第3章细菌的感染与免疫.docx

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第3章细菌的感染与免疫

第3章细菌的感染与免疫

学习要点

一、正常菌群与机会致病菌

1.正常菌群

定义---人存在于正常人体，但对人体无害的微生物群称为正常菌群。

正常菌群生理作用---生物拮抗作用、营养作用、免疫作用、抗衰老作用。

2.机会致病菌

定义---在正常情况下不致病，但在特定条件下也可以致病的这类细菌，也可称为条件致病菌。

机会致病的原因---寄居部位改变、机体免疫功能低下、菌群失调。

菌群失调---指机体某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度变化而超出正常范围从而导致机体产生的疾病。

多见于使用抗生素及慢性消耗性疾病等。

二、细菌的致病机制

病原菌的致病机制与其毒力强弱，侵入数量及侵入部位有密切关系。

1.细菌的毒力

毒力---指病原菌致病能力的强弱程度，常用半数致死量（LD50）或半数感染量（ID50）表示，即按一定注入途径，在规定时间内，使一定体重的某种动物半数死亡或半数发生感染所需的最小细菌数或毒素量。

构成细菌毒力的物质基础是侵袭力和毒素

侵袭力

致病菌能突破宿主的皮肤、黏膜生理屏障，进人机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力，它主要包括：

（1）抗吞噬结构：

荚膜、微荚膜等。

（2）粘附素：

是细菌细胞表面的蛋白质，介导细菌粘附宿主靶细胞。

①分类：

可分为菌毛粘附素和非菌毛粘附素。

②微生物感染与细胞调亡:

某些病原微生物感染机体后，能够诱导一种细胞主动死亡的机制，通过这一机制机体控制组织细胞数目，清除无用的、有害的以及异常的细胞，以维持机体自身的稳定，其特征为细胞皱缩，细胞质和核固缩，并可出现含有细胞碎片的凋亡小体。

（3）侵袭性物质：

致病菌产生的，一般对机体无毒性，但可协助细菌定植、繁殖和扩散的一类物质。

细菌Ⅲ型分泌系统:

是接触依赖性分泌，需较多的蛋白质参与，所分泌的效应蛋白不在胞周间停留，也不被切割，直接从胞质输送到细胞表面或将这些蛋白注入宿主细胞而发挥致病作用

毒素

（1）毒素的定义：

是细菌合成的对机体组织细胞有损害作用的物质。

（2）毒素的分类：

按其来源、性质和功能作用可分内、外毒素两大类。

外毒素与内毒素的主要性状比较

性状

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，少数为细菌崩解后释出

细胞壁组分，细菌裂解后释出

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，刺激机体产生的抗体中和作用弱；甲醛液处理不形成类毒素

（3）微生物超抗原:

是指许多细菌、某些病毒及关节炎支原体等微生物能产生不同于常规抗原的蛋白质，是一类高活性蛋白分子，能激发过量的以大量T细胞核细胞因子为特征的免疫反应，主要表现为致病作用，这种毒素蛋白称为微生物超抗原。

2.细菌侵入的数量

病原菌侵入机体造成感染，还要有足够的数量毒力强，所需数量较少；若毒力弱，则需菌量较大。

3.细菌侵入的部位

病原菌的致病作用，还需要通过合适的部位侵入机体，才能造成感染。

适当的侵入部位是构成感染的重要环节。

三、宿主的免疫防御机制

机体的免疫防御机制包括天然免疫和获得性免疫，两者互相协调，密切配合，共同完成复杂的免疫防御功能。

1.天然免疫（非特异性免疫）

构成机体天然免疫的组织结构及分子物质有屏障结构、吞噬细胞和体液中的抗菌物质。

屏障结构

（1）皮肤粘膜屏障:

机体防御病原菌感染的第一道防线，防御机制有

①机械阻挡与排除作用。

②分泌杀菌物质。

③正常菌群的拮抗作用。

（2）血脑屏障：

是机体血液循环和中枢神经系统之间的一道屏障，可阻挡血液中病原微生物及毒性产物从血液侵入脑组织和脑脊液，保护中枢神经系统。

（3）胎盘屏障：

是母亲血液循环和胎儿之间的一道屏障，能阻挡母体血液循环中的病原微生物及毒性产物侵入胎儿。

吞噬细胞

（1）分类：

小吞噬细胞（中性粒细胞）和大吞噬细胞（单核细胞和巨噬细胞）。

（2）吞噬杀菌过程：

接触→吞入→杀灭

Toll样受体（TLRs）:

细胞表面天然免疫的一类细胞通道受体及病原模式识别受体，能特异性的识别病原体的特殊成分，并向胞内传递信号，诱导炎症和免疫反应，以清除病原微生物。

（3）吞噬作用的后果

①完全吞噬：

指病原菌不仅被吞噬，而且被杀死消化。

②不完全吞噬：

指病原菌虽被吞噬，但未被杀死。

体液中抗菌物质

体液中的抗菌物质主要有补体、溶菌酶、防御素和乙型溶素。

2.获得性免疫（特异性免疫）

获得性免疫包括体液免疫和细胞免疫。

体液免疫

体液免疫是胞外菌感染的主要获得性免疫，抗菌机制是：

（1）中和细菌外毒素：

针对外毒素的抗体又称为抗毒素，抗毒素与外毒素特异性结合形成复合物，则不能表现毒性，称为中和作用。

（2）调理吞噬：

分为依赖抗体的调理吞噬和依赖补体的调理吞噬。

（3）阻止吸附：

sIgA等抗体与病原菌结合，可以阻止病原菌在粘膜表面粘附定植，避免发生感染。

（4）激活补体：

抗体与病原菌等形成的免疫复合物可激活补体，形成的攻膜复合体有破坏革兰阴性菌细胞膜成分的作用；形成的C3a、C5a等产物能引起炎症反应。

（5）抗体导致的免疫病理：

IgE抗体与I型变态反应的发生有关，IgG和IgM抗体可导致Ⅱ型和Ⅲ型变态反应。

细胞免疫

细胞免疫是抗胞内菌感染的主要获得性免疫机制，作用方式有：

（1）CD4+Th1细胞释放淋巴因子：

可吸引、激活巨噬细胞，增强杀伤寄生有病原菌的靶细胞的能力；可转化淋巴细胞，进一步扩大和增强免疫效应；可引起局部炎症反应。

（2）CD8+CTL细胞的细胞毒作用：

能识别病原菌寄生的靶细胞，分泌穿孔素和粒酶并介入到靶细胞，直接破坏靶细胞使胞内菌失去寄生环境。

四、感染的发生与发展

1.感染的来源

（1）外源性感染：

感染的病原菌来自于患者体外的称外源性感染，其传染源为病人，带菌者，病畜和带菌动物。

（2）内源性感染：

感染来源于正常菌群或体内潜伏的病原菌。

在某特定条件或某些因素的影响下，正常菌群可转变为机会致病菌，或使潜伏的病原菌活化而致病。

2.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。

3.感染的类型

（1）隐性感染：

机体损害较轻，不出现或仅出现不明显的临床症状，称为隐性感染或亚临床感染。

（2）显性感染：

指机体抗感染免疫力较弱，或侵入病原菌毒力较强，数量较多，感染后机体损害明显，导致一系列临床症状的出现。

1）根据病情缓急不同可分为：

急性感染和慢性感染。

2）按感染部位不同可分为：

①局部感染：

致病菌引起的感染仅局限于一定部位，引起局部病变。

②全身感染：

感染后病原菌或其毒性产物向全身扩散，引起全身症状的一种感染类型。

常见的全身表现有：

毒血症

病原菌侵入机体后只在局部生长繁殖，不进入血循环，但其产生的外毒素入血，经血液扩散并侵害易感的组织细胞，引起特殊的中毒症状。

内毒素血症

革兰阴性菌感染时，由于细菌在血液中或在感染病灶中大量崩解死亡，释放的内毒素进入血液循环，引起全身相应症状。

菌血症

病原菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是一过性地经血流到达适宜部位后繁殖致病。

败血症

病原菌侵入血流，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身严重症状。

脓毒血症

指化脓性病菌在引起败血症同时，又在其它组织或器官中产生新的化脓性病灶。

（3）带菌状态：

病原菌在隐性或显性感染后，并未被完全消除，而继续在体内存留一段时间，并不断被排出体外，称为带菌状态。

处于带菌状态的人称为带菌者，是重要的传染源。

复习题

一、名词解释

1.侵袭力

2.内毒素

3.菌群失调

4.微生物超抗原

5.带菌者

6.菌血症

7.脓毒血症

8.Toll样受体（TLRs）

9.细菌的Ⅲ型分泌系统

10.微生物感染与细胞凋亡

二、选择题

A1型题

1.能引起内毒素性休克的细菌成分是：

A.肽聚糖B.磷壁酸C.LPSD.鞭毛E.荚膜多糖

2.不同细菌产生的内毒素引起毒性效应大致相同，其原因是内毒素毒性成分：

A.化学组成基本相似B.受体基本相似C.抗原性基本相似D.无抗原性

E.都含有磷壁酸

3.内毒素不具有的毒性作用是：

A.食物中毒B.发热

C.休克D.DIC

E.白细胞反应

4.不属于正常体液与组织中的抗菌物质是：

A.补体B.溶菌酶C.抗生素D.乙型溶素E.白细胞素

5.化脓性细菌在机体血液中大量繁殖产生毒素，并随血流到达其他器官，产生性的化脓性病灶称为：

A.菌血症B.脓毒血症C.内毒素血症D.毒血症E.败血症

6.下列结构中，与细菌侵袭力有关的是：

A.芽孢B.荚膜C.细胞壁D.中介体E.核糖体

7.内毒素的毒性部分为：

A.核心多糖B.特异性多糖C.LPSD.脂质AE.脂蛋白

8.类毒素的特点是：

A.有抗原性，无毒性B.无抗原性，有毒性C.无抗原性，无毒性

D.有抗原性，有毒性E.有半抗原性，而无毒性

9.关于内源性感染，正确的叙述是：

A.病原菌均属正常菌群B.常发生于大量使用抗生素后，均为菌群失调症

C.也可发生于使用激素后，即为医院内感染D.是一种自身感染

E.大多数是化脓性感染

10.下列关于细菌内毒素的叙述错误的是：

A.主要由革兰阴性菌产生B.其化学成分是LPSC.对热不稳定

D.可激活补体旁路途径E.不能制成类毒素

11.细菌的外毒素的特性叙述错误的是：

A.化学成分是蛋白质B.毒性作用有选择性C.受甲醛作用变成类毒素

D.毒性部分是脂质AE.不耐热

B1型题

（供1～4题备选答案）

A.菌血症B.毒血症C.脓毒血症D.败血症E.内毒素血症

1.病原菌侵入机体后只在局部生长繁殖，不进入血循环，但其产生的外毒素入血，经血液扩散并侵害易感的组织细胞，引起特殊的中毒症状,称为

2.病原菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是一过性地经血流到达适宜部位后繁殖致病，称为

3.病原菌侵入血流，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身严重症状，称为

4.化脓性病菌在引起败血症同时，又在其它组织或器官中产生新的化脓性病灶，称为

三、填空题

1.抗毒素是由或刺激机体产生。

2.细菌引起感染能力的强弱程度称，常用和作为衡量指标。

3.病原菌的致病机制与病原菌本身的侵入的和密切相关。

4.细菌的毒力由和构成。

5.内毒素主要是菌细胞壁中的成分。

6.因为外毒素的化学成分是，所以可用处理制备成用于预防疾病。

7.构成非特异性免疫的因素有、和。

8.全身感染常见的全身表现有、、、和。

9.内毒素对机体的毒性效应主要表现有、、和。

四、问答题

1.构成细菌侵袭力的物质基础有哪些？

其作用是什么？

2.细菌内毒素与外毒素的主要区别是什么？

3.简述正常菌群对机体的有益作用？

4.简述致病菌引起人体全身性感染后，临床常见的几种情况？

5.简述抗体在抗胞外菌感染中的作用？

参考答案

一、名词解释

1．侵袭力：

致病菌能突破宿主的皮肤、黏膜生理屏障，进人机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力。

2.内毒素：

革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖（LPS）成分，只有当细胞死亡裂解才释放出来。

内毒素耐热，，不能用甲醛脱毒为类毒素，内毒素刺激机体产生的抗体，中和作用相当微弱。

3.菌群失调症指机体某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度变化而超出正常范围从而导致机体产生的疾病。

4．许多细菌、某些病毒及关节炎支原体等微生物能产生不同于常规抗原的蛋白质，是一类高活性蛋白分子，能激发过量的以大量T细胞核细胞因子为特征的免疫反应，主要表现为致病作用，这种毒素蛋白称为微生物超抗原。

5．带菌者：

病原菌在隐性或显性感染后，并未被完全消除，而继续在体内存留一段时间，并不断被排出体外，称为带菌状态。

处于带菌状态的人称为带菌者。

6.菌血症是病原菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是一过性地经血流到达适宜部位后繁殖致病。

7．脓毒血症：

指化脓性病菌在引起败血症同时，又在其它组织或器官中产生新的化脓性病灶。

8.TLRs是细胞表面天然免疫的一类细胞通道受体及病原模式识别受体，能特异性的识别病原体的特殊成分，并向胞内传递信号，诱导炎症和免疫反应，以清除病原微生物。

9.细菌Ⅲ型分泌系统是接触依赖性分泌，需较多的蛋白质参与，所分泌的效应蛋白不在胞周间停留，也不被切割，直接从胞质输送到细胞表面或将这些蛋白注入宿主细胞而发挥致病作用。

10.某些病原微生物感染机体后，能够诱导一种细胞主动死亡的机制，通过这一机制机体控制组织细胞数目，清除无用的、有害的以及异常的细胞，以维持机体自身的稳定，称之为微生物感染与细胞调亡,其特征为细胞皱缩，细胞质和核固缩，并可出现含有细胞碎片的凋亡小体

二、选择题

A1型题

1.C2.A3.A4.C5.B6.B7.D8.A9.D10.C11.D

B1型题

1.B2.A3.D4.C

三、填空题

1．类毒素；外毒素；2．毒力；ID50；LD50；3．毒力；数目；侵入部位；

4．侵袭力；毒素；5．革兰阴性；脂多糖（LPS）；6．蛋白质；甲醛；类毒素；

7.屏障结构；吞噬细胞；体液中的抗菌物质；

8.菌血症；毒血症；内毒素血症；败血症；脓毒血症；

9．发热反应；白细胞反应；内毒素血症和内毒素休克；弥漫性血管内凝血；

四、问答题

1．构成细菌侵袭力的物质基础及其作用：

（1）抗吞噬结构：

荚膜，微荚膜等具有抗吞噬和抑制杀菌物质的作用，使致病菌能在宿主体内大量繁殖而致病。

（2）黏附素：

是细菌细胞表面的蛋白质，分为菌毛粘附素和非菌毛黏附素两类。

黏附素只与其相应靶细胞的受体结合，与细菌的致病性密切相关。

能使细菌粘附在宿主的呼吸道、消化道、泌尿生殖道等黏膜上皮细胞以免被呼吸道的纤毛运动、肠蠕动、黏液分泌、尿液冲洗等活动所清除。

利于细菌在局部定植和繁殖。

（3）侵袭性物质：

有些细菌能产生侵袭素或侵袭性酶，这些物质一般不具有毒性，但在细菌感染过程中可协助致病菌抗吞噬或向四周扩散。

2．细菌内毒素与外毒素的主要区别

性状

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，少数为细菌崩解后释出

细胞壁组分，细菌裂解后释出

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，刺激机体产生的抗体中和作用弱；甲醛液处理不形成类毒素

3.存在于正常人体，但对人体无害的微生物群称为正常菌群。

其生理作用有

①生物拮抗作用：

能抵抗外来致病菌，使之不能定植或被杀死。

②营养作用：

如肠道中的大肠埃希菌能合成维生素B和K，可供机体吸收利用。

③免疫作用：

能促进宿主免疫系统的正常发育产生一定保护作用

④抗衰老作用：

肠道正常菌群中双歧杆菌有抗衰老作用。

4.全身感染常见的表现有：

①毒血症：

病原菌侵入机体后只在局部生长繁殖，不进入血循环，但其产生的外毒素入血，经血液扩散并侵害易感的组织细胞，引起特殊的中毒症状。

②内毒素血症:

革兰阴性菌感染时，由于细菌在血液中或在感染病灶中大量崩解死亡，释放的内毒素进入血液循环，引起全身相应症状。

③菌血症:

病原菌由局部侵入血流，但未在血流中生长繁殖，只是一过性地经血流到达适宜部位后繁殖致病。

④败血症:

病原菌侵入血流，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身严重症状。

⑤脓毒血症:

指化脓性病菌在引起败血症同时，又在其它组织或器官中产生新的化脓性病灶。

5.特异性抗体是抗胞外菌感染的主要保护性免疫机制，属于获得性免疫，其抗菌机制是：

（1）中和细菌外毒素：

针对外毒素的抗体又称为抗毒素，抗毒素与外毒素特异性结合形成复合物，则不能表现毒性，称为中和作用。

（2）调理吞噬：

分为依赖抗体的调理吞噬和依赖补体的调理吞噬。

（3）阻止吸附：

sIgA等抗体与病原菌结合，可以阻止病原菌在粘膜表面粘附定植，避免发生感染。

（4）激活补体：

抗体与病原菌等形成的免疫复合物可激活补体，形成的攻膜复合体有破坏革兰阴性菌细胞膜成分的作用；形成的C3a、C5a等产物能引起炎症反应。

（5）抗体导致的免疫病理：

IgE抗体与I型变态反应的发生有关，IgG和IgM抗体可导致Ⅱ型和Ⅲ型变态反应。

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