微生物学——细菌的感染与免疫

本思维导图整理了细菌的感染与免疫相关知识，主要内容包括：正常菌群与机会致病菌、细菌的致病作用、宿主的抗感染免疫、感染的发生与发展、医院感染。重点阐述了机会致病菌的致病条件，及细菌致病物质极其作用。

细菌的感染与免疫

• 正常菌群与机会致病菌
  • 正常菌群
    • 概念
      • 正常寄居在宿主体内，对宿主无害，有些还有利的微生物群
    • 分布
    • 生理作用
      • 生物拮抗作用
        • 生物屏障与占位性保护
        • 产生对致病菌有害的代谢产物
        • 营养竞争
      • 营养作用
      • 免疫作用
      • 抗衰老作用
      • 抗肿瘤作用
  • 机会致病菌
    • 概念
      • 细菌感染
        • 是指细菌侵入机体后，经过定植、繁殖和释放毒性物质，并与宿主相互作用，引起一系列病理变化的过程
      • 致病菌
        • 能导致宿主感染的细菌称为致病菌（pathogenic bacterium）或病原菌（pathogen）
      • 条件致病菌
        • 有些细菌在正常情况下不致病，但在宿主免疫防御能力下降或菌群失调等 特定条件下才引起疾病，这类细菌称为条件致病菌（conditioned pathogen）或机会致病菌（opportunistic pathogen）
    • 致病条件
      • 寄居部位改变
      • 宿主免疫功能下降
      • 菌群失调
• 细菌的致病作用
  • 毒力
    • 侵袭力
      • 概念
        • 指致病菌突破宿主皮肤、黏膜等生理屏障，进入机体并在体内定植和繁殖扩散的能力
      • 相关结构
        • 黏附素
          • 是一类存在于细菌表面的与黏附有关的分子（与菌毛有关）
        • 荚膜
          • 具有抗吞噬和抵抗宿主体液中杀菌物质的作用，有利于致病菌在宿主体内生存、繁殖和扩散
        • 侵袭素
          • 是一类由细菌基因编码的蛋白质，与细菌入侵宿主细胞并向周围 细胞组织扩散息息相关
        • 侵袭性酶类
          • 许多在组织中繁殖起来的细菌可释放侵袭性胞外酶，有利于致病菌的抗吞噬作用并向周围组织扩散
        • 生物被膜
          • 是由细菌及其所分泌的胞外多聚物（胞外多糖、蛋白质、DNA等）附着在有生命或无生命材料表面而形成的膜状结构，是细菌的群体结构
    • 毒素
      • 外毒素
        • 概念
          • 是细菌合成并分泌（或释放）的毒性蛋白质。外毒素主要有革兰阳性菌产生，少数革兰阴性菌也可产生
        • 性质
          • 化学本质为蛋白质，A-B型分子结构，A为活性单位，B为结合亚单位，帮助A进入靶细胞
          • 毒性强，对组织器官有高度选择性
          • 绝大多素不耐热
          • 抗原性强，可利用B亚单位制备类毒素（疫苗），刺激人体产生抗毒素
        • 种类及作用
          • 神经毒素
            • 主要作用于神经组织，引起神经传导功能紊乱。包括破伤风痉挛毒素、肉毒毒素等。神经毒素种类不多，但毒性作用强烈，致死率高
          • 细胞毒素
            • 能通过抑制蛋白质合成，破坏细胞膜等机制直接损伤宿主细胞，引起相应组织器官炎症和坏死等
          • 肠毒素
            • 是一类作用于肠上皮细胞、引起肠道功能紊乱的毒素。可引起肠道各种炎症、呕吐、水样腹泻、出血性腹泻等局部或全身症状
      • 内毒素
        • 概念
          • 是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）组分，只有在细菌死亡裂解后才被释放出来。其分子结构由O特异性多糖、非特异核心多糖和脂质A三部分组成
        • 主要特点
          • 存在于革兰阴性菌细胞壁
          • 化学性质是脂多糖
          • 对理化因素稳定
          • 毒性作用相对较弱且对组织无选择性
          • 抗原性弱，不能制备类毒素
        • 引起病理生理反应
          • 发热反应（诱导巨噬细胞、血管内皮细胞产生内源性致热源细胞因子）
          • 引起白细胞数目变化（炎症反应）
          • 内毒素血症和内毒素休克（导致DIC）
        • 致病机制（见病生理、免疫等）
    • 体内诱生抗原
      • 有些细菌的基因在人工培养条件下并不表达，而只有在进入宿主体内后才被诱导表达
    • 超抗原（免疫学）
      • 一类具有超强能力刺激淋巴细胞增殖和刺激产生过量T细胞及细胞因子的特殊抗原
    • 免疫病理损伤（见免疫学）
  • 侵入数量
  • 侵入门径：消化道、呼吸道、皮肤（侵入门户与部位不对不能引起感染）
• 宿主的抗感染免疫
  • 天然免疫
    • 屏障结构
      • 皮肤与黏膜屏障
      • 血脑屏障
      • 胎盘屏障
    • 吞噬细胞
      • 模式识别
      • 杀菌：趋化、识别、吞入、杀灭
      • 吞噬作用后果：完全吞噬、不完全吞噬、抗原提呈、组织损伤
      • 自噬
    • 免疫分子
      • 补体
      • 溶菌酶
      • 抗微生物肽
  • 适应性免疫
    • 体液免疫（胞外菌及其毒素，主要为抗体）
      • 抑制致病菌粘附
      • 调理吞噬作用
      • 中和细菌毒素
      • 抗体和补体联合溶菌作用
      • 抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用 （ADCC）
    • 细胞免疫
      • 细胞毒性T细胞：特异性直接杀伤靶细胞
      • Th1细胞：加强固有免疫和特异性免疫效应
    • 粘膜免疫
      • 粘膜免疫系统（MIS），局部免疫作用sIgA
  • 抗胞内菌免疫
    • 吞噬细胞可以杀伤胞内菌
    • 细胞免疫通过Th1细胞和CTL细胞起作用
    • 特异性抗体阻断胞内菌扩散
• 感染的发生与发展
  • 感染源与传播
    • 感染源
      • 外源性感染
        • 病人
        • 带菌者
        • 病畜和带菌动物
      • 内源性感染（机会感染）
    • 传播途径
  • 感染的发生
    • 细菌因素（毒力、侵入数量、侵入门户）
    • 社会和环境因素
  • 感染的类型
    • 不感染：无症状，不引发免疫应答反应
    • 隐性感染：无明显临床症状，但产生免疫应答
    • 显性感染
      • 慢性感染
      • 急性感染
      • 局部感染
      • 全身感染
        • 菌血症：细菌入血，不繁殖（早期症状）
        • 毒血症：细菌的外毒素入血，细菌不入血
        • 内毒素血症：G-菌入血繁殖、死亡，内毒素释放入血
        • 败血症：细菌入血繁殖，产生毒素
        • 脓毒血症：化脓性菌引发的败血症
    • 带菌状态
      • 致病菌与机体免疫力处于相对平衡状态，宿主为带菌者（机会致病）
• 医院感染
  • 分类
    • 内源性医院感染
      • 指患者在医院内由于某种原因，自身体内寄居的微生物（包括正常菌群和潜伏的致病性微生物）大量繁殖而导致的感染
    • 外源性医院感染
      • 交叉感染
      • 环境感染
      • 医源性感染
  • 微生态特征
    • 主要为机会致病菌
    • 常具有耐药性
    • 常发生种类的变迁
  • 预防和控制
    • 消毒灭菌
    • 隔离预防
    • 合理使用抗菌药物