第五章细菌的感染与致病机理
一、毒力强与数量多
强大的毒力和 足够的数量 生长、繁殖、 扩散
病原微生物
机体
传染
二、侵入机体的门户(传播途径)要适当 常见的传播途径:消化道,呼吸道,泌尿生殖道,皮 肤,外伤,吸血昆虫,注射针头,输血等。
三、动物机体的易感性
动物机体对病原菌的易感性是传染能否发生 的重要条件。不同种动物对各种病原微生物 易感性不同。
二、毒素(toxin)
毒素:为生物在正常代谢过程中产生的具有 抗原性的有毒物质,可引起宿主机体不同程 度的病理反应。
外毒素
细菌毒素按其来源、性质 和作用等的不同,可分为 内毒素
1.外毒素(exotoxin) (1)概念:是病原菌在生长繁殖期间分泌到周围 环境中的一种代谢产物(培养液内含有外毒素) (2)来源:主要是某些革兰氏阳性菌及少数革兰 氏阴性菌产生 (3)组成:其化学本质是蛋白质。外毒素由A、B 两种亚单位组成,A亚单位必需在B亚单位的协助下, 结合至受体释放到细胞内,才能发挥毒性作用; B 亚单位可刺激机体产生相应的抗体,从而阻断完整 毒素结合细胞,可作为良好的亚单位疫苗。
半数致死量
(median lethal dose,LD50)
是指能使接种的实验动物在感染 后一定时间内死亡一半所需要的 微生物量或毒素量
半数感染量
(median infectious dose,ID50)
是指能使接种的感染实验动物、 鸡胚或细胞,在接种后一定时 间内半数出现感染时所需要的 微生物量或毒素量
2.干扰或逃避宿主的防御机制
病原菌粘附于细胞表面后,必须克服机体局部 的防御屏障(如抗吞噬、逃避抗体等)才能建 立感染。 抵抗吞噬作用 抑制吞噬(外毒素、荚膜等) ; 在吞噬细胞内生存(有荚膜菌等);杀死或损 伤吞噬细胞(外毒素)。 抵抗体液免疫 抗原伪装或抗原变异(如葡萄 球菌SPA等);破坏抗体(分泌蛋白酶降解Ig 如嗜血杆菌等);逃避抗体补体(脂多糖LPS、 外膜蛋白OMP、荚膜及S层等)。
如有毒力菌株的某个基因被损坏,则菌株的毒力应 减弱或消除;或将此基因克隆到无毒菌株内,后者 成为毒力菌株
将细菌接种于动物时,这个基因应该在感 染的过程中表达 在接种动物检测到这个基因产物的抗体, 或产生免疫保护
细菌毒力的测定
在传染病诊断与防治等工作中,须了解细菌的毒力。毒 力常用半数致死量和半数感染量等表示。
4.特殊气体条件下培养 如无荚膜炭疽芽孢苗 是半强毒菌株在含50%动物血清的培养基上, 在50%CO2的条件下选育的。 5.通过非易感动物 如猪丹毒弱毒苗(GC42)系 将强致病菌株通过豚鼠370代后,又通过鸡42 代选育而成。如猪瘟兔化弱毒苗。 6.通过基因工程方法 去除毒力基因或用点突 变的方法使毒力基因失活,可获得无毒力株或 弱毒株。
毒素
+
抗毒素
动物
2.内毒素(endotoxin)
(1)概念:一般是指革兰氏阴性菌细胞壁的外 部结构而言,这些成分在细胞生活的状态下不 分泌至体外,仅在菌体自溶或人工裂解后才释 放出来。
(2)来源:主要由革兰氏阴性菌产生
(3)组成:其化学本质为类脂多糖体,由O特 异性多糖链、核心多糖(核心寡聚糖)、类脂 体A三部分组成。具有毒性的部分是类脂A .
二、细菌毒力增强的方法
1.通过易感动物,易感动物即可是本动物也可是实验动物。 如多杀性巴氏杆菌通过小鼠,猪丹毒杆菌通过鸽子等。 2.和其它微生物协同作用 如产气荚膜梭菌与八叠球菌共生时毒力增强。
三、细菌毒力不变的方法
利用低温冷冻干燥真空法保存微生物,可使毒力及其它性状基本保
持不变。
第四节 病原菌引起传染的条件
Hale Waihona Puke 四、外界环境条件的影响气候条件(温度,湿度)、饲养环境、地理 环境、各种应激,使役、饲料变化等均可使 动物抵抗力降低,动物易发生疾病(病原菌
感染或条件性致病菌引起)
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(4)抗原性:弱 (5)毒性:低 (6)毒性稳定,对热抵抗力强,100℃ 1h不 破坏,160℃ 2~4h破坏。 (7)内毒素经甲醛处理后能降低毒性,但不 能成为类毒素。 (8)检测:用鲎(hou)血试验 (9)内毒素一般引起 休克
发热
弥漫性血 管内凝血 等变化
第三节 细菌毒力的增强与减弱
第二节 细菌的毒力因子
构成细菌毒力的物质称为毒力因子,主要包括侵袭力和 毒素等。 一、侵袭力(invasiveness) 病原菌在机体内定殖,突破机体的防御屏障,内化作 用,繁殖和扩散的能力称为侵袭力。 1.定殖(colonization):指病原微生物在机体内定 居繁殖的过程。即黏附在宿主(消化道、呼吸道、生 殖道、尿道及眼结膜)等黏膜上,以免被肠蠕动、黏 液分泌、呼吸道纤毛运动等作用所清除。
毒力是病原菌株特有的一种生物学性状。毒力强的菌 株在体外连续传代后,毒力往往减弱,而通过易感动 物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力。 一、细菌毒力减弱的方法 1.体外连续传代培养 2.高于最适生长温度培养 如炭疽Ⅰ型和Ⅱ号疫苗, 均是将炭疽杆菌强毒株在42-43℃培养传代育成。 3.含有特殊化学物质的培养基中培养 如结核病卡介 苗(BCG),系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培 养基上每15天传1代,持续传代13年后育成。
特殊的病原菌应在同一类疾病中查见,在 健康者中不存在 其 要 点 为 此病原菌能被分离培养而得到纯种;
此纯培养菌接种易感动物,能导致同样病症 自实验感染的动物体内能重新获得该病 原菌的纯培养
随着分子生物学的发展,基因水平的柯赫法则 应运而生
应在致病菌株中检出某些基因或其产物, 而无毒力菌株中无 其 要 点 为
A、B亚单位单 独存在均无毒性
(4)抗原性:强,机体可产生抗毒素 (5)毒性:强,1mg肉毒毒素可使2000万只小白 鼠死亡,对人的最小致死量为0.1ug (6)毒性不稳定:不耐热(60~80℃ 20分钟), 对某些化学物质也敏感,易破坏。 (7)类毒素:用0.3~0.5%的甲醛处理,可使其毒 性完全丧失,但仍保持抗原性,这种处理的外毒 素称为类毒素(toxoid),常用来预防注射。 (8)检测:可用中和试验来检测外毒素
3.内化作用 指某些细菌黏附于细胞表面之后, 能进入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。 如结核杆菌、衣原体等 。 内化作用可使细菌扩散感染,提供庇护, 逃避免疫杀灭等。 4.在体内增殖 增殖是感染的关键,增殖速 度对致病性极其重要。 5.在体内扩散 细菌分泌的致病性蛋白酶等, 可作用于组织基质或细胞膜,造成损伤,使 其通透增加,有利于细菌在体内的扩散性。 如透明质酸酶(扩散因子)、胶原酶、磷脂 酶、激酶、凝固酶等。
4. 病原性(致病性):是指一定种类的病原菌在一 定条件下,能在宿主体内引起疾病的能力,为种 的特征。 5.毒力:病原菌致病力的强弱程度称为 毒力。
同一细菌的不同菌株,其毒力不一样,有强毒、 弱毒及无毒株之分。
毒力是菌株的特征。
细菌致病性的确定
著名的柯赫法则是以往确定某种细菌是否具有 致病性的主要依据。
第五章 细菌的感染与致病机理
第一节 病原菌的致病性与毒力 第二节 细菌的毒力因子 第三节 细菌毒力的增强与减弱 第四节 病原菌引起传染的条件
第一节 病原菌的致病性与毒力
1.病原微生物:凡是能引起人、动植物发病的 微生物称为病原微生物。 2.病原菌(致病菌):是指能引起宿主发生 疾病的细菌。 3. 条件性致病菌:指在正常条件下不引起动物 发病,只当条件改变时才引起疾病的细菌。