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细菌的感染与免疫

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细菌 感染 免疫
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细菌的感染与免疫 Bacterial Infection and Immunity Robert Koch in his laboratory The recognition of microbial role in disease Robert Koch 1843 1910 In 1905 Koch won the Nobel Prize for Physiology or Medicine For his investigation and discoveries in relation to tuberculosis Koch s demonstration of special organisms cause special diseases Koch s postulates l l I Isolatedsolated diseased not healthy diseased not healthy peoplepeople l l GGrowthrowth pure culturepure culture l l I Inducenduce disease disease suspected pathogensuspected pathogen l l R Re isolated e isolated The same organism as The same organism as beforebefore Distribution of microorganisms Air Soil Water Animals Human body few many most 非致病菌或非病原 菌 nonpathogen 致病菌或病原菌 pathogen 条件致病菌 Opportunistic pathogens 细菌的感染 bacterial infection 细菌侵入宿主机体后 进行生长繁殖 释放毒性物质等引起不同程度的病 理过程 I 正常菌群 Normal Flora 正常人的体表和同外界相 通的口腔 鼻咽腔 肠 道 泌尿生殖道等腔道 中都寄居着不同种类和 数量的微生物 当人体 免疫功能正常时 这些 微生物对宿主无害 有 些对人还有利 是为正 常微生物群 通称正常 菌群 第一节 正常菌群与条件致病菌 F nucleatum is part of the normal flora of the oral cavity electron microscope 梭杆菌 肠道的正常菌群 健康青年 粪便涂片 健 康 中 年 粪 便 涂 片 正常菌群生理学意义 1 生物拮抗 作屏障 2 营养作用 产营养 3 免疫作用 有免疫 4 抗衰老作用 除废物 有些细菌在正常情况下并不致病 在某些条件改变 的特殊情况下可以致病 致病条件 寄居部位的改变 免疫功能低下 菌群失调 dysbacteriosis II 条件致病菌Opportunistic pathogens conditioned E coli which normally resides in the gastrointestinal tract It is the common cause of urinary tract infections 菌群失调 菌群比例失调 指宿主体内各菌种间的比例 发生较大幅度变化而超出正常范围的状态 特别 是原籍菌的数量和密度下降 外籍菌和环境菌的 数量和密度升高 二重感染 在抗菌药物治疗过程中 造成体内菌群失调而产生新的感染 由于菌群失调引起的疾病 主要诱因为抗生素的滥用 主要原因为正常菌群的组成和数量明显改变 菌群失调症 第二节 细菌的致病机制 致病性 细菌能引起感 染的能力称为致病性 pathogenicity 或 病原性 质 毒力 致病菌的致病性 强弱程度称为毒力 virulence 即致病 性的强度 量 细菌的致病机制 侵入并定植于某一组织 适应宿主生化环境进行增殖 侵袭力 抵抗或逃避机体的防御机制 毒力 释放毒素或诱发超敏反应引起机体组织损伤 侵入机体的菌量 侵入部位 宿主免疫力的强弱 一 细菌的毒力物质 侵袭力 毒素 物质基础 A 侵袭力 invasiveness 致病菌能突破宿主皮肤 粘膜生理屏障 进入机 体并在体内定植 繁殖和扩散的能力 荚膜 抗吞噬和阻挠杀菌物质的作用 粘附素 粘附于粘膜上皮细胞上 避免被清除 侵袭性物质 有利细菌侵入上皮细胞 有利细菌在组织中扩散 Adhesion and invasion of entero pathogenic bacteria into human epithelial cells Dersch Kaulbars zel RKI 2004 Model for uptake of Neisseriae by epithelial cell 外毒素 Exotoxins 内毒素 Endotoxins B 毒素 外毒素 多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁 殖过程中释放到菌体外 外毒素化学成分为蛋白质 易被蛋白酶分解 破坏 多数不耐热 毒性作用强 良好的抗原性 对机体的组织器官具有选择作用 A B toxins ActiveActive BindingBinding A A Cell surfaceCell surface B B A 活性亚单位 B 结合亚单位 可提纯制疫苗 类毒素 toxoid 外毒素可被甲醛液 处理脱毒 但仍保 留免疫原性 形成 类毒素 神经毒素 Neurotoxin 通过抑制神经元释放神经递 质 引起神经传导功能异常 引起神经持续兴奋或神 经麻痹 细胞毒素 Cytotoxin 通过作用靶细胞的某种酶或细 胞器引起细胞功能异常而死亡 引起相应组织器官炎 症或坏死 肠毒素 Enterotoxin 可引起胃肠道各种炎症 呕吐 腹泻等局部或全身症状 外毒素种类 神经毒素 肉毒毒素 1mg肉毒毒素纯品能杀死2亿 只小鼠 对人的最低致死量为0 1ug 毒性比KCN大1万倍 细胞毒素 白喉毒素 肠毒素 霍乱肠毒素 内毒素 Endotoxin 革兰阴性菌细胞壁的脂多糖 LPS 菌体死亡崩解时 游离出来 耐热 抗原性弱 脂质A是内毒素的主要毒性 成分 不同G 的细菌的脂质A结构 虽有差异 但基本相似 引 起的毒性作用也基本相似 发热反应 白细胞反应 内毒素血症与 内毒素休克 DIC 发热反应 外毒素与内毒素的主要区别 区别要点外毒素内毒素 来源 革兰阳性菌与部分革兰 阴性菌 革兰阴性菌 存在部分从活菌分泌出 少数菌 崩解后释放 细胞壁组分 菌裂解后释放 化学成分蛋白质脂多糖 稳定性60 80 30min被破坏160 2 4h才被破坏 毒性作用 强 对组织器官有选择 性毒害效应 引起特殊 临床表现 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 抗原性 强 刺激机体产生抗毒 素 甲醛液处理脱毒形 成类毒素 弱 刺激机体产生的中和抗体 作用弱 甲醛处理不形成类毒 素 二 细菌入侵的数量二 细菌入侵的数量 与细菌的毒力成反比例 毒力越强 引起感染所需的菌量越小 毒力越弱 引起感染所需的菌量越大 三 细菌入侵的部位三 细菌入侵的部位 各种致病菌有其特定的侵入部位 与致病菌需要特定的生长繁殖微环境有关 Balance between Infection and Immunity Bolus of infection x virulence immunity Disease 第三节 抗细菌免疫机制 天然免疫 屏障结构 吞噬细胞 化学屏障 皮肤与粘膜 血脑屏障 胎盘屏障 补体 溶菌酶 防御素 获得性免疫 胞外菌感染的免疫 胞内菌感染的免疫 物理屏障 微生物屏障 胞外菌和胞内菌 胞外菌寄居在宿主细胞外的组织间隙和血液 淋巴 液 组织液等体液中 葡萄球菌 链球菌 志贺菌 霍乱弧菌 破伤风梭菌等 胞内菌 兼性 facultative 和专性 obligate 专性胞内菌 立克次体 衣原体 兼性胞内菌 结核分枝杆菌 麻风分枝杆菌 伤寒沙门菌 布鲁 菌 嗜肺军团菌 产单核细胞李氏菌 胞外菌感染的免疫 致病机制 产生毒性物质 引起炎症反应 免疫 中性粒细胞吞噬 杀灭 产生抗体 IgG抗体调理细菌促进吞噬 抗体中和细菌外毒素 抗毒素 激活补体经典途径 SIgA阻挡致病菌定植 胞内菌感染的免疫 细胞内寄生 低毒性 疾病过程缓慢 肉芽肿病变特征 n致病机制 慢性病理性免疫损伤 胞内菌感染 胞内菌逃避吞噬细胞杀菌作用机制 逃避活性氧中介物活性氮中介物的杀伤作用 抑制溶酶体的杀菌作用 抑制巨噬细胞活化信号的细胞转导 诱导溶酶体的溶解 产生热休克蛋白 保护菌体蛋白 入侵巨噬细胞以外的组织细胞 逃避巨噬细胞内的杀 菌机制 胞内菌感染的免疫 胞内菌感染的免疫 T细胞为主的细胞免疫 CD4Th1细胞 产生细胞因子 活化巨噬细胞 CTL 引起迟发型超敏 反应 CD8CTL 穿孔素 粒酶破坏感染细胞 感染类型常见微生物主要免疫类型 胞外菌感染葡萄球菌 链球菌等 体液免疫为主 抗体协同吞噬细胞杀灭清除 细菌 胞内菌感染结核杆菌 麻风杆菌等 细胞免疫为主 主要是产生多种细胞因子来 发挥作用 外毒素感染白喉杆菌 破伤风杆菌等 体液免疫为主 特异性抗毒素与毒素产生 中和作用 第四节 感染的发生与发展 外源性感染 exogenous infection 来源于宿主体外 病人 带菌者 携带有某些致病菌的健康人 传染病恢复期 仍排菌者 重要传染源 病畜和带菌动物 人畜共患病 内源性感染 endogenous infection 来源于宿主体内 或体表 大多为正常菌群 少数为致病菌 感染的来源 传播方式与途径 呼吸道感染 消化道感染 创伤感染 接触感染 节肢动物叮咬感染 多途径感染 感染的类型 结局 v不感染 v隐性感染inapparent infection subclinical infection v潜伏感染latent infection v显性感染apparent infection v带菌状态carrier state 急性感染 慢性感染 局部感染 全身感染 毒血症 内毒素血症 菌血症 败血症 脓毒血症 不感染 隐性感染inapparent infection 当宿主体的抗感染免 疫力较强 或侵入的病菌数量不多 毒力较弱 感染 后对机体损害较轻 不出现或出现不明显的临床症状 或称亚临床感染 特点 机体获得足够的特异免疫力 传染源 潜伏感染latent infection 当宿主体与致病菌在相互作 用过程中暂时处于平衡状态时 病菌潜伏在病灶内或 某些特殊组织中 一般不出现在血液 分泌物或排泄 物中 一旦机体免疫力下降 则潜伏的致病菌大量繁 殖 使病复发 结核分枝杆菌 显性感染apparent infection 传染病 宿主细胞受到不同程度的损害 生理功能发生改 变 并出现一系列的临床症状和体征 1 急性感染 acute infection 2 慢性感染 chronic infection 1 局部感染 local infection 2 全身感染 generalized infection systemic infection 6个月病程者 称为慢性患者 毒血症 toxemia 致病菌侵入宿主体后 只在机体局部生长繁殖 病菌不进入血循环 但其产生的外毒素入血 外毒素经血到达易感的组织和细胞 引起特 殊的毒性症状 例如白喉 破伤风等 内毒素血症 endotoxemia 革兰阴性菌侵入血流 并在其中大量繁殖 崩解 后释放出大量内毒素 也可由病灶内大量革兰 阴性菌死亡 释放的内毒素入血所致 菌血症 bacteremia 致病菌由局部侵入血 流 但未在血流中生长繁殖 只是短暂的一过 性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖 而致病 例如伤寒早期 败血症 septicemia 致病菌侵入血流后 在其中大量繁殖并产生毒性产物 引起全身性 中毒症状 鼠疫耶氏菌 炭疽芽胞杆菌等 带菌状态 有时致病菌在显性或隐性感染后 并未立即消失 在体内继续留存一定时间 与机体免疫力处于相对平衡状态 宿主 带菌者 carrier 重要的传染源 脓毒血症 pyemia 化脓性病菌侵入血流后 在 其中大量繁殖 并通过血流扩散至宿主体的其他组织 或器官 产生新的化脓性病灶 例如金黄色葡萄球菌 的脓毒血症 常导致多发性肝脓肿 皮下脓肿和肾脓 肿等 zy2007 1 072 在肠道的正常菌群中 对人有益无害 的生理性菌群 A 大肠埃希菌 B 变形杆菌 C 乳杆菌 D 大肠杆菌 E 肠链球菌 答案 C zy2006 1 070 引起菌群失调症的原因是 A 正常菌群的遗传特性明显改变 B 正常菌群的耐药性明显改变 C 正常菌群的增殖方式明显改变 D 正常菌群的组成和数量明显改变 E 大量使用生态制剂 答案 D zy2008 1 060引起菌群失调症 是因明显改 变了正常菌群的 A 营养条件 B 遗传特性 C 耐药性 D 组成和数量 E 增殖方式 zy2008 1 060答案 D zy1999 1 103 与细菌侵袭力无关的致病 因素是 A 外毒素 B 荚膜 C 磷壁酸 D 血浆凝固酶 E 透明质酸酶 答案 A zy2003 1 204 关于病菌致病因素的描述 错误的是 A 病菌有黏附因子 B 病菌有荚膜 微荚膜 C 与病菌的胞外酶有关 D 与病菌的内 外毒素有关 E 与病菌侵入的数量并无密切关系 答案 E zy2008 1 061关于细菌外毒素的叙述错误 的是 A 多由革兰阳性菌产生 B 化学成分是蛋白质 C 耐热 不能经高压蒸汽灭菌法破灭 D 经甲醛处理可制备成类毒素 E 可刺激机体产生抗毒素 zy2008 1 061答案 C zy2007 1 067 关于细菌内毒素性质的叙 述 错误的是 A 化学成分是蛋白质 B 大多由革兰氏阴性菌产生 C 遇热稳定 D 不能经过甲醛处理编程类毒素 E 是细菌的细胞壁成分 答案 A XL2007 1 047 与内毒素有关的细菌结构 是 A 外膜 B 核膜 C 线粒体膜 D 荚膜 E 细胞膜 答案 zy2006 1 068 关于细菌内毒素的描述 不正 确的是 A 由革兰阴性菌裂解产生 B 化学成分为脂多糖 C 毒性较弱且不具特异性 D 耐热 160 2 4小时才被破坏 E 抗原性强 经甲醛处理可制成类毒素 答案 E zy2004 1 067 内毒素的主要成分是 A 肽聚糖 B 蛋白质 C 脂蛋白 D 核酸 E 脂多糖 答案 E zy2003 1 180 细菌内毒素的特征是 A 只有革兰阴性细菌产生 B 少数革兰阳性细菌产生 C 细菌在生活状态下释放 D 抗原性强 E 不耐热 答案 A
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