课程名称：微生物学 班级：生物工程1101 (第二十八讲) 章节标题：第九章传染与免疫 第一节传染 目的要求：1.了解传染与传染病的概念 2.了解决定传染结局的三大因素 3.掌握传染的可能结局 教学重点：1.决定传染结局的三大因索 2.传染的可能结局 教学难点：传染的可能结局 教学方法：多媒体讲授及讨论法 内容提要及课时分配： 1.传染与传染病的概念 15分钟 2.决定传染结局的三大因素 45分钟 3.传染的可能结局 35分钟 4.小结 5分钟 主讲教师：赵萌萌 授课日期：2013年5月30日 兰州交通大学化学与生物工程学院
第九章传染与免疫 能引起人或动物肌体致病的微生物称为病原菌，它包括细菌、放线菌、立克 次氏体、病毒、支原体、衣原体、螺旋体和真菌等。病原微生物侵入机体后能否 使机体致病，一方面取决于微生物的致病性，另一方面取决于机体的免疫力。 传染是指病原微生物侵入机体后，在一定部位生长、繁殖，并引起明显病理 反应的过程。 免疫传统的概念是指机体抓抗病原微生物感染的能力，即抗传染免疫。随着 科学的发展，免疫的概念已经大大超过了抗传染免疫的范围。实际上机体对一切 抗原异物包括改变了的自身成分都能发生反应。它是生物在长期进化中逐渐发展 起来的防御感染和维护机体稳定的重要手段，但有时也会对机体造成病理性损 伤。 免疫的功能是： ①免疫顶防：正常情况下，机体可以防御病原微生物和其他异物的侵害，其 抗传染免疫的作用。异常情况下，反应过高，引起变态反应；反应过低，出现免 疫缺陷病。免疫缺陷病(immunodeficiency diseases)是一组由于免疫系统发 育不全或遭受损害所致的免疫功能缺陷引起的疾病。 ②免疫稳定：正常情况下，机体可及时清除损伤或衰老的自身细胞，并进行 免疫调节，以维持机体内生理平衡：自身稳定功能失调容易导致自身免疫病的发 生。 ③免疫监视：正常情况下，某些免疫细胞能发现并处理体内经常出现的少量 异常细胞：监视功能失调，可导致肿瘤或持续性感染的发生。 因此，了解与分析传染与免疫的规律，是人类诊断、预防和洽疗各种传染病 的理论基础。 第一节传染 一、传染与传染病 什么叫传染？刚前面已经讲过，关于传染病就更不用多说了，在绪论、包括 前面几章中也陆续学到了一些传染病的例子。而从目前的形势来看很多过去已 经被消灭的传染病，又有卷土重米之势，还有一些新出现的传染病都令我们猝不 及防，下面就来深入学习与传染相关的一些知识
二、决定传染结局的三大因素 (一)病原菌传染的机制 下面从病原体的毒力、侵入数量和侵入途径来介绍它们在引起传染病中的作 用。 1、毒力 病原菌的毒力主要取决于病原菌的侵袭力和产生毒素的能力。 (1)侵袭力 是指病原微生物突破机体的防御机能，侵入组织并在机体内生长、繁殖和打 散的能力。决定侵袭力的因素有以下几种： 粘附作用：大多数病原菌都具有粘附能力，因为菌体的表面具有菌毛等粘附 因素，它们能与宿主细胞的特异受体结合。致病菌粘附于上皮细胞后，有的在上 皮细胞表面定居、繁殖，引起疾病：有的进入上皮细胞内生长、繁殖，造成浅表 组织损伤：有的则进一步扩散，穿透到深层组织，引自病害。如某些大肠杆菌、 沙门氏菌、志贺氏菌和弧菌的菌毛能粘附于肠道上皮细胞。淋病奈氏球菌可通过 其菌毛粘附在尿道粘膜上皮细胞的表面而不被尿液冲走。粘附作用与细菌的毒力 有关，具有菌毛的细菌一旦失去菌毛也就失去毒力。 亲器官性：亲器官性是指病原菌对他们所感染或侵袭的组织具有高度的选择 性。例如，肺炎链球菌通常限制在喉头，但常侵入到下呼吸道而引起肺炎：脑膜 炎奈氏球菌存在于鼻咽腔内，但可侵入到脑膜，引起脑膜炎。亲器官性的决定 因素之一是营养条件，例如流产布鲁氏菌能在有胎母牛的胎儿、胎盘和胎液中大 量生长，并造成流产，而在其他组织中没有。这是因为在胚胎组织中含有大量的 布鲁氏菌的生长因子一赤藓糖醇。 抗吞噬细胞因子：也就是抵抗宿主的防御功能。有些致病菌在机体内被吞噬 细胞吞噬后即被破坏，它们伤害组织仅在吞噬细胞外的时间内，引起的常常是持 续时间很短的急性病。相反，细胞内寄生物能在吞噬细胞内繁殖，引起慢性疾病 某些细胞外寄生菌的表面具有荚膜或其他表面结构等抗吞噬因子，可以抓抗 吞噬细胞的吞噬和消化作用，是病原菌在体内迅速繁殖、书扩散而引起机体病害。 除荚膜外，有些细胞表面的特殊蛋白质，例如酿脓链球菌细胞表面的M蛋白质， 一些致病葡萄球菌产生的A蛋白，以及许多格兰仕阴性细菌细胞比表面的脂多糖
都具有抗吞险作用。 胞外酶类：许多革兰氏阳性细菌能产生一些于侵袭力有关的胞外酶。 透明质酸酶：透明质酸是人体组织（特别是结缔组织）细胞间的多糖物质 其胶合剂的作用。链球菌、葡萄球菌和某些梭菌所产生的透明质酸酶能分解透明 质酸，是细胞间隙扩大，结缔组织松弛，有利于细菌在组织内扩散。 胶原酶：容组织梭菌和产气荚膜梭菌可产生胶原酶，能水解肌肉的胶原蛋白， 便于他们在组织内扩散。 血浆凝固酶：金黄色葡萄球菌等致病菌能产生血浆凝固酶。此酶可加速血浆 凝同成纤维蛋白屏障，沉积在菌体表面，保护病原菌免受寄主吞飚细胞和抗体的 作用。 链激酶和葡萄球菌激酶：是链球菌和葡萄球菌产生的酶，与凝周酶的作用相 反，可促使蛋白纤维凝块溶解，是病原茵和毒素在机体扩散。 卵磷脂酶：又称α毒素，它可以水解各种组织的细胞尤其是红细胞质膜的卵 磷脂，引起细胞破坏。产气荚膜梭菌的毒力主要是由于其卵磷脂酶的作用。 (2)毒素 细菌毒素根据化学组成和毒性特点，可分为内毒素和外毒素两类。 ①外毒素： 他是病原细菌在生长过程中产生的一种分泌物，能游离于菌体外。大多数革 兰氏阳性菌能产生外毒素，少数革兰氏阴性菌（霍乱弧菌、志贺氏菌）也能产生， 其化学组成是蛋白质。外毒素的抗原性强、毒性也强，小剂量即能使易感动物致 死。例如：1g肉毒梭南毒素可杀死两T万只小白鼠。但毒性极不稳定，对热利 某些化学物质敏感，用0.3%-0.4%的甲醛处理可以使其毒性完全丧失，但仍保持 抗原性。这种经处理的外毒素称为类毒素，常用于预防注射。也可以用类毒素注 射动物，制备外毒素的抗体，称为抗毒素，作治疗用。 外毒素对机体的组织器官有选择性，所以往往引起特殊病变。根据外毒素对 寄主细胞的亲和性及作用方式的不同，大多数分为细胞毒、神经毒和肠毒素3 类。例如：肉毒梭菌产生的肉毒毒素是一种毒性很强的神经毒素，其毒性比氰化 钾强10000倍。 白喉杆菌产生的白喉外毒素对周围神经末梢及神经组织心脏、胰脏等有亲和
力。能抑制心肌、肾上腺皮质、胰脏、运动神经等器官的蛋白质合成，引起心肌 炎、肾上腺出血和神经麻痹。 破伤风梭菌产生的破伤风溶血素和破伤风痉李毒素，前者引起溶血性病变， 后者对中枢神经系统具有高度的亲和力。 霍乱弧菌，人是它的唯一感染者，它随食物、饮水进入人体，黏附于小肠粘 膜表面并迅速繁殖，并不侵入组织，生长中分泌肠毒素。 ②内毒素 内毒素存在于菌体内，菌体裂解时才能游离出来，想一想我们前面讲过内毒 素存在于什么地方（革兰氏阴性细菌外膜的脂多糖处）。所以大多数革兰氏阴性 菌都产生内毒素。 内毒素对热较稳定，抗原性弱、毒性较低。她不能制成类毒素，它的作用没 有组织器官选择性。不同病原菌产生的内毒素对人体引起的反应基本相同，表现 为发热、腹泻、代谢紊乱、脏器出血、白细胞增多，弥漫性血管内凝血，严重时 会出现中毒性休克。 检测内毒素的方法是鲎(hou四声)变形细胞溶解物实验法。利用溢血中的 种变形细胞的裂解产物与内毒素发生特异性结合而产生的凝胶化反应，来灵敏 的检测出内毒素的存在。 2.入侵病原体的数量 毒力的大小还和入侵病原体的数量有关。有些病原体需要以很大数量去感染 病原体才能致病，而有些病原菌则只要几个细胞就可使机体致病。如人体要吃进 较多的沙门氏菌（几亿个细胞）才能引起食物中毒。而鼠疫耶森氏菌只需要几个 细胞侵入即可引起鼠疫， 3.侵入的途径 来源于宿主体外的感染称为外源性感染，主要来自病人、健康带菌者和带菌 动、植物。而当溢用抗生素导致菌群失调或某些因素致使机体免疫功能下降时， 宿主体内的正常菌群可引起感染，称内源性感染。病原体一般通过以下几种方式 感染：（外源性感染） (1)呼吸道感染 很多病原体可以通过病人或带菌者的唾液、痰液及带有病原体的尘埃传播
如结核杆菌、白喉杆菌、呼吸道病毒、肺炎衣原体等。 (2)消化道感染 患者排泄物污染的饮食也是病原体传播的主要方式之一，污染的水源、家具 及苍蝇、蟑螂等昆虫是主要传播媒介，如伤寒杆菌、痢疾志贺菌等胸道致病菌和 肝炎病毒等。 (3)创伤感染 某些病原体如致病性葡萄球菌、链球菌、破伤风梭菌、螺旋体及病毒可通过 损伤的皮肤粘膜进入体内引起感染。一些病原体可通过吸血昆虫作为传播媒介， 如老鼠、跳蚤传播鼠疫、蚊子传播疟疾、库蚊传播乙脑病毒，这也是创伤感染的 一种方式。 (4)接触感染 某些病原体如布鲁氏菌可以侵入完整的皮肤：淋球菌、沙眼衣原体可侵入正 常粘膜：它们以及麻风杆南、人类免疫缺陷病毒等，可通过人-人或人-动物的密 切接触或通过用具污染物传播。 (5)垂直传播 病原体由亲代通过胎盘或产道直接传播给子代的方式称为垂直传播，主要见 于病毒，如疱疹病毒、乙肝病毒、人类免疫缺陷病毒等，其他微生物很少见。 (二)宿主的免疫力 在刚开始的时候已经讲过了免疫的概念和功能。 (三)环境条件对病原菌传染的影响 病原南传染除需要一定的毒力外，还需要足够的数量和适当的侵入途径。此 外，传染的发生还湖额定与机体的免疫状态与环境。如机体抗传染免疫力降低， 侵入机体的病原微生物就有可能使机体致病。当机体的免疫力占主要地位时，病 原菌被消灭，机体恢复健康。所以，传染与抗传染是相互联系、相互制约的一对 矛盾。在一定条件下可以相互转化。 环境条件对机体和微生物都能发生影响，这些环境因素包括两个方面： 自然因素：指气候、季节、温度、湿度和地理环境等因素。如冬季容易发生呼吸 道传染病，而消化道疾病如痢疾等容易发生在夏季。我国南方水网地区容易发生 肝炎的传染：北方干燥，尘土多，容易发生呼吸道疾病的传染
宿主因素：宿主自身的状态也对病原菌的传染有影响。先天的遗传素质，后天的 营养、精神、内分泌状态等等，如果各种状态都较好，自然不容易感染疾病，抵 抗力也强。 社会因素：社会制度对人民健康和疾病的发生起着重要的作用。解放后，我国对 传染病的预防做了大量的工作，设立了各级爱国卫生运动委员会，建立了全国范 围的预防网，从婴儿开始定期预防接种，加强预防，及时治疗，控制传染源。我 国已消灭了若干较大的传染病，许多疾病得到了控制和有效的预防。 由上面我们讲的导致传染的3大因素，这三方面力量的对比和影响的大小决 定者传染的结局。主要有三种结局： 三、传染的3种结局 1,隐性传染：寄主的免疫力很强，而病原菌的毒力相对较弱，感染后只引起 寄主的轻微损害，无临场表现。这是寄主体内的吞噬细胞很快将他消灭。这种情 况叫做隐性传染。 2.带菌状态：如果病原菌和寄主双方都有一定优势，病原菌被局限于某一局 部，不能大量繁殖，两者长期处于相持的状态称为带菌状态。常常隐性传染痊愈 后的患者，就会处在一种带菌状态。（伤寒玛丽是一个很有趣的故事） “伤寒玛丽”本名叫玛丽·梅伦，1869年生于爱尔兰，15岁时移民美国。 起初她给人当女佣。后来，她发现自己很有烹调才能，于是转行当厨师，拿到比 做女佣高出很多的薪水。玛丽对自己的处境非常满意。屡传疾病拒绝隔离。1906 年夏天，纽约的银行家华伦带者全家去长岛消夏，雇玛丽做厨师。8月底，华伦 的一个女儿最先感染了伤寒。接着，华伦夫人、两个女佣、园丁和另一个女儿相 继感染。他们消夏的房子住了11个人，有6个人患病。房主深为焦虑，他想方 设法找到了有处理伤寒疫情经验的工程专家索柏。索柏将目标锁定在玛丽身上。 他详细调查了玛丽此前7年的工作经历，发现7年中玛丽换过7个工作地点，而 每个工作地点都暴发过伤寒病，崇计共有22个病例，其中1例死亡。 索柏设法得到玛丽的血液、粪便样本，以验证自己的推断。但这非常棘手 索柏对此有过精彩的描述：他找到玛丽，“尽量使用外交语言，但玛丽很快就作 出了反应。她抓起一把大杈子，朝我直戳过来。我飞快地跑过又长又窄的大厅， 从铁门里逃了出去”。玛丽当时反应激烈，因为在她那个年代，“健康带菌者”还
是一个闻所未闻的概念，她自己身体棒棒的，说她把伤寒传染给了别人，简直就 是对她的侮辱。 后来，索柏试图通过地方卫生官员说服玛丽，没想到，这更惹恼了这个倔脾 气的爱尔兰裔女人，她将他们骂出门外，宜布他们是“不受欢迎的人”。 最后，当地的卫生官员带着一辆救护车和5名警察找上门。这一次，玛丽又 动用了大权子。在众人躲闪之际，玛师突然跑了。警察后来在壁橱里找到了她， 5名警察把她抬进救护车送往医院。一路上的情景就像“笼子里关了头愤怒的狮 子”。 医院检验结果证实了索柏的怀疑。玛丽被送入纽约附近一个名为“北边兄弟” 的小岛上的传染病房。“伤寒玛丽”引发争议，但玛丽始终不相信医院的结论。 两年后她向卫生部门提起诉状。1909年6月，《纽约美国人报》刊出一篇有关玛 丽的长篇报道，文章十分煽情，引起公众一片唏嘘，卫生部门被指控侵犯人权。 1910年2月，当地卫生部门与玛丽达成和解，解除对她的隔离，条件是玛丽同 意不再做厨师。这一段公案就此了结。1915年，玛丽已经被解除隔离5年，大 家差不多都把她忘了。这时，纽约一家妇产医院暴发了伤寒病，25人被感染， 两人死亡。卫生部门很快在这家医院的厨房里找到了玛丽，她已经改名为“布朗 夫人”。据说玛丽因为认定自己不是传染源才重新去做厨师的，毕竞做厨师挣的 钱要多得多。但无论如何，公众对玛丽的同情心这次却消失了。玛丽自觉理亏， 老老实实地回到了小岛上。医生对隔离中的玛丽使用了可以治疗伤寒病的所有药 物，但伤寒病菌仍一直顽强地存在于她的体内。玛丽渐渐了解了一些传染病的知 识，积极配合医院的工作，甚至成了医院实验室的义工。1932年，玛丽患中风 半身不遂，6年后去世。玛丽的遭遇曾经引起一场有关个人权利和公众健康权利 的大争论，加上玛丽本人富有戏剧色彩的反抗，使这场争论更加引人注目。争论 的结果是，大多数人认为应该首先保障公众的健康权利。美国总统因此被授权可 以在必要的情况下宜布对某个传染病疫区进行隔离，这一权力至今有效玛丽悔 伦以“伤赛玛丽”的绰号名留美国医学史。今天，美国人有时会以开玩笑的口吻 称患上传染病的朋友为“伤寒玛丽”：由于故事中的玛丽·梅伦总是不停地更换 工作地点，那些频繁跳槽的人，也会被周围的人戏称为“伤寒玛丽”。 3.显性传染：寄主免疫力低下，或病原菌毒力较强，病原菌在体内很快产生
大量子代并产生有毒物质，使寄主出现生理功能异常，表现出临床症状，这就是 显性传染。按发病时期的长短可分为急性传染和慢性传染