第七节细菌的感染与免疫

第七节细菌的感染与免疫
一、正常菌群与机会性致病菌
(_)正常菌群、机会致病菌、菌群失调和菌群失调症的概念

正常菌群是寄生于正常人体表及与外界相通的腔道中的微生物群，包括细菌、真菌及一些病毒，在正常情况下对人体有益无害。正常菌群在人体的分布呈现动态的平衡状态，称为微生态平衡，不同年龄段人群正常菌群的分布和构成也有不同，参见表3-2。

表3-2正常菌群在人体表面及腔道的分布

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皮肤	葡萄球菌、链球菌、丙酸杆菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、白假丝酵母菌、非致病性分枝杆菌
外耳道	葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌
眼结膜	棒状杆菌、表皮葡萄球菌、结膜干燥杆菌、非致病性奈瑟氏球菌
鼻咽部	葡萄球菌、链球菌、肺炎链球菌、奈瑟氏球菌、类杆菌
口腔	口腔链球菌、无芽孢(胞)厌氧菌、放线菌、表皮葡萄球菌、棒状杆菌、奈瑟氏球菌、类杆菌、白假丝酵母菌、螺旋体
胃	相对无菌
尿道	表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌
肠道
母乳喂养婴幼儿	双歧杆菌、乳杆菌、链球菌
断母乳儿童及成人	大肠埃希氏菌、类杆菌、优杆菌、消化球菌、双歧杆菌、链球菌、乳杆菌、韦荣氏球菌、产气荚膜梭菌、葡萄球菌、艰难梭菌
阴道
育龄期	乳杆菌、类杆菌、表皮葡萄球菌、棒状杆菌、大肠埃希氏菌、链球菌、白假丝酵母菌
青春期前及绝经后	葡萄球菌、链球菌、肠球菌、棒状杆菌、大肠埃希氏菌、梭杆菌、白假丝酵母菌

正常菌群的生物学意义在于:①防御感染的生物屏障作用，•②营养作用，参与宿主蛋白质、碳水化合物和脂肪等物质的代谢及合成维生素，•③促进宿主免疫器官的发育成熟;④抗肿瘤抗衰老作用;⑤增强特异性和非特异性免疫功能的作用。

机会性致病菌在某些情况下，正常菌群与宿主间的生态平衡可被打破，形成生态失调而导致疾病的发生，使得在正常状态下非致病的正常菌群成为机会性致病菌。
菌群失调和菌群失调症菌群失调指寄生在正常人体某部位的正常菌群，各菌种之间的比例发生了较大幅度的超出正常范围的改变，多由滥用广谱抗生素引起。由于菌群失调引起的疾病，称为菌群失调症。

(二）机会致病菌的致病条件

寄生异位如某些大肠埃希氏菌是肠道内的常见菌，当它们进入泌尿道，就会引起泌尿道感染;进人腹腔，可引起化脓性腹膜炎等。
机体免疫力低下包括使用大剂量皮质激素、抗肿瘤药物和放射治疗时，以及重症患者如AIDS患者和晚期肿瘤患者。

患者在医院接受诊断治疗期间，被感染上其他感染性疾病称为医院感染，亦称医院获得性感染。医院感染的对象包括患者、陪护人员及医务工作人员。
(―)医院感染的来源

交叉感染或外源性感染在医院内患者接受不洁的输血或注射或不规范的介入诊疗技术如导管、插管及内镜等，被微生物交叉感染。
环境感染环境中或被污染无生命物品的病原微生物及机会致病微生物，通过呼吸道、消化道及密切接触途径，使被暴露人群获得的附加感染。
内源性感染感染来自于患者自身的机会致病微生物，常常发生在应用大剂量免疫抑制剂、抗肿瘤化疗药物及放射治疗的患者，长期滥用广谱抗生素以及AIDS、肿瘤和慢性肝炎等晚期患者。

(二）医院感染的控制

合理应用消毒与灭菌措施及无菌诊断治疗操作。
正规采取隔离传染源和切断传播途径的预防措施。
合理使用抗菌药物，杜绝滥用广谱抗生素。
建立健全对医院感染的监测和管理机构。

三、细菌的致病性
细菌在宿主体内寄生、繁殖并引起疾病的性能称为细菌的致病性。能使宿主致病的细菌称为致病菌(pathogen)。细菌致病力的强弱程度称为细菌的毒力（virulence)，常用半数致死量（median lethal dose,LD₅。）或半数感染量（median infective dose，ID₅。）表示。病原菌侵入机体能否致病取决于三个因素即细菌的毒力、细菌侵入的数量及侵入的部位。
细菌的毒力是由侵袭力和毒素决定的。

侵袭力指细菌突破宿主的防御屏障，在体内定居、繁殖及扩散的能力。构成侵袭力的组分有菌体表面结构以及细菌胞外酶。

使细菌在体内定居的菌体表面结构：即普通菌毛(促进细菌吸附及定居作用）和脂磷壁酸(LTA)(与易感细胞表面受体结合，使细菌在体内定居）。
增强抗吞噬作用的菌体表面结构:即荚膜、菌体表面蛋白（M蛋白）及表面抗原(K抗原、Vi抗原）；以及细菌胞外酶，如血浆凝固酶可增强细菌抗吞噬能力，透明质酸酶、链激酶和 DNA酶，均增强细菌的扩散能力。

毒素细菌毒素按其来源、性质和作用的不同，可分为外毒素(exotoxin)和内毒素（endotoxin) 两大类，其主要区别见表 3-3。

表3-3细菌外毒素与内毒素的主要区别
内毒素

来源	革兰阳性菌和少数革兰阴性菌	革兰阴性菌
释放方式	细菌生活状态下释放	菌体死亡裂解释放
化学成分	蛋白质	脂多糖
毒性作用	强，具有选择性特异毒性作用	较弱，引起发热、休克等全身反应
稳定性	不稳定,60〜80°C，30分钟被破坏	耐热,160°C 2〜4小时才被破坏
抗原性	强，经甲醛处理可脱毒成类毒素	弱，经甲醛处理不形成类毒素

四、宿主的非特异性免疫力
非特异性免疫亦称固有免疫，为生来就有且个体间差异很小的免疫力，可代代遗传，并且是后天特异性免疫的基础。
(一） 固有免疫(非特异性免疫)的组成
宿主的固有免疫力，由屏障结构、吞噬细胞、非特异性体液因素和细胞因子等组成。

屏障结构指体表的皮肤、肌体的外通腔道黏膜的机械阻挡和分泌物的杀菌物质作用，以及正常菌群的拮抗作用。此外，血脑屏障、血胎屏障等不但选择性限制物质的交换，亦可部分阻挡微生物的侵入。
吞噬细胞中性粒细胞和巨噬细胞系，有吞噬、清理进入机体内微生物和清理凋亡细胞、识别肿瘤细胞的作用。溶酶体内的消化酶是这些细胞具有清理机制的主要因素。吞噬细胞还是后天适应性免疫的物质基础。
体液因素正常体液中的杀菌、抑菌物质有补体、溶菌酶、胃酸、乳酸等。
细胞因子感染细胞(多为淋巴细胞)被激活，可释放出多种低分子的生物活性蛋白质即细胞因子(亦称淋巴因子），如白细胞介素（IL)、干扰素（IFN)及肿瘤坏死因子(TNF)等，除具有非特异性免疫作用外，还参与适应性免疫(即特异性获得性免疫)的作用。

(二） 吞噬细胞吞噬作用的后果
吞噬细胞吞噬病原菌后，有完全和不完全吞噬两种结局。完全吞噬，指病原菌完全被吞噬细胞清理，或杀死;不完全吞噬，指某些胞内菌(如结核分枝杆菌、军团菌等)及病毒等病原体, 只被吞噬细胞吞噬而未被杀死，并被吞噬细胞携带转移，引起病原体扩散至其他器官或组织。不完全吞噬现象对机体不利，可造成病原体隐藏在吞噬细胞内，甚至在其内继续生长繁殖，导致细胞死亡。在适应性免疫产生后，不完全吞噬现象可转变为完全吞噬，例如巨噬细胞功能显著增强后，可促进结核菌隐性感染的康复。
(三） 胞外菌感染、胞内菌感染及外毒素致病的免疫特点
1.胞外菌感染大多数细菌均为胞外菌，当感染机体后，仅存在于吞噬细胞外的体液或组织中，并可引起吞噬细胞死亡和严重的临床症状，称为胞外菌感染。例如，化脓性球菌的感染等。
2•胞内菌感染系少数细菌，如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、布鲁氏菌、军团菌等的感染。在临床发病后相当长的时间内，吞噬细胞处于不完全吞噬状态，其清除细菌主要依靠细胞免疫的作用。
3•外毒素致病的免疫特点产外毒素的致病菌感染，如霍乱弧菌、白喉棒状杆菌和破伤

风梭菌等感染，一般仅在黏膜或局部寄生，毒素人血而致病，不引起菌血症;而鼠疫杆菌感染，則）
染性疾病的恢复，主要依靠体液免疫，而毒血症主要依靠抗毒素免疫治疗。
五、感染的发生与发展
(一） 细菌感染的来源

外源性感染指来自宿主体外细菌的感染，包括急性或慢性患者，带菌者以及病畜和带菌动物，均可向外环境排出病原菌。

急性或慢性患者:系细菌显性感染机体，有明显临床症状体征者。根据病程分为急性患者与慢性患者，一般>6个月病程者，称为慢性患者。
带菌者:细菌隐性感染者、潜伏期带菌者以及病后慢性带菌者均无临床症状，却持续性或间歇性向体外排菌，称为带菌状态，处于带菌状态的个体，称为带菌者。
病兽和带菌动物:人兽共患病的病原菌，如鼠疫耶尔森氏菌、炭疽芽孢(胞)杆菌、布鲁氏菌、牛型结核分枝杆菌以及引起食物中毒的沙门氏菌等，均可由动物传染给人。

内源性感染指由机体体内或体表的机会致病菌，或者潜伏体内的病原菌，当机体免疫力低下或滥用广谱抗生素时，可引起异位感染或菌群失调症。

(二） 菌血症、败血症及脓毒症的概念

菌血症病原菌经局部组织进人循环血液，尚未大量繁殖和引起严重的临床症状，称作菌血症。菌血症多为一过性存在，常作为细菌感染的临床早期，如伤寒病的第一次菌血症。
败血症泛指细菌侵入血液循环后大量繁殖并产生毒素，引起严重的全身中毒症状，如高热、出血斑、肝脾肿大等。该术语存在较多歧义，在内科领域尚在使用，在外科领域已弃用此词。
脓毒症指细菌感染机体后，证实循环血液中存在致病菌(血液培养细菌阳性)或细菌毒素，或存在高度可疑的感染灶;并已引起全身炎症反应综合征（SIRS)即①体温>38°C 或<36°C,②心率>90次/分钟，③呼吸次数>20次/分钟，动脉血二氧化碳分压(PaC0₂)< 32mmHg(4. 27kPa)，④外周血中白细胞数>12X10⁹/L，或<4X10VL，或杆状核白细胞比例> 10%。凡是血循中存在致病菌3项指证之一，加之在SIRS的4项中，具备2项及以上症候者，称之为脓毒症。脓毒症可进一步恶化为严重脓毒症及脓毒性休克。