細(xì)菌的致病機(jī)制

論文編號(hào)貴陽護(hù)理職業(yè)學(xué)院2014屆高職高專學(xué)生畢業(yè)論文細(xì)菌的致病機(jī)制系別:專業(yè):指導(dǎo)老師:學(xué)生：中國,貴州?貴陽2013年6月目錄TOC\o"1-5"\h\z中文摘要 III英文摘要 I刖言 4\o"CurrentDocument"細(xì)菌的毒力 5\o"CurrentDocument"1.1侵襲力 5\o"CurrentDocument"1.1.1黏附與定植 5\o"CurrentDocument"1.1.2侵襲 5\o"CurrentDocument"1.1.3抵抗宿主防御機(jī)制 51.2毒素 31.1.1外毒素 3\o"CurrentDocument"1.1.2內(nèi)毒素 3\o"CurrentDocument"細(xì)菌的侵入數(shù)量 4\o"CurrentDocument"細(xì)菌侵入的門戶 4結(jié)果 5致謝 5參考文獻(xiàn) 6摘要細(xì)菌能夠引起機(jī)體產(chǎn)生疾病的性質(zhì)，稱為細(xì)菌的致病性或病原性。細(xì)菌的致病性有菌種的特殊性，多數(shù)細(xì)菌對生物的易感程度有差異性。細(xì)菌的致病機(jī)制，包括感染過程的啟動(dòng)和疾病體征與癥狀的產(chǎn)生機(jī)制。致病菌侵入宿主能否引起感染和疾病，與其本身的毒力強(qiáng)弱、侵入數(shù)量和侵入途徑緊密相關(guān)。各種致病菌的毒力常不一致，并可隨不同而異；即使同一種細(xì)菌也常因菌型、菌株的不一而有一定的毒力差異。此外，社會(huì)因素、環(huán)境因素等對細(xì)菌的致病能力有一定關(guān)系，并影響感染性疾病在人群中傳染的發(fā)生與發(fā)展【1】。研究細(xì)菌和宿主之間的相互作用，對于闡明病原微生物的致病機(jī)理，發(fā)展新一代疫苗和抗菌藥物有非常重要的意義⑵。關(guān)鍵詞：致病機(jī)制、毒力、宿主SummaryThenatureofhumandiseasescausedbybacteria,calledbacteria’spathogenicorpathogenic.bacteria’spathogenichastheparticularityofspecies.therearedifferencesamongmostbacteriaforbiologicalsusceptibility.Pathogenesisofbacteria,includingtheinfectionprocessstartupanddiseasesignsandsymptoms5producemechanism.whetherPathogenicbacteriainvadethehostcancauseinfectionanddiseaseornot,dependsonitsownvirulence、thequantityofinvasionanditspathways.Thevirulenceofpathogensofteninconsistent,andmayvary;evenifthesamekindofbacteriaoftenhasvirulencedifferencebecauseofdifferentbacteriatypeorstrain.Inaddition,thereisacertainrelationshipbetweenpathogenicityandsocialfactors,environmentalfactorsonbacteria.anditinfluenttheoccurrenceofinfectionanddevelopmentofinfectiousdiseasesinthecrowd.Studytheinteractionsbetweenbacteriaandthehost,forexplainingthemechanismofpathogenicmicroorganisms,hasaveryimportantsignificanceinthedevelopmentofanewgenerationofvaccinesandantibiotics.Keywords:pathogenicmechanism>virulence、thehost致病菌是指能引起疾病或能造成損傷的微生物，一般所說的致病菌指的是病原微生物中的細(xì)菌，常見致病菌有沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡、萄球菌和致瀉大腸埃希氏菌、副溶血弧菌、李斯特菌等。食品安全是目前我國乃至世界都極為關(guān)注的一個(gè)重大問題，而致病菌污染食品引起食源性疾病是影響食品安全的主問題之一⑶。所以，研究細(xì)菌的致病機(jī)制和如何預(yù)防與治療對解決生活中一些實(shí)際問題和其他疾病問題有著深遠(yuǎn)意義。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的致病過程是與宿主免疫系統(tǒng)相互作用的復(fù)雜過程，它涉及病原菌眾多毒力基因的協(xié)同作用，并能與宿主的免疫系統(tǒng)一同進(jìn)化⑷。以下來介紹致病菌如何導(dǎo)致疾病的發(fā)生。1.細(xì)菌的毒力病原菌致病性能力強(qiáng)弱的程度，通常以半數(shù)致死量（LD50）來表示，即在一定時(shí)間內(nèi)通過一定途徑，能使一定體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物半數(shù)死亡所需要的最小細(xì)菌數(shù)或致死量LD50從量的角度分析了細(xì)菌數(shù)與其本身產(chǎn)生毒素量的正比關(guān)系，毒素量與毒力的強(qiáng)弱呈反比關(guān)系，毒力的物質(zhì)基礎(chǔ)是侵襲力和毒素，其中侵襲力以抗免疫力為主，為細(xì)菌在感染體內(nèi)立足生長繁殖擴(kuò)散創(chuàng)造條件毒素是組織損傷的直接因素，是對細(xì)菌致病菌致病能力有著“度量”含量的概括性術(shù)語。1.1侵襲力侵襲力是指病原菌（包括條件致病菌）突破機(jī)體的防御能力，侵入機(jī)體，在體內(nèi)生長繁殖、蔓延擴(kuò)散的能力。主要包括菌體表面結(jié)構(gòu)和侵襲性酶類。1.1.1黏附與定值商細(xì)菌一旦進(jìn)入宿主體內(nèi)，通常必須首先牢固的黏附于皮膚和呼吸道、消化道或泌尿生殖道等粘膜上皮細(xì)胞，找到立足之地。否者，將被汗液分泌、呼吸道的纖毛運(yùn)動(dòng)、腸蠕動(dòng)、尿液沖洗等活動(dòng)所清除。之后，細(xì)菌在局部定植和繁殖，產(chǎn)生毒性物質(zhì)，或者繼續(xù)侵入組織細(xì)胞或血液，直至形成感染?？梢?，黏附與定植是絕大多數(shù)細(xì)菌感染過程的關(guān)鍵性的第一步。在黏附與定植的過程中，少數(shù)細(xì)菌的鞭毛起著很重要的作用。如：幽門螺桿菌借助活潑的鞭毛運(yùn)動(dòng)，快速穿過黏膜表面層而黏附與胃黏膜上皮細(xì)胞上，以避免胃酸的殺滅作用；霍亂弧菌和空腸彎曲菌通過鞭毛作用，迅速穿越小腸黏膜層，到達(dá)小腸黏膜上皮細(xì)胞表面黏附與定植，從而不被腸蠕動(dòng)排出體外。細(xì)菌特異性黏附全宿主細(xì)胞主要由黏附素介導(dǎo)。粘附素有兩類，即菌毛和非菌毛粘附物質(zhì)。①菌毛：菌毛主要存在于革蘭陰性菌，不同的細(xì)菌有不同的菌毛。細(xì)菌菌毛通過與宿主表面相應(yīng)受體相互作用使細(xì)菌吸附于細(xì)胞表面而定居，故有些菌毛又稱定居因子。菌毛的粘附作用具有選擇性，這與宿主細(xì)胞表面的特殊受體有關(guān)。②非菌毛粘附物質(zhì)：見于革蘭陽性菌，如A群鏈球菌的脂磷壁酸（LTA）等，它們也與宿主細(xì)胞膜上相應(yīng)受體結(jié)合使細(xì)菌附于細(xì)胞。1.1.2侵襲一些致病菌，如座瘡丙酸桿菌、白喉棒狀桿菌、百日咳鮑特菌、霍亂弧菌、幽門螺桿菌、肺炎支原體等感染僅限于皮膚黏膜表層。但是，大多數(shù)致病菌需要侵入宿主上皮細(xì)胞內(nèi)或更深組織，或經(jīng)血液散至全身，到達(dá)合適其繁殖的靶組織細(xì)胞，方可引起疾病。有些致病菌，如腸致性大腸埃希菌黏附素與宿主細(xì)胞表面受體結(jié)合后，即可啟動(dòng)侵襲過程；有些致病菌的侵襲過程可能涉及一系列基因的表達(dá)、通過III型細(xì)胞分泌系統(tǒng)直接將效應(yīng)蛋白注入宿主細(xì)胞內(nèi)、細(xì)菌與宿主細(xì)胞之間發(fā)生信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、宿主細(xì)胞膜表面結(jié)構(gòu)改變、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞骨架重排致病菌內(nèi)在化等。1.1.3抵抗宿主防御機(jī)制當(dāng)致病菌在感染原始部位向其他部位擴(kuò)散時(shí)，必然要受到宿主屏障作用的限制。但是，有些致病菌能產(chǎn)生降解和損傷組織細(xì)胞的侵襲性胞外酶，破壞宿主防御機(jī)制，協(xié)助細(xì)菌擴(kuò)散。（1）抗吞噬和消化作用：包括以下幾個(gè)方面：第一，不與吞噬細(xì)胞接觸，如通過外毒素破壞細(xì)胞骨架以抑制吞噬細(xì)胞的作用，如鏈球菌溶血素等。第二，抑制吞噬細(xì)胞的攝取，如莢膜、菌毛和鏈球菌的M蛋白。第三，在吞噬細(xì)胞內(nèi)生存，如沙門菌的某些成分可抑制溶酶體與吞噬小體的融合;再如李氏桿菌被吞噬后，很快從吞噬小體中逸出，直接進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。而金黃色葡萄球菌則產(chǎn)生大量的過氧化氫酶，能中和吞噬細(xì)胞中的氧自由基。第四，殺死或損傷吞噬細(xì)胞，細(xì)菌通過分泌外毒素或蛋白酶來破壞吞噬細(xì)胞的細(xì)胞膜，或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，或直接殺死吞噬細(xì)胞。（2）抗體液免疫機(jī)制：細(xì)菌逃避體液免疫主要的機(jī)制包括以下幾方面:第一，抗原偽裝或抗原變異，前者主要是在細(xì)菌表面結(jié)合機(jī)體組織成分，如金黃色葡萄球菌通過細(xì)胞結(jié)合性凝固酶結(jié)合血纖維蛋白，或通過SPA結(jié)合免疫球蛋白。第二，分泌蛋白酶降解免疫球蛋白，嗜血桿菌等可分泌IgA蛋白酶，破壞黏膜表面的IgA。第三，通過LPS、OMP、莢膜及S層等的作用，逃避補(bǔ)體，抑制抗體產(chǎn)生。1.2.毒素1.2.1外毒素外毒素是指某些病原菌生長繁殖過程中分泌到菌體外的一種代謝產(chǎn)物，為次級(jí)代謝產(chǎn)物。其主要成分為可溶性蛋白質(zhì)。許多革蘭氏陽性菌及部分革蘭氏陰性菌等均能產(chǎn)生外毒素。大多數(shù)外毒素是產(chǎn)毒菌進(jìn)行新陳代謝過程中在細(xì)胞內(nèi)合成后分泌到菌體外的，外毒素這一名稱就是這樣得來的。但也有少數(shù)外毒素合成后保存在體內(nèi)，等菌死亡溶潰后才釋放全周圍環(huán)境中的，痢疾志賀菌和腸產(chǎn)毒素型大腸埃希氏菌的外毒素就屬于這種類型。毒素毒性很強(qiáng)。最強(qiáng)的肉毒毒素1毫克純品能殺死2億只小鼠，其毒性比化學(xué)毒劑氤化鉀還要大1萬倍。不同病原菌產(chǎn)生的外毒素，對機(jī)體的組織器官具有選擇性（醫(yī)學(xué)上稱為親嗜性），引起特殊的病理變化。大多數(shù)外毒素不耐熱，在60r的溫度下加熱半小時(shí)就可以破壞它們。葡萄球菌腸毒素是例外，若蛋糕等食品被葡萄球菌污染產(chǎn)生腸毒素后，即使在100°C的高溫下加熱半小時(shí)，食后仍能發(fā)生食物中毒。外毒素對宿主組織器官具有高度選擇性毒性作用，引起特殊的臨床病變。根據(jù)作用機(jī)制和所致臨床病理特征，外毒素可分為神經(jīng)毒素、細(xì)胞毒素和腸毒素三大類。（1）神經(jīng)毒素:又稱神經(jīng)毒。對神經(jīng)組織有毒性或破壞性的外毒素，可使周圍神經(jīng)有髓鞘、腦和脊髓及其他組織產(chǎn)生脂肪性變。（2）細(xì)胞毒素：對特定的細(xì)胞造成毒性作用的能力或趨勢?？蓪?xì)胞造成損傷或死亡。（3）腸毒素：引起葡萄球菌食物中毒的致病物質(zhì)。食品中的毒素不因加工而滅活;對蛋白酶與有耐性，故在消化道中不斷被破壞。1.2.2內(nèi)毒素內(nèi)毒素是革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁中的一種成分，叫做脂多糖。脂多糖對宿主是有毒性的。內(nèi)毒素只有當(dāng)細(xì)菌死亡溶解或用人工方法破壞菌細(xì)胞后才釋放出來，所以叫做內(nèi)毒素。內(nèi)毒素位于細(xì)胞壁的最外層、覆蓋于細(xì)胞壁的黏肽上。各種細(xì)菌的內(nèi)毒素的毒性作用較弱，大致相同，可引起發(fā)熱、微循環(huán)障礙、內(nèi)毒素休克及播散性血管內(nèi)凝血等。內(nèi)毒素耐熱而穩(wěn)定，抗原性弱。內(nèi)毒素脂多糖分子由菌體特異性多糖、非特異性核心多糖和脂質(zhì)A三部分構(gòu)成。脂質(zhì)A是內(nèi)毒素的主要毒性組分。不同革蘭氏陰性細(xì)菌的脂質(zhì)A結(jié)構(gòu)基本相似。因此，凡是由革蘭氏陰性菌引起的感染，雖菌種不一，其內(nèi)毒素導(dǎo)致的毒性效應(yīng)大致類同。這些毒性反應(yīng)主要有：（1）發(fā)熱反應(yīng)：。自然感染時(shí)，因革蘭氏陰性菌不斷生長繁殖，同時(shí)伴有陸續(xù)死亡、釋出內(nèi)毒素，故發(fā)熱反應(yīng)將持續(xù)全體內(nèi)病原菌完全消滅為止。內(nèi)毒素引起發(fā)熱反應(yīng)的原因是內(nèi)毒素作用于體內(nèi)的巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等，使之產(chǎn)生白細(xì)胞介素1、6和腫瘤壞死因子a等細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子作用于宿主下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，促使體溫升高發(fā)熱。（2）白細(xì)胞反應(yīng):細(xì)菌內(nèi)毒素進(jìn)入宿主體內(nèi)以后，血流中占白細(xì)胞總數(shù)60-70%的中性粒細(xì)胞數(shù)量迅速減少，這是因?yàn)榧?xì)胞發(fā)生移動(dòng)并粘附到組織毛細(xì)血管上了。不過1-2小時(shí)后，由內(nèi)毒素誘生的中性細(xì)胞釋放因子刺激骨髓釋放其中的中性粒細(xì)胞進(jìn)入血流，使其數(shù)量顯著增加，有部分不成熟的中性粒細(xì)胞也被釋放出來。（3）內(nèi)毒素休克：當(dāng)病灶或血流中革蘭氏陰性病原菌大量死亡，釋放出來的大量內(nèi)毒素進(jìn)入血液時(shí)，可發(fā)生內(nèi)毒素血癥。大量內(nèi)毒素作用于機(jī)體的巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、血小板，以及補(bǔ)體系統(tǒng)和凝血系統(tǒng)等，便會(huì)產(chǎn)生白細(xì)胞介素1、6、8和腫瘤壞死因子a、組胺、5羥色胺、前列腺素、激肽等生物活性物質(zhì)。這些物質(zhì)作用于小血管造成功能紊亂而導(dǎo)致微循環(huán)障礙，臨床表現(xiàn)為微循環(huán)衰竭、低血壓、缺氧、酸中毒等，于是導(dǎo)致病人休克。⑹2細(xì)菌的侵入數(shù)量感染的發(fā)生，除致病菌必須有一定的毒力外，還需有足夠的數(shù)量。感染所需菌量的多少，一方面致病菌的毒力強(qiáng)弱有關(guān)，另一方面取決于宿主免疫力的高低。一般的，細(xì)菌毒力越強(qiáng)或宿主免疫力越低，引起感染所需的菌量越小。例如，在無特異性免疫的宿主中，毒力大的鼠疫耶爾森菌只需數(shù)個(gè)細(xì)菌就可發(fā)生感染；而毒力弱的某些引起食物中毒的鼠傷寒沙門菌，常需攝入數(shù)億個(gè)菌才可發(fā)生感染。3.細(xì)菌侵入的門戶具有一定毒力和足夠數(shù)量的致病菌，若侵入門戶或途徑不適宜，仍不能引起感染。例如，傷寒沙門菌必須經(jīng)口進(jìn)入；腦膜炎奈瑟菌應(yīng)經(jīng)呼吸道進(jìn)入；破傷風(fēng)梭