微生物的感染与致病机制.pptx

Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityMedical MicrobiologyDepartment of Microbiology,HMUDepartment of Microbiology,HMUDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University第一篇 微生物学基础第6章 微生物的感染与致病机制微生物的感染与致病机制Microbial Infection and Pathogenesis 微生物学教研室微生物学教研室 魏兰兰魏兰兰Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University教学大纲n n掌握内容uu细菌的感染与致病细菌的感染与致病FF细菌的毒力；外毒素与内毒素细菌的毒力；外毒素与内毒素uu病毒的感染与致病病毒的感染与致病FF病毒侵入机体的方式与传播途径；病毒感染类型病毒侵入机体的方式与传播途径；病毒感染类型uu真菌的感染与致病真菌的感染与致病n n熟悉内容uu微生态平衡与失调；细菌引起的感染类型微生态平衡与失调；细菌引起的感染类型n n了解内容uu医院内感染及预防；决定细菌侵袭力的因素医院内感染及预防；决定细菌侵袭力的因素Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University问题n n什么是正常菌群？有何意义？什么是正常菌群？有何意义？n n什么是条件感染？什么是条件感染？n n细菌的侵袭力包括哪些因素？细菌的侵袭力包括哪些因素？n n什么是外毒素？有何特点？什么是外毒素？有何特点？n n什么是内毒素？它有哪些生物学作用？什么是内毒素？它有哪些生物学作用？n n内与外毒素的主要区别？内与外毒素的主要区别？n n病毒感染有哪些类型？病毒感染有哪些类型？n n真菌的致病机制是什么？真菌的致病机制是什么？Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University少数少数细菌总有致病细菌总有致病性性许多许多细菌具有潜在致病细菌具有潜在致病性性大多大多细菌不具有致病性细菌不具有致病性 细菌的感染与致病机制Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University正常菌群与条件致病菌n n正常菌群uu在人体各部位正在人体各部位正常寄居而对人无常寄居而对人无害的细菌害的细菌人体各部位正常细菌数量人体各部位正常细菌数量 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University正常菌群n n生理作用uu 生物拮抗生物拮抗作屏障作屏障uu 营养作用营养作用产营养产营养 uu 免疫作用免疫作用 有免疫有免疫uu 抗衰老作用抗衰老作用除废物除废物Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University占位性生物屏障作用Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University细菌方面细菌方面机体方面机体方面正常菌群正常菌群/非致病菌非致病菌条件致病菌条件致病菌？寄生部位改变寄生部位改变菌群失调菌群失调免疫功能下降免疫功能下降条件致病菌 opportunistic pathogen Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University细菌的致病机制n n致病性 （质）uu细菌引起疾病的性质细菌引起疾病的性质 n n毒力 （量）uu表示病原菌致病性的强弱程度表示病原菌致病性的强弱程度uu半数致死量（半数致死量（L D50L D50）uu半数感染量（半数感染量（I D50I D50）Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University侵袭力产毒性产毒性 毒力毒力侵入数量侵入数量侵入门径：呼吸道、消化道、皮肤伤口侵入门径：呼吸道、消化道、皮肤伤口病原病原菌菌入侵、定居、入侵、定居、繁殖、扩散繁殖、扩散细菌毒素细菌毒素Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University侵袭力 n n荚膜n n粘附素 uu菌毛菌毛FF粘附于组织细胞粘附于组织细胞FF有组织特异性有组织特异性uu细胞壁成分细胞壁成分FF膜磷壁酸（膜磷壁酸（LTALTA）n n侵袭性物质Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University粘连蛋白粘连蛋白粘连蛋白粘连蛋白膜磷壁酸膜磷壁酸 G+菌毛菌毛菌毛菌毛受体（糖类）受体（糖类）受体（糖类）受体（糖类）细菌细菌细菌细菌G-侵袭力 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University侵袭力 n n荚膜n n粘附素 uu菌毛菌毛uu细胞壁成分细胞壁成分FF膜磷壁酸（膜磷壁酸（LTALTA）n n侵袭性物质n n透明质酸酶透明质酸酶透明质酸酶透明质酸酶 n n胶原酶胶原酶胶原酶胶原酶 n n链激酶链激酶链激酶链激酶 n n卵磷脂酶卵磷脂酶卵磷脂酶卵磷脂酶 n n凝固酶凝固酶凝固酶凝固酶 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University毒 素n n外毒素特征：uu蛋白质蛋白质uu毒性作用强毒性作用强 uu选择性强选择性强uu理化稳定性差理化稳定性差 uu抗原性强抗原性强 外 毒毒 素素 exotoxinn n合成代谢产物合成代谢产物n nG G+菌和部分菌和部分G G-菌产生菌产生n n释放到菌体外，或溶释放到菌体外，或溶 解释放解释放 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University活性单位活性单位结合单位结合单位A细胞表面细胞表面Bn n蛋白质，由两个亚单位组成uuA A亚单位为亚单位为活性活性蛋白蛋白uuB B亚单位为亚单位为结合结合蛋白蛋白外毒素Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University外毒素外毒素外毒素外毒素例如：霍乱毒素分子结构例如：霍乱毒素分子结构Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University毒 素n n外毒素特征：uu蛋白质蛋白质uu毒性作用强毒性作用强 uu选择性强选择性强uu理化稳定性差理化稳定性差 uu抗原性强抗原性强 外 毒毒 素素 exotoxinn n合成代谢产物合成代谢产物合成代谢产物合成代谢产物n nG G G G+菌和部分菌和部分菌和部分菌和部分G G G G-菌产生菌产生菌产生菌产生n n释放到菌体外，或溶释放到菌体外，或溶释放到菌体外，或溶释放到菌体外，或溶 解释放解释放解释放解释放 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University细菌细菌外毒素外毒素疾病疾病作用机制作用机制症状和体征症状和体征破伤风梭菌破伤风梭菌痉挛毒素痉挛毒素破伤风破伤风封闭抑制性神经元封闭抑制性神经元骨骼肌强直性痉挛骨骼肌强直性痉挛 肉毒梭菌肉毒梭菌肉毒毒素肉毒毒素 肉毒中毒肉毒中毒阻止乙酰胆碱释放阻止乙酰胆碱释放肌肉松驰性麻痹肌肉松驰性麻痹 神经毒素神经毒素细菌细菌外毒素外毒素疾病疾病作用机制作用机制症状和体征症状和体征白喉棒状杆菌白喉棒状杆菌 白喉毒素白喉毒素白喉白喉抑制蛋白质合成抑制蛋白质合成肾肾上上腺腺出出血血、心心肌肌损损伤伤、外外周神经麻痹周神经麻痹 细胞毒素细胞毒素细菌细菌外毒素外毒素疾病疾病作用机制作用机制症状和体征症状和体征霍乱弧菌霍乱弧菌肠毒素霍乱激活肠粘膜腺苷环化酶，增高细胞内cAMP水平 腹泻、呕吐 产产毒毒型型大大肠肠埃希菌埃希菌肠毒素腹泻呕吐、腹泻金葡菌金葡菌肠毒素食物中毒刺激呕吐中枢 呕吐、腹泻 肠毒素肠毒素Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University白喉霍乱破伤风梭菌引起的肌肉痉挛Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University毒 素n n外毒素特征：uu蛋白质蛋白质uu毒性作用强毒性作用强 uu选择性强选择性强uu理化稳定性差理化稳定性差 uu抗原性强抗原性强 外 毒毒 素素 exotoxinn n合成代谢产物合成代谢产物合成代谢产物合成代谢产物n nG G G G+菌和部分菌和部分菌和部分菌和部分G G G G-菌产生菌产生菌产生菌产生n n释放到菌体外，或溶释放到菌体外，或溶释放到菌体外，或溶释放到菌体外，或溶 解释放解释放解释放解释放 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University 类毒素类毒素（无毒抗原）（无毒抗原）外毒素外毒素（极毒抗原）（极毒抗原）抗毒素抗毒素（抗毒抗体）（抗毒抗体）免疫动物免疫动物脱毒脱毒0.3-0.4%0.3-0.4%甲醛甲醛外毒素抗原性n n 类毒素（toxoid）：uu受甲醛作用可使其活性蛋白灭活而不影响接受甲醛作用可使其活性蛋白灭活而不影响接合蛋白的抗原性合蛋白的抗原性n n抗毒素（antitoxin）：uu外毒素刺激机体产生的中和抗体外毒素刺激机体产生的中和抗体Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University内毒素 endotoxin脂多糖 LPS 寡糖重复寡糖重复寡糖重复寡糖重复单位单位单位单位核心多糖核心多糖核心多糖核心多糖脂质脂质脂质脂质A A A A外膜外膜主要主要毒性毒性成份成份OO抗原抗原决定簇决定簇Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical Universityn n脂多糖 LPS lipopolysacharidelipopolysacharide uu菌体裂解释放菌体裂解释放uu化学稳定性化学稳定性uu不能成为类毒素不能成为类毒素uu免疫原性弱免疫原性弱GG-菌崩解和内毒素释放过程演示菌崩解和内毒素释放过程演示内毒素 endotoxinDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University内毒素 endotoxinn n内毒素的生物学作用：uu发热反应发热反应 uu白细胞反应白细胞反应 uu内毒素血症与内毒性休克内毒素血症与内毒性休克 uu弥漫性血管内凝血弥漫性血管内凝血败血症的皮肤表现Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University外毒素与内毒素的对比区别区别外 毒 素内 毒 素来源来源GG+菌与部分菌与部分GG-GG-菌菌存在存在部位部位分泌到菌外，少数是崩解释出分泌到菌外，少数是崩解释出细胞壁组分，菌裂解后释出细胞壁组分，菌裂解后释出化学化学成分成分蛋白质蛋白质脂多糖脂多糖稳定性稳定性60608080，3030分钟分钟 160160，2 24 4小时小时 作用作用方式方式与受体结合与受体结合刺激细胞分泌细胞因子、血管刺激细胞分泌细胞因子、血管活性物质活性物质毒性毒性作用作用强，对组织器官有选择性，引强，对组织器官有选择性，引起特殊临床表现起特殊临床表现较弱，引起发热、白细胞增多、较弱，引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克、微循环障碍、休克、DICDIC等等抗原性抗原性强，刺激机体产生抗毒素；脱强，刺激机体产生抗毒素；脱毒形成类毒素毒形成类毒素弱，抗体作用弱弱，抗体作用弱Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University感染途径途 径 方 式 疾 病 举 例呼吸道感染呼吸道感染气溶胶，飞沫方式吸入气溶胶，飞沫方式吸入肺结核、白喉、百日咳肺结核、白喉、百日咳消化道感染消化道感染粪粪-口方式，食入口方式，食入伤寒、痢疾、食物中毒伤寒、痢疾、食物中毒泌尿生殖道感染泌尿生殖道感染性接触，血液或粘膜损伤性接触，血液或粘膜损伤淋病、梅毒等淋病、梅毒等创伤性感染创伤性感染皮肤、粘膜创伤、破损皮肤、粘膜创伤、破损皮肤化脓感染，破伤风皮肤化脓感染，破伤风经血感染经血感染输血、注射、针刺输血、注射、针刺细菌败血症细菌败血症媒介昆虫感染媒介昆虫感染密切接触、叮咬密切接触、叮咬鼠疫，沙门菌病鼠疫，沙门菌病多途径感染多途径感染经消化、呼吸、创伤等经消化、呼吸、创伤等结核及炭疸杆菌感染结核及炭疸杆菌感染Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University细菌的感染类型细菌的感染类型n n不感染n n隐性感染 n n潜伏感染n n显性感染 n n带菌状态n n急性感染急性感染n n慢性感染慢性感染n n局部感染局部感染n n全身感染全身感染Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical Universityuu毒血症（毒血症（毒血症（毒血症（toxemiatoxemia）FF细菌在局部繁殖，不入血，仅外毒素入血引起细菌在局部繁殖，不入血，仅外毒素入血引起细菌在局部繁殖，不入血，仅外毒素入血引起细菌在局部繁殖，不入血，仅外毒素入血引起全身中毒症状全身中毒症状全身中毒症状全身中毒症状 uu菌血症（菌血症（菌血症（菌血症（bacteremiabacteremia）FF病原菌由原发部位侵入血流，但未在血中大量病原菌由原发部位侵入血流，但未在血中大量病原菌由原发部位侵入血流，但未在血中大量病原菌由原发部位侵入血流，但未在血中大量繁殖，到达其它部位，再繁殖致病。繁殖，到达其它部位，再繁殖致病。繁殖，到达其它部位，再繁殖致病。繁殖，到达其它部位，再繁殖致病。uu败血症（败血症（败血症（败血症（septicemiasepticemia）FF细菌侵入血流后并在血中大量繁殖，产生毒性细菌侵入血流后并在血中大量繁殖，产生毒性细菌侵入血流后并在血中大量繁殖，产生毒性细菌侵入血流后并在血中大量繁殖，产生毒性产物，造成机体严重损伤和全身中毒症状者。产物，造成机体严重损伤和全身中毒症状者。产物，造成机体严重损伤和全身中毒症状者。产物，造成机体严重损伤和全身中毒症状者。uu脓毒血症（脓毒血症（脓毒血症（脓毒血症（pyemiapyemia）FF化脓性细菌入血，在其中繁殖，又播散至其他化脓性细菌入血，在其中繁殖，又播散至其他化脓性细菌入血，在其中繁殖，又播散至其他化脓性细菌入血，在其中繁殖，又播散至其他许多组织或器官，引起转移性化脓病灶许多组织或器官，引起转移性化脓病灶许多组织或器官，引起转移性化脓病灶许多组织或器官，引起转移性化脓病灶uu内毒素血症（内毒素血症（内毒素血症（内毒素血症（endotoxemiaendotoxemia）全 身 感 染Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University病毒的感染与致病机制病毒的感染与致病机制Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University一、病毒的传播途径n n水平传播（horizontal transmission）uu病毒在人群中不同个体之间传播病毒在人群中不同个体之间传播 n n垂直传播（vertical transmission）uu母体的病毒经胎盘或产道传播给子代母体的病毒经胎盘或产道传播给子代FFHBVHBV、CMVCMV、HIVHIV和风疹病毒和风疹病毒 畸形胎儿畸形胎儿 死胎死胎 受感染胎儿受感染胎儿 正常胎儿正常胎儿（死亡（死亡+）（流产、死产）（流产、死产）（疾病）（疾病）胎儿病毒感染后果Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University 呼呼 吸吸 道道空气、飞沫、痰、唾液空气、飞沫、痰、唾液或皮屑或皮屑正粘病毒（流感病毒）、副粘病毒，正粘病毒（流感病毒）、副粘病毒，鼻病毒、水痘病毒和腺病毒鼻病毒、水痘病毒和腺病毒 消消 化化 道道污染的水或食物污染的水或食物脊髓灰质炎病毒、其他肠道病毒、脊髓灰质炎病毒、其他肠道病毒、轮状病毒、轮状病毒、HAVHAV及及HEVHEV 眼及泌尿生眼及泌尿生殖道殖道 接触（直接或间接）、接触（直接或间接）、游泳池、性接触游泳池、性接触HIVHIV、HSV-1HSV-1、HSV-2HSV-2、CMVCMV、HPVHPV、腺病毒及肠道病毒、腺病毒及肠道病毒7070型等型等 破损皮肤破损皮肤吸血昆虫、狂犬吸血昆虫、狂犬脑炎病毒、狂犬病病毒等脑炎病毒、狂犬病病毒等 血血 液液输血、注射、器官移植输血、注射、器官移植HIVHIV、HBVHBV、HCVHCV、CMVCMV 感染途径感染途径 传播方式与媒介传播方式与媒介 病毒种类病毒种类 经胎盘或产经胎盘或产道道 宫内、分娩产道、宫内、分娩产道、哺乳哺乳 风疹病毒、风疹病毒、HIVHIV、HBVHBV、CMVCMV 人类病毒的感染途径Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University病毒的传播途径n n局部感染 local infection uu病毒侵入机体后，只在入侵部位感染细胞病毒侵入机体后，只在入侵部位感染细胞n n全身感染 systemic infection uu 从入侵部位经血流或神经系统向全身到达从入侵部位经血流或神经系统向全身到达远离入侵部位播散远离入侵部位播散uu进入机体血液系进入机体血液系病毒血症（病毒血症（viremiaviremia）Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University病毒感染类型n n隐性感染 n n显性感染uu急性病毒感染急性病毒感染FF潜伏期短、发病急，数日或数周恢复潜伏期短、发病急，数日或数周恢复FF病原消灭型感染病原消灭型感染uu 持续性病毒感染持续性病毒感染Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University持续性病毒感染n n慢性病毒感染（chronic viral infection）uuHBVHBV、CMVCMV、EBVEBV n n潜伏性病毒感染（latent viral infection）uuHSVHSV导致的唇部单纯疱疹导致的唇部单纯疱疹n n慢发病毒感染（slow virus infection）uuAIDSAIDS、亚急性硬化性脑炎（、亚急性硬化性脑炎（SSPESSPE）Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University病毒的致病机制病毒的致病机制病毒致病作用表现在细胞和机体两个水平病毒致病作用表现在细胞和机体两个水平 急性病毒感染时细胞和宿主的反应 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University病毒的致病机制n n病毒感染对宿主细胞的致病作用n n病毒感染对机体的致病作用Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University病毒感染对宿主细胞致病n n溶细胞型感染uu病毒的杀细胞效应（病毒的杀细胞效应（cytocidal effectcytocidal effect）uu致细胞病变作用（致细胞病变作用（cytopathic effectcytopathic effect，CPECPE）n n稳定状态感染 n n细胞凋亡（cell apoptosis）n n病毒基因组的整合n n细胞转化n n 包涵体（inclusion body）的形成Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University细胞病变效应（CPE）正常细胞 病毒感染细胞Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University包涵体（inclusion body）n n细胞浆或细胞核内出现光镜下可见的斑块状结构Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University病毒感染对机体的致病作用n n对组织器官的亲嗜性与损伤 n n免疫病理损伤 uu体液免疫病理作用体液免疫病理作用uu细胞免疫病理作用细胞免疫病理作用n n病毒对免疫系统的致病作用 uu病毒感染引起免疫抑制病毒感染引起免疫抑制 uu病毒对免疫活性细胞的杀伤病毒对免疫活性细胞的杀伤uu病毒感染引起自身免疫病病毒感染引起自身免疫病Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University真菌的感染与致病机制Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University真菌的感染与致病机制n n真菌感染的来源 uu内源性感染内源性感染FF平时寄居在机体上的真菌平时寄居在机体上的真菌 uu外源性感染外源性感染FF多为生存于自然界而正常机体内不存在的真菌多为生存于自然界而正常机体内不存在的真菌Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University 真菌感染类型 n n浅部真菌感染 n n深部真菌感染 FF新生隐球菌病、组织胞浆菌病新生隐球菌病、组织胞浆菌病n n条件致病性真菌感染 FF机会致病性真菌机会致病性真菌Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University真菌的致病机制n n局部机械刺激和炎性反应 n n损害免疫细胞 n n真菌变态反应性n n真菌毒素uu真菌性中毒真菌性中毒uu肿瘤肿瘤 Department of Microbiology,Harbin Medical UniversityDepartment of Microbiology,Harbin Medical University小 结n n细菌的毒力，包括侵袭性酶和毒素；n n内、外毒素的主要区别n n病毒侵入机体的方式与传播途径n n病毒感染类型 n n真菌感染的类型与致病机制