1、Chapter 7 Bacterial Infection and Immunity 第第7章章 细菌的感染与免疫细菌的感染与免疫1细菌的感染（细菌的感染（bacterial infection）：）：细菌在宿主体内的生长繁殖细菌在宿主体内的生长繁殖过程中不仅释放出毒性产物，同时还与宿主细胞之间相互作用，导过程中不仅释放出毒性产物，同时还与宿主细胞之间相互作用，导致宿主不同程度的的病理变化过程，是细菌与宿主在个体、细胞、致宿主不同程度的的病理变化过程，是细菌与宿主在个体、细胞、分子的多个层面相互作用的生物学现象。分子的多个层面相互作用的生物学现象。 Multiplication of an i
2、nfectious agent within the body. Multiplication of pathogenic bacteria 致病菌致病菌(e.g., salmonella species沙门菌沙门菌) even if the person is asymptomatic无症状的无症状的 is deemed an infection; on the other hand, multiplication of the bacteria that are part of the normal flora 正常菌群正常菌群of the gastrointestinal tract胃肠
3、道胃肠道, skin, etc, is considered an infection . 致病菌（致病菌（pathogenic bacterium）或病原菌）或病原菌（pathogen）： A bacterium is capable of causing disease.条件致病菌条件致病菌/机会致病菌机会致病菌(conditioned pathogen/opportunistic pathogen)：正常菌在机体健康或：正常菌在机体健康或正常情况下不致病，只是在机体抵抗力低下时才导致疾正常情况下不致病，只是在机体抵抗力低下时才导致疾病，此时将这些微生物称为条件致病菌或机会致病菌。病，此时
4、将这些微生物称为条件致病菌或机会致病菌。正常菌群（正常菌群（normal flora）：通常把在人体各部位经常寄）：通常把在人体各部位经常寄居而对人体无害的细菌称为正常菌群。居而对人体无害的细菌称为正常菌群。Section 1 Normal Flora and Opportunistic Pathogen 第一节第一节 正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌一一正常菌群正常菌群Normal Flora : : 在人体体表及与外界相通的腔道中在人体体表及与外界相通的腔道中( (口腔、鼻咽、肠道、泌尿口腔、鼻咽、肠道、泌尿生殖道等生殖道等) )，存在着不同种类和数量的微生物，当，存在着不同种类和
5、数量的微生物，当宿主免疫功能正宿主免疫功能正常常时，这些微生物对宿主无害，有些对人体有益，称为正常菌群时，这些微生物对宿主无害，有些对人体有益，称为正常菌群（normal floranormal flora）。）。the population of microorganisms that inhabit the skin and mucous membranes of healthy normal persons. normal flora数量数量: 1014个，正常机体细胞数：个，正常机体细胞数：1013。部位主要菌类皮肤葡萄球菌、类自喉杆菌、绿腋杆菌、非致病性分枝杆菌、丙酸杆菌、白念珠菌口
6、腔表皮葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、类杆菌、梭杆菌鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎球菌、奈瑟菌、乳杆菌眼结膜葡萄球菌、类自喉杆菌、绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌外耳道白色葡萄球菌、干燥杆菌胃一般无菌肠道大肠杆菌产气杆菌、变形杆菌、绿服杆菌、葡萄球菌、粪链球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、真细菌、乳杆菌、白念珠菌尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌阴道乳杆菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、白念珠菌人体常见的正常菌群人体常见的正常菌群 鼻咽腔鼻咽腔 葡萄球菌、甲，丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等 外耳道外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌表
7、皮葡萄球菌 口腔口腔甲，丙型链球菌 类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌 肠道肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌，双歧杆菌等 阴道阴道 大肠杆菌、乳杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌 非致病性分枝等 皮肤皮肤葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌人体内正常菌群的分布 眼结膜眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌 尿道尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌正常菌群的生理作用正常菌群的生理作用physiological effect of normal flora : :1.1.生物拮抗生物拮抗(antagon
8、ism) (antagonism) ：占位性保护、抑制性代谢产物、营养：占位性保护、抑制性代谢产物、营养争夺作用争夺作用2.2.营养作用营养作用(nutrition) (nutrition) ：氮、糖、维生素：氮、糖、维生素3.3.免疫作用免疫作用(immuno(immuno-modulation) -modulation) ：刺激免疫系统成熟、刺激免疫系统成熟、低宿主反应性：相似抗原性、自然抗体、分泌性低宿主反应性：相似抗原性、自然抗体、分泌性IgAIgA保护原籍菌保护原籍菌4.4.抗衰老作用抗衰老作用(anti-age effects) (anti-age effects) : :乳儿乳儿
9、-双歧杆菌占双歧杆菌占98%;98%;老人老人- -芽胞杆菌占多芽胞杆菌占多5.5.抑瘤作用抑瘤作用(anti-tumor effects) (anti-tumor effects) ：如肠道：如肠道二、机会致病菌二、机会致病菌(opportunistic pathogen) 1、正常菌群寄居部位改变：、正常菌群寄居部位改变：上呼吸道上呼吸道- -下呼吸道；下泌尿道下呼吸道；下泌尿道- -肾盂肾盂 2、宿主免疫力下降、宿主免疫力下降肿瘤、血液病、糖尿病、激素治疗、放疗化疗等肿瘤、血液病、糖尿病、激素治疗、放疗化疗等3、菌群失调（菌群失调（dysbacteriosis）在应用抗生素治疗感染性疾病
10、的过程中，宿主某部位正常菌群中各在应用抗生素治疗感染性疾病的过程中，宿主某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度变化而产生的病症。菌种间的比例发生较大幅度变化而产生的病症。正常菌群中的敏感菌被抑制或杀灭，耐药菌大量繁殖而致病，这是正常菌群中的敏感菌被抑制或杀灭，耐药菌大量繁殖而致病，这是在抗菌药物治疗原感染性疾病或预防某些微生物感染过程中发生的在抗菌药物治疗原感染性疾病或预防某些微生物感染过程中发生的一种新感染，即一种新感染，即二重感染或重叠感染（二重感染或重叠感染（superinfection），是微生是微生态平衡被破坏的较严重后果，系一种态平衡被破坏的较严重后果，系一种菌群失调症菌群失调
11、症III度，如葡萄球菌及艰难梭菌引起的伪膜性肠炎。度，如葡萄球菌及艰难梭菌引起的伪膜性肠炎。I度、度、II度：慢性感染，慢性腹泻（肠炎、痢疾）、便秘、慢性咽度：慢性感染，慢性腹泻（肠炎、痢疾）、便秘、慢性咽峡炎峡炎三、微生态平衡与失调三、微生态平衡与失调 1生态学（生态学（ecology）:研究生物与环境相互研究生物与环境相互关系的科学。分宏观生态学和微生态学。关系的科学。分宏观生态学和微生态学。2微生态学微生态学(microecology)：研究微生物在：研究微生物在细胞或分子水平上与其宿主相互关系的科学。细胞或分子水平上与其宿主相互关系的科学。 3医学微生态学医学微生态学(medical
12、microecology)：研究寄居在人体表和外界相通的腔道的微生物研究寄居在人体表和外界相通的腔道的微生物与微生物，微生物与人体，以及微生物与人体与微生物，微生物与人体，以及微生物与人体和外界环境相互依存、相互制约的科学。和外界环境相互依存、相互制约的科学。 微观生态平衡微观生态平衡 eubiosis 研究内容：研究内容： 生态失调生态失调 dysbiosis 生态调整生态调整 ecological adjustment医学微生态学医学微生态学(medical microecology) 正常菌群正常菌群 normal flora研究对象：研究对象： 条件致病菌或机会致病菌条件致病菌或机会致
13、病菌 条件致病性感染或机会性致病性感染；条件致病性感染或机会性致病性感染； 微生态平衡（微生态平衡（microeubiosis）是指正常微生物群与宿主生态环境是指正常微生物群与宿主生态环境在长期进化过程中形成生理性组合的动态平衡。在长期进化过程中形成生理性组合的动态平衡。微生态失调（微生态失调（microdysbiosis）是指正常微生物群与其宿主之间是指正常微生物群与其宿主之间的平衡在外界环境因素的影响下被破坏，由生理性组合转变为病的平衡在外界环境因素的影响下被破坏，由生理性组合转变为病理性组合状态。理性组合状态。微生态系若为生理性组合则呈现平衡状态，对人体有益；若为病微生态系若为生理性组合
14、则呈现平衡状态，对人体有益；若为病理性组合则呈现平衡失调状态，对人体有害。理性组合则呈现平衡失调状态，对人体有害。第二节第二节 细菌的致病作用细菌的致病作用Section 2 Bacterial Pathogenicity 1致病菌（致病菌（pathogenic bacterium）或病原菌）或病原菌（pathogen）： A bacterium is capable of causing disease.2致病性或病原性（致病性或病原性（pathogenicity）：）：病原微生物引病原微生物引起机体疾病的能力或性质称为致病性。起机体疾病的能力或性质称为致病性。3微生物的毒力（微生物的毒力（
15、virulence）：）：在宿主免疫防御功能一在宿主免疫防御功能一定的情况下，微生物的定的情况下，微生物的致病性（致病性（pathogenicity）的强弱）的强弱程度。程度。 The quantitative ability of an agent to cause diseaseLD50半数致死量半数致死量: The number of pathogens required to cause lethal disease in half of the exposed hosts is called an LD50.5.ID50半数感染量半数感染量: The number of pathog
16、ens required to cause disease (or, at least, infection) in half of the exposed hosts is called the ID50 4半数致死量半数致死量(median lethal dose, LD50)或半数感染或半数感染量量(median infective dose, ID50)：即在一定的条件下即在一定的条件下引起引起50%试验动物死亡或感染需要的最小微生物或毒素试验动物死亡或感染需要的最小微生物或毒素的量。常用来作为量化的量。常用来作为量化virulence的传统方法，是衡量病的传统方法，是衡量病原微生物毒
17、力的指标。原微生物毒力的指标。6致病岛致病岛 Pathogenic island，PAI：致病菌：致病菌的染色体上编码与毒力相关的外源的染色体上编码与毒力相关的外源DNA片段是片段是由分子量较大的基因群所构成。由分子量较大的基因群所构成。 黏附素、侵袭素和毒素黏附素、侵袭素和毒素The foreign DNA fragments associated with virulence in the chromosome of pathogenic bacteria are clusters of genes with mass Molecular Weight.一、细菌一、细菌的毒力的毒力: Th
18、e virulence of invaded microorganism二、侵入体内微生物的数量二、侵入体内微生物的数量 Dose of invaded microorganism； 机体的免疫力机体的免疫力: Immunity of the host三、细菌侵入的途径三、细菌侵入的途径Invaded routesdeterminants for an infection：细菌的致病物质包括细菌的致病物质包括2方面：方面：1、侵袭力（侵袭力（invasiveness）：）：致病菌能突破宿主皮肤、致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障等免疫防御机制，进入机体定居、繁殖和扩粘膜生理屏障等免疫防御机制，
19、进入机体定居、繁殖和扩散的能力。散的能力。 包括荚膜、黏附素和侵袭性物质等，主要涉包括荚膜、黏附素和侵袭性物质等，主要涉及菌体的表面结构和释放的侵袭蛋白或酶类。及菌体的表面结构和释放的侵袭蛋白或酶类。2、毒素毒素toxin：即含有损害宿主组织、器官并引起生理功即含有损害宿主组织、器官并引起生理功能紊乱的大分子成分。能紊乱的大分子成分。 病原菌毒力的物质基础是：侵袭力和毒素病原菌毒力的物质基础是：侵袭力和毒素侵袭力（侵袭力（invasiveness）定义：定义：The invasiveness is the process whereby bacteria enter host cells or
20、 tissues and spread in the body. （一）侵袭力（一）侵袭力invasiveness - 3 elementsinvasiveness - 3 elements 黏附与定植黏附与定植 adhesion and implementadhesion and implement 侵入侵入(invasion)(invasion)： 繁殖与扩散繁殖与扩散(reproduction and spread)(reproduction and spread)： What roles do they play on infection? 1)1)黏附黏附(adhesion): (a
21、dhesion): 病原菌以其表面结构或分子与宿主特病原菌以其表面结构或分子与宿主特定部位的细胞发生结合的过程。定部位的细胞发生结合的过程。 (1)(1)是感染的第一步；细菌的黏附能力和致病性密切相是感染的第一步；细菌的黏附能力和致病性密切相关。关。Adhesion is the first step of the infection and Adhesion is the first step of the infection and has close relation with pathogenicityhas close relation with pathogenicity; ; 黏
22、附与定植黏附与定植 adhesion and implementadhesion and implement (2) (2)是定植、繁殖，侵入和扩是定植、繁殖，侵入和扩散或转移的基础。散或转移的基础。 Adhesion is the basis of Adhesion is the basis of implement, reproduction, implement, reproduction, invasion and spread.invasion and spread. 黏附与定植黏附与定植 adhesion and implementadhesion and implement(3)
23、(3)常见的黏附方式：常见的黏附方式： ：单个吸附：单个吸附 single adherence: single adherence: B:B:微菌落微菌落 microcolonymicrocolony：invisible bacteria colonyinvisible bacteria colony。 C:细菌生物被膜（细菌生物被膜（bacterial biofilmbacterial biofilm） Scanning (SEM) (A C, E G) and transmission (TEM) electron micrographs (D) showing attachment of
24、 EPEC to RBCCellular MicrobiologyV 3(4)p213 2001：单单个个散散在在的的吸吸附附: : B:微菌落微菌落microcolony：人肉眼看不到的细：人肉眼看不到的细菌集落，一般为一个克隆，菌细胞通过表面黏附菌集落，一般为一个克隆，菌细胞通过表面黏附性结构物质使菌细胞粘连在一起性结构物质使菌细胞粘连在一起invisible bacteria colony。 C:细菌生物被膜（细菌生物被膜（bacterial biofilm）：）：是细菌附是细菌附着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其所分着在有生命或无生命的材料表面后，由细菌及其所分泌的胞外多聚物（
25、主要是胞外多糖）共同组成的呈膜泌的胞外多聚物（主要是胞外多糖）共同组成的呈膜状的细菌群体。也是细菌以微菌落为基本结构单位构状的细菌群体。也是细菌以微菌落为基本结构单位构建的有序性社区结构，大小为。建的有序性社区结构，大小为。结构机制结构机制: 为细胞表层的胞外多糖的相互黏附。为细胞表层的胞外多糖的相互黏附。 共聚焦激光显微镜共聚焦激光显微镜 观察生物膜观察生物膜confocal scanning laser microscopy Effect of iron on the formation of biofilm铜铜绿绿假假单单胞胞菌菌微菌落与生物膜形成的意义：微菌落与生物膜形成的意义：Med
26、ical significance of formation of microcolony and biofilm:* 有利于细菌抵抗微环境有利于细菌抵抗微环境(niche)中的免疫细胞、免疫中的免疫细胞、免疫分子及药物的攻击。分子及药物的攻击。* 克服液态流的冲击而持续生存。克服液态流的冲击而持续生存。* 细菌通过接合机制快速传递耐药基因，效率高于单细菌通过接合机制快速传递耐药基因，效率高于单个悬浮的万倍。个悬浮的万倍。* 与许多慢性难治性细菌感染及医院内感染密切相关。与许多慢性难治性细菌感染及医院内感染密切相关。* 现代医源性感染的重要原因。现代医源性感染的重要原因。(4)黏附部位黏附部位
27、 the adhesive site in host：皮肤黏膜上皮细胞皮肤黏膜上皮细胞 epidermal cells/mucosal cells血液中的细胞血液中的细胞/淋巴细胞淋巴细胞 blood cells血管内皮细胞血管内皮细胞vascular endothelial cells生物医学植入物生物医学植入物(biomedical implants)。 (5)黏附的结构物质黏附的结构物质 structure for adhesion：帮助细菌黏附于宿主细胞并定植的细菌体表的物帮助细菌黏附于宿主细胞并定植的细菌体表的物质或结构，又称为黏附因子质或结构，又称为黏附因子(adhesive fa
28、ctors)。 *黏附素：在细菌为蛋白质的黏附物质；可存在菌黏附素：在细菌为蛋白质的黏附物质；可存在菌毛的顶端或次极端（毛的顶端或次极端（P71表）。表）。* 黏附结构：菌毛，荚膜，微荚膜，支原体顶端黏附结构：菌毛，荚膜，微荚膜，支原体顶端结构。结构。*黏附分子：磷壁酸，蛋白，多糖，脂多糖等；黏附分子：磷壁酸，蛋白，多糖，脂多糖等； 非菌毛粘附素非菌毛粘附素Capsule、microcapsule： 菌毛粘附素菌毛粘附素 (6)黏附机制黏附机制mechanism of adhesion：病原微生物与靶细胞的黏附分二步：病原微生物与靶细胞的黏附分二步：、可逆的结合：微生物与宿主细胞的距离在、可逆
29、的结合：微生物与宿主细胞的距离在10nm以上，非特异理化阶段，不稳定，可逆的阶以上，非特异理化阶段，不稳定，可逆的阶段。段。、特异的结合：微生物与宿主细胞的距离在、特异的结合：微生物与宿主细胞的距离在10nm以下，细菌的表面分子或结构蛋白与靶细胞以下，细菌的表面分子或结构蛋白与靶细胞的受体结合的过程。牢固的、特异的、不可逆的。的受体结合的过程。牢固的、特异的、不可逆的。 （7）黏附与组织趋向性）黏附与组织趋向性(tropism)：病原体感：病原体感染机体某一特异的组织器官靶位的特性。染机体某一特异的组织器官靶位的特性。 A、病原体表面分子或结构与宿主细胞特异的、病原体表面分子或结构与宿主细胞特
30、异的受体的结合，决定了病原体的组织嗜性。受体的结合，决定了病原体的组织嗜性。 the interaction between surface molecule and the receptor of host cell determines the tropism of pathogens.黏附与定植黏附与定植 adhesion and implement(8)黏附导致的细菌的变化：黏附导致的细菌的变化：upregulate the expression of the transferrin 载载铁蛋白基因表达升高铁蛋白基因表达升高。加速生长繁殖加速生长繁殖 enhancing the gro
31、wth and replicaiton合成有利于进一步扩散的蛋白合成有利于进一步扩散的蛋白synthesis of the protein facilitating the spread。诱导黏附分子的表达诱导黏附分子的表达inducing the expression of the adhesion molecules。黏附与定植黏附与定植 adhesion and implement(9)黏附导致感染细胞的变化黏附导致感染细胞的变化 alterations of the host cell induced by the adhesion：形态的改变形态的改变 alteration of m
32、orphogenesis，感染的细胞凋亡感染的细胞凋亡 apoptosis infected cells，的合成和释放的合成和释放production of the cytokines。upregulate the expression of adhesion molecules that helps the multiplication and spread of the invades bacteria.黏附与定植黏附与定植 adhesion and implement侵入侵入(invasion)：具有侵袭力的病原菌侵入机：具有侵袭力的病原菌侵入机体非吞噬细胞的感染过程。体非吞噬细胞的感染
33、过程。）侵入的物质基础：）侵入的物质基础： （）侵袭基因（）侵袭基因（invasive gene, inv）：）：(）侵袭素（）侵袭素（invasin）：）：inv基因编码的蛋白。基因编码的蛋白。）侵入的细胞：黏膜上皮细胞。）侵入的细胞：黏膜上皮细胞。）侵入过程：表现复杂，多样性。）侵入过程：表现复杂，多样性。繁殖与扩散繁殖与扩散(reproduction and spread)：细菌感染的早期，侵入的菌在局部生长细菌感染的早期，侵入的菌在局部生长繁殖，尔后扩散至靶部位引起疾病。繁殖，尔后扩散至靶部位引起疾病。由于不同细菌的致病物质的不同，其侵由于不同细菌的致病物质的不同，其侵入机体后的扩散方
34、式与结局亦有差异：入机体后的扩散方式与结局亦有差异：）局部扩散）局部扩散(local spread)）全身扩散）全身扩散(systemic spread) ）局部扩散）局部扩散(local spread)：（）局部表层扩散（）局部表层扩散(local superficial spread)：某些细：某些细菌仅对机体的某些局部皮肤或黏膜有组织趋向性，在初步菌仅对机体的某些局部皮肤或黏膜有组织趋向性，在初步定植繁殖后，再向周围扩散。定植繁殖后，再向周围扩散。 （）局部深层扩散（）局部深层扩散(local deep spread)：某些细菌可以：某些细菌可以克服机体的皮肤或黏膜的天然屏障，向纵深及全
35、身远端扩克服机体的皮肤或黏膜的天然屏障，向纵深及全身远端扩散，进入淋巴系统。引起淋巴结炎症。例如：链球菌的扩散，进入淋巴系统。引起淋巴结炎症。例如：链球菌的扩散。散。）全身扩散）全身扩散(systemic spread)：某些细菌局部感染：某些细菌局部感染后，突破皮肤黏膜后，主要进入血流扩散，通过血流到后，突破皮肤黏膜后，主要进入血流扩散，通过血流到达特定的靶器官、组织的感染过程。达特定的靶器官、组织的感染过程。* 特点：特点：常发生二次菌血症，第二次的菌血症的细菌量多于：常发生二次菌血症，第二次的菌血症的细菌量多于前次的量。前次的量。：某些细菌通过血细胞的携带扩散。：某些细菌通过血细胞的携带
36、扩散。：某些菌定植于血管内皮细胞，局部增殖。：某些菌定植于血管内皮细胞，局部增殖。( (二二) )毒素毒素: :The ability of a microorganism to produce a toxin that contributes to the development of disease. 外毒素外毒素（exotoxin）内毒素内毒素（endotoxinendotoxin） 1.1.外毒素（外毒素（exotoxinexotoxin）产生菌产生菌G+菌菌活菌分泌活菌分泌G- 菌菌活菌分泌活菌分泌菌死亡后释放菌死亡后释放毒毒 性性毒性强、对组织器官有选择作毒性强、对组织器官有选择作
37、用并引起特殊病变用并引起特殊病变Many exotoxin consists of A and B subunits (A-B toxins).The A subunit provides the toxic activity. The B subunits are nontoxic. They generally mediates adherence of the toxin complex to a host cell and aids entrance of the exotoxin into the host cell.结构结构 structure of exotoxinA毒素活毒素活
38、性部分性部分BS-S与受体与受体结合部分结合部分A-B抗体抗体ABABABABAAA靶细胞靶细胞BABB受体受体1.1.外毒素（外毒素（exotoxinexotoxin）excreted by living cells, that is, produced inside of cells and which do their damage only upon release from the cell细胞内合成但只有在从细胞中释放后才产生破坏力.produced by both gram-positive and gram-negative bacteria, mainly gram-posi
39、tive bacteria.某些某些G菌菌(痢疾志痢疾志贺菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、绿脓杆菌贺菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、绿脓杆菌);proteins, often enzymesheat-unstable热不稳定, toxicity often destroyed at 60C, for 1-2hr.但肠毒素例外但肠毒素例外Strong antigenicity抗原性，stimulate formation of high-titer antitoxin抗毒素;converted to toxiod转换为类毒素 by formalin, acid, heat, etc类毒素为通过物理或者化学方法如
40、甲醛、酸、热等失活的外毒素. Toxoids are used to immunize. (A toxoid is a physically or chemically inactivated exotoxin.)highly toxic: fatal to animals in microgram quantities or less.High selection for tissues: usually bind to specific receptors on cells.neurotoxin神经毒素神经毒素：cytotoxin 细胞毒素细胞毒素:enterotoxin肠毒素肠毒素:ne
41、urotoxin神经毒素神经毒素：is an exotoxin that disrupts nerve cells (tetanospasmin破伤风痉挛毒素).cytotoxin 细胞毒素细胞毒素: is an exotoxin that disrupts host cells (diphtherotoxin白喉毒素). 成孔毒素Pore-forming toxins 磷脂酶类：enterotoxin肠毒素肠毒素: is an exotoxin that disrupts the lining of the gastrointestinal tract(cholera toxin霍乱毒素)表
42、7-3 外毒素的种类和作用机制2.2.内毒素（内毒素（endotoxinendotoxin） 1 1）主要特点）主要特点integral part of the cell wall细胞壁的结构组成of Gram-negative bacteria. Released on bacteria death细菌死亡后释放.Found only in Gram-negative bacteria.Lipopolysaccharides complexes. Lipid A portion probably responsibly for toxicity.化学成分：化学成分：脂多糖脂多糖(LPS)组组
43、分分（脂质脂质A是活性部分是活性部分Relatively stable; withstand heating at temperature at 100C for one hour without loss of toxicity. 耐热耐热,需加热需加热16024小时小时Weakly immunogenic. Not converted to toxoids.Moderately toxic; fatal for animals in tens to hundreds of micrograms.specific receptors not found on cells效应相似效应相似2 2
44、）内毒素的活性作用）内毒素的活性作用: :发热反应发热反应:IL-1:IL-1、TNF-TNF-; ;LPSM TNF - IL-1IL-6下丘脑下丘脑体温调体温调节中枢节中枢体温体温升高升高白细胞反应：先降后升白细胞反应：先降后升; ;内毒素内毒素血血中性粒细胞数骤减中性粒细胞数骤减早期1-2小时后LPS刺激骨髓释放中性粒细刺激骨髓释放中性粒细胞入血使之数量增加胞入血使之数量增加内毒素血症与内毒素休克；内毒素血症与内毒素休克；内毒素内毒素血血M 中性粒细胞内皮细胞血小板补体系统补体系统凝血系统凝血系统诱生血管诱生血管活性物质活性物质小血管小血管功能紊乱功能紊乱微循环障碍微循环障碍内毒素休克内
45、毒素休克内毒素血症细菌内毒素与外毒素的主要区别细菌内毒素与外毒素的主要区别（见表（见表7-47-4）区别要点区别要点 外毒素外毒素 内毒素内毒素来源来源活菌分泌、少数崩解释出活菌分泌、少数崩解释出G G- - 菌菌G G+ +菌菌和部分和部分G G- - 菌菌存在部位存在部位细胞壁组分、细胞壁组分、崩解释出崩解释出化学成分化学成分蛋白质蛋白质脂多糖脂多糖稳定性稳定性60-80 C60-80 C，30min30min破坏破坏160 C2-4h160 C2-4h破坏破坏毒性作用毒性作用强、对组织器官有选择性强、对组织器官有选择性并引起特殊的临床表现并引起特殊的临床表现较弱，各菌的毒性较弱，各菌的毒
46、性效应大致相同效应大致相同抗原性抗原性强，刺激机体产生抗毒素；强，刺激机体产生抗毒素；甲醛液处理形成类毒素甲醛液处理形成类毒素弱，产生的中和抗体作用弱，弱，产生的中和抗体作用弱，甲醛液处理不形成类毒素甲醛液处理不形成类毒素二、细菌侵入的数量二、细菌侵入的数量l1.侵入体内微生物的毒力侵入体内微生物的毒力: The virulence of invaded microorganisml2.侵入体内微生物的数量侵入体内微生物的数量 Dose of invaded microorganism；l3.机体的免疫力机体的免疫力: Immunity of the host三、细菌侵入的途径三、细菌侵入的途
47、径Invaded routesdeterminants for an infection：Section 3 Anti-infectious Immunity of host 第三节第三节 宿主的免疫防御机制宿主的免疫防御机制 一、非特异性免疫一、非特异性免疫 （一）屏障结构（一）屏障结构 皮肤与黏膜皮肤与黏膜 血脑屏障血脑屏障 胎盘屏障胎盘屏障 （二）吞噬细胞（二）吞噬细胞 （三）体液因素（三）体液因素 补体补体（complement） 溶菌酶溶菌酶（Lysozyme） 防御素防御素（defensin）（一）体液免疫（一）体液免疫 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE 抗菌抗体（调理素）抗
48、菌抗体（调理素） 抗外毒素抗体抗外毒素抗体（二）细胞免疫（二）细胞免疫 CTL CD4+ Th1（三）黏膜免疫三）黏膜免疫三、抗菌免疫的特点三、抗菌免疫的特点 Anti-bacterial immunity（一）（一）抗胞外菌感染的免疫抗胞外菌感染的免疫 immunity against extracellular bacteria （二）抗胞内菌感染的免疫（二）抗胞内菌感染的免疫 immunity against intracellular bacteria （一）（一）抗胞外菌感染的免疫抗胞外菌感染的免疫 immunity against extracellular bacteria 1.
49、 extracellular bacteria: 寄生于细胞外的血液、淋寄生于细胞外的血液、淋巴液和组织液中的细菌。巴液和组织液中的细菌。1) 致病特点：局部化脓性炎症、产生内毒素、外毒素致病特点：局部化脓性炎症、产生内毒素、外毒素和侵袭性胞外酶。和侵袭性胞外酶。2) 免疫特点：以体液免疫为主免疫特点：以体液免疫为主,杀灭细菌，中和毒素。杀灭细菌，中和毒素。（一）（一）抗胞外菌感染的免疫抗胞外菌感染的免疫 2. 免疫效应成分免疫效应成分：phagocyte, C, Ab.phagocyte1)吞噬细胞的吞噬作用：吞噬细胞的吞噬作用：neutrophils and activated macro
50、phages.(1)无氧，乳酸、溶菌酶和乳铁蛋白等杀菌。无氧，乳酸、溶菌酶和乳铁蛋白等杀菌。(2）有氧，）有氧，H2O2髓过氧化物酶髓过氧化物酶2) 补体和抗体的作用补体和抗体的作用bioactivies of C & Ab：(1）阻止细菌黏附：）阻止细菌黏附：sIgA(2）调理吞噬作用：吞噬细胞表面有抗体）调理吞噬作用：吞噬细胞表面有抗体Fc 和补体的和补体的C3b受体受体(3）激活补体溶菌：细菌抗原与）激活补体溶菌：细菌抗原与IgM和和IgG结合，结合，Ab-Ag complexes activate complement. (4）中和细菌外毒素：）中和细菌外毒素：调理调理opsonize
