[分享]細(xì)菌的致病機(jī)理

瀧川

[分享]細(xì)菌的致病機(jī)理
細(xì)菌的致病機(jī)理
感染(infection) 是指病原微生物侵入宿主體內(nèi)持續(xù)存在或增殖的現(xiàn)象。
發(fā)病 指病原微生物感染后，對(duì)宿主造成明顯病理?yè)p害的現(xiàn)象。
病原微生物 指那些可以導(dǎo)致機(jī)體發(fā)病的微生物。
第一節(jié) 細(xì)菌的致病性和毒力
致病性 一定種類的病原菌在一定的條件下，能在宿主體內(nèi)引起感染的能力稱為致病性。致病性是細(xì)菌種的特征之一。
毒力 指同種病原微生物的不同株的致病力在程度上的差異。毒力是病原微生物株的特征。
一、細(xì)菌致病性的確定
1. 柯赫法則 是確定某種細(xì)菌是否具有致病性的主要依據(jù)，其要點(diǎn)：
第一，特殊的病原菌應(yīng)在同一疾病中可查見(jiàn)，在健康者不存在；
第二，此病原菌能被分離培養(yǎng)而得到純種；
第三，此純培養(yǎng)物接種易感動(dòng)物，能導(dǎo)致同樣病癥；
第四，自感染的動(dòng)物體內(nèi)能重新獲得該病原菌的純培養(yǎng)。
該法則也適用于其他病原微生物，如病毒等。
柯赫法則1884年確立，在確定細(xì)菌致病性方面具有重要意義，特別是鑒定一種新的病原體時(shí)非常重要。
2. 基因柯赫法則 有以下幾點(diǎn)：
第一，在致病菌株中能檢出某些特定基因或其產(chǎn)物，而無(wú)毒力菌株中沒(méi)有。
第二，有毒力菌株的某個(gè)基因被損壞，則其毒力應(yīng)減弱或消除。或者將此基因克隆到無(wú)毒菌株內(nèi)，后者成為有毒力菌株。
第三，將細(xì)菌接種動(dòng)物時(shí)，這個(gè)基因應(yīng)在感染的過(guò)程中表達(dá)。
第四，在接種動(dòng)物檢測(cè)到這個(gè)基因產(chǎn)物的抗體，或產(chǎn)生免疫保護(hù)。
該法則也適用于其他微生物，如病毒。
二、細(xì)菌毒力的測(cè)定
在傳染病診斷與防治等工作中，須了解細(xì)菌的毒力。毒力常用半數(shù)致死量和半數(shù)感染量等表示。
1. 半數(shù)致死量(LD50) 指能使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在接種后一定時(shí)限內(nèi)死亡一半，所需的微生物或毒素的量。
2. 半數(shù)感染量(ID50) 指能使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在接種后一定時(shí)限內(nèi)感染一半，所需的微生物或毒素的量。
第二節(jié) 細(xì)菌的毒力因子
構(gòu)成細(xì)菌毒力的物質(zhì)稱為毒力因子，主要包括侵襲力和毒素等。細(xì)菌的許多重要毒力因子的分泌與細(xì)菌的分泌系統(tǒng)有關(guān)。
一、侵襲力
侵襲力指病原微生物在機(jī)體內(nèi)定殖，并且抵抗或逃避宿主的防御，進(jìn)而在機(jī)體內(nèi)繁殖和擴(kuò)散的能力。
1.定殖 指病原微生物在機(jī)體內(nèi)定居繁殖的過(guò)程。即黏附在宿主（消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼結(jié)膜）等黏膜上，以免被腸蠕動(dòng)、黏液分泌、呼吸道纖毛運(yùn)動(dòng)等作用所清除。具有黏附作用的細(xì)菌結(jié)構(gòu)成分，統(tǒng)稱為黏附素。如菌毛、外膜蛋白(OMP)、磷壁酸(LTA) 等。細(xì)胞或組織表面與黏附素結(jié)合的成分稱為黏附素受體。如細(xì)胞表面糖蛋白等。
2.干擾或逃避宿主的防御機(jī)制 外毒素、莢膜等可以抵抗吞噬作用；有莢膜菌可以在吞噬細(xì)胞內(nèi)生存；外毒素可以殺死或損傷吞噬細(xì)胞；葡萄球菌SPA等可以進(jìn)行抗原偽裝或抗原變異；嗜血桿菌等可分泌蛋白酶降解Ig以破壞抗體；脂多糖LPS、外膜蛋白OMP、莢膜及S層等逃避抗體補(bǔ)體。
3.內(nèi)化作用 指某些細(xì)菌黏附于細(xì)胞表面之后，能進(jìn)入吞噬細(xì)胞或非吞噬細(xì)胞內(nèi)部的過(guò)程。如結(jié)核桿菌、衣原體等 。
4.在體內(nèi)增殖 增殖是感染的關(guān)鍵，增殖速度對(duì)致病性極其重要。
5.在體內(nèi)擴(kuò)散 細(xì)菌分泌的致病性蛋白酶等，可作用于組織基質(zhì)或細(xì)胞膜，造成損傷，使其通透增加，有利于細(xì)菌在體內(nèi)的擴(kuò)散性。如透明質(zhì)酸酶（擴(kuò)散因子）、膠原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。
二、毒素 有外毒素和內(nèi)毒素兩大類。
1.外毒素 是某些病原菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中所產(chǎn)生的，可分泌于胞外的，對(duì)宿主細(xì)胞有毒性的可溶性蛋白質(zhì)。
外毒素產(chǎn)生菌 如破傷風(fēng)桿菌、炭疽桿菌、肉毒梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌、霍亂弧菌、多殺性巴氏桿菌等。有菌種特異性。
外毒素特異性 對(duì)組織器官的選擇性。如破傷風(fēng)毒素作用于脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞，引起肌肉的強(qiáng)直性痙攣；而肉毒毒素選擇性地作用于眼神經(jīng)和咽神經(jīng)，引起眼肌和咽肌麻痹。也有一些毒素具有相同作用，霍亂弧菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等可產(chǎn)生作用類似的腸毒素。
外毒素的毒性 外毒素的毒性極強(qiáng)，如1mg純化的肉毒毒素能致死2000萬(wàn)只小鼠或107個(gè)人。
外毒素抗原性 外毒素具有良好的免疫原性，可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性的保護(hù)抗體，這種抗體稱為抗毒素，可用于緊急治療和預(yù)防。外毒素用0.4％甲醛溶液處理脫毒后，但仍保留原有抗原性，稱之為類毒素(疫苗)，可用于免疫接種。
外毒素理化性 外毒素易被熱、酸及蛋白水解酶滅活。外毒素不耐熱，高溫失去毒性。少數(shù)例外，如葡萄球菌腸毒素及大腸桿菌熱穩(wěn)定腸毒素能耐100℃30min。
2.內(nèi)毒素 內(nèi)毒素指革蘭氏陰性菌外膜中的脂多糖(LPS)成分，細(xì)菌在死亡后裂解后才釋放。
內(nèi)毒素的作用 所有內(nèi)毒素的毒性作用都大致相同，引致發(fā)熱、白細(xì)胞減少、彌散性血管內(nèi)凝血、休克甚至致死。
內(nèi)毒素理化性 內(nèi)毒素耐熱，加熱100℃經(jīng)1h仍不被破壞。不能被甲醛脫毒成類毒素。內(nèi)毒素的抗原性較弱，相應(yīng)抗體不能中和內(nèi)毒素毒性作用。
第三節(jié) 細(xì)菌致病性和毒力的現(xiàn)代概念
細(xì)菌致病性、毒力的傳統(tǒng)概念的缺陷是僅考慮了病原菌本身，忽視了宿主因素。用宿主損傷來(lái)定義病原微生物的致病病機(jī)制，更為準(zhǔn)確。
因此對(duì)病原體、致病性、毒力及毒力因子重新定義：
1. 病原體為能引致宿主損傷的微生物；
2. 致病性為微生物引致宿主損傷的能力（有無(wú)）；
3. 毒力為微生物引致宿主損傷的程度（大小）；
4. 毒力因子為病原體損傷宿主的某種成分（結(jié)構(gòu)物質(zhì)）。