微生物课件感染与免疫

第九章传染与免疫•第一节感染的一般概念•第二节宿主的非特异性免疫•第三节宿主的特异性免疫•第四节免疫病理•第五节免疫学的实际应用第一节感染的一般概念病原微生物(Pathogenicmicroorganism)，或病原体(pathogen)：寄生于生物(包括人)机体并引起疾病的微生物感染(infection)，又称传染：机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。（感染不是疾病的同义词！）传染病：由有生命力的病原体引起的疾病，与由其它致病因素引起的疾病在本质上是有区别的。一、感染的途径和方式1.感染的途径2.感染的部位及方式二、微生物的致病性1.细菌的致病性2.病毒的致病性3.立克次体致病性4.真菌的致病性5.寄生虫的致病性三、传染后的表症一、感染的途径和方式外源性感染：来源于宿主体外的感染，主要来自病人、健康带菌(毒)者和带菌(毒)动、植物。内源性感染：当滥用抗生素导致菌群失调或某些因素致使机体免疫功能下降时，宿主体内正常菌群引起的感染。1.感染的途径：呼吸道感染、消化道感染、创伤感染、接触感染、垂直传播2.感染的部位及方式病原体侵入机体的途径：a）绝大多数病原体不能穿过完整的皮肤，而是通过机体的自然开口、皮肤表面的创伤裂口、或通过导管、静脉注入或外科切口等医源性的途径，进入机体内部。b）极少数能穿过皮肤(如血吸虫、钩虫)；c）有的能穿过粘膜(如脊髓灰质炎病毒、麻诊病毒)，然后通过血循环达到特定组织部位、造成病变；有的(如白喉杆菌)能附着在粘膜上生长繁殖形成局部病灶，产生毒素，引起各种症状。病原体侵入人体后寄生和造成病变的方式：细胞外感染细胞内感染兼性细胞内感染专性细胞内感染某些细菌、真菌、弓形体被吞噬细胞吞噬后不被杀死，反而在细胞内增殖，称为兼性细胞内感染；所有的病毒、立克次氏体、衣原体及少数细菌和原虫只能在靶细胞内增殖，它们必须存在于细胞内才能引起感染，为专性细胞内感染。二、微生物的致病性1.细菌的致病性：细菌的致病性是对特定宿主而言，能使宿主致病的为致病菌，反之为非致病菌，但二者并无绝然界限。条件致病菌(opportunisticpathogen)或机会致病菌：在一般情况下不致病，但在某些条件改变的特殊情况下可致病！病原菌致病力的强弱毒力侵袭力毒素毒力：又称致病力（pathogenicity），表示病原体致病能力的强弱。对细菌性病原体来说，毒力就是菌体对宿主表的吸附，向体内侵入，在体内定居、生长和繁殖，向周围组织的扩散蔓延，对宿主防御功能的抵抗，以及产生损害宿主的毒素等一系列能力的总和。1）侵袭力(invasiveness)：病原菌突破宿主防线，并能于宿主体内定居、繁殖、扩散的能力，称为侵袭力。吸附和侵入能力；繁殖与扩散能力；对宿主防御机能的抵抗能力（1）吸附和侵入能力：细菌通过具有粘附能力的结构如革兰氏阴性菌的菌毛粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮细胞的相应受体，于局部繁殖，积聚毒力或继续侵入机体内部。淋病奈瑟氏球菌：菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮的表面而不被尿液冲走；变异链球菌、乳杆菌：牙齿表面粘连成菌班，造成龋齿。在原处生长繁殖并引起疾病：霍乱弧菌（Vibrio）侵入细胞内生长繁殖并产生毒素，使细胞死亡，造成溃疡：痢疾志贺氏菌（Shigelladdysenteriae）通过粘膜上皮细胞或细胞间质侵入表层下部组织或血液中进一步扩散：溶血链球菌（Streptococcushaemolyticus）（2）繁殖与扩散能力：通过水解性酶类，使组织疏松、通透性增加，有利于病原菌扩散。透明质酸酶（hyaluronidase）:旧称“扩散因子”（spreadingfactor）,可水解机体结蒂组织中的透明质酸，引起组织松散、通透性增加，有利于病原体迅速扩散，因而可发展成全身性感染。Streptococcus(链球菌属)、Staphylococcus(葡萄球菌属)和Clostridium（梭菌属）的若干种可产此酶。链激酶(streptokinase)：又称血纤维蛋白溶酶（fibrinolysin）,能激活血纤维蛋白溶酶原（胞浆素原），使之变成血纤维蛋白溶酶（胞浆素），再由后者把血浆中的纤维蛋白凝块水解，从而有利于病原体在组织中的扩散。Streptococcushaemolyticus(溶血链球菌)可产此酶。在医疗实践上，细菌的链激酶已被用于治疗急性血栓栓塞性疾病，如心肌梗塞、肺栓塞以及深部静脉血栓疾病等。卵磷脂酶（lecithinase）:又称α毒素，可水解各种组织的细胞，尤其事实红细胞。如C.perfringens的毒力和蛇毒主要功能都由此酶引起。（3）对宿主防御机能的抵抗能力：a）细菌的荚膜和微荚膜具有抗吞噬和体液杀菌物质的能力，有助于病原菌于在体内存活，例如肺炎球菌的荚膜。b）致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶有抗吞噬作用；c）分泌一些活性物质如溶血素，抑制白细胞的趋化作用；d）具抵抗在吞噬细胞内被杀死的能力，能在吞噬细胞内寄生；2）毒素(toxin)细菌毒素按其来源、性质和作用的不同分为外毒素和内毒素（1）外毒素（exotoxin）：病原细菌，主要是一些革兰氏阳性菌，在生长过程中合成并分泌到胞外的毒素，如破伤风痉挛毒素、白喉毒素等；也有存于胞内当细菌溶解后才释放的如痢疾志贺菌的肠毒素。特点：通常为蛋白质，抗原性强，可选择作用于各自特定的组织器官，不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同。其毒性作用强，但毒性不稳定，对热和某些化学物质敏感。类毒素（toxoid）和抗毒素（antitoxin）：利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，用0.3-0.4%甲醛处理，使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素，常用来预防注射。也可用类毒素注射动物（如马），以制备外毒素的抗体，称为抗毒素，作治疗用。例如：破伤风梭菌的破伤风痉挛毒素(tetanospamin)和破伤风溶血毒素(tetanolysin)。破伤风痉挛毒素对中枢神经系统有高度亲和力，与其细胞表面神经节苷脂结合，进入细胞后通过轻链毒性封闭抑制性突触的介质释放，导致伸肌，屈肌同时强烈收缩、肌肉强直痉挛。破伤风痉挛毒素的毒性仅次于肉毒毒素，当其含量尚不能引起免疫时即足以致病，而毒素与神经突触的结合是不可逆的，一般治疗无（2）内毒素（endotoxin）革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖(LPS)，于菌体裂解时释放，作用于白细胞、血小板、补体系统、凝血系统等多种细胞和体液系统，引起发热、白细胞增多、血压下降及微循环障碍，有多方面复杂作用，但相对毒性较弱。各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官特异性。外毒素与内毒素的比较：项目外毒素内毒素产生菌革兰氏阳性菌为主革兰氏阴性菌化学成分蛋白质脂多糖（LPS）释放时间一般随时分泌不同病原菌内毒素作用基本相同制病特异性不同外毒素各不相同弱毒性强*不完全抗原抗原性弱抗原性完全抗原，抗原性强不能制成类毒素能耐热性强热稳定比差*1mg肉毒毒素纯品可杀死2亿（2000万）只小鼠或一百万只豚鼠，中毒的死亡率几近100%，但及时注射抗毒素及对症治疗可使之降低。1mg破伤风毒素可杀死100万只小鼠，1mg白喉毒素可杀死1000只豚鼠。鲎试剂法（limulusassay）即鲎变形细胞溶解物试验法（limulusamoebocytelysatetest,LALtest）鲎俗称“马蹄蟹”，是一类属于节肢动物门、螯肢亚门、肢口纲、剑尾目、科的无脊椎动物，是已有3亿年历史的“活化石”。全世界现存有3属5种，如Limuluspolyphemus(美洲鲎)和产于我国浙江以南浅海中Tachypleustridentatus(东方鲎，或中国鲎)。鲎具有开放性血管系统，每只可采血100～300mL，其血清呈蓝色，内含血蓝蛋白和外源凝集素（lectin）。鲎血中含有一种变形细胞，其裂解产物可与G细胞的内毒素（LPS和脂磷壁酸（膜磷壁酸）)等发生特异性和高灵敏度的凝胶化反应。2.病毒的致病性病毒在宿主细胞内增殖，影响宿主细胞的核酸及蛋白质代谢，其后果可分为三种类型：杀细胞感染（cytocidalinfection）；稳定状态感染（steadystateinfection）；整合感染（integratedinfection）。病毒感染的特点：活细胞中寄生基因水平感染3.真菌的致病性：(1)致病性真菌感染：一些外源性真菌感染可引起皮肤、皮下和全身性疾病。如皮肤癣菌有嗜角蛋白特性，在皮肤局部大量增殖后，通过机械刺激和代谢产物的作用引起局部的炎症和病变，即手足癣、甲癣、头癣等。(2)条件致病性真菌感染：一些内源性真菌在机体免疫力降低，如长期应用抗生素、放射治疗等情况下发生。如白念珠菌是存在于人体表及腔道中的正常菌群，当人体免疫力低下时可侵入人体许多部位，包括发生于皮肤粘膜的鹅口疮、口角糜烂、发生于内部器官的肺炎、食道炎、膀胱炎、发生于中枢神经系统的脑膜炎等。(3)真菌变态反应性疾病：有些真菌本身并不致病，但对某些具过敏倾向的个体可引起变态反应性疾病，如曲霉、青霉、镰刀菌等可引起荨麻疹、哮喘、变应性鼻炎。(4)真菌性中毒：有些真菌在粮食上生长，人及动物食后可因真菌本身或真菌产生的毒素而中毒。黄曲霉毒素、杂色霉素肝损害桔青霉素肾小球损害节菱孢菌引起的霉甘蔗中毒抽搐，昏迷直至死亡真菌中毒与一般细菌病毒感染不同，有地区性与季节性，但没有传染性，不引起流行。4.立克次氏体的致病性立克次氏体通过特异受体进入宿主细胞，已不同方式在细胞内增殖并内释放。如人类流行性斑疹伤寒的病原体普氏立克次氏体在吞噬体内通过磷脂酶A溶解吞噬膜的甘油磷脂而进入胞质，大量增殖后导致细胞破裂。释放的立克次氏体通过血流在全身各器官的小管内的细胞质增殖，能直接破坏起所寄生的血管内皮细胞引起血管炎症，起毒性产物亦可进入血循环而引起全身症状。5．寄生虫的致病性大多数寄生虫的构造和成分都很复杂。特别是寄生虫有复杂的生活周期，随着循环迂回迁移，其结构和表面成分均不断变化，或获得宿主成分作为外衣使宿主难以识别，或将表面分子释放作为“诱饵”，吸引机体的免疫系统将其作为攻击靶，而自身逃避了棉衣防御。寄生虫原虫：单细胞生物，多数于胞内寄生蠕虫：多细胞生物，种类极多，通常引起胞外慢性感染，如血吸虫三、传染后的表症病原体不同的个体相同个体的不同生理状态不同的结果病原体侵入其宿主后，二者之间的力量对比决定着传染的结局：隐性传染带菌状态显性传染隐性传染：如果宿主的免疫力很强，而病原体的毒力相对较弱，数量又较少，传染后只引起宿主的轻微伤害，且很快就将病原体彻底消灭，因而基本上不表现临床症状。带菌状态：如果病原体与宿主双方都有一定的优势，但病原体仅被限制于某一局部且无法大量繁殖，二者长期处于僵持状态，就称为带菌状态。这种长期处于带菌状态的宿主，称为带菌者，成为该传染病的传染源，十分危险。何为“伤寒玛丽”？真名：MaryMalone一个健康带菌者，被证实在美国有7个地区多达1500个伤寒患者都是她传染的。显性传染：如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量有毒产物，使宿主的细胞和组织蒙受严重损害，生理功能异常，于是就出现了一系列临床症状。按发病时间的长短急性传染：病程仅数日至数周，如流行性脑膜炎和霍乱等；多为细胞外寄生物引起！慢性传染：病程往往长达数月至数年，如结核病、麻风病等。多由细胞内寄生物引起！第二节宿主的非特异免疫一、生理屏障1、表面屏障2、局部屏障3、共生菌群二、体液因素1、补体系统（complementsystem）2、干扰素（interferon，IFN）3、溶菌酶（lysozyme）三、细胞因素1、吞噬细胞（phagocytes）2、自然杀伤细胞（naturalkillercells，NK）四、炎症一、生理屏障在了解生理屏障之前先了解一下以下概念！非特异免疫(nonspecificimmunity)：是机体的一般生理防卫功能，又称天然免疫(innateimmunity)；是在种系发育过程中形成的，由先天遗传