微生物传染与免疫微生物与免疫学.pptx

第二章第二章 细菌学概论细菌学概论第四节第四节 细菌的感染与免疫细菌的感染与免疫 （细菌是如何致病的？）（细菌是如何致病的？）感染与免疫代表了感染与免疫代表了病原微生物病原微生物与其与其宿主宿主相互关系相互关系的两个方面。的两个方面。病原微生物感染病原微生物感染机体对抗机体对抗（免疫学免疫学）免疫免疫（immunity）：生物体能够辩认自我与非自我，对非我生物体能够辩认自我与非自我，对非我做出反应以保持自身稳定的功能。做出反应以保持自身稳定的功能。机体抵抗病原微生物的能力，即机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫抗传染免疫。传统的免疫概念：传统的免疫概念：一、传染与传染病一、传染与传染病 生物体在一定条件下，由体内或体外致病因素生物体在一定条件下，由体内或体外致病因素引起的一系列复杂且有特征性的病理状态，称之为引起的一系列复杂且有特征性的病理状态，称之为。（1 1）疾病疾病（disease）寄生于生物寄生于生物(包括人包括人)机体并引起疾病的各种微生物机体并引起疾病的各种微生物和其他生物。和其他生物。（2 2）病原微生物病原微生物（Pathogenic microorganism或或pathogen，又译，又译病原体病原体、致病菌致病菌或或病原菌病原菌）目前人类病原体有目前人类病原体有17001700多种多种（3 3）传染传染（infection），又称），又称感染感染或或侵染侵染 指外源或内源性病原体突破其宿主的指外源或内源性病原体突破其宿主的三道免疫三道免疫“防防线线”后，在宿主的特定部位后，在宿主的特定部位定植定植、生长繁殖生长繁殖或（和）或（和）产生酶及毒素产生酶及毒素，从而引起一系列病理生理的过程。，从而引起一系列病理生理的过程。机械防御机械防御非特异性防御非特异性防御特异性防御特异性防御三道免疫三道免疫“防线防线”（4 4）传染病传染病（infection disease，communicable disease，contagious disease）是一类由活病原体的大量繁殖所引起，可从是一类由活病原体的大量繁殖所引起，可从某一宿主个体某一宿主个体直接直接或或间接间接传播到传播到同种同种或或异种异种宿主宿主另一些个体的疾病。另一些个体的疾病。病原体病原体传染性传染性流行性流行性地方性地方性季节性季节性免疫性免疫性举例说明污染、感染和疾病的关系。举例说明污染、感染和疾病的关系。中华人民共和国传染病防治法实施办法中华人民共和国传染病防治法实施办法第二章第二章第十六条第十六条 传染病的菌（毒）种分为下列类：传染病的菌（毒）种分为下列类：一类：一类：鼠疫耶尔森氏菌、霍乱弧菌；天花病毒、艾滋病病毒；鼠疫耶尔森氏菌、霍乱弧菌；天花病毒、艾滋病病毒；二类：二类：布氏菌、炭疽菌、麻风杆菌；肝炎病毒、狂犬病毒、布氏菌、炭疽菌、麻风杆菌；肝炎病毒、狂犬病毒、出血热病毒、登革热病毒；斑疹伤寒立克次体；出血热病毒、登革热病毒；斑疹伤寒立克次体；三类：三类：脑膜炎双球菌、链球菌、淋病双球菌、结核杆菌、百脑膜炎双球菌、链球菌、淋病双球菌、结核杆菌、百日咳嗜血杆菌、白喉棒状杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、破伤日咳嗜血杆菌、白喉棒状杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、破伤风梭状杆菌；钩端螺旋体、梅毒螺旋体；乙型脑炎病毒、脊风梭状杆菌；钩端螺旋体、梅毒螺旋体；乙型脑炎病毒、脊髓灰质炎病毒、流感病毒、流行性腮腺炎髓灰质炎病毒、流感病毒、流行性腮腺炎 病毒、麻疹病毒、病毒、麻疹病毒、风疹病毒风疹病毒。20032003年年4 4月月1010日日 卫生部研究决定，将卫生部研究决定，将SARSSARS列入列入中华中华人民共和国传染病防治法人民共和国传染病防治法法定传染病进法定传染病进行管理。行管理。二、决定传染结局的三大因素二、决定传染结局的三大因素（一）（一）病原体病原体（一）（一）机体的免疫力机体的免疫力（三）（三）环境因素环境因素（一）（一）病原体病原体病原体的毒力病原体的毒力病原体的数量病原体的数量病原体的侵入方式病原体的侵入方式决定传染结局的决定传染结局的病原体主要因素病原体主要因素1.1.毒力毒力（virulence）又称又称致病力致病力（pathogenicity），表示病原体），表示病原体致病能力的强弱。致病能力的强弱。细菌性病原体细菌性病原体毒力毒力突破机体防御功能的能力突破机体防御功能的能力在机体中进行生长繁殖、蔓延扩散的能力在机体中进行生长繁殖、蔓延扩散的能力产毒素的能力产毒素的能力（1）侵袭力侵袭力（invastiveness）指病原菌突破宿主防御机能，以在其中进行指病原菌突破宿主防御机能，以在其中进行生长繁殖和实现蔓延扩散的能力。生长繁殖和实现蔓延扩散的能力。侵袭力侵袭力吸附和侵入能力吸附和侵入能力繁殖与扩散能力繁殖与扩散能力抵抗宿主防御功能的能力抵抗宿主防御功能的能力 吸附和侵入能力吸附和侵入能力 细菌通过具有粘附能力的结构如细菌通过具有粘附能力的结构如G菌的菌的菌毛菌毛粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜粘膜上皮细胞上皮细胞的相应受体，于局部繁殖，积聚毒力或的相应受体，于局部繁殖，积聚毒力或继续侵入机体内部。继续侵入机体内部。变异链球菌、乳杆菌：变异链球菌、乳杆菌：细菌荚膜粘附到牙釉，细菌荚膜粘附到牙釉，造成龋齿。造成龋齿。淋病奈瑟氏球菌：淋病奈瑟氏球菌：菌毛可使其吸附于尿道粘菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮的表面而不被尿液膜上皮的表面而不被尿液冲走；冲走；t在原处生长繁殖并引起疾病：在原处生长繁殖并引起疾病：霍乱弧菌（霍乱弧菌（Vibrio）t侵入细胞内生长繁殖并产生毒素，使细胞死亡，造成溃疡：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（痢疾志贺氏菌（Shigella ddysenteriae），），t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：进一步扩散：溶血链球菌（溶血链球菌（Streptococcus haemolyticus）繁殖与扩散能力繁殖与扩散能力 通过水解性酶类，使组织疏松、通透性增加，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。有利于病原菌扩散。透明质酸酶透明质酸酶水解结缔组织中的透明质酸水解结缔组织中的透明质酸链激酶链激酶激活血纤维蛋白溶酶原激活血纤维蛋白溶酶原胶原酶胶原酶水解胶原蛋白水解胶原蛋白血浆凝固酶血浆凝固酶加速血浆凝固成纤维蛋白加速血浆凝固成纤维蛋白卵磷脂酶卵磷脂酶水解各种组织的细胞水解各种组织的细胞 抵抗宿主防御机能的能力抵抗宿主防御机能的能力a）细菌的）细菌的荚膜荚膜和和微荚膜微荚膜具有抗吞噬和体液杀菌物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。炎球菌的荚膜。b）致病性葡萄球菌产生的）致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶血浆凝固酶有抗吞噬作用；有抗吞噬作用；c）分泌一些活性物质如）分泌一些活性物质如溶血素溶血素，抑制白细胞的趋化作用；，抑制白细胞的趋化作用；d）具）具抵抗在吞噬细胞内被杀死的能力抵抗在吞噬细胞内被杀死的能力，能在吞噬细胞，能在吞噬细胞内寄生；内寄生；（2）毒素毒素（toxin）内毒素内毒素外毒素外毒素 外毒素外毒素（exotoxin）指在病原细菌生长过程中不断向外界环境分泌的指在病原细菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类一类毒性蛋白质毒性蛋白质。酶酶酶原酶原毒蛋白毒蛋白外毒素外毒素特点：特点：通常为蛋白质通常为蛋白质，抗原性强，抗原性强，可选择作用于各自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，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。定，对热和某些化学物质敏感。如如破伤风痉挛毒素、白喉毒素、肉毒素破伤风痉挛毒素、白喉毒素、肉毒素等。等。内毒素内毒素（endotoxin）是是G G细菌细胞壁外层的组分之一，其化学成分细菌细胞壁外层的组分之一，其化学成分是是脂多糖脂多糖（LPSLPS）。）。因它在活细胞中不分泌到体外，因它在活细胞中不分泌到体外，仅在细菌死亡后自溶或人工裂解时才释放，故称内毒仅在细菌死亡后自溶或人工裂解时才释放，故称内毒素。素。2.2.入侵病原体的数量入侵病原体的数量 不同致病菌的毒力和生长、繁殖条件的差别，不同致病菌的毒力和生长、繁殖条件的差别，引起其宿主致病所需的个体数量也不同。引起其宿主致病所需的个体数量也不同。志贺菌只要摄入志贺菌只要摄入1010个就能引起非常严重的痢个就能引起非常严重的痢疾。疾。3.3.侵入门径侵入门径（entry point）（1 1）消化道：消化道：最常见的门径最常见的门径（2 2）呼吸道呼吸道（3 3）皮肤创口皮肤创口（4 4）泌尿生殖道泌尿生殖道（5 5）其他途径其他途径（二）（二）宿主的免疫力宿主的免疫力 现代免疫概念认为，免疫是机体识别和排除现代免疫概念认为，免疫是机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能。抗原性异物的一种保护性功能。在正常情况下，免疫对机体有利；在正常情况下，免疫对机体有利；在异常情况下，可能对机体有害。在异常情况下，可能对机体有害。免免疫疫功功能能免疫防御免疫防御（immunologic defence）免疫稳定免疫稳定（immunologic homeostasis）免疫监视免疫监视（immunologic serveillance）（三）（三）环境因素环境因素 良好的环境因素有助于提高机体的免疫力，良好的环境因素有助于提高机体的免疫力，也有助于限制、消灭自然疫源和控制病原体的传也有助于限制、消灭自然疫源和控制病原体的传播，因而可以防止传染病的发生或流行。播，因而可以防止传染病的发生或流行。三、传染的三、传染的3 3种可能结局种可能结局（一）（一）隐性传染隐性传染（inapparent infection）（二）（二）带菌状态带菌状态（carrier state）（三）（三）显性传染显性传染（apparent infection）（一）（一）隐性传染隐性传染（inapparent infection）如果如果宿主的免疫力很强宿主的免疫力很强，而病原菌的毒力相，而病原菌的毒力相对较弱，数量又较少，传染后只引起宿主的轻微损对较弱，数量又较少，传染后只引起宿主的轻微损害，且很快就将病原体彻底消灭，因而基本上不出害，且很快就将病原体彻底消灭，因而基本上不出现临床症状者，称为现临床症状者，称为隐性传染隐性传染。（二）（二）带菌状态带菌状态（carrier state）如果病原菌与宿主双方都有一定的优势，但病原如果病原菌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，体仅被限制于某一局部且无法大量繁殖，两者长期两者长期处于相持的状态处于相持的状态，就称，就称带菌状态带菌状态。这种长期处于带菌状态的宿主，称为这种长期处于带菌状态的宿主，称为带菌者带菌者（carrier）。）。在隐性传染或传染病痊愈后，宿主常会成为在隐性传染或传染病痊愈后，宿主常会成为在隐性传染或传染病痊愈后，宿主常会成为在隐性传染或传染病痊愈后，宿主常会成为带菌者带菌者带菌者带菌者，如不注意，就成为该传染病的传染源，如不注意，就成为该传染病的传染源，如不注意，就成为该传染病的传染源，如不注意，就成为该传染病的传染源，十分危险。这种情况在伤寒、白喉等传染病中时十分危险。这种情况在伤寒、白喉等传染病中时十分危险。这种情况在伤寒、白喉等传染病中时十分危险。这种情况在伤寒、白喉等传染病中时有发生。有发生。有发生。有发生。“伤寒玛丽伤寒玛丽”1906 1906年，美国一女厨师年，美国一女厨师Mary Mallon是是沙门氏菌沙门氏菌（Salmonella）的的健康带菌者健康带菌者，她在，她在3周内将菌传染周内将菌传染给给6人，最后证实美国人，最后证实美国7个地区个地区1500个伤寒患者都是由个伤寒患者都是由她传染的。她传染的。（三）（三）显性传染显性传染（apparent infection）如果如果宿主的免疫力较低宿主的免疫力较低，或，或入侵病原菌的毒入侵病原菌的毒力较强、数量较多力较强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生，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，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，这就生理功能异常，于是就出现了一系列临床症状，这就是是显性传染显性传染或或传染病传染病。按发病时间的长短按发病时间的长短急性传染急性传染（acute infection）慢性传染慢性传染（chronic infection）显显性性传传染染病程仅数日至数周，病程仅数日至数周，Eg.Eg.流行性脑膜炎和霍乱等。流行性脑膜炎和霍乱等。病程往往长达数月至数年，病程往往长达数月至数年，Eg.Eg.结核病和麻风病等结核病和麻风病等。按发病部位的不同按发病部位的不同局部感染局部感染（local infection）全身传染全身传染（systemic infection）显显性性传传染染按性质和严重程度的不同按性质和严重程度的不同毒血症毒血症菌血症菌血症败血症败血症脓毒血症脓毒血症显显性性传传染染（1 1）毒血症毒血症（toxemia）病原菌限制在局部病灶，只有其所产的病原菌限制在局部病灶，只有其所产的毒素毒素进入全身血流进入全身血流而引起的全身性症状，称为而引起的全身性症状，称为毒血症毒血症。Eg.Eg.常见的有白喉、破伤风等症。常见的有白喉、破伤风等症。（2 2）菌血症菌血症（bacteremia）病原菌病原菌由局部的原发病灶侵入血流后传播由局部的原发病灶侵入血流后传播至远处组织至远处组织，但，但未在血流中繁殖未在血流中繁殖的传染病，称为的传染病，称为菌血症菌血症。Eg.Eg.伤寒症的早期，就出现菌血症期。伤寒症的早期，就出现菌血症期。（3 3）败血症败血症（septicemia）病原菌病原菌侵入血流侵入血流，并在其中，并在其中大量繁殖大量繁殖，造成宿主严重损，造成宿主严重损伤和全身性中毒症状者，称为伤和全身性中毒症状者，称为败血症败血症。Eg.Eg.Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌，旧称（铜绿假单胞菌，旧称“绿绿脓杆菌脓杆菌”）等引起的败血症等。）等引起的败血症等。（4 4）脓毒血症脓毒血症（pyemia）一些化脓性细菌在引起宿主的败血症的同时，又在其许一些化脓性细菌在引起宿主的败血症的同时，又在其许多脏器（肺、肝、脑、肾、皮下组织等）中引起多脏器（肺、肝、脑、肾、皮下组织等）中引起化脓性化脓性病灶者，称为病灶者，称为脓毒血症脓毒血症。Eg.Eg.Staphylococcus aureus（金黄色葡萄球菌）就可引（金黄色葡萄球菌）就可引起脓毒血症。起脓毒血症。流感流感ABC 流感病毒分为流感病毒分为A、B、C三种：三种：A A型：型：最常见，可广泛流行及人畜共患，例如最常见，可广泛流行及人畜共患，例如19971997年在香港肆虐的禽流年在香港肆虐的禽流感，以致政府须屠宰感，以致政府须屠宰150150万只鸡。万只鸡。A A型病毒可再分为型病毒可再分为A1A1、A2A2型，并按结型，并按结构再划分，例如构再划分，例如A A型型H5N1H5N1毒株毒株(香港禽流感病毒香港禽流感病毒)、A A型型H3N2(1995H3N2(1995年在年在武汉发生武汉发生)、A A型型H1N1(1995H1N1(1995年在德国发生年在德国发生)等。病毒因不定时的基因突等。病毒因不定时的基因突变而衍生新品种。变而衍生新品种。B B型：型：也会流行，症状较也会流行，症状较A A型轻，无亚型。型轻，无亚型。C C型型：主要以散发病例出现；无亚型。：主要以散发病例出现；无亚型。H、N是指什么是指什么?流感病毒有一层脂质囊膜，膜上有蛋白质，是由流感病毒有一层脂质囊膜，膜上有蛋白质，是由血凝素血凝素(hemagglutinin,HA)和和神经氨酸酶神经氨酸酶(neuraminidase,NA)组成，均具有抗原性。组成，均具有抗原性。A型流感病毒变异是常见的自然现型流感病毒变异是常见的自然现象，主要是象，主要是HA和和NA的变异。的变异。一般感染人类的流感病毒的血凝素有一般感染人类的流感病毒的血凝素有H1、H2和和H3叁种。叁种。H4至至H14一般只会感染人类以外的其他动物，如鸡、猪及一般只会感染人类以外的其他动物，如鸡、猪及鸟类。鸟类。N有有N1至至N9。甲型甲型H1N1流感病毒是由流感病毒是由4种病毒变异形成种病毒变异形成的一种的一种相当复杂的病毒，这相当复杂的病毒，这4种病毒分别是：一种种病毒分别是：一种禽流感禽流感病毒、一种病毒、一种普通流感病毒普通流感病毒和两种广泛在猪之间传和两种广泛在猪之间传播的播的猪流感猪流感病毒。病毒。流感爆发历史流感爆发历史 1917年年-1919年年欧洲爆发西班牙流感（病毒类型欧洲爆发西班牙流感（病毒类型 H1N1）疫症，导致）疫症，导致2,000万人死亡（第一次世界大战的死亡人数只是万人死亡（第一次世界大战的死亡人数只是850万人）万人），是历史上最严重的流感疫症。，是历史上最严重的流感疫症。1957年年-1958年年 1957年年2月在中国贵州爆发（病毒可能是在月在中国贵州爆发（病毒可能是在1956年从年从苏联传来），其后散播至世界各地。全球受影响的人数占苏联传来），其后散播至世界各地。全球受影响的人数占总人口的总人口的10%至至30%，但死亡率较，但死亡率较1919年的疫症为低，约年的疫症为低，约为总人口的为总人口的0.25%。1968年年-1969年年 流感从香港开始，全球的死亡人数达流感从香港开始，全球的死亡人数达70万人，其中美万人，其中美国占国占3万多人。万多人。1976年年新泽西一名青年染上猪流感，引致恐慌会爆发新疫症，新泽西一名青年染上猪流感，引致恐慌会爆发新疫症，于是大规模推行疫苗注射。于是大规模推行疫苗注射。1986年年-1993年年 世界不同地区发生数宗人类染上猪流感的病案。世界不同地区发生数宗人类染上猪流感的病案。1997年年 香港发生禽流感，原本只影响鸡的病毒亦令人类患病。香港发生禽流感，原本只影响鸡的病毒亦令人类患病。香港政府下令屠宰香港政府下令屠宰150万只鸡。万只鸡。6人死亡。人死亡。流感大流行警告级别流感大流行警告级别根据世卫组织规定，流感大流行警告共有根据世卫组织规定，流感大流行警告共有六大级别六大级别：一级一级：流感病毒在：流感病毒在动物间动物间传播，但传播，但未出现人感染未出现人感染的病的病例。例。二级二级：流感病毒在动物间传播，这类病毒曾：流感病毒在动物间传播，这类病毒曾造成人类造成人类感染感染，因此被视为流感流行的潜在威胁。，因此被视为流感流行的潜在威胁。三级：三级：流感病毒在动物间或人与动物间传播，这类病流感病毒在动物间或人与动物间传播，这类病毒已造成零星或者局部范围的人感染病例，但毒已造成零星或者局部范围的人感染病例，但未出现人际未出现人际间间传播的情况。传播的情况。四级：四级：流感病毒在流感病毒在人际间传播人际间传播并引发持续性疫情。在并引发持续性疫情。在这一级别下，流感蔓延风险较上一级别这一级别下，流感蔓延风险较上一级别“显著增加显著增加”。五级：五级：同一类型流感病毒在同一类型流感病毒在同一地区（比如北美洲）同一地区（比如北美洲）至少两个国家人际间传播至少两个国家人际间传播，并造成持续性疫情。尽管大多，并造成持续性疫情。尽管大多数国家在这一级别下仍不会受到显著影响，但数国家在这一级别下仍不会受到显著影响，但五级警告意五级警告意味着大规模流感疫情正在逼近味着大规模流感疫情正在逼近，应对疫情采取措施的时间，应对疫情采取措施的时间已经不多。已经不多。六级：六级：同一类型流感病毒的人际间传播发生在同一类型流感病毒的人际间传播发生在两个或两个或者两个以上地区者两个以上地区。这一级别意味着全球性疫情正在蔓延。这一级别意味着全球性疫情正在蔓延。作业二作业二如果研究的是一种致命性人类疾病如麻风，如果研究的是一种致命性人类疾病如麻风，要验证科赫定律就会遇到伦理问题。你有要验证科赫定律就会遇到伦理问题。你有什么办法吗？什么办法吗？众所周知，肉毒杆菌产生的强神经毒素肉众所周知，肉毒杆菌产生的强神经毒素肉毒素可引起致命性食物中毒，但为什么又毒素可引起致命性食物中毒，但为什么又可以用来美容呢？可以用来美容呢？