第五章细菌的感染与致病机理详解

第五章
细菌的感染与致病机理
病原微生物 指能引起人和动植物疾病的微生物。 植物病原微生物 动物病原微生物 人兽共患病原微生物
非病原微生物 • 指病原微生物以外的其他微生物，也 称腐生性微生物。 • 此类微生物一般不致病，但少数可产 生毒素，污染食品和饲料，人畜食入 可发生食物中毒，这种微生物称腐生 性病原微生物。
与扩散有关的酶常见的有： 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
二、毒素(toxin)
• 是某些病原菌在代谢过程中所产生的 对宿主细胞有毒性的化学物质，它可 明显的增强病原菌对机体的毒害作用。 • 按其来源、性质和致病特点不同，可 分为外毒素和内毒素两大类。
黏附作用特异性及组织嗜性 某些黏附素的黏附作用无宿主特异性及 组织嗜性。 如：F1(1型菌毛) 大多数细菌的黏附素其黏附作用具有宿 主特异性及组织嗜性。 如：F4、F6、F2、F3、P菌毛
受体(receptor) 细胞或组织表面与黏附素相互作用的成 分称为受体，受体多为细胞表面糖蛋白， 其中的糖残基往往是黏附素直接结合部 位。部分黏附素的受体为蛋白质。
三、Ⅲ型分泌系统
• 是与许多G-菌的毒力因子分泌有关的系 统。在病原菌与宿主细胞接触后，这一 系统得以启动，分泌与毒力有关的多种 蛋白质，这些蛋白与相应的伴侣蛋白结 合，从细菌的细胞浆直接进入宿主细胞 浆，发挥毒性作用。 • 具有Ⅲ型分泌系统的细菌有沙门氏菌、 志贺氏菌、耶尔森菌、大肠杆菌、哈夫 尼亚菌、衣原体、铜绿假单胞菌等。
（三）内化作用(internalization)
• 指某些细菌黏附于细胞表面之后，进 入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。 • 结核杆菌、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、 耶尔森菌等胞外寄生菌的感染都离不 开内化作用，这些细菌一旦丧失进入 细胞的能力，毒力则显著下降。
内化作用对细菌的意义： • 细菌通过这种移位作用进入深层组织， 或进入血循环，细菌借以从感染的原发 病灶扩散至全身或较远的靶器官。 • 宿主细胞为进入其内的细菌提供了一个 增殖的小环境和庇护所，使细菌逃避宿 主免疫机制的杀灭。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ （二）干扰或逃避宿主的防御机制
病原菌黏附于组织细胞表面后，必 须克服机体局部的防御机制，特别 是要干扰或逃避局部的吞噬作用及 分泌抗体介导的免疫作用，才能建 立感染。
1、抗吞噬作用 细菌抗吞噬的方式： ① 不与吞噬细胞接触 ② 抑制吞噬细胞的摄取 ③ 在吞噬细胞内生存 ④ 杀死或损伤吞噬细胞
2、抗体液免疫机制 ① 抗原伪装或抗原变异 ② 分泌蛋白酶降解免疫球蛋白 ③ 通过LPS、荚膜等作用，逃避补体， 抑制抗体产生。
条件性病原微生物 • 有些微生物在正常情况下对动物不致 病，只有在一定条件下才对动物有致 病作用，此种微生物称条件性病原微 生物。
第一节 细菌的致病性和毒力
致病性(pathogenicity) 病原微生物能够引起疾病这一性质称 致病性或病原性。 致病性是病原微生物种的特征。
毒力(virulent) 是指病原微生物致病力的强弱程度。 毒力是菌株的特征。
侵袭力由以下多种因素综合构成。
（一）定殖(colonization)
也称黏附或定居，是指细菌通过其表 面的具有黏附作用的结构成分，黏附 在宿主呼吸道、消化道、泌尿生殖道 黏膜上皮细胞表面等处，是细菌感染 的第一步。此过程可避免细菌被肠道 蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动等 作用所清除。
黏附素(adhesin) 细菌具有黏附作用的结构成分称黏附素。 黏附素通常是细菌表面的一些大分子结构 成分，如G-菌的菌毛、某些菌的外膜蛋白 以及G+菌的膜磷壁酸等。
（四）在体内增殖
• 细菌在宿主体内增殖是感染的核心问 题，增殖速度对细菌的致病性极其重 要。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； 若增殖较慢，则易被机体清除。
（五）在体内扩散
• 细菌分泌的胞外酶，具有多种致病作 用，例如激活外毒素、灭活血清中的 补体等，有的酶本身就是外毒素。此 外，最主要的作用是作用于组织基质 或细胞膜，造成它们的损伤，增加其 通透性，有利于细菌在体内的扩散。
一、细菌致病性的确定
柯赫法则(Koch's postulates) ① 特殊的病原菌应在同一疾病中查见， 在健康者不存在。 ② 此病原菌能被分离培养而得到纯种。 ③ 此纯培养物接种易感动物，能导致同 样病症。 ④ 自实验感染的动物体内能重新获得该 病原菌的纯培养。
基因水平的柯赫法则 ① 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。 ② 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。或将此基因克 隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株。 ③ 将细菌接种动物时，这个基因应在感染 的过程中表达。 ④ 在接种动物检测到这个基因产物的抗体， 或产生免疫保护。
（一）外毒素(exotoxin)
• 主要由G+菌产生，一些G-菌也能产生。 • 成分为可溶性蛋白质。 • 大多数外毒素是在菌体内合成后分泌 于胞外的，但也有少数存在于菌体细 胞内，只有在菌体细胞裂解后才释放 至胞外。 • 一般将细菌的液体培养物用除菌滤器 过滤，即可得到外毒素。
1、外毒素的主要特性 ① 具有菌种特异性 ② 毒性极强 ③ 致病作用有选择性 ④ 具有良好的免疫原性 ⑤ 甲醛脱毒可成为类毒素 ⑥ 易被破坏蛋白质的因素破坏
（二）内毒素(endotoxin)
• 内毒素特指革兰氏阴性菌外膜中的脂 多糖成分，细菌在在活的时候并不释 放，只有在死亡裂解后或用人工方法 裂解菌体后才释放。
1、内毒素的组成 特异多糖 脂多糖 核心多糖 类脂A（毒性成分）
2、内毒素的主要特性 ① 毒性弱 ② 致病作用无选择性 ③ 内毒素耐热 ④ 经甲醛处理可降低毒性，但不能成 为类毒素 ⑤ 抗原性较弱
二、细菌毒力的测定
测定毒力大小常用的指标: 最小致死量（MLD） 半数致死量(LD50) 最小感染量(MID) 半数感染量(ID50)
第二节
细菌的毒力因子 及分泌系统
一、侵袭力(invasiveness)
病原菌在机体内定殖、突破机体的防 御屏障、内化进入细胞、繁殖和扩散， 这种能力称为侵袭力。