2010-5-21 1
医学微生物学
? 多媒体教学课件
? 蚌埠医学院微生物学教研室
Medical Microbiology
2010-5-21 2
第三章 感 染
infection
第一节 细菌性感染
第二节 病毒性感染
第三节 真菌性感染
2010-5-21 3
第一节 细菌性感染
? 一、细菌的致病机理
? 二、细菌性感染的传播方式
? 三、细菌性感染的类型
2010-5-21 4
第 3章 细菌性感染
? 一, 细菌的致病机制
2010-5-21 5
第 3章 细菌性感染
? 细菌的致病物质 (又称毒力 virulence)
细菌毒力包括 侵袭力 及 毒素 二部分
? (一)侵袭力 (invasiveness)
? 指细菌突破机体的防御机能,可在体内定居、
繁殖、扩散蔓延的能力
? (二)毒素 (toxin)
? 细菌产生的损害机体组织、器官,并引起生理
功能紊乱的大分子物质
一, 细菌的致病机制
2010-5-21 6
(一) 侵袭力
? 1、细菌侵袭过程
? 黏附与定植
侵入
繁殖与扩散
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 7
? 黏附( adhesion) 是细菌侵入机体的首要条件
细菌可黏附于各种组织细胞表面
形成 微菌落 或 细菌生物膜。
黏附与定植
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 8
? 微菌落,粘膜表面形成的肉眼不可见细
菌集落,多为一个克隆,细菌
间通过具有黏附作用的结构黏 连。
黏附与定植
细菌生物膜,多个 微菌落 连接成的有序的
“社区”结构,不同的微菌落之
间依靠伸出胞外的多糖结合,
形成的一种膜状结构。
2010-5-21 9
? 意义:
? ① 有利于细菌在局部定居
? ② 为细菌营造有利于生长的微环境
? ③ 抵抗免疫物质及抗菌药物的攻击 (难治性细菌感染)
? ④ 加速细菌生长,利于细菌耐药因子的传递
? ⑤ 导致宿主细胞病变,利于细菌进一步扩散
?
黏附与定植
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 10
荚膜及微荚膜
构成细菌黏附与定植的物质 菌毛黏附素
黏附与定植
定居因子( CAF)
非菌毛黏附素
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 11
荚膜及微荚膜
荚膜结构,多糖、多肽
? 荚膜作用,抗吞噬、抵抗杀菌物质的损伤、
黏附作用。使致病菌在体内大量繁殖。
? 微荚膜类物质 作用与荚膜类似如链球菌 M
蛋白、伤寒杆菌表面的 Vi抗原、大肠埃希菌表面
K抗原等。
第 3章 细菌性感染
黏附与定植的物质
2010-5-21 12
? 粘附素
? 分为菌毛粘附素和非菌毛粘附素。
? 菌毛粘附素 菌毛顶端或次级端的蛋白质
? 非菌毛粘附素 大多是 G+细菌的一些表面结构。
如细胞壁中膜磷壁酸( LTA)、菌体表面蛋白
等
? 大肠埃希菌粘附素称为定居因子抗原
? colonization factor antigen,CFA
第 3章 细菌性感染
黏附与定植的物质
2010-5-21 13
? 作用, 粘附素具抵抗纤毛运动、肠蠕 动、
尿液冲刷的清除作用,有利于细菌在局
部的定植,与细菌致病性密切相关。
? 粘附作用具 特异性 (细胞表面有相应受
体) (抗菌毛抗体、菌毛菌苗的应用)
?
黏附与定植的作用
2010-5-21 14
? 细菌变化:
黏附与定植的后果
? 细胞变化
启动菌体内铁质合成 加速 /抑制细菌生长
促进侵入性蛋白分泌 诱导粘附分子表达
细胞形态改变 导致细胞凋亡
促进细胞因子释放 上调细胞间粘附
2010-5-21 15
? 侵入( invasion) 毒力强的病原菌主动侵入
非吞噬细胞的过程(伤寒杆菌、侵袭性大肠杆
菌等)
? 决定细菌侵袭力的物质基础
? —— 侵袭基因 (invasive gene,inv基因)
? 大多存在于质粒上
侵 入
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 16
? 细菌侵入机体后,在体内繁殖与扩散能力取决
于 细菌的致病性 和 机体的免疫力
繁殖与扩散
造成后果,局部扩散(表层、深层)
全身扩散(经血液、淋巴液)
决定细菌扩散能力的因素:
具有侵袭力的酶:如透明质酸酶、溶纤维蛋白酶
细菌能否侵入血流,是引起全身扩散的关键。
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 17
? 外毒素 exotoxin
内毒素 endotoxin
第 3章 细菌感染
(二)毒素 toxin
2010-5-21 18
特点
外毒素
3,毒性作用强,对组织细胞有很强
的 选择性 ---临床表现有 特异性
1、主要由 G+菌产生
2、化学本质 蛋白质,不耐热,一般
菌体生长时分泌的
5、可用甲醛脱毒制成 类毒素 ---用
于 免疫预防
4,抗原性强 刺激机体产生的 抗毒素
中和外毒素作用 ---用于 治疗 或 紧急预防
2010-5-21 19
?
神经毒素 -破伤风杆菌、
肉毒杆菌
细胞毒素 -白喉杆菌等
肠毒素 -霍乱弧菌等 破伤风杆菌外毒素作用后
痉挛现象(角弓反张)
第 3章 细菌感染
种类
2010-5-21 20
大多数外毒素分为 A,B二个亚单位
A亚单位 ---毒性中心 ---致病的主要成分
B亚单位 ---与细胞膜上特异性受体结合
部位, 介导 A亚单位进入细胞内;抗原
性强(有部分菌的亚单位疫苗已研制
成功并用于预防疾病)
单独的 A/B亚单位无致病性,
结构完整性是致病的必要条件!
结构
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 21
内毒素
特点 1、主要由 G— 菌产生( 衣原体、立克次体、
螺旋体等)
2、化学成分为细胞壁外膜中 脂多糖,
耐高温,细菌死亡裂解后释放
4、抗原性弱,感染后体内一般不产
生抗毒素,也不能制成类毒素
3、各种细菌产生的内毒素毒性作用基
本相似
2010-5-21 22
细菌内毒素结构及毒性作用
S t r u c t u r e o f S t r u c t u r e o f L i p o p o l y s a c c h a r i d eL i p o p o l y s a c c h a r i d e
O特异多糖
核心多糖
脂质 A:内毒
素毒性部分
脂质,内毒
素毒性部分
脂质 A:内毒
素毒性部分
脂质 A:内毒
素毒性部分
第 3章 细菌感染
结构
2010-5-21 23
内毒素的毒性作用广泛、各种细菌内毒素
毒性作用基本相似,主要如下:
? 发热反应 极微量内毒素( 1-5ng/Kg) 体
内 中性粒细胞等 释放内源性致热
源 TNF,IL-1,IFN-β 下丘脑体温调节中枢
? 发热
● 白细胞改变 LPS 进入体内可导致血液中性
粒细胞数量先减少,继而增加。
第 3章 细菌感染 作用
2010-5-21 24
? 内毒素血症及中毒性休克 大量内毒素
释放可作用于血凝系统、补体系统、激
肽系统,释放各种血管活性物质 (组胺、
5-羟色胺、前列腺素、激肽) 血管舒
缩功能率乱 微循环障碍 有效循
环血量减少 休克。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 25
? 弥漫性血管内凝血 ( disseminated
intravascular coagulation,DIC) 指微血
栓广泛沉着于小血管中,导致的 一种严
重综合征
? 发病机理,
? G-细菌败血症时,血管内皮细胞广泛损
伤 胶原组织暴露 凝血系统激活
血小板凝聚 小血管内微血栓广泛沉着
导致 DIC。 可在此基础上发生继发性纤
溶,病情严重。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 26
● Shwartzman 现象 是内毒素引起 DIC的一种动
物实验。 分局部及全身性二种 主要表现为广
泛出血、坏死,与凝血系统、纤溶系统激活有
关。
第一次内毒素家兔皮内注射
8-12h后同种或异种内毒素静脉注射
局部 shwartzman
LSR
二次均静脉注射 全身 shwartzmanGSR
第 3章 细菌感染
2010-5-21 28
? 内毒素的有益作用 小剂量 LPS可激活机
体非特异性免疫力、并有抗肿瘤、抗放
射作用
(微量 TNF-α及内源性细胞因子 )。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 29
? 总之,内毒素活性多且复杂。
? 内毒素进入血液,激活补体系统、凝血系统、
激肽系统;并刺激各种血细胞产生多种中间
产物(细胞因子)
血栓形成 微循环障碍 血管内皮损伤
细胞代谢紊乱 器官功能衰竭 复杂的综合征
第 3章 细菌感染
2010-5-21 30
二,细菌性感染的传播
第 3章 细菌性感染
细菌感染的来源
传播途径
外源性
内源性
呼吸道
消化道
皮肤粘膜
血液
节肢动物
性传播
2010-5-21 31
三、细菌性感染的类型
隐性感染
显性感染
全身性感染
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 32
1.毒血症 toxemia 病原菌只在局部繁殖,产生
外毒素入血,引起相应的临床表现(破伤风、
白喉等)。
2.菌血症 bacteremia 病原菌由局部感染处侵入
血液,但未在血液中生长繁殖(常为一过性)
如伤寒杆菌感染的菌血症期。
全身感染的不同表现
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 33
3.败血症 septicemia 病原菌侵入血液并在血中
大量繁殖,引起较严重的临床症状。
4.脓毒血症 pyemia 化脓性细菌在引起败血
症的基础上,细菌随血流扩散到其它器官,
并引起新的化脓性病灶。
5.内毒素血症 endotoxemia G-菌引起的败血症,
细菌在血液中繁殖、裂解释放内毒素,引起
的感染类型。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 34
? exotoxin 外毒素
? endotoxin 内毒素
? toxemia 毒血症
? bacteremia 菌血症
? septicemia 败血症
? pyemia 脓毒血症
? cndotoxemia 内毒素血症
专业英语
第 3章 细菌感染
2010-5-21 35
? 1、了解细菌致病因素组成
? 2、了解细菌侵袭的过程及组成结构
? 3、细菌粘附与定植的物质、结果、意义
? 4、细菌外毒素特点及种类。
? 5、细菌内毒素的特点、致病作用。
? 6、名词解释,菌血症 毒血症 内毒素血症
败血症 脓毒血症
?
本 节 要 点
第 3章 细菌感染
医学微生物学
? 多媒体教学课件
? 蚌埠医学院微生物学教研室
Medical Microbiology
2010-5-21 2
第三章 感 染
infection
第一节 细菌性感染
第二节 病毒性感染
第三节 真菌性感染
2010-5-21 3
第一节 细菌性感染
? 一、细菌的致病机理
? 二、细菌性感染的传播方式
? 三、细菌性感染的类型
2010-5-21 4
第 3章 细菌性感染
? 一, 细菌的致病机制
2010-5-21 5
第 3章 细菌性感染
? 细菌的致病物质 (又称毒力 virulence)
细菌毒力包括 侵袭力 及 毒素 二部分
? (一)侵袭力 (invasiveness)
? 指细菌突破机体的防御机能,可在体内定居、
繁殖、扩散蔓延的能力
? (二)毒素 (toxin)
? 细菌产生的损害机体组织、器官,并引起生理
功能紊乱的大分子物质
一, 细菌的致病机制
2010-5-21 6
(一) 侵袭力
? 1、细菌侵袭过程
? 黏附与定植
侵入
繁殖与扩散
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 7
? 黏附( adhesion) 是细菌侵入机体的首要条件
细菌可黏附于各种组织细胞表面
形成 微菌落 或 细菌生物膜。
黏附与定植
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 8
? 微菌落,粘膜表面形成的肉眼不可见细
菌集落,多为一个克隆,细菌
间通过具有黏附作用的结构黏 连。
黏附与定植
细菌生物膜,多个 微菌落 连接成的有序的
“社区”结构,不同的微菌落之
间依靠伸出胞外的多糖结合,
形成的一种膜状结构。
2010-5-21 9
? 意义:
? ① 有利于细菌在局部定居
? ② 为细菌营造有利于生长的微环境
? ③ 抵抗免疫物质及抗菌药物的攻击 (难治性细菌感染)
? ④ 加速细菌生长,利于细菌耐药因子的传递
? ⑤ 导致宿主细胞病变,利于细菌进一步扩散
?
黏附与定植
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 10
荚膜及微荚膜
构成细菌黏附与定植的物质 菌毛黏附素
黏附与定植
定居因子( CAF)
非菌毛黏附素
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 11
荚膜及微荚膜
荚膜结构,多糖、多肽
? 荚膜作用,抗吞噬、抵抗杀菌物质的损伤、
黏附作用。使致病菌在体内大量繁殖。
? 微荚膜类物质 作用与荚膜类似如链球菌 M
蛋白、伤寒杆菌表面的 Vi抗原、大肠埃希菌表面
K抗原等。
第 3章 细菌性感染
黏附与定植的物质
2010-5-21 12
? 粘附素
? 分为菌毛粘附素和非菌毛粘附素。
? 菌毛粘附素 菌毛顶端或次级端的蛋白质
? 非菌毛粘附素 大多是 G+细菌的一些表面结构。
如细胞壁中膜磷壁酸( LTA)、菌体表面蛋白
等
? 大肠埃希菌粘附素称为定居因子抗原
? colonization factor antigen,CFA
第 3章 细菌性感染
黏附与定植的物质
2010-5-21 13
? 作用, 粘附素具抵抗纤毛运动、肠蠕 动、
尿液冲刷的清除作用,有利于细菌在局
部的定植,与细菌致病性密切相关。
? 粘附作用具 特异性 (细胞表面有相应受
体) (抗菌毛抗体、菌毛菌苗的应用)
?
黏附与定植的作用
2010-5-21 14
? 细菌变化:
黏附与定植的后果
? 细胞变化
启动菌体内铁质合成 加速 /抑制细菌生长
促进侵入性蛋白分泌 诱导粘附分子表达
细胞形态改变 导致细胞凋亡
促进细胞因子释放 上调细胞间粘附
2010-5-21 15
? 侵入( invasion) 毒力强的病原菌主动侵入
非吞噬细胞的过程(伤寒杆菌、侵袭性大肠杆
菌等)
? 决定细菌侵袭力的物质基础
? —— 侵袭基因 (invasive gene,inv基因)
? 大多存在于质粒上
侵 入
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 16
? 细菌侵入机体后,在体内繁殖与扩散能力取决
于 细菌的致病性 和 机体的免疫力
繁殖与扩散
造成后果,局部扩散(表层、深层)
全身扩散(经血液、淋巴液)
决定细菌扩散能力的因素:
具有侵袭力的酶:如透明质酸酶、溶纤维蛋白酶
细菌能否侵入血流,是引起全身扩散的关键。
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 17
? 外毒素 exotoxin
内毒素 endotoxin
第 3章 细菌感染
(二)毒素 toxin
2010-5-21 18
特点
外毒素
3,毒性作用强,对组织细胞有很强
的 选择性 ---临床表现有 特异性
1、主要由 G+菌产生
2、化学本质 蛋白质,不耐热,一般
菌体生长时分泌的
5、可用甲醛脱毒制成 类毒素 ---用
于 免疫预防
4,抗原性强 刺激机体产生的 抗毒素
中和外毒素作用 ---用于 治疗 或 紧急预防
2010-5-21 19
?
神经毒素 -破伤风杆菌、
肉毒杆菌
细胞毒素 -白喉杆菌等
肠毒素 -霍乱弧菌等 破伤风杆菌外毒素作用后
痉挛现象(角弓反张)
第 3章 细菌感染
种类
2010-5-21 20
大多数外毒素分为 A,B二个亚单位
A亚单位 ---毒性中心 ---致病的主要成分
B亚单位 ---与细胞膜上特异性受体结合
部位, 介导 A亚单位进入细胞内;抗原
性强(有部分菌的亚单位疫苗已研制
成功并用于预防疾病)
单独的 A/B亚单位无致病性,
结构完整性是致病的必要条件!
结构
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 21
内毒素
特点 1、主要由 G— 菌产生( 衣原体、立克次体、
螺旋体等)
2、化学成分为细胞壁外膜中 脂多糖,
耐高温,细菌死亡裂解后释放
4、抗原性弱,感染后体内一般不产
生抗毒素,也不能制成类毒素
3、各种细菌产生的内毒素毒性作用基
本相似
2010-5-21 22
细菌内毒素结构及毒性作用
S t r u c t u r e o f S t r u c t u r e o f L i p o p o l y s a c c h a r i d eL i p o p o l y s a c c h a r i d e
O特异多糖
核心多糖
脂质 A:内毒
素毒性部分
脂质,内毒
素毒性部分
脂质 A:内毒
素毒性部分
脂质 A:内毒
素毒性部分
第 3章 细菌感染
结构
2010-5-21 23
内毒素的毒性作用广泛、各种细菌内毒素
毒性作用基本相似,主要如下:
? 发热反应 极微量内毒素( 1-5ng/Kg) 体
内 中性粒细胞等 释放内源性致热
源 TNF,IL-1,IFN-β 下丘脑体温调节中枢
? 发热
● 白细胞改变 LPS 进入体内可导致血液中性
粒细胞数量先减少,继而增加。
第 3章 细菌感染 作用
2010-5-21 24
? 内毒素血症及中毒性休克 大量内毒素
释放可作用于血凝系统、补体系统、激
肽系统,释放各种血管活性物质 (组胺、
5-羟色胺、前列腺素、激肽) 血管舒
缩功能率乱 微循环障碍 有效循
环血量减少 休克。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 25
? 弥漫性血管内凝血 ( disseminated
intravascular coagulation,DIC) 指微血
栓广泛沉着于小血管中,导致的 一种严
重综合征
? 发病机理,
? G-细菌败血症时,血管内皮细胞广泛损
伤 胶原组织暴露 凝血系统激活
血小板凝聚 小血管内微血栓广泛沉着
导致 DIC。 可在此基础上发生继发性纤
溶,病情严重。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 26
● Shwartzman 现象 是内毒素引起 DIC的一种动
物实验。 分局部及全身性二种 主要表现为广
泛出血、坏死,与凝血系统、纤溶系统激活有
关。
第一次内毒素家兔皮内注射
8-12h后同种或异种内毒素静脉注射
局部 shwartzman
LSR
二次均静脉注射 全身 shwartzmanGSR
第 3章 细菌感染
2010-5-21 28
? 内毒素的有益作用 小剂量 LPS可激活机
体非特异性免疫力、并有抗肿瘤、抗放
射作用
(微量 TNF-α及内源性细胞因子 )。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 29
? 总之,内毒素活性多且复杂。
? 内毒素进入血液,激活补体系统、凝血系统、
激肽系统;并刺激各种血细胞产生多种中间
产物(细胞因子)
血栓形成 微循环障碍 血管内皮损伤
细胞代谢紊乱 器官功能衰竭 复杂的综合征
第 3章 细菌感染
2010-5-21 30
二,细菌性感染的传播
第 3章 细菌性感染
细菌感染的来源
传播途径
外源性
内源性
呼吸道
消化道
皮肤粘膜
血液
节肢动物
性传播
2010-5-21 31
三、细菌性感染的类型
隐性感染
显性感染
全身性感染
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 32
1.毒血症 toxemia 病原菌只在局部繁殖,产生
外毒素入血,引起相应的临床表现(破伤风、
白喉等)。
2.菌血症 bacteremia 病原菌由局部感染处侵入
血液,但未在血液中生长繁殖(常为一过性)
如伤寒杆菌感染的菌血症期。
全身感染的不同表现
第 3章 细菌性感染
2010-5-21 33
3.败血症 septicemia 病原菌侵入血液并在血中
大量繁殖,引起较严重的临床症状。
4.脓毒血症 pyemia 化脓性细菌在引起败血
症的基础上,细菌随血流扩散到其它器官,
并引起新的化脓性病灶。
5.内毒素血症 endotoxemia G-菌引起的败血症,
细菌在血液中繁殖、裂解释放内毒素,引起
的感染类型。
第 3章 细菌感染
2010-5-21 34
? exotoxin 外毒素
? endotoxin 内毒素
? toxemia 毒血症
? bacteremia 菌血症
? septicemia 败血症
? pyemia 脓毒血症
? cndotoxemia 内毒素血症
专业英语
第 3章 细菌感染
2010-5-21 35
? 1、了解细菌致病因素组成
? 2、了解细菌侵袭的过程及组成结构
? 3、细菌粘附与定植的物质、结果、意义
? 4、细菌外毒素特点及种类。
? 5、细菌内毒素的特点、致病作用。
? 6、名词解释,菌血症 毒血症 内毒素血症
败血症 脓毒血症
?
本 节 要 点
第 3章 细菌感染