天津医科大学微生物学教研室
感染三要素
微生物致病性
宿主免疫(系统应答)性
感染
抗感染免疫
环境(社会、自然)
一、感染 (Infection)
名词概念
感染(infection) :微生物(M)在宿主 (H)体内生活,与H相互作用而致H不同程度病理变化的过程. H 体外的M经一定方式从一个H传播到另一个H引起的感染.又称传染病原性M(Pathogenic organism)/病原体(Pathogen):引起H感染的M.
致病性/病原性(Pathogenicity):病原体引起H感染的性质.毒力(Virulence):病原菌致病性的强弱程度.半数致死量(LD50)/半数感染量(ID50):在一定条件下能引起50%实验动物死亡或感染的最小M数量或毒素剂量.
xx性感染
(一)B性感染的物质基础(二)病原体感染的途径与方式(三)B性感染的相关因素(四)B性感染的类型
(一)物质基础(毒力因子)
1、侵袭力(Invasiveness):病原菌突破宿主的防御机制在体内定居、繁殖和扩散的能力.粘附(adhesion):感染的{dy}步.粘附方式:微菌落、生物膜 粘附性物质:xx表面结构 -菌毛、荚膜 -粘附素:xx表面具有黏附性的蛋白质
粘附机制:配体与受体粘附的组织趋向性
侵入(invasion):病原菌主动入侵非吞噬细胞的感染过程.侵袭素:B基因编码产生的蛋白质侵袭性物质:胞外酶—抗吞噬、助扩散繁殖与扩散: 局部扩散:表层扩散、深层扩散 全身扩散:突破皮肤/黏膜进入血流
2、毒素(toxin):
外毒素(exotoxin):主要由G+菌和少数G-菌产生,并分泌到B细胞外的毒性蛋白质. -类毒素(toxoid)注入机体产生抗毒素内毒素(endotoxin):G-菌细胞壁中的脂多糖(LPS),当B细胞破裂后才释放出来的毒性物质.
外毒素与内毒素的区别
较弱,各种xx内毒素的毒性效应大致相同
强,有组织选择性
毒性作用
较弱,甲醛处理不形成类毒素
强,甲醛处理形成类毒素致机体产抗毒素
抗原性
稳定,160℃2-4h被破坏
不稳定,60℃以上迅速破坏
热稳定性
脂多糖(类脂A )
蛋白质
化学成份
G-菌细胞壁裂解后释放
G+菌及少数G-菌分泌释放
来源内毒素
外毒素
区别要点
(二)病原体感染的途径与方式
1、来源: 外源性感染(exogenous infection):传染源:患者及带菌者、患病及带菌动物 – 带菌者:恢复期传染病患者、隐性感染者,其体内存在病原菌与宿主处于相对平衡状态. 内源性感染(endogenous infection):
2、传播途径与方式 :水平传播方式
粘膜: – 呼吸道: 表面感染(surface infection)以呼吸道为原发病灶的全身感染 – 消化道: 局部感染 以消化道为原发病灶的全身感染 – 性传播:
皮肤: – 机械损伤: – 输血或血制品: – 昆虫叮咬:以节肢动物为媒介传播的疾病 垂直传播方式、母婴传播方式
(三)xx性感染的相关因素:
毒力因子
侵入门户
数量
侵袭力
毒素:内、外毒素
粘附素
菌毛、荚膜
侵入:侵袭素、胞外酶
粘附
(四)xx性感染的类型
1、隐性感染(inapparent infection):意义 2、显性感染(apparent infection): 传染病(infectious disease):外源性病原体引起的显性感染,又可以传染他人引起相同临床症状的疾病.
病程 :急性感染、慢性感染部位:局部感染、全身感染
全身感染类型:
毒血症(toxemia):产外毒素的病原菌在体内局部组织生长繁殖,产生的外毒素进入血流,随血到达特定靶器官或组织引起典型症状. xx 脓毒血症(pyemia):化脓性xx侵入血流并大量繁殖,随血扩散到机体其他组织或器官产生新的化脓病灶.
局部
繁殖
血
典型症状
引起
外毒素
血
新病灶
繁殖
化脓性xx
内毒素血症(endotoxemia): G-菌感染机体,使血液中出现内毒素,并引起症状. G-菌血症状
内T
败血症(septicemia):xx侵入血流并大量繁殖,B 及产生的毒性代谢产物所引起的全身性严重中毒症状. xx
菌血症(bacteremia):病原菌短暂的经过血流,在其中极少量或不繁殖,到达适宜部位再进一步繁殖的播散过程. xx
血
中毒症状
繁殖、代谢物
适宜部位
繁殖
血
(一)病毒致病机制
1、病毒对宿主细胞的直接作用: 杀细胞效应:裸病毒 稳定状态感染:包膜病毒 包涵体形成:光镜可见 细胞调亡: 基因整合与细胞转化:
病毒性感染
2、病毒感染的免疫病理作用:抗体介导的免疫病理:超敏反应(2,3型)细胞介导的免疫病理:杀伤感染细胞免疫抑制作用:免疫应答性降低、免疫功能紊乱
病毒性感染
(二)病毒感染的传播方式
1、水平传播(horizontal transmission ): 病原体在(出生后)人群不同个体间的传播. 2、垂直传播(vertical transmission ): 母体内的病原体通过胎盘/产道感染胎儿/新生 儿的传播方式. 3,母婴传播:垂直传播、母乳喂养、密切接触
(三)病毒感染的类型
1、依据有无症状分为:显性感染 隐性感染 2、依据病毒在体内滞留时间分为: 急性感染 持续性感染:机体持续或终身携带V,经常或反复排出V,但可缺乏持续临床症状的感染类型.
持续性感染
原因:V抗原性弱或变异;V入侵免疫细胞;V基因 与宿主染色体发生整合.类型: – 慢性感染:病毒感染机体后未xx被xx,可持续存在并不断排出病毒体,有时出现临床症状的感染.
- 慢发病毒感染(slow virus infection): 病毒感染机体后经长时期潜伏,既无病毒体产生,也无临床症状.一旦出现症状,则呈慢性、进行性,直至死亡.
- 急性病毒感染的迟发并发症: 急性病毒感染恢复后,1年或数年,发生致死性病毒病.
- 潜伏感染(latent infection): 病毒感染机体后,病毒或其基因存在于组织或细胞内,不产生病毒体.某些条件下病毒或基因被xx,增殖,产生病毒颗粒,并引起显性感染.
持续性感染中,病毒、宿主与疾病的关系:
慢性感染:
病毒
持续存在
不断排出
体内
出现症状
潜伏感染:
持续存在
xx增殖
组织或细胞
病毒或病毒基因
病毒体
显性感染
慢发病毒感染:
病毒
体内
死亡
症状
长时期潜伏
急性病毒感染的 迟发并发症:
致死性病毒病
恢复
病毒感染
1年或数年
浅表xx感染:外源性xx致皮肤、皮下感染深部xx感染:外源性xx被吞噬,在吞噬细胞内繁殖,随细胞扩散,引起病变.xx条件性感染:正常菌群中xx的感染.
xx性感染
xx毒素的致病性作用:xx中毒:xx或xx毒素引起. xx在粮食/饲料上生长,人/动物食后致急/慢性中毒症. xx毒素与肿瘤
抗感染免疫机制
二 抗感染免疫
(一)非特异性免疫:xx免疫
1、定义:种系发育过程中形成,经遗传获得 2、特点:生来就有、有种属差异、无特异性 3、组成:屏障结构: – 皮肤与粘膜:阻挡、排除、分泌xx物、正常菌群 – 血脑屏障:软脑膜、脉络丛、xxxx、神经细胞 – 胎盘屏障:子宫内膜基蜕膜、胎儿绒毛膜
吞噬作用: – 吞噬细胞:中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞 – 吞噬、杀伤过程:趋化、接触、吞入 – 吞噬作用的后果:xx吞噬、不xx吞噬xxx伤细胞(NKC):体液因素:含多种xx物质 – 补体:与Ag-Ab复合物结合,释放活性物质 – 溶菌酶:破坏聚糖骨架的连接 – 防御素:破坏菌细胞膜
(二)特异性免疫:获得性免疫
1、定义:生后个体与M及其产物接触产生 2、特点:不遗传、有针对性、再接触该Ag明显升高 3、组成:体液免疫:由抗体起主要作用的免疫 – 抑制病原粘附 – 中和xx外毒素 – 调理吞噬作用 – 抗体和补体联合溶菌 – ADCC(抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用)
细胞免疫:由CTL和细胞因子起主要作用的免疫 – CTL和细胞因子的产生 – CTL效应:释放穿孔素、颗粒酶 – 细胞因子:局限感染、增强免疫细胞杀伤力粘膜免疫系统:由呼吸道,消化道粘膜下淋巴样组织构成的免疫系统.功能:1、产生sIgA,阻止病原体自粘膜入侵;2、诱导全身粘膜系统免疫应答.
xx免疫
(一)抗胞外菌感染的免疫:
1、吞噬细胞的吞噬与杀伤作用: 2、抗体和补体:阻止B粘附,调理吞噬,xx补体,中和B外毒素. 3、细胞免疫作用: – CD4+Th2细胞:辅助B细胞产生抗体
(二)抗胞内菌感染的免疫:
1、吞噬细胞: 2、细胞免疫:细胞因子:局限感染、增强免疫细胞杀伤力 – CTL的作用:释放穿孔素、颗粒酶 3、粘膜免疫:sIgA阻止胞内菌的入侵
抗病毒免疫
(一)非特异性免疫(获得性 ):
1、干扰素(Interferon ,IFN) 定义:是病毒或诱生剂刺激机体细胞所产生的一类分泌性蛋白质,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用.产生细胞:巨细胞、淋巴细胞、体细胞IFN诱生剂:内毒素、dsRNA、xxx
种类与性质
Ⅰ型:抗病毒作用>免疫调节作用 IFN-α:人白细胞产生 IFN-β:人成纤维细胞产生Ⅱ型:免疫调节作用>抗病毒作用 IFN-γ: 人T 细胞产生
抗病毒活性
PKR
VmRNA
结合
IFN
病毒多肽合成
2`-5`(A)合成酶
免疫调节及抗肿瘤作用:
- 作用机制:
基因活化
R-C
抗V蛋白(AVP)
抑制
降解
阻断
转录、翻译
病毒蛋白合成
抑制
主要IFN-γ:xx巨-C、NKC 促MHCAg表达
- IFN:抑制肿瘤细胞有丝分裂,抑制细胞生长.
增强
杀伤靶细胞作用
2、NKC:释放穿孔素,TNF,IFN,促细胞凋亡
(二)特异性免疫:
1、体液免疫 : 中和抗体(配体或位点Ag刺激产生) – IgG:通过胎盘(被动免疫) – IgM:先锋免疫(早期诊断、宫内感染诊断) – SIgA: 粘膜免疫 血凝抑制抗体(血凝素Ag刺激产生):
3、细胞免疫:
主要效应因素:CTL和淋巴因子
(三)抗病毒免疫持续时间:
xxx持久:全身感染,型别单一,不易变异 xxx短暂:局部感染,型别多,易于变异
抗xx免疫
(一)非特异性免疫:
1、皮肤粘膜:阻挡,脂肪酸xx,正常菌群拮抗 2、吞噬细胞:分泌xx物质 3、促癣吞噬肽:提高中性粒细胞吞噬活性
(二)特异性免疫:
1、细胞免疫:淋巴因子xx巨细胞,抑制扩散 2、体液免疫:抗体阻止孢子转化为菌丝; sIgA阻止xx粘附宿主细胞
特异性预防与xx
(一)人工主动免疫: 将疫苗、类毒素接种人体,使机体主动产生获得 性xxx的措施.
1、疫苗 病原微生物: – 死疫苗:物理或化学法杀死病原体保留抗原性的生物制剂. – 活疫苗:特定条件选择出的病原体的减毒或xx变异株,培养制成.
两种疫苗优、缺点比较
活疫苗接种次数 1接种剂量 小接种反应 轻/隐性感染免疫类型 体液、细胞免疫时间 持久稳定性 差毒力回复 有安全性 免疫缺陷者危险
死疫苗 2-3 大 明显 体液 短暂 强无好病原体的核酸: DNA疫苗/基因疫苗/核酸疫苗
2、类毒素:外毒素经甲醛处理,失去毒性保留抗原性的生物制品.
病原体的表面抗原: – 亚单位疫苗:病原体表面Ag制成,诱导Ab产生 – 基因工程疫苗:目的基因导入表达系统,获得保护性Ag,制成疫苗
1、应用:紧急预防、xx. 2、维持时间短 3、包括: – 抗毒素 – xx血清:用于多耐菌感染 – 丙种球蛋白:正常人血清、健康产妇胎盘血液 – 其他:IFN、IL(白细胞介素)
(二)人工被动免疫:输入含有特异性抗体的免疫血清、纯化免疫球蛋白或细胞因子等免疫制剂,使机体立即获得特异性免疫过程.
xxxx
(一)xx感染: xxxx应用 存在问题:耐药性的产生
(二)病毒感染:选择性抑制病毒,不损伤细胞和机体.
1、抗病毒化学制剂: – 核苷类xx: 抑制病毒复制、转录 – 反转录酶抑制剂 – 蛋白酶抑制剂 – 其他:金刚烷胺、甲酸磷霉素
2、干扰素和干扰素诱生剂 – IFN – IFN诱生剂 – xxx:抑制病毒增殖/诱生IFN – 基因xx:抑制病毒核酸复制/蛋白合成
(三)xx感染:
1、浅部xx感染:外用药,加用内服药(副作用大) 2、深部xx感染:提高机体xxx 加用xxxx
医学微生态学与医院内感染
(一)医学微生态学:
1、概念: 微生物 2、研究对象:正常菌群(normal flora)
微生物
宿主外环境:依存、制约
微生物群
存在
无害、有益
宿主
表面
腔道
条件致病菌(conditioned pathogen):
正常菌群
特定条件
条件致病菌
3、存在及意义:微生态系概念:
微生物
宿主进化
选择
微生态系
存在意义:
- 口腔微生态系:失调
口腔感染性疾病
- 胃:幽门螺杆菌
相关胃炎、胃溃疡
- 肠道:微生态系
- xx:微生态系:屏障、免疫xx
- 呼吸道:微生态系:生物屏障
- 皮肤:微生物群:抗病原、营养、免疫、自净
预防感染
4、微生态平衡失调:概念: – 微生态平衡(microcubiosis):
微生物
宿主进化
环境
形成生理性组合
生理性组合
外环境
病理性组合
- 微生态失调(microdysbiosis):
失调的主要原因:xxx的使用 – 正常菌群寄居部位改变 – 致机体免疫功能降低的因素微生态失调的防治:保护宏观生态环境 – 保护微观生态环境 – 增强机体xxx – 合理使用xxx – 使用微生态调节剂:益生菌、益生元
5、机会性感染: 概念:正常菌群 特点:xx:毒力弱或无明显毒力 常为耐药菌 新机会性致病菌不断出现 – 机体:抗感染能力降低
感染
特定条件
(二)医院内感染(mosocomial infection):
1、概念:指在医院内的各类人群所获得的感染.
2、预防控制原则:
消毒灭菌: 隔离预防: 保护措施:防止病原传播 合理使用