細菌的感染與免疫

細菌的感染與免疫

1概述細菌感染：細菌侵入宿主體內繁殖，引起宿主出現病理變化病原菌(pathogen)：致病菌，引起感染機會致病菌(opportunisticpathogen)/條件致病菌(conditionedpathogen)：正常情況不致病，某些條件改變的特殊機會下致病概述細菌感染：細菌侵入宿主體內繁殖，引起宿主出現病理變化2概述微生態平衡抗感染免疫應答：清除病原菌免疫逃逸感染類型：隱性感染、顯性感染、帶菌狀態等概述微生態平衡3正常菌群(normalflora)正常存在于宿主體表或與外界相通的腔道粘膜表面生理作用：生物拮抗：生物屏障，機制：受體競爭、有害代謝產物(如pH↓)、營養競爭營養作用：維生素等免疫作用：促免疫器官發育，交叉抗原抗衰老作用：SOD正常菌群(normalflora)正常存在于宿主體表或與外4皮膚表面細菌口腔細菌皮膚表面細菌口腔細菌5條件致病菌(conditionedpathogen)產生原因：正常菌群的寄居部位改變：腸道→泌尿道宿主免疫功能低下菌群失調(dysbacteriosis)：長期或大量使用抗菌藥物，致正常菌群被抑制/殺滅，原處劣勢的菌群或外來耐藥菌大量繁殖而致病，引起二重感染或重疊感染條件致病菌(conditionedpathogen)產生原6微生態平衡(microeubiosis)與失調(microdysbiosis)微生物與人體、外界環境之間相互平衡微生物組——人微生態平衡(microeubiosis)與失調(microd7細菌的致病作用細菌毒力：侵襲力、毒素細菌入侵數量：所需細菌量的多少與細菌毒力和宿主免疫力有關細菌入侵門戶細菌的致病作用細菌毒力：侵襲力、毒素8細菌的致病作用致病性(pathogenicity)：細菌對宿主感染致病能力，其強弱程度用毒力來表示半數致死量(LD50)、半數感染量(ID50)：毒力測定指標毒力的物質基礎：侵襲力、毒素致病島(PAI)：病原菌基因組內與毒力相關的一組DNA序列，編碼黏附素、毒素等細菌的致病作用致病性(pathogenicity)：細菌對宿9細菌毒力(virulence)侵襲力(invasiveness)：致病菌突破皮膚黏膜屏障進入機體，并定植、繁殖擴散的能力黏附素(adhesion)：黏附素與黏附素受體菌毛黏附素：大腸埃希菌、淋病奈瑟菌非菌毛黏附素：G-菌外膜蛋白、G+菌細胞壁莢膜：抗吞噬、抗殺菌物質，免疫逃逸細菌毒力(virulence)侵襲力(invasivenes10粘附因子粘附因子11細菌菌毛黏附素非菌毛黏附素靶細胞受體大腸埃希菌I型菌毛D-甘露糖定居因子抗原IGM-神經節苷脂P菌毛P血型糖脂類其他腸道細菌I型菌毛D-甘露糖淋病奈瑟菌菌毛GDI-神經節苷脂金黃色葡萄球菌脂磷壁酸纖維粘連蛋白A群鏈球菌LTA-M蛋白復合體纖維粘連蛋白肺炎鏈球菌表面蛋白N-乙酰氨基己糖半乳糖梅毒螺旋體P1，P2，P3纖維粘連蛋白衣原體表面凝集素N-乙酰葡糖胺肺炎衣原體P1蛋白唾液酸霍亂弧菌Ⅳ型菌毛巖藻糖和甘露糖部分細菌的黏附素及其受體細菌菌毛黏附素非菌毛黏附素靶細胞受體大腸埃希菌I型菌毛D-甘12侵襲力侵襲性物質侵襲素(invasin)：侵襲基因編碼產生的蛋白質侵襲性酶類：葡萄球菌凝固酶、透明質酸酶、IgA蛋白酶等鏈球菌：透明質酸酶分解透明質酸鏈激酶溶解纖維蛋白鏈道酶切斷高黏度DNA鏈侵襲力侵襲性物質13DeMaliKA,BurridgeKJCellSci2003;116:2389-2397Variousbacterialpathogensandtheirmechanismsforstimulatingmembraneprotrusion.DeMaliKA,BurridgeKJCell14侵襲力細菌生物被膜(bacterialbiofilm)：細菌附著在有生命或無生命的材料表面后形成的膜狀細菌群體常見菌：銅綠假單胞、表皮葡萄球菌機制：分泌胞外多聚物，附著、屏障多重耐藥、毒力轉移侵襲力細菌生物被膜(bacterialbiofilm)：細15靜脈導管表面表葡菌生物膜掃描電鏡（×6000）靜脈導管表面表葡菌生物膜掃描電鏡（×6000）16毒素(bacteriatoxin)分類：外毒素和內毒素外毒素(exotoxin)：G+菌和少數G-菌合成分泌的毒性蛋白質。A-B型蛋白質；毒性強；大多不耐熱；抗原性強；可脫毒為類毒素分類：神經毒素(neurotoxin)、細胞毒素(cytotoxin)、腸毒素(enterotoxin)毒素(bacteriatoxin)分類：外毒素和內毒素17毒素(bacteriatoxin)外毒素(exotoxin)：神經毒素：如破傷風痙攣毒素、肉毒毒素細胞毒素：白喉毒素、溶血素等膜損傷毒素(成孔毒素、磷脂酶類)腸毒素：霍亂毒素等毒素(bacteriatoxin)外毒素(exotoxin18破傷風毒素的作用機制破傷風毒素的作用機制19霍亂毒素的作用機制霍亂毒素的作用機制20G+菌與G-菌的細胞壁結構G+菌與G-菌的細胞壁結構21毒素(bacteriatoxin)內毒素(endotoxin)：G-菌細胞壁組分；LPS；理化因素穩定；毒性較弱；不能脫毒成類毒素生物學作用：發熱反應白細胞反應內毒素血癥與內毒素休克毒素(bacteriatoxin)內毒素(endotoxi22LPS的作用LPS的作用23要點外毒素內毒素來源G+菌與部分G-菌G-菌編碼基因質?；蚯笆删w或染色體染色體基因存在部分分泌,少數裂解釋放細胞壁的組分化學成分蛋白質脂多糖穩定性不穩定穩定、耐熱毒性作用強、臨床表現特殊較弱、效應相似抗原性強，刺激機體產生抗毒素，可制成類毒素弱，中和抗體作用弱外毒素與內毒素的主要區別要點外毒素內毒素來源G+菌與部分G-菌G-菌編碼基因質粒24細菌的致病作用超抗原：多克隆活化T、B細胞，如葡萄球菌腸毒素、鏈球菌致熱外毒素(SPE)細菌的致病作用超抗原：多克隆活化T、B細胞，如葡萄球菌腸毒素25宿主的免疫防御機制免疫器官、免疫細胞、免疫分子非特異性免疫、特異性免疫宿主的免疫防御機制免疫器官、免疫細胞、免疫分子26細菌的感染與免疫課件27非特異性免疫(innateimmunity)天然免疫，作用范圍廣，非特異性，與生俱來，反應迅速，第一道防線屏障結構：皮膚黏膜屏障：物理屏障、化學屏障、生物屏障內部屏障：血腦、胎盤屏障等非特異性免疫(innateimmunity)天然免疫，作用28細菌的感染與免疫課件29非特異性免疫吞噬細胞：單核吞噬細胞系統(MPS)吞噬殺菌過程：趨化、黏附、吞入、殺滅和消化氧依賴性殺菌途徑：呼吸爆發活性氧中間物(ROI)：·O2-,·OH-,H2O2

NADPH+O2oxidaseNADP++·O2-活性氮中間物(RNI)：NO·,·ONOO

L-精氨酸NOS

瓜氨酸+NO·氧非依賴途徑：防御素、溶菌酶、低pH等非特異性免疫吞噬細胞：單核吞噬細胞系統(MPS)30細菌的感染與免疫課件31吞噬細胞的吞噬殺傷過程示意圖吞噬細胞的吞噬殺傷過程示意圖32吞噬細胞殺滅病原體的機制吞噬細胞殺滅病原體的機制33非特異性免疫吞噬細胞吞噬的結果：完全吞噬不完全吞噬：某些胞內寄生菌組織損傷：炎癥反應體液因素：補體、溶菌酶、防御素等非特異性免疫吞噬細胞吞噬的結果：34細菌的感染與免疫課件35吞噬細胞進入胞漿抑制吞噬溶酶體形成吞噬溶酶體形成降低pH

中和酸性pH抑制活性氧產生抑制活性氮產生產生活性氧產生活性氮NADPH氧化酶精氨酸

消化殺傷

存活細菌吞噬細胞殺傷細菌及細菌逃逸的機制吞噬細胞進入胞漿抑制吞噬溶酶體形成吞噬溶酶體形成降低p36特異性免疫(adaptiveimmunity)獲得性，出生后，與抗原接觸產生，特異性，記憶性，放大性體液免疫：B細胞、Th2，清除胞外菌抗體(Ab)：抑制病原體黏附(sIgA)，調理吞噬；中和毒素；活化補體；ADCC特異性免疫(adaptiveimmunity)獲得性，出生37特異性免疫細胞免疫：CTL細胞、Th1細胞，清除胞內菌、病毒和真菌CTL細胞：特異性直接殺傷Th1細胞：誘導產生DTH黏膜免疫：PayerpatchsIgA,M細胞,IEL,DC特異性免疫細胞免疫：CTL細胞、Th1細胞，清除胞內菌、病毒38派伊爾結派伊爾結39抗細菌感染免疫的特點抗胞外菌感染的免疫：大多數致病菌為胞外菌，體液免疫為主吞噬細胞：無氧和有氧機制抗體和補體：阻止黏附、調理吞噬、激活補體、中和毒素、ADCC細胞免疫的作用：抗細菌感染免疫的特點抗胞外菌感染的免疫：大多數致病菌為胞外菌40免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能41抗細菌感染免疫的特點抗胞內菌感染的免疫：細胞免疫為主吞噬細胞：Mφ,NK,NKT,γδTTh1和CTL細胞局部黏膜免疫超敏反應與免疫病理損傷抗細菌感染免疫的特點抗胞內菌感染的免疫：細胞免疫為主42抗細菌獲得性免疫應答原理

肥大細胞巨噬細胞NK胞內寄生菌IL-12IFN-gTHP胞外寄生菌IL-4IL-4Th2Th1IFN-gIL-2IL-5IL-4/IL-13IL-10嗜酸性粒細胞TBMφTc體液免疫細胞免疫釋放介質產生抗體炎癥反應細胞毒反應抗細菌獲得性免疫應答43感染的發生與發展感染的來源與傳播：外源性感染：宿主體外的細菌感染內源性感染：病人自身體內/體表的細菌感染外源性感染：傳染源：病人、帶菌者、病畜及帶菌動物傳播途徑：呼吸道、消化道、皮膚創傷、節肢動物媒介、性傳播、多途徑感染感染的發生與發展感染的來源與傳播：44感染的發生與發展內源性感染：體內正常菌群，少數為潛伏致病菌，菌群失調或免疫功能下降感染的類型：隱性感染：90%，可獲特異性免疫力顯性感染：急性/慢性、局部/全身帶菌狀態感染的發生與發展內源性感染：體內正常菌群，少數為潛伏致病菌，45顯性感染急性感染：數日至數周，腦膜炎球菌、霍亂弧菌慢性感染：數月至數年，TB局部感染全身感染：毒血癥(toxemia)：致病菌在局部生長繁殖，不進入血循環，產生的外毒素入血顯性感染急性感染：數日至數周，腦膜炎球菌、霍亂弧菌46顯性感染全身感染：內毒素血癥(endotoxemia)：G-菌侵入血流大量繁殖，崩解釋放內毒素，或病灶內G-菌釋放內毒素入血菌血癥(bacteremia)：致病菌入血未在血中繁殖，一過性通過血循環到達適宜部位繁殖致病敗血癥(septicemia)：致病菌侵入血中大量繁殖，產生毒性產物，引起全身中毒癥狀顯性感染全身感染：47顯性感染全身感染：膿毒血癥(pyemia)：化膿性病菌侵入血流大量繁殖，通過血流擴散到其它組織產生新化膿病灶帶菌狀態：無臨床癥狀，間歇性排菌，重要傳染源環境因素對感染的影響：顯性感染全身感染：48醫院感染(nosocomialinfection)概念：患者在住院期間發生，及在醫院內獲得出院后發生的感染基本特點：地點：醫院內；時間：在院期間、出院不久來源：內源性，機會致病性對象：醫院內活動人群傳播方式：密切接觸分離病原菌多耐藥醫院感染(nosocomialinfection)概念：患49醫院感染分類：內源性醫院感染：自身感染，正常菌群外源性醫院感染：交叉感染、環境感染醫院感染微生物的特點：機會致病性微生物