噬。 沉积于病灶周围,阻止病菌扩散,引起局部化脓性感染,与周围组织界线沉积于病灶周围,阻止病菌扩散,引起局部化脓性感染,与周围组织界线分明,脓汁粘稠。分明,脓汁粘稠。透明质酸酶(扩散因子):引起组织松散(透明质酸酶(扩散因子):引起组织松散(心肌梗心肌梗死、癍痕死、癍痕)链激酶(溶纤维蛋白酶原)链激酶(溶纤维蛋白酶原) :水解纤维蛋白凝块(:水解纤维蛋白凝块(脑血栓脑血栓
5、)软磷脂酶:水解组织细胞软磷脂酶:水解组织细胞胶原酶:水解胶原蛋白胶原酶:水解胶原蛋白(2)菌体表面结构n荚膜及类荚膜物质n荚膜:荚膜:具有抗吞噬和阻挠体液中杀菌物质的作用,如无荚膜的肺炎链球菌注入小鼠,小鼠不感染,而有荚膜的肺炎链球菌注入小鼠,引起小鼠死亡nEgEg:肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、产气荚膜梭菌等:肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、产气荚膜梭菌等具有荚膜,能抵抗吞噬细胞的吞噬作用。具有荚膜,能抵抗吞噬细胞的吞噬作用。n类荚膜:A群链球菌群链球菌M蛋白蛋白伤寒沙门菌伤寒沙门菌Vi抗原抗原大肠埃希菌大肠埃希菌K抗原抗原具有抗吞噬功能具有抗吞噬功能n菌毛n霍乱弧菌霍乱弧菌借助鞭毛的运动,穿透小肠
6、黏液层,借助鞭毛的运动,穿透小肠黏液层,依靠菌毛等依靠菌毛等黏附黏附于黏膜上皮细胞表面,在此生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细胞内水和电解质丢失,导致严重的上吐下泻(霍乱)。(霍乱)。 n百日咳鲍特菌百日咳鲍特菌依靠菌毛和丝状血凝素等,依靠菌毛和丝状血凝素等,黏附黏附定居于气管和支气管上皮细胞表面,并快速繁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胞引起咳嗽,导致
7、外周支气管炎和间质性肺炎(百日咳)。(百日咳)。2.毒素毒素是指细菌生长繁殖过程中合成的能损害宿主机体,使之发生病变、出现症状基至死亡的毒性物质,分外毒素和内毒素两类(1)外毒素)外毒素某些病原菌在生长繁殖过程中所产生的对宿主某些病原菌在生长繁殖过程中所产生的对宿主细胞有毒性的可溶性蛋白质。大多数外毒素细胞有毒性的可溶性蛋白质。大多数外毒素在菌体内合成后必须分泌于胞外在菌体内合成后必须分泌于胞外 。产生外毒。产生外毒素的细菌主要是素的细菌主要是G+,少数为,少数为G。化学性质:化学性质:蛋白质蛋白质产生外毒素的细菌种类:产生外毒素的细菌种类: 某些某些G+菌如破伤风菌如破伤风、白喉白喉、肉毒肉
8、毒、魏氏梭菌魏氏梭菌 少数少数G-菌如志贺氏痢疾杆菌菌如志贺氏痢疾杆菌N毒毒 霍乱弧菌霍乱弧菌肠毒素肠毒素外毒素特点:外毒素特点:外毒素是一种蛋白质。外毒素是一种蛋白质。 性质不稳定,可被蛋白酶分解,不耐热和酸碱,性质不稳定,可被蛋白酶分解,不耐热和酸碱,多数多数在在6080经经1080min即失去毒性即失去毒性 蛋白质,由两个亚单位组成A亚单位:亚单位:毒素的活性中心,决定毒素的毒性效应。毒素的活性中心,决定毒素的毒性效应。 B亚单位:亚单位:结合单位,协助结合单位,协助A亚单位。亚单位。 B亚单位可单独与细胞膜受体结合,从而阻断完整毒亚单位可单独与细胞膜受体结合,从而阻断完整毒素结合细胞。
9、刺激机体产生相应的抗体,可作为良好的素结合细胞。刺激机体产生相应的抗体,可作为良好的亚单位疫苗。亚单位疫苗。 l 类毒素(toxoid):外毒素在0.4%甲醛溶液作用下,经过一段时间可以脱毒,但仍保留原有抗原性 。用于预防接种预防接种抗毒素(antitoxin):外毒素刺激机体产生特异性的抗体,可用于紧急治疗和预防。毒性强,小剂量即可致死易感机体。毒性强,小剂量即可致死易感机体。 eg eg:1mg1mg纯化结晶的肉毒毒素,可杀死纯化结晶的肉毒毒素,可杀死2 2亿只亿只小白鼠。小白鼠。 选择性强选择性强 不同细菌产生的外毒素对人体组织器官有选不同细菌产生的外毒素对人体组织器官有选择性的毒害作用
10、,引起不同的病变和临床症状。择性的毒害作用,引起不同的病变和临床症状。对鼻咽部黏膜上皮细胞、外周神经末对鼻咽部黏膜上皮细胞、外周神经末梢、心肌等有高度亲和性,可抑制靶细胞蛋白梢、心肌等有高度亲和性,可抑制靶细胞蛋白质合成,导致白喉、外周神经麻痹和心肌炎。质合成,导致白喉、外周神经麻痹和心肌炎。 概念:概念: 存在于某些存在于某些G G- -菌细胞壁的最外层,菌细胞壁的最外层,是菌体的结构组成部脂多糖,在生活是菌体的结构组成部脂多糖,在生活状态时不释放出来,只有当菌细胞自状态时不释放出来,只有当菌细胞自溶、死亡或用人工的方法(如反复冻溶、死亡或用人工的方法(如反复冻融、加热、长时间碾磨、超声波等
11、),融、加热、长时间碾磨、超声波等),使菌体裂解后,才释放出来,故称内使菌体裂解后,才释放出来,故称内毒素。毒素。 内毒素 endotoxin脂多糖 LPS 脂多糖 LPS lipopolysacharide 菌体裂解释放 化学稳定性 不能成为类毒素 免疫原性弱内毒素的特点:内毒素的特点: 毒性低,很少致死。毒性低,很少致死。 无特异性致病作用对组织器官无选择性。无特异性致病作用对组织器官无选择性。内毒素为类脂内毒素为类脂多糖多糖蛋白质复合物,主要成蛋白质复合物,主要成分是脂多糖(简称分是脂多糖(简称LPSLPS),故为易被蛋白酶破坏),故为易被蛋白酶破坏性质稳定,耐热性强,加热性质稳定,耐热