[分享]細菌的致病機理

瀧川

[分享]細菌的致病機理
細菌的致病機理
感染(infection) 是指病原微生物侵入宿主體內持續存在或增殖的現象。
發病 指病原微生物感染后，對宿主造成明顯病理損害的現象。
病原微生物 指那些可以導致機體發病的微生物。
第一節 細菌的致病性和毒力
致病性 一定種類的病原菌在一定的條件下，能在宿主體內引起感染的能力稱為致病性。致病性是細菌種的特征之一。
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、細菌致病性的確定
1. 柯赫法則 是確定某種細菌是否具有致病性的主要依據，其要點：
第一，特殊的病原菌應在同一疾病中可查見，在健康者不存在；
第二，此病原菌能被分離培養而得到純種；
第三，此純培養物接種易感動物，能導致同樣病癥；
第四，自感染的動物體內能重新獲得該病原菌的純培養。
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非常重要。
2. 基因柯赫法則 有以下幾點：
第一，在致病菌株中能檢出某些特定基因或其產物，而無毒力菌株中沒有。
第二，有毒力菌株的某個基因被損壞，則其毒力應減弱或消除。或者將此基因克隆到無毒菌株內，后者成為有毒力菌株。
第三，將細菌接種動物時，這個基因應在感染的過程中表達。
第四，在接種動物檢測到這個基因產物的抗體，或產生免疫保護。
該法則也適用于其他微生物，如病毒。
二、細菌毒力的測定
在傳染病診斷與防治等工作中，須了解細菌的毒力。毒力常用半數致死量和半數感染量等表示。
1. 半數致死量(LD50) 指能使實驗動物在接種后一定時限內死亡一半，所需的微生物或毒素的量。
2. 半數感染量(ID50) 指能使實驗動物在接種后一定時限內感染一半，所需的微生物或毒素的量。
第二節 細菌的毒力因子
構成細菌毒力的物質稱為毒力因子，主要包括侵襲力和毒素等。細菌的許多重要毒力因子的分泌與細菌的分泌系統有關。
一、侵襲力
侵襲力指病原微生物在機體內定殖，并且抵抗或逃避宿主的防御，進而在機體內繁殖和擴散的能力。
1.定殖 指病原微生物在機體內定居繁殖的過程。即黏附在宿主（消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼結膜）等黏膜上，以免被腸蠕動、黏液分泌、呼吸道纖毛運動等作用所清除。具有黏附作用的細菌結構成分，統稱為黏附素。如菌毛、外膜蛋白(OMP)、磷壁酸(LTA) 等。細胞或組織表面與黏附素結合的成分稱為黏附素受體。如細胞表面糖蛋白等。
2.干擾或逃避宿主的防御機制 外毒素、莢膜等可以抵抗吞噬作用；有莢膜菌可以在吞噬細胞內生存；外毒素可以殺死或損傷吞噬細胞；葡萄球菌SPA等可以進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層等逃避抗體補體。
3.內化作用 指某些細菌黏附于細胞表面之后，能進入吞噬細胞或非吞噬細胞內部的過程。如結核桿菌、衣原體等 。
4.在體內增殖 增殖是感染的關鍵，增殖速度對致病性極其重要。
5.在體內擴散 細菌分泌的致病性蛋白酶等，可作用于組織基質或細胞膜，造成損傷，使其通透增加，有利于細菌在體內的擴散性。如透明質酸酶（擴散因子）、膠原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。
二、毒素 有外毒素和內毒素兩大類。
1.外毒素 是某些病原菌在生長繁殖過程中所產生的，可分泌于胞外的，對宿主細胞有毒性的可溶性蛋白質。
外毒素產生菌 如破傷風桿菌、炭疽桿菌、肉毒梭菌、產氣莢膜梭菌、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 對組織器官的選擇性。如破傷風毒素作用于脊髓前角運動神經細胞，引起肌肉的強直性痙攣；而肉毒毒素選擇性地作用于眼神經和咽神經，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生作用類似的腸毒素。
外毒素的毒性 外毒素的毒性極強，如1mg純化的肉毒毒素能致死2000萬只小鼠或107個人。
外毒素抗原性 外毒素具有良好的免疫原性，可刺激機體產生特異性的保護抗體，這種抗體稱為抗毒素，可用于緊急治療和預防。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。少數例外，如葡萄球菌腸毒素及大腸桿菌熱穩定腸毒素能耐100℃30min。
2.內毒素 內毒素指革蘭氏陰性菌外膜中的脂多糖(LPS)成分，細菌在死亡后裂解后才釋放。
內毒素的作用 所有內毒素的毒性作用都大致相同，引致發熱、白細胞減少、彌散性血管內凝血、休克甚至致死。
內毒素理化性 內毒素耐熱，加熱100℃經1h仍不被破壞。不能被甲醛脫毒成類毒素。內毒素的抗原性較弱，相應抗體不能中和內毒素毒性作用。
第三節 細菌致病性和毒力的現代概念
細菌致病性、毒力的傳統概念的缺陷是僅考慮了病原菌本身，忽視了宿主因素。用宿主損傷來定義病原微生物的致病病機制，更為準確。
因此對病原體、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）；
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（結構物質）。