细菌的感染与免疫

病原生物学第六章细菌的感染与免疫归纳总结，细菌的致病作用，宿主的抗感染免疫，感染的发生与发展，机会致病菌。

微生物第六章

• 正常菌群：寄居在宿主体内，对宿主无害而有利的细菌群
  • 特点：寄居在正常人的体表和与外界相通的腔道表面
  • 在长期进化过程中形成通常对宿主无害，还有利
• 机会致病菌
  • 致病菌：能导致宿主感染的细菌
  • 非致病菌：不能造成宿主感染的细菌
  • 机会致病菌：正常情况不致病，但在宿主免疫防御下降或菌群失调等条件下可引起疾病
    • 常见致病条件：1.正常菌群寄居部位改变.2.宿主免疫功能下降（应用大剂量皮质激素，抗肿瘤药物或放射性治疗以及免疫功能缺陷）.3.菌群失调
  • 细菌感染：是指细菌侵入宿主体内，经过定值、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
• 细菌的致病作用
  • 细菌的毒力
    • 侵袭力：指病菌突破皮肤、黏膜等，进入机体定值和繁殖扩散的能力
      • 黏附素：与宿主表面发生特异性结合，介导细菌进入宿主细胞间生长繁殖，称定值
      • 夹馍：具有抗吞噬和抵抗杀菌物质的作用，有利于致病菌在宿主体内生存、繁殖和扩散
      • 侵袭性酶类：利于致病菌的抗吞噬作用并向周围组织扩散
      • 侵袭素：细菌基因编码的蛋白质，与细菌入侵宿主细胞向周围组织扩散有关
      • 细菌生物被膜：表面形成的膜状结构
    • 毒素：对机体有毒害作用的物质，按来源性质不同分为
      • 外毒素：毒性蛋白质，主要由G+菌产生，少数G-也可产生
        • 根据宿主细胞亲嗜性及作用靶点分为
          • 神经毒素：作用于神经组织，引起神经传导功能紊乱，有肉毒梭菌、破伤风梭菌
          • 细胞毒素：能抑制蛋白质合成，破坏细胞膜等机制直接损伤宿主细胞。引起组织器官炎症和坏死，有白喉棒状杆菌
          • 肠毒素：作用于肠上皮细胞，引起肠道功能紊乱。有霍乱弧菌
        • 外毒素的主要特性
          • 由A-B两种亚单位构成。A亚单位决定毒性效应，B亚单位是结合亚单位，介导A进入靶细胞
          • 毒性作用强，有高度选择性
          • 绝大多数不耐热
          • 抗原性强，可刺激机体产生抗毒素（可中和游离的外毒素）
      • 内毒素：为G-菌细胞壁中的脂多糖，由O特异性多糖，非特异核心多糖和脂质A组成，脂质A为核心组分
        • 内毒素主要特点
          • 存在于G-菌细胞壁
          • 化学性质是脂多糖
          • 理化性质稳定：耐热，160c 2-4h才被灭活
          • 毒性作用较弱对组织无选择性，可引起发热，白细胞反应内毒素血症与内毒素休克
            • 发热反应：极微量引起体温上升。作用于巨噬细胞产生热原质作用于下丘脑体温调节中枢
            • 白细胞反应：初期中性粒细胞下降（黏附至毛细血管壁），数小时后数量显著增加（释放因子刺激骨髓释放中性粒细胞）
            • 内毒素血症与内毒素休克：毒素诱生生物活性物质，使小血管功能紊乱而造成微循环障碍，组织器官毛细血管灌注不足，缺氧，酸中毒
            • 免疫原性较弱：不能被甲醛脱毒成类毒素
• 宿主的抗感染免疫：机体对病原微生物及其毒性产物的免疫力称为抗感染免疫，其可抵抗有害产物，维持机体的生理功
  • 固有免疫：天然免疫，是在长期种系发育和进化过程中逐渐建立起来的一系列防御病原微生物等的免疫功能，参与固有免疫的结构主要有屏障结构，吞噬细胞以及正常体液和组织的免疫成分。
    • 屏障结构
      • 皮肤和黏膜：1.阻挡和排除作用2.分泌杀菌物质3.正常菌群的拮抗作用（寄居在皮肤和黏膜表面的正常菌群构成微生物屏障）4.营养作用
      • 血脑屏障：人的血脑屏障由软脑膜、脉络膜、脑毛细血管和星状胶质细胞等组成。能阻挡致病菌及其毒性产物从血流进入脑组织或脑脊液，从而保护中枢神经系统。
      • 胎盘屏障：防止母体内致病菌进入胎儿体内，保护胎儿免受感染。
    • 吞噬细胞：致病菌突破屏障结构侵入后首先遭遇吞噬细胞的吞噬作用
      • 小吞噬细胞：主要指血液中的中性粒细胞
      • 大吞噬细胞：即单核吞噬细胞系统，包括血液中的单核细胞和各种组织器官中的巨噬细胞
      • 吞噬细胞模式识别致病菌
      • 吞噬和杀菌过程
        • 趋化：吞噬细胞在趋化因子作用下穿过毛细血管壁，定向聚集到局部炎症部位
        • 识别：吞噬细胞表面PRR（比如膜刺突蛋白）识别病原体PAMP，并与之结合
        • 吞入：吞噬：吞噬细胞伸出伪足包围病原体，形成吞噬体）和 吞饮：吞噬细胞膜内陷包裹病原体）
        • 杀灭和消化：吞噬体与溶酶体形成吞噬溶酶体
          • 杀菌机制
            • 依靠杀菌系统：通过氧化酶作用，使分子氧活化成多种活性氧/氮中介物-直接作用于致病菌，或者通过髓过氧化物酶和卤化物协同作用杀灭致病菌。
            • 非依靠杀菌系统：通过溶菌酶、酸性环境和杀菌蛋白发挥作用。
          • 消化：杀死的病原体进一步由蛋白酶、核酸酶、酯酶等降解、消化，最后将残渣排
      • 自噬：指细胞内的双层膜结构包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质或外来异型物形成自噬体，然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，利用溶酶体内的水解酶降解其包裹的内容物。 作用：为细胞的重建、再生和修复提供必需原料，以实现细胞稳态和细胞器的更新。
    • 体液因素：机体正常组织和体液中的抗菌物质
      • 补体：存在于正常体液中的一组球蛋白。补体系统被激活后产生多种生物活性分子，发挥抗感染免疫作用
      • 溶菌酶：是一种碱性蛋白，主要来源于吞噬细胞，广泛分布于血清、唾液、泪液、乳汁和黏膜分泌液。 作用于G+的胞壁肽聚糖，使之裂解而溶菌。
      • 抗微生物肽：是一类富含碱性氨基酸的小分子多肽。破坏细菌细胞膜的完整性，使细胞溶解死亡。
  • 适应性免疫（获得性免疫）：后天所得，包括体液免疫、细胞免疫和黏膜免疫
    • 体液免疫：主要针对胞外菌。抗体是体液免疫的效应分子
      • 作用：抑制致病菌黏附
      • 调理吞噬作用：抗体和补体
      • 中和细菌毒素：抗毒素
      • 抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
    • 细胞免疫：抗原提呈给T细胞，T细胞分化为效应T细胞
      • CD8+细胞毒性T细胞（CTL）特异性直接杀伤靶细胞
      • CD4+Th1细胞：分泌细胞因子发挥免疫效应作用
        • 黏膜免疫：人体与外界接触的黏膜表面，是病原体侵入的主要门户。消化道、呼吸道及其他部位黏膜下的淋巴样组织，构成机体局部黏膜防御系统，称为黏膜免疫系统
  • 抗细胞内菌感染的免疫：大部分细菌都寄居在细胞外（胞外菌），即可在胞内，也可在胞外（兼性胞内菌）。只能在胞内（专性胞内菌）
    • 1.吞噬细胞对胞内菌的作用：产生ROL，RNI等活性中间体杀菌
    • 2.细胞免疫对胞内菌的作用：主要是通过Th1细胞和CTL细胞来完成
    • 特异性抗体对胞内菌的作用：抗体对于阻断胞内菌的扩散有积极作用。
• 感染的发生与发展
  • 全身细菌性感染
    • 毒血症：致病菌侵入宿主机体后只在机体局部生长繁殖，不进入血液循环，但是产生的外毒素入血。
    • 内毒素血症：G-菌侵入血流，在其大量繁殖崩解后释放大量内毒素。
    • 菌血症：局部侵入血液，短暂一次性通过血液循环到达适宜部位后进行繁殖而致病
    • 败血症：致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起机体全身性中毒
    • 脓毒血症：化脓性细菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体内的其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。
• 外毒素，经0.4%甲醛脱毒能形成类毒素，
• 菌群失调
  • 当宿主、正常微生物群或外界环境等因素变化打破了这种微生态平衡，就会导致微生态失调，常见的是菌群失调
  • 指在应用抗生素治疗感染性疾病等过程中，宿主某部位寄居细菌的种群发生改变或各种群的数量比列发生大幅度变化，从而导致疾病