细菌的感染与致病机理细菌的感染与致病机理1一、相关概念一、相关概念二、构成微生物毒力的因素二、构成微生物毒力的因素三、毒力的三、毒力的测定定四、四、传染染五、病原微生物在宿主体内的存在与散布五、病原微生物在宿主体内的存在与散布2一、概念n病原微生物病原微生物：能使人和动物致病的微生物。n条件性条件性病原微生物病原微生物：正常情况下不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病。n中毒性微生物中毒性微生物：由于食入病原微生物或毒素而使动物发病。n非病原微生物非病原微生物：不能使人和动物致病的微生物。3 病原性病原性是指一定种类的病原微生物，在一定是指一定种类的病原微生物，在一定条件下，能在宿主体内引起传染过程的能力。条件下，能在宿主体内引起传染过程的能力。 一种病原微生物有不同的菌株，它们的致病一种病原微生物有不同的菌株，它们的致病能力大小是有差异的，这种菌株或毒株的致病力能力大小是有差异的，这种菌株或毒株的致病力称为称为毒力毒力毒力是各个菌株或毒株的群体特征。毒力是各个菌株或毒株的群体特征。4二、 构成病原微生物毒力的因素构成病原微生物毒力的因素 一株强毒的病原微生物一株强毒的病原微生物, ,它能突破寄它能突破寄主的防卫屏障，深入机体组织内部生长主的防卫屏障，深入机体组织内部生长繁殖，并产生有毒的物质毒害机体，构繁殖，并产生有毒的物质毒害机体，构成传染。病原微生物毒力是由成传染。病原微生物毒力是由侵袭力侵袭力和和毒素毒素两方面构成的。两方面构成的。 5定殖定殖 侵袭力侵袭力 毒力毒力 干扰或逃避宿主防御机制干扰或逃避宿主防御机制 外毒素外毒素 毒素毒素 内毒素内毒素 6（一一）侵侵袭力力：病病原原菌菌突突破破机机体体的的防防御御屏屏障障，在机体内生在机体内生长，繁殖，蔓延，繁殖，蔓延扩散的能力。散的能力。1定定殖殖。细菌菌感感染染的的第第一一步步就就是是要要粘粘附附到到组织上上，凡凡是是有有粘粘附附作作用用的的细菌菌结构构成成份份叫叫粘粘附附素素。是是菌菌体体表表面面的的一一些些大大分分子子结构构成成份份，主主要要是是G-的的菌菌毛毛，其其次次是是非非菌菌毛毛粘粘附附素素如如外外膜膜蛋蛋白白（OMP）及）及G+的磷壁酸（的磷壁酸（LTA）。）。72干干扰或逃避宿主的防御机制或逃避宿主的防御机制（1）抗吞噬作用）抗吞噬作用不与吞噬不与吞噬细胞接触。如胞接触。如链球菌溶血素通球菌溶血素通过外毒素破外毒素破坏坏细胞骨架以抗吞噬胞骨架以抗吞噬细胞吞噬。胞吞噬。抑制吞噬抑制吞噬细胞的胞的摄取。如取。如荚膜，膜，链球菌球菌M蛋白。蛋白。在在吞吞噬噬细胞胞内内生生存存。沙沙门氏氏菌菌某某些些成成份份可可抑抑制制溶溶酶体体与与吞吞噬噬小小体体的的融融合合；李李氏氏杆杆菌菌被被吞吞噬噬后后，很很快快从从吞吞噬噬小小体体中中逸逸出出，直直接接进入入细胞胞质，金金黄黄色色葡葡萄萄球球菌菌产生生过氧化氧化氢酶，中和吞噬，中和吞噬细胞中的氧自由基。胞中的氧自由基。杀死或死或损伤吞噬吞噬细胞。胞。细菌通菌通过外毒素或蛋白外毒素或蛋白酶来来破坏吞噬破坏吞噬细胞的胞的细胞膜，或胞膜，或诱导细胞凋亡，或直接胞凋亡，或直接杀死吞噬死吞噬细胞。胞。8（2）抗体液免疫机制）抗体液免疫机制抗抗原原伪装装或或抗抗原原变异异。主主要要通通过细菌菌表表面面结合合机机体体组织成成份份，如如金金色色葡葡萄萄球球菌菌通通过细胞胞结合合性性凝凝固固酶结合血合血纤维蛋白或通蛋白或通过SPA结合免疫球蛋白。合免疫球蛋白。分分泌泌蛋蛋白白酶降降解解免免疫疫球球蛋蛋白白。嗜嗜血血杆杆菌菌可可分分泌泌IgA降解降解酶，破坏黏膜的，破坏黏膜的IgA 。通通过外膜蛋白（外膜蛋白（OMP）、脂多糖（）、脂多糖（LPS)、荚膜及膜及S层等作用，逃避等作用，逃避补体，抑制抗体体，抑制抗体产生。生。9（3）内化作用）内化作用 某某些些细菌菌能能进入入吞吞噬噬细胞胞或或非非吞吞噬噬细胞胞内内部部，从从而而进入入深深层组织或或进入入血血循循环，继而而扩散散至至全全身身。宿宿主主C为细菌菌提提供供了了一一个个增增殖殖的的小小环境境和和庇庇护所所，使使细菌菌逃逃避避免免疫疫系系统的的杀灭。如如结核核杆杆菌菌、李李氏氏杆杆菌菌、衣衣原原体体等等严格格细胞胞内内寄寄生生菌菌及及大大肠杆杆菌菌、沙沙门氏氏菌菌、耶耶尔森森氏氏菌菌等等胞胞外外寄寄生生菌菌的的感感染染都都离离不不开开内内化化作作用用，这些些细菌菌一一旦旦丧失失进入入细胞胞的的能能力力，毒力毒力则显著下降。著下降。10（4）在体内增殖）在体内增殖细菌在体内增殖是感染的核心菌在体内增殖是感染的核心问题，增殖越快越易在体内生存。增殖越快越易在体内生存。（5）在体内的）在体内的扩散散细菌分泌多种菌分泌多种酶作用于作用于组织和和细胞，造胞，造成它成它们损伤，增加其通透性，有利于，增加其通透性，有利于细菌在体内的菌在体内的扩散。散。这些些酶包括：包括：11透透明明质酸酸酶：也也叫叫扩散散因因子子，透透明明质酸酸是是动物物组织细胞胞具具有有胶胶合合作作用用的的多多糖糖物物质，细菌菌产生生该酶水水解解透透明明质酸酸，使使细胞胞间隙隙扩大大，通通透透性性升升高高，有有利利于于细菌的菌的扩散。散。纤维蛋蛋白白溶溶酶（也也叫叫链激激酶）：溶溶解解血血液液中中的的纤维蛋白，使血凝蛋白，使血凝块溶解有利于溶解有利于扩散。散。凝凝固固酶：可可速速血血浆凝凝固固，从从而而保保护细菌菌免免于于被被吞吞噬噬细胞吞噬。胞吞噬。12胶原胶原酶，魏氏梭菌，魏氏梭菌产生，分解肌肉和网状生，分解肌肉和网状结缔组织中的胶原，有利中的胶原，有利扩散。散。卵磷脂卵磷脂酶：魏氏梭菌：魏氏梭菌产生，分解生，分解C膜上的卵膜上的卵磷脂，从而使磷脂，从而使细胞膜溶解。胞膜溶解。DNA酶：可水解：可水解细胞破裂胞破裂时释放的粘稠放的粘稠DNA，从而使，从而使脓汁汁变稀，有利于稀，有利于细菌菌扩散。散。13（二）毒素二）毒素1外外毒毒素素：主主要要是是由由G+和和少少数数G-在在代代谢过程程中中所所产生生的的，分分泌泌到到周周围环境境的的一一种种毒毒性性物物质，它它是是一一种种蛋蛋白白质，不不耐耐热，具具有有良良好好的的抗抗原原性性，能能引引起起机机体体特特征征性性的的病病理理反反应，它它在在低低浓度度甲甲醛作用下作用下变为类毒素。毒素。例例如如：肉肉毒毒梭梭菌菌肉肉毒毒毒毒素素，作作用用于于眼眼N和和咽咽N引引起起眼眼肌肌和和咽咽肌肌麻麻痹痹；破破伤风梭梭菌菌破破伤风毒毒素素，选择性性作作用用于于脊脊髓髓前前角角运运动神神经细胞胞引引起肌肉的起肌肉的强直直痉挛。142内毒素：内毒素：存在于存在于细菌的菌的细胞内，是大多数胞内，是大多数G-菌菌细胞胞壁的壁的结构成分，只有构成分，只有细菌崩解菌崩解时释放出来，它放出来，它是脂多糖特是脂多糖特别是其中的是其中的类脂脂A，耐，耐热，抗原性，抗原性差，它所引起的病理反差，它所引起的病理反应无特征性，低无特征性，低浓度的度的甲甲醛不能使之不能使之变为类毒素。毒素。15重要的外毒素有：重要的外毒素有：A破破伤风痉挛毒素：毒素：破破伤风杆菌芽胞感染杆菌芽胞感染伤口，口，在在厌氧氧环境中生境中生长繁殖并繁殖并产生毒素。破生毒素。破伤风痉挛毒毒素属于神素属于神经毒素，可沿感染部位的末梢神毒素，可沿感染部位的末梢神经向中枢向中枢神神经扩散，也可通散，也可通过血液血液扩散，散，对脑干神干神经和脊髓和脊髓前角前角细胞有高度胞有高度亲合力，可阻断神合力，可阻断神经元之元之间抑制性抑制性介介质的的释放，使互相拮抗的肌群伸肌和屈肌同放，使互相拮抗的肌群伸肌和屈肌同时收收缩，造成骨骼肌，造成骨骼肌强直性直性痉挛。患者常死于呼吸肌。患者常死于呼吸肌痉挛引起的窒息。引起的窒息。16B肉毒毒素：由肉毒杆菌肉毒毒素：由肉毒杆菌产生，是目前所知最生，是目前所知最剧烈的毒物。烈的毒物。1g毒素可毒素可杀死死100亿只小鼠。肉毒杆只小鼠。肉毒杆菌芽胞菌芽胞污染食物，如腊染食物，如腊肠、香、香肠、蜂蜜等，在、蜂蜜等，在厌氧氧环境中境中产生生强烈的神烈的神经毒素毒素, 食入后可引起食物食入后可引起食物中毒。毒素能抑制胆碱能神中毒。毒素能抑制胆碱能神经末梢突触囊泡末梢突触囊泡释放放兴奋性介性介质乙乙酰胆碱，肌肉松弛性麻痹。患者食胆碱，肌肉松弛性麻痹。患者食入毒素后入毒素后1226小小时出出现中毒症状，数日后死于中毒症状，数日后死于呼吸衰竭。呼吸衰竭。17 C白喉毒素：由白喉杆菌白喉毒素：由白喉杆菌产生。白喉杆菌在鼻咽部粘膜、皮生。白喉杆菌在鼻咽部粘膜、皮肤的表面繁殖，不侵入深部肤的表面繁殖，不侵入深部组织和血液，但毒素可从局部吸收入和血液，但毒素可从局部吸收入血，引起血，引起严重的毒血症中毒症状，尤其是心重的毒血症中毒症状，尤其是心脏和末梢神和末梢神经的的损伤。白喉毒素属于白喉毒素属于细胞毒素，分胞毒素，分A、B两个片段。两个片段。B片段片段为结合片段，合片段，可与可与细胞表面受体胞表面受体结合。合。A片段是毒素的毒性部位，可抑制片段是毒素的毒性部位，可抑制细胞胞的蛋白的蛋白质合成，使易感合成，使易感细胞坏死，造成咽喉部假膜的形成、心肌胞坏死，造成咽喉部假膜的形成、心肌炎、神炎、神经炎等。炎等。18 D红疹毒素：由乙型溶血性链球菌产生,也属于细胞毒素，可损伤皮肤毛细血管内 皮细胞，引起全身红斑性皮疹，叫猩红 热。19E肠毒素：毒素：专门作用于作用于肠粘膜粘膜细胞的一胞的一类毒素。可毒素。可产生生肠毒素的毒素的细菌很多，典型的菌很多，典型的肠毒素如霍乱弧菌毒素如霍乱弧菌肠毒素由毒素由A、B两个片段两个片段组成。成。B片段是片段是结合片段，与合片段，与肠粘膜上皮粘膜上皮细胞膜上的神胞膜上的神经节苷苷酯（GM）结合。合。A片段片段是毒性片段，是毒性片段，进入入细胞后，激活胞后，激活细胞内的腺苷酸胞内的腺苷酸环化化酶，使，使肠粘膜上皮粘膜上皮细胞分泌功能亢胞分泌功能亢进，水份和，水份和电解解质大量从大量从细胞内渗出，从而造成胞内渗出，从而造成剧烈的水烈的水样腹泻。腹泻。20 肠毒素与神毒素与神经毒素和毒素和细胞毒素不同，一胞毒素不同，一般在般在肠道局部道局部产生，生，仅在在肠道局部起作用，道局部起作用，不入血，不引起毒血症。可不入血，不引起毒血症。可产生生肠毒素的毒素的其他其他细菌菌还有：有：肠产毒性大毒性大肠杆菌、杆菌、产气气荚膜杆菌、鼠膜杆菌、鼠伤寒杆菌、金黄色葡萄球菌寒杆菌、金黄色葡萄球菌等。等。21内毒素与外毒素的比内毒素与外毒素的比较种类种类内毒素内毒素外毒素外毒素来源来源革兰阴性菌革兰阴性菌革兰阳性菌部及分革兰阴性菌革兰阳性菌部及分革兰阴性菌存在部位存在部位细胞壁成分、细菌裂解后释出细胞壁成分、细菌裂解后释出活菌分泌或细菌溶解后散出活菌分泌或细菌溶解后散出化学成分化学成分脂多糖脂多糖蛋白质蛋白质稳定性稳定性好、好、160 2-4小时破坏小时破坏差、差、60-80 30分钟破坏分钟破坏毒性作用毒性作用较弱、各种内毒素作用大致较弱、各种内毒素作用大致相同，起休克，发热，等相同，起休克，发热，等强、对机体组织器官有选择性，强、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现引起特殊临床表现抗原性抗原性弱，能刺激机体形成抗体，弱，能刺激机体形成抗体，但无中和作用，但无中和作用，甲醛处理后不能形成类毒素甲醛处理后不能形成类毒素强，能刺激机体形成抗毒素，强，能刺激机体形成抗毒素，经甲醛脱毒后能形成类毒素经甲醛脱毒后能形成类毒素22 3.3.毒素化学性质：毒素化学性质： 外毒素是一种蛋白质，具有蛋白质的通外毒素是一种蛋白质，具有蛋白质的通性，可为蛋白酶所分解，不耐热，性，可为蛋白酶所分解，不耐热，60608080经经101030min30min破坏，可溶于水，但不溶于酒精。破坏，可溶于水，但不溶于酒精。 4.4.毒素的毒力：毒素的毒力： 外毒素毒力强，少量外毒素可引起动物外毒素毒力强，少量外毒素可引起动物死亡。对易感动物表现为高度特异性，常对死亡。对易感动物表现为高度特异性，常对一定组织细胞显示出毒性作用，引起特定症一定组织细胞显示出毒性作用，引起特定症状。状。23三三. . 毒力的测定毒力的测定 微生物的同菌株或者毒株是有差异的，在各微生物的同菌株或者毒株是有差异的，在各种试验研究中，或在药物治疗中，都须对微生物种试验研究中，或在药物治疗中，都须对微生物的毒力进行测定。的毒力进行测定。（一）最小致死量（一）最小致死量（MLDMLD） 能使特定的试验动物于感染后，在一定时限能使特定的试验动物于感染后，在一定时限内发生死亡的最小微生物量和毒素量。内发生死亡的最小微生物量和毒素量。（二）半数致死量（二）半数致死量（LDLD5050） 在一定时限内能使半数动物于感染后发生死在一定时限内能使半数动物于感染后发生死亡所用之活微生物量或毒素量。亡所用之活微生物量或毒素量。24 病原微生物致病力病原微生物致病力 实验实验最小致死量（最小致死量（MLDMLD）半数致死量（半数致死量（LDLD5050）（多用实验动物进行）（多用实验动物进行）25 四、 传 染（一（一 ）传染的概念）传染的概念 传染是动物机体对于病原微生物侵入所表现传染是动物机体对于病原微生物侵入所表现不同程度的感受性。当机体出现明显症状时不同程度的感受性。当机体出现明显症状时, ,称称传染病或显性传染传染病或显性传染; ;无症状的无症状的传染传染叫叫隐性传染隐性传染或或称称带菌者带菌者. .26（二（二) 传染的染的发生生1、病原微生物、病原微生物病原微生物必病原微生物必须具有具有强大的毒力，才能突破机大的毒力，才能突破机体中各种防体中各种防卫屏障，侵入机体中生屏障，侵入机体中生长繁殖，深入繁殖，深入扩散，引起散，引起传染。另外侵入机体内的病原微生物染。另外侵入机体内的病原微生物还要要达到一定数量才能致病。达到一定数量才能致病。传染染病原微生物病原微生物易感易感动物物侵入侵入门户外界条件外界条件272 2、易感、易感动物物同种病原微生物同种病原微生物对于不同于不同动物的易感性亦不同，物的易感性亦不同，如炭疽杆菌如炭疽杆菌对草食草食动物易感，而物易感，而对肉食肉食动物，禽物，禽类则不易感。不易感。这种生物种属的易感性，是种生物种属的易感性，是长期演化而形成期演化而形成的。的。易感易感动物中，由于品种、年物中，由于品种、年龄、性、性别、营养状养状态不同，不同，对病原微生物的抵抗力是有差异的。病原微生物的抵抗力是有差异的。3、侵入、侵入门户病原微生物要有适当的侵入病原微生物要有适当的侵入门户，即，即传染途径。染途径。各种病原微生物有其特定侵入途径，并达到一定部位各种病原微生物有其特定侵入途径，并达到一定部位才能生才能生长、繁殖，引起、繁殖，引起传染，否染，否则病原微生物即使有病原微生物即使有一定的毒力和足一定的毒力和足够的数量也不致引起的数量也不致引起传染的染的发生。生。 284、外界、外界环境条件境条件外界外界环境条件境条件对于于传染的染的发生是不可忽生是不可忽视的条件。外界的条件。外界环境条件，包括自然境条件，包括自然环境境条件（气候、温度、湿度、地理条件（气候、温度、湿度、地理环境），境），社会因素条件（社会因素条件（饲养管理、使役、养管理、使役、兽医医卫生制度等）。生制度等）。29（三）（三）传染的表染的表现形式形式1显性性传染染：侵侵入入的的病病原原菌菌毒毒力力较强，数数量量较多多，而而机机体体的的抵抵抗抗力力较低低时，侵侵入入的的病病原原菌菌生生长繁繁殖殖，对机机体体产生生损伤，出出现明明显的的临床床症症状状，叫叫显性性传染染，也也叫叫传染病。染病。302隐性性传染染：侵侵入入的的病病原原菌菌毒毒力力较弱弱，数数量量不不多多，而而机机体体的的抵抵抗抗力力较强时，侵侵入入的的病病原原菌菌只只进行行有有限限生生长繁繁殖殖，对机机体体产生生损害害轻，不出，不出现或或仅出出现轻微微临床症状。床症状。3带菌菌现象象：隐性性传染染或或显性性传染染痊痊愈愈后后，病病原原菌菌在在机机体体内内继续存存在在并并不不断断排排出出体体外外的的现象。象。31（四）、病原微生物在宿主体内的分布与排出（四）、病原微生物在宿主体内的分布与排出1 1、病原微生物在动物机体内的扩散、病原微生物在动物机体内的扩散 局部传染：局部传染：病原微生物在局部生长繁殖引病原微生物在局部生长繁殖引起的传染，如局部脓肿。起的传染，如局部脓肿。 全身传染全身传染：病原微生物进入血液、淋巴液，：病原微生物进入血液、淋巴液，引起而扩散到全身的传染，如菌血症、病毒血引起而扩散到全身的传染，如菌血症、病毒血症、败血症、脓毒血症、症、败血症、脓毒血症、 毒血症。毒血症。 32u毒毒血血症症：病病原原菌菌只只在在局局部部生生长繁繁殖殖，不不进入入血血液液，但其有毒代但其有毒代谢产物物进入血流引起全身症状。入血流引起全身症状。u菌菌血血症症：病病原原菌菌进入入血血液液，但但不不在在其其中中生生长繁繁殖殖，菌血症期菌血症期间，动物出物出现体温反体温反应。u败血血症症：病病原原菌菌进入入血血液液，并并在在血血液液和和组织器器官官中生中生长繁殖，引起全身症状。繁殖，引起全身症状。u脓毒毒血血症症：化化脓性性病病原原菌菌进入入血血液液，并并在在其其中中生生长繁殖，引起繁殖，引起组织化化脓性病灶。性病灶。33（五）病原微生物的排除途径 病原微生物在动物机体中生长繁殖，造成动物病原微生物在动物机体中生长繁殖，造成动物发生疾病，同时还可以不断通过宿主排放到体外，发生疾病，同时还可以不断通过宿主排放到体外，污染周围环境，造成传染病的扩散。污染周围环境，造成传染病的扩散。 消化道的排泄物消化道的排泄物 呼吸道的分泌物呼吸道的分泌物 泌尿生殖道排泄物泌尿生殖道排泄物 病灶破溃物病灶破溃物 被上述排泄物被上述排泄物, ,分泌物污染的用具和环境分泌物污染的用具和环境34复习重点复习重点1. 致病性与毒力的概念。致病性与毒力的概念。2. MLD、LD50的概念。的概念。3. 构成毒力的因素有哪些？构成毒力的因素有哪些？4. 外毒素与内毒素的区别。外毒素与内毒素的区别。35