细菌与宿主的相互关系
病原生物学教研室
正常菌群与条件致病菌
一 正常菌群 （ normal flora）
1 概念：在人体各部位经常寄居而对人
体无害的细菌
2 分布：皮肤, 外耳道, 眼结膜, 鼻咽
腔, 口腔, 肠道, 尿道, 阴道
等
二 条件致病菌 （ opportunistic pathogen）
在一定条件下正常菌群或非致病菌引
起机体的感染。
1 条件致病菌致病的条件,
细菌方面因素,
① 改变寄生部位,
② 菌群失调
机体方面因素,
免疫功能下降
2 常见条件感染类型,
三 医院内感染 （ nosocomial infection）
病人住院期间又患其他感染
感染来源,
◇ 交叉感染
◇ 内源性感染（自身感染）
◇ 医源性感染
注意：患有重症疾病者
高龄者
局部血运不良、有坏死,
血液凝块等
细菌的致病性
致病性,细菌引起感染的能力
毒力,致病性强弱
半数致死量
（ median lethal dose,LD50）
半数感染量
（ median infective dose,ID50）
（ 半数实验动物死亡或感染所需要的
最小细菌数或毒素量 ）
细菌致病的原因,
1 侵袭力,
（ 1） 侵入、寄居
（ 2） 繁殖、扩散
（ 3） 抵抗防御
2 产毒性,
产生并释放毒素
一 侵袭力,
（一） 粘附与定植 （ adherence and colonization）
1 菌毛,
编码菌毛基因：染色体、质粒
特点：组织特异性，受体,
G－,糖类,G＋,类蛋白或糖蛋白
2 细胞壁成分,
脂磷壁酸 （ A族链球菌 ）,受体
3 其他因素：生化反应
, 菌斑,,变形链球菌 ->龋齿：乳杆菌
（二）繁殖与扩散
表面：霍乱弧菌
细胞内：志贺菌
侵袭性酶类：扩散，如透明质
酸酶、链激酶、链道酶、胶原酶等
（三） 对机体防御机制的抵抗
1 抗吞噬 荚膜,M蛋白,Vi抗原,K抗
原、血浆凝固酶；
2 抗调理作用 荚膜多糖中的唾液酸可
阻断旁路途径的正反馈和 C3b的调理作用；
SPA可阻断巨噬细胞 Fc受体与抗体 IgG的 Fc
段结合
3 抗 sIgA作用 某些细菌可产生 IgA蛋白
酶，能分解 sIgA降低机体局部防御功能
二 产毒性,
（ 一 ） 外毒素 （ exotoxin),
1.来源,G+,少数为 G－
胞浆内合成后分泌到菌体外,
或在细菌死亡溶解后释放
2.成分：蛋白质,A 亚单位：活性蛋白
B 亚单位：结合蛋白
3.基因：染色体（霍乱）
质粒 （ LT,ST,破伤风、炭疽）
噬菌体（白喉）
4.毒性：强
5.稳定性差，可经甲醛脱毒制成类毒素
6.毒性作用,有组织器官选择性,
神经毒素、细胞毒素、肠毒素、其他毒素
7.刺激机体产生抗毒素
神经
毒素
破 伤 风 梭
菌
痉挛毒
素
封闭抑制性神经
元
质粒
肉毒梭菌
肉毒毒
素
阻断乙酰胆碱释
放
前噬菌体
细胞
毒素
白 喉 棒 状
杆菌
白喉毒
素
抑制蛋白质合成
前噬菌体
肠毒
素
霍乱弧菌
肠毒素
激活腺苷酸环化
酶使肠上皮细胞
内 cAMP含量上升
染色体
大 肠 埃 希
菌
肠毒素
同霍乱弧菌
质粒
金 黄 色 葡
萄球菌
肠毒素
刺激呕吐中枢
质粒 /染
色体
其他
化 脓 性 链
球菌
红疹毒
素
破坏毛细血管内
皮细胞
前噬菌体
产 气 荚 膜
梭菌
α 毒素
分解细胞膜上的
卵磷脂
染色体
鼠疫耶尔
森菌
鼠疫毒
素
作用于血管, 淋
巴管内皮细胞
质粒
炭疽芽胞
杆菌
毒性复
合物
血管通透性增高
质粒
（ 二）内毒素 (endotoxin),LPS
1 来源,G－,细菌死亡溶解后释放
2 成分：脂多糖,耐热
3 毒性：弱
4 能脱毒制成类毒素？ --脱毒的内毒素
5 刺激机体产生抗体
6 毒性作用：无选择性
(1) 发热反应,体温调节中枢
(2) 白细胞反应：先减后增
(3) 内毒素血症与内毒素休克
(4) DIC
(5) 其他致病作用
(6) 对机体的保护效应
内毒素的检测, 鲎试验
原理：鲎是海洋中的一种冷血节肢动
物,其血中有一种特殊的变形细
胞,内含凝固酶原和可凝固蛋白,
冻融后制成溶解物 (鲎试剂 )。
内毒素 凝固酶原 凝固酶
可凝固蛋白
凝固
敏感,能测出 0.01-1.0mg/mL的内毒素
内毒素
外毒素
来源
G-
G+细菌及小部分 G-细菌
存在部
分
细胞壁成分，溶菌后
释放
胞浆内合成分泌至细胞
外, 或溶菌后释放出来
化学成
分及结
构
脂多糖由脂类 A,核
心多糖及寡糖重复单
位组成
蛋白质，由 A,B二个亚
单位组成
稳定性
160OC,2-4h
60OC-80OC,30min
毒性作
用
较弱，无选择性
强，对组织有选择性
抗原性
可刺激机体产生抗菌
性抗体, 据报导可经
处理变成类毒素
刺激机体产生抗毒素,
经脱毒可变成类毒素,进
行人工主动免疫
基因控
制
染色体基因
质粒和 /或染色体基因
三 微生物的超抗原及其致病作用
某些微生物的成分和产物成为超抗原。
特点,
以高亲和力与 MHC II类分子结合；
不需要经抗原处理，受 MHC限制；
很低浓度即可激活 T细胞；
引起 T细胞的无反应性和减少；
阻碍免疫应答；
自身免疫病；
第三节 感染的发生与发展
感染的因素,
病原菌：毒力的强弱；
入侵的数量；
适当的途径；
机体：所处的状态 （ 抵抗力 ）
感染的来源,
1,外源性感染：病人,
带菌者,
病畜和带菌的动物
2,内源性感染：正常菌群
体内隐伏状态的致病菌
传播方式和途径
呼吸道感染,脑膜炎球菌等
消化道感染,痢疾杆菌等
创伤感染,破伤风杆菌等
接触感染,淋球菌等
节肢动物叮咬感染,鼠疫杆菌等
多途径感染,结核杆菌等
感染的类型
★ 隐性感染,
不表现出临床症状 （ 当机体免疫力较
强, 入侵的细菌数量不多或毒力不强
时 ）
★ 显性感染
表现出明显的临床症状 （ 机体抵抗力
较差, 或入侵的细菌毒力较强, 数量
较多时 ）
显性感染,
按病情急缓,
急性感染
慢性感染,
按感染部位,
局部感染：感染局限于一定部位
全身感染,细菌或代谢产物向全身扩散
毒血症 (toxemia),
菌血症 (bacteremia),
败血症 (septicemia),
脓毒血症 (pyemia),
带菌状态 (carrier state),
显性感染或隐性感染后，病原菌继续
在体内存留,和机体保持相对平衡。
带菌者 (carrier）,
处于带菌状态的人。
, 健康带菌者,,
恢复期带菌者,重要的传染源
机体的抗菌免疫
非特异性免疫：天然免疫
特异性免疫：获得性免疫
获得性保护功能,
1 终止初次感染
2 防御和抵抗再次感染
3 防止潜伏感染的发病
一 非特异性免疫
第一道防线
1 特点,
＊ 作用范围较广，无特异性
＊ 相对稳定可遗传，有种属特性
＊ 出生时就具备、应答迅速
＊ 不因抗原的再次刺激而增强
2 非特异免疫组成
机械性阻挡与排出
皮肤与粘膜 分泌多种杀菌物质
屏障作用 正常菌群的拮抗作用
血脑屏障,保护中枢神经系统
组成 胎盘屏障,保护胎儿不被感染
吞噬作用 完全吞噬,细菌死亡
不完全吞噬,胞内寄生
毛细血管 （ 中性粒细胞 ） － >淋巴结 （ Mφ ）
－ >血流 （ 单核细胞 ） － >脏器 （ Mφ ）
（ 趋化, 识别调理, 吞入, 脱颗粒, 杀菌消化 ）
体液因素 补体
溶菌酶
乙型溶素 （ 血清中碱性多肽, 源于
血小板, 对 G＋ 有作用 ）
胞内寄生菌,
◆ 细菌得到保护：特异性抗体
非特异性抗菌物质
抗菌药物
◆ 吞噬细胞死亡
◆ 在体内扩散
◆ 免疫病理损伤,吞噬时释放多种酶
◆ 细胞免疫起作用
◆ 低细胞毒性、呈慢性过程
◆ 常见的,结核杆菌、麻风杆菌、伤寒杆菌等
二 特异性性免疫
● 特点,
针对性强
不能遗传
可因再次接触抗原而增加
● 分类,
细胞免疫
体液免疫
● 侧重点,
外毒素致病菌：抗毒素
化脓性细菌：抗体 + 吞噬细胞
胞内寄生菌：细胞免疫
感染与免疫类型
免疫特征
病原菌举例
抗菌免疫
急性感染
多属胞外感染, 以体液免疫为主 。
主要以调理素抗体 （ 主要为 IgM
及 IgG） 通过增强吞噬细胞的吞
噬和杀菌, 溶菌作用实现免疫保
护效应 。 补体的参与能加强调理
作用
化脓性细菌, 鼠
疫耶尔森菌, 炭
疽芽胞杆菌, 流
感嗜血杆菌, 霍
乱弧菌
慢性感染
多属细胞内感染, 以细胞免疫为
主 。 主要通过致敏淋巴细胞释放
各种淋巴因子激活巨噬细胞尔实
现免疫保护效应
结核分枝杆菌,
麻风分枝杆菌,
布鲁斯菌属, 李
斯特菌, 嗜肺军
团菌, 伤寒沙门
菌等细胞内寄生
菌
抗毒素免
疫
毒血症
外毒素致病, 体液免疫 。 主要为
抗毒素 （ IgG） 的中和作用, 形
成的复合物由吞噬细胞清除
白喉棒状杆菌,
破伤风梭菌, 肉
毒梭菌, 产气荚
膜梭菌等的外毒
素
1 体液免疫的作用
作用机理,
◆ 血清中 IgG,IgM 调理细菌促进吞噬
◆ 抗体中和细菌外毒素
◆ 分泌型 IgA(SIgA)阻止致病菌黏附定
植
◆ IgG, IgM与抗原抗体复合物可激活
补体经典途径，裂解细菌
2 细胞免疫作用
细胞免疫杀菌机理
CD4+释放多种细胞因子，加强吞噬细胞的
吞噬和杀伤能力
CD8+T细胞通过产生穿孔素和粒酶直接杀伤
带有细菌的靶细胞,另外活化的 CD8+T细胞表达
FasL,与靶细胞上的 Fas特异性结合,导致靶细胞
凋亡
释放到细胞外的细菌，再由抗体等调理后，
由吞噬细胞吞噬消灭
病原生物学教研室
正常菌群与条件致病菌
一 正常菌群 （ normal flora）
1 概念：在人体各部位经常寄居而对人
体无害的细菌
2 分布：皮肤, 外耳道, 眼结膜, 鼻咽
腔, 口腔, 肠道, 尿道, 阴道
等
二 条件致病菌 （ opportunistic pathogen）
在一定条件下正常菌群或非致病菌引
起机体的感染。
1 条件致病菌致病的条件,
细菌方面因素,
① 改变寄生部位,
② 菌群失调
机体方面因素,
免疫功能下降
2 常见条件感染类型,
三 医院内感染 （ nosocomial infection）
病人住院期间又患其他感染
感染来源,
◇ 交叉感染
◇ 内源性感染（自身感染）
◇ 医源性感染
注意：患有重症疾病者
高龄者
局部血运不良、有坏死,
血液凝块等
细菌的致病性
致病性,细菌引起感染的能力
毒力,致病性强弱
半数致死量
（ median lethal dose,LD50）
半数感染量
（ median infective dose,ID50）
（ 半数实验动物死亡或感染所需要的
最小细菌数或毒素量 ）
细菌致病的原因,
1 侵袭力,
（ 1） 侵入、寄居
（ 2） 繁殖、扩散
（ 3） 抵抗防御
2 产毒性,
产生并释放毒素
一 侵袭力,
（一） 粘附与定植 （ adherence and colonization）
1 菌毛,
编码菌毛基因：染色体、质粒
特点：组织特异性，受体,
G－,糖类,G＋,类蛋白或糖蛋白
2 细胞壁成分,
脂磷壁酸 （ A族链球菌 ）,受体
3 其他因素：生化反应
, 菌斑,,变形链球菌 ->龋齿：乳杆菌
（二）繁殖与扩散
表面：霍乱弧菌
细胞内：志贺菌
侵袭性酶类：扩散，如透明质
酸酶、链激酶、链道酶、胶原酶等
（三） 对机体防御机制的抵抗
1 抗吞噬 荚膜,M蛋白,Vi抗原,K抗
原、血浆凝固酶；
2 抗调理作用 荚膜多糖中的唾液酸可
阻断旁路途径的正反馈和 C3b的调理作用；
SPA可阻断巨噬细胞 Fc受体与抗体 IgG的 Fc
段结合
3 抗 sIgA作用 某些细菌可产生 IgA蛋白
酶，能分解 sIgA降低机体局部防御功能
二 产毒性,
（ 一 ） 外毒素 （ exotoxin),
1.来源,G+,少数为 G－
胞浆内合成后分泌到菌体外,
或在细菌死亡溶解后释放
2.成分：蛋白质,A 亚单位：活性蛋白
B 亚单位：结合蛋白
3.基因：染色体（霍乱）
质粒 （ LT,ST,破伤风、炭疽）
噬菌体（白喉）
4.毒性：强
5.稳定性差，可经甲醛脱毒制成类毒素
6.毒性作用,有组织器官选择性,
神经毒素、细胞毒素、肠毒素、其他毒素
7.刺激机体产生抗毒素
神经
毒素
破 伤 风 梭
菌
痉挛毒
素
封闭抑制性神经
元
质粒
肉毒梭菌
肉毒毒
素
阻断乙酰胆碱释
放
前噬菌体
细胞
毒素
白 喉 棒 状
杆菌
白喉毒
素
抑制蛋白质合成
前噬菌体
肠毒
素
霍乱弧菌
肠毒素
激活腺苷酸环化
酶使肠上皮细胞
内 cAMP含量上升
染色体
大 肠 埃 希
菌
肠毒素
同霍乱弧菌
质粒
金 黄 色 葡
萄球菌
肠毒素
刺激呕吐中枢
质粒 /染
色体
其他
化 脓 性 链
球菌
红疹毒
素
破坏毛细血管内
皮细胞
前噬菌体
产 气 荚 膜
梭菌
α 毒素
分解细胞膜上的
卵磷脂
染色体
鼠疫耶尔
森菌
鼠疫毒
素
作用于血管, 淋
巴管内皮细胞
质粒
炭疽芽胞
杆菌
毒性复
合物
血管通透性增高
质粒
（ 二）内毒素 (endotoxin),LPS
1 来源,G－,细菌死亡溶解后释放
2 成分：脂多糖,耐热
3 毒性：弱
4 能脱毒制成类毒素？ --脱毒的内毒素
5 刺激机体产生抗体
6 毒性作用：无选择性
(1) 发热反应,体温调节中枢
(2) 白细胞反应：先减后增
(3) 内毒素血症与内毒素休克
(4) DIC
(5) 其他致病作用
(6) 对机体的保护效应
内毒素的检测, 鲎试验
原理：鲎是海洋中的一种冷血节肢动
物,其血中有一种特殊的变形细
胞,内含凝固酶原和可凝固蛋白,
冻融后制成溶解物 (鲎试剂 )。
内毒素 凝固酶原 凝固酶
可凝固蛋白
凝固
敏感,能测出 0.01-1.0mg/mL的内毒素
内毒素
外毒素
来源
G-
G+细菌及小部分 G-细菌
存在部
分
细胞壁成分，溶菌后
释放
胞浆内合成分泌至细胞
外, 或溶菌后释放出来
化学成
分及结
构
脂多糖由脂类 A,核
心多糖及寡糖重复单
位组成
蛋白质，由 A,B二个亚
单位组成
稳定性
160OC,2-4h
60OC-80OC,30min
毒性作
用
较弱，无选择性
强，对组织有选择性
抗原性
可刺激机体产生抗菌
性抗体, 据报导可经
处理变成类毒素
刺激机体产生抗毒素,
经脱毒可变成类毒素,进
行人工主动免疫
基因控
制
染色体基因
质粒和 /或染色体基因
三 微生物的超抗原及其致病作用
某些微生物的成分和产物成为超抗原。
特点,
以高亲和力与 MHC II类分子结合；
不需要经抗原处理，受 MHC限制；
很低浓度即可激活 T细胞；
引起 T细胞的无反应性和减少；
阻碍免疫应答；
自身免疫病；
第三节 感染的发生与发展
感染的因素,
病原菌：毒力的强弱；
入侵的数量；
适当的途径；
机体：所处的状态 （ 抵抗力 ）
感染的来源,
1,外源性感染：病人,
带菌者,
病畜和带菌的动物
2,内源性感染：正常菌群
体内隐伏状态的致病菌
传播方式和途径
呼吸道感染,脑膜炎球菌等
消化道感染,痢疾杆菌等
创伤感染,破伤风杆菌等
接触感染,淋球菌等
节肢动物叮咬感染,鼠疫杆菌等
多途径感染,结核杆菌等
感染的类型
★ 隐性感染,
不表现出临床症状 （ 当机体免疫力较
强, 入侵的细菌数量不多或毒力不强
时 ）
★ 显性感染
表现出明显的临床症状 （ 机体抵抗力
较差, 或入侵的细菌毒力较强, 数量
较多时 ）
显性感染,
按病情急缓,
急性感染
慢性感染,
按感染部位,
局部感染：感染局限于一定部位
全身感染,细菌或代谢产物向全身扩散
毒血症 (toxemia),
菌血症 (bacteremia),
败血症 (septicemia),
脓毒血症 (pyemia),
带菌状态 (carrier state),
显性感染或隐性感染后，病原菌继续
在体内存留,和机体保持相对平衡。
带菌者 (carrier）,
处于带菌状态的人。
, 健康带菌者,,
恢复期带菌者,重要的传染源
机体的抗菌免疫
非特异性免疫：天然免疫
特异性免疫：获得性免疫
获得性保护功能,
1 终止初次感染
2 防御和抵抗再次感染
3 防止潜伏感染的发病
一 非特异性免疫
第一道防线
1 特点,
＊ 作用范围较广，无特异性
＊ 相对稳定可遗传，有种属特性
＊ 出生时就具备、应答迅速
＊ 不因抗原的再次刺激而增强
2 非特异免疫组成
机械性阻挡与排出
皮肤与粘膜 分泌多种杀菌物质
屏障作用 正常菌群的拮抗作用
血脑屏障,保护中枢神经系统
组成 胎盘屏障,保护胎儿不被感染
吞噬作用 完全吞噬,细菌死亡
不完全吞噬,胞内寄生
毛细血管 （ 中性粒细胞 ） － >淋巴结 （ Mφ ）
－ >血流 （ 单核细胞 ） － >脏器 （ Mφ ）
（ 趋化, 识别调理, 吞入, 脱颗粒, 杀菌消化 ）
体液因素 补体
溶菌酶
乙型溶素 （ 血清中碱性多肽, 源于
血小板, 对 G＋ 有作用 ）
胞内寄生菌,
◆ 细菌得到保护：特异性抗体
非特异性抗菌物质
抗菌药物
◆ 吞噬细胞死亡
◆ 在体内扩散
◆ 免疫病理损伤,吞噬时释放多种酶
◆ 细胞免疫起作用
◆ 低细胞毒性、呈慢性过程
◆ 常见的,结核杆菌、麻风杆菌、伤寒杆菌等
二 特异性性免疫
● 特点,
针对性强
不能遗传
可因再次接触抗原而增加
● 分类,
细胞免疫
体液免疫
● 侧重点,
外毒素致病菌：抗毒素
化脓性细菌：抗体 + 吞噬细胞
胞内寄生菌：细胞免疫
感染与免疫类型
免疫特征
病原菌举例
抗菌免疫
急性感染
多属胞外感染, 以体液免疫为主 。
主要以调理素抗体 （ 主要为 IgM
及 IgG） 通过增强吞噬细胞的吞
噬和杀菌, 溶菌作用实现免疫保
护效应 。 补体的参与能加强调理
作用
化脓性细菌, 鼠
疫耶尔森菌, 炭
疽芽胞杆菌, 流
感嗜血杆菌, 霍
乱弧菌
慢性感染
多属细胞内感染, 以细胞免疫为
主 。 主要通过致敏淋巴细胞释放
各种淋巴因子激活巨噬细胞尔实
现免疫保护效应
结核分枝杆菌,
麻风分枝杆菌,
布鲁斯菌属, 李
斯特菌, 嗜肺军
团菌, 伤寒沙门
菌等细胞内寄生
菌
抗毒素免
疫
毒血症
外毒素致病, 体液免疫 。 主要为
抗毒素 （ IgG） 的中和作用, 形
成的复合物由吞噬细胞清除
白喉棒状杆菌,
破伤风梭菌, 肉
毒梭菌, 产气荚
膜梭菌等的外毒
素
1 体液免疫的作用
作用机理,
◆ 血清中 IgG,IgM 调理细菌促进吞噬
◆ 抗体中和细菌外毒素
◆ 分泌型 IgA(SIgA)阻止致病菌黏附定
植
◆ IgG, IgM与抗原抗体复合物可激活
补体经典途径，裂解细菌
2 细胞免疫作用
细胞免疫杀菌机理
CD4+释放多种细胞因子，加强吞噬细胞的
吞噬和杀伤能力
CD8+T细胞通过产生穿孔素和粒酶直接杀伤
带有细菌的靶细胞,另外活化的 CD8+T细胞表达
FasL,与靶细胞上的 Fas特异性结合,导致靶细胞
凋亡
释放到细胞外的细菌，再由抗体等调理后，
由吞噬细胞吞噬消灭
