复旦大学：《医学微生物学 Medical Microbiology》理论教学课件_细菌的致病机制及抗菌免疫（遗传变异）

第五章细酋的数病机制及抗酋免 DiQu(瞿涤) 复旦大学基础医学院 病原生物学系 医学分子病毒学教育部/卫生部重点实验室 治道楼1107 Te54237524 dquashmu. edu. cn

Di Qu (瞿涤) 复旦大学基础医学院 病原生物学系 医学分子病毒学教育部/卫生部重点实验室 治道楼1107室 Tel：54237524 dqu@shmu.edu.cn 第五章 细菌的致病机制及抗菌免疫

Key Words Pathogen Invasiveness/spread Opportunistic pathogen Extracellular bacteria Normal microbiota Intracellular bacteria Pathogenicity Exotoxin Virulence Endotoxin Opportunistic infection Toxoid Nosocomial infection Antitoxin Microeubiosis Carrier microdysbiosis Compromised host Transmission Bacterial biofilm

Key Words Invasiveness/spread Extracellular bacteria Intracellular bacteria Exotoxin Endotoxin Toxoid Antitoxin Carrier Compromised host Bacterial biofilm Pathogen Opportunistic pathogen Normal microbiota Pathogenicity Virulence Opportunistic infection Nosocomial infection Microeubiosis microdysbiosis Transmission

正常菌群 课间休息有 机会感染 微信随堂测 √微生态平衡与失调 √细菌的致病性和毒力 侵袭力 Invasive 毒素 Toxins- exotoxin endotoxin √细菌生物膜 Bacterial biofilms 抗感染免疫 √感染及传播途径 √医院感染与控制 ontrol of nosocomial Infection

 正常菌群  机会感染  微生态平衡与失调  细菌的致病性和毒力  侵袭力 Invasive 毒素 Toxins – exotoxin endotoxin 细菌生物膜Bacterial biofilms 抗感染免疫 感染及传播途径 医院感染与控制Control of Nosocomial Infection 课间休息有 微信随堂测

Microbes and humans At lest two questions here Very few microbes are How to identify a always pathogenic pathogen? -Koch's postulates Many microbes are potentially pathogenic Under what condition? Most microbes are opportunistic infection never pathogenic ()

Microbes and humans Very few microbes are always pathogenic Many microbes are potentially pathogenic Most microbes are never pathogenic Under what condition? -Opportunistic infection How to identify a pathogen? -Koch's postulates At lest two questions here

第一节正常菌群与机会致病菌 正常菌群 Normal flora, Normal microbiota 正常人体表 疫功能正常时,人体的有菌/无菌部位,不同部位的种类? GI track. skin,( 种类不同数不同量 动态 >正常菌群对人体的作用 生物拮抗生物屏障受体竞争、代谢产物、营养竞争 营养作用合成维生素K、B、叶酸等 免疫作用促进免疫器官的发育、交叉抗原-抗体阻断 致病菌的吸附(无菌动物的免疫强/弱?) 抗衰老作用清除氧自由基

第一节 正常菌群与机会致病菌 一. 正常菌群 Normal flora，Normal microbiota 正常人体表和腔道黏膜表面寄居的的微生物，当人体免 疫功能正常时，对宿主无害 GI track, skin, upper respiratory track… -种类不同/数不同量 -动态  正常菌群对人体的作用 生物拮抗 生物屏障-受体竞争、代谢产物、营养竞争 营养作用 合成维生素K、B、叶酸等 免疫作用 促进免疫器官的发育、交叉抗原-抗体阻断 致病菌的吸附 （无菌动物的免疫强/弱？） 抗衰老作用 清除氧自由基 人体的有菌/无菌部位，不同部位的种类？

外耳道 Eyus眼结膜 呼吸道(口腔、鼻咽腔) 1. Wash ing by tears 2. Lysozyme Respiratory tract Mucus 2, Ciliated epithelium 3. Antibody Skin 皮肤 4. Phagocytosis 1, Anatomic barrier; sweat, sebum 消化道 2. Antimicrobial secretions: lactic Digestive tract acid, free fatty acids 1. Stomach acidity 3. Low H〔Gs 2. Normal flora 4. Commensal microbes 3. Intestine- Alkaline pH 4. Mechanical flushing 5. Enzymes 生殖道 cg. Lysozyme 6. Bacteriocins (colon Genitourinary tract 1. Wash ing by urine 感染部位的人体解剖结构与免疫相关 2. Acidity of urine 3. Lysozyme 无/有菌状态的差异 4. vaginal lactic acid 免疫因子/细胞的差异 免疫应答的特点/差异

呼吸道（口腔、鼻咽腔） 消化道 眼结膜 皮肤 生殖道 感染部位的人体解剖结构与免疫相关 - 无/有菌状态的差异 - 免疫因子/细胞的差异 - 免疫应答的特点/差异 外耳道

TABLE 13.1 Sites That Harbor a Normal Flora Sites of normal Skin and its contiguous mucous membranes Microbiota Upper respiratory tract Gastrointestinal tract (various parts) Outer opening of urethra External genitalia Copyright o The MeGeaw-Hall Companies, Ine Permission required for reproduction or display · Vagina TABLE 13.2 Sterile(Microbe-Free)Anatomical External ear cana Sites and fluids External eye(lids, conjunctiva) All Internal Tissues and organs Heart and circulatory system Kidneys and bladder Ref Lungs Brain and spinal cord Muscles Bones Microbe-free sites Ovaries/testes Glands(pancreas, salivary, thyroid) 无菌部位、有菌部位5mus Middle and inner ear 不同部位的菌群 Internal eye Fluids Within an Organ or Tissue 表5-1,p.67 Blood Urine in kidneys, ureters, bladder Cerebrospinal fluid Saliva prior to entering the oral cavity Semen prior to entering the urethra Amniotic fluid surrounding the embryo and fetus

Sites of Normal Microbiota Ref Microbe-free sites 无菌部位、有菌部位 不同部位的菌群 表5-1， p.67

上鼻甲 腔 中鼻 下鼻甲 上呼吸道有菌/无菌? 口腔 一数腭 咽 甲状软骨 喉 下呼吸道有菌/无菌? 环状软骨一 右主支气管 气管胸膜顶 如呼吸道解剖或组织结构 壁胸膜 异常,患者易出现什么现 脏胸膜 左主支气管 脏膜腔 象,什么微生物感染? 士叶 如泌尿道解剖或组织结构 助胸膜异常,患者易出现什么现 象,什么微生物感染? 膈 勖腐隐x下叶(左肺 膈胸膜

上呼吸道 有菌/无菌？ 下呼吸道 有菌/无菌？ 如呼吸道解剖或组织结构 异常，患者易出现什么现 象，什么微生物感染？ 如泌尿道解剖或组织结构 异常，患者易出现什么现 象，什么微生物感染？ …

二.机会致病菌 Opportunistic pathogen 某些条件下,正常菌群与宿主之间的动态平衡被打破,某 些正常菌成为机会致病菌。 正常菌群机会致病菌: 寄居部位改变:进入血、泌尿道等无菌部位 2.宿主免疫力低下:老人、婴幼儿、免疫抑制剂使用者、肿 瘤患者等 o Pseudomonas aeruginosa: cystic fibrosis/burn o Kaposis sarcoma(herpesvirus): AIDS E coll, Staphylococcus 3.菌群失调( dysbacteriosis),二重感染/重叠感染: 抗生素长期治疗过程,导致正常菌群之间比例失调,耐药 菌(金葡菌、真菌等)过度生长导致疾病; 抗生素的长期使用,劣势耐药菌大量繁殖(金葡菌、假丝酵母) 肠炎、肺炎、鹅口疮

二. 机会致病菌 Opportunistic pathogen 某些条件下，正常菌群与宿主之间的动态平衡被打破，某 些正常菌成为机会致病菌。 正常菌群-机会致病菌： 1. 寄居部位改变：进入血、泌尿道等无菌部位 2. 宿主免疫力低下：老人、婴幼儿、免疫抑制剂使用者、肿 瘤患者等  Pseudomonas aeruginosa: cystic fibrosis/ burn  Kaposi’s sarcoma (herpesvirus): AIDS  E.coli，Staphylococcus 3. 菌群失调（dysbacteriosis），二重感染/重叠感染: 抗生素长期治疗过程，导致正常菌群之间比例失调，耐药 菌（金葡菌、真菌等）过度生长导致疾病; 抗生素的长期使用，劣势耐药菌大量繁殖（金葡菌、假丝酵母） 肠炎、肺炎、鹅口疮…

抗生素相关性肠炎 Clostridium difficil gains a foothold Neutrophils and red and produces blood cells leak intol antibiotic-associated diarrhoea toxins that cause gut between injured mucosal injury epithelial cells 假膜性肠炎 pseudomembranous colitis C. difficile 耐药菌: 金黄色葡萄球菌 大肠埃希菌 艰难梭菌 假丝酵母菌(真菌) 正常菌群(益生菌)的补充? 粪便移植(灌肠或胶囊)伦理问题 Fecal microbiota transplantation (FMT) Figure 10-25 Immunobiology, 6/e ( Garland Science 2005

Figure 10-25 抗生素相关性肠炎 antibiotic-associated diarrhoea 假膜性肠炎 pseudomenbranous colitis 耐药菌: 金黄色葡萄球菌 大肠埃希菌 艰难梭菌 假丝酵母菌（真菌） 正常菌群(益生菌)的补充？ 粪便移植(灌肠或胶囊)- 伦理问题 Fecal microbiota transplantation (FMT)