细菌的毒力
与细菌毒力有关的结构
与细菌毒力有关的结构及修饰细菌病原体的入侵和毒力是由生物膜外蛋白的结构和功能的综合作用来实现的，这些外膜蛋白中包含了多种结构，如酶活性靶点、抗原可检测特异性抗原和毒力因子等。
因此，生物外膜蛋白仍然是众多疾病的关键因素之一。
许多研究表明，毒力可以通过调节细菌外膜蛋白的结构和作用而改变。
在细菌外膜中，通常有多种结构可以调节细菌毒力，其中主要有抗原可检测表位（antigen associated structures），毒力因子（toxins），胞外毒素（exotoxins），坏死素（necrotoxins），调节性蛋白（regulatory proteins）以及其他细胞表型蛋白（other cell-surface proteins）等结构。
其中，抗原可检测表位可以用来检测细菌的潜在致病性，并且通过信号转导机制与毒力因子激活和生成有关。
毒力因子则是细菌具有的一类特定的有毒物质，当细菌进入某种细胞时，它可以抑制细胞的正常功能或破坏细胞的结构。
另外一类称为胞外毒素的毒力因子可以影响血液凝固，让无害的细菌能够入侵人体的血液系统。
坏死素和调节性蛋白都可以调节细菌内毒素的生成，进而调节毒力水平。
最后，许多细菌还具备表达在宿主细胞表面上的细胞膜蛋白，可以识别宿主并调节细菌的耐受性。
此外，抗性蛋白和外膜修饰物质也可以调节细菌毒力。
抗性蛋白可以促使细菌减少对外部其他有毒物质的反应，从而减少对对宿主的毒性。
外膜修饰物质是指在膜上形成的各种多糖和非结构蛋白，如糖蛋白结合物、AcrB蛋白、脂多糖、衍生脂类、蛋白应答因子等，它可以影响相互作用和细菌小体除外物及其致病机制等。
另外，在以抗生素治疗过程中，抗性转移基因经常会发挥重要作用，改变细菌对外部抗生素的耐受性，从而提高宿主体对细菌的抗药性。
总的来说，细菌毒力的调节与其外膜蛋白结构及修饰物质有着密切的联系，在一定程度上可以影响细菌的毒力水平。
因此，研究外膜蛋白的结构及其修饰物质，对实现疾病的预防和治疗具有重要意义。
细菌的感染与致病性
产生
以革兰氏阳性菌或少量革兰氏阴 为革兰氏阴性细菌细胞壁结
性菌分泌至细菌体外。
构成份，菌体崩解后释出
稳定性 不稳定，60℃以上能迅速破坏 耐热，60℃耐受数小时
毒性作用 特异性。为细胞毒素、肠毒素、 全身性，各种细菌内素的毒
神经毒素，对特定的细胞或组织 性作用大致相同。引起发热、
发挥特定作用。
弥漫性血管内凝血、休克等。
1.概念:
2.来源 :主要是某些革兰氏阳性菌，也有少数是革兰氏 阴性菌。
3.化学成分：一般外毒素是蛋白质 。
5.特性：（1）有菌种特异性。 （2）毒性强。（3）具 有高度的特异性。（4）良好的抗原性。（5） 不耐热。 （6）0.3%~0.4%甲醛作用下，可以 脱毒成类毒素。
6.组成 A亚单位：毒素活性中心，决定毒素的毒性效应 B亚单位：结合单位，使毒素分子结合宿主细胞
细菌的感染与致病性
重要概念：
1.感染：指病原微生物在宿主体内持续存在或增殖。 感染 发病：
2.病原菌：凡能引起宿主发病的细菌叫病原菌。
第一节 细菌的致病性和毒力
一、概念
1.致病性:一定种类的病原菌在一定条件下，在宿主体 内引起感染的能力。
2.毒力：病原菌致病力强弱程度。
二、毒力的测定
细菌毒力大小的表示方法有最小致死量、半数致死量、 最小感染量和半数感染量表示法。最为实用的是半数致 死量(LD50)或半数感染量(ID50)表示法。
Em 大肠埃希菌（肠毒素基因）
3.转座噬菌体或前噬菌体
– 是一些具有转座功能的溶原性噬菌体，当 整合到细菌染色体上，能改变溶原性细菌 的某些生物学性状，如白喉棒状杆菌、肉 毒梭菌等的外毒素就是由转座噬菌体的有 关基因所编码的。另外，转座噬菌体从细 菌染色体分离脱落时，可能连带有细菌的 DNA片段，故它还可能在遗传物质转移过 程中起载体作用。
临床微生物与检验 第7章 细菌的感染与免疫
微生物
疾病
痢疾志贺菌
细菌性痢疾
伤寒、鼠伤寒沙门菌
伤寒、胃肠炎
肠侵袭性大肠埃希菌
类似痢疾
肺炎链球菌
脑膜炎、肺炎
流感嗜血杆菌
脑膜炎、肺炎
李斯特单胞菌
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
李斯特菌病
结核分枝杆菌
结核病
布鲁菌
布鲁菌病(波状热)
耶尔森菌
鼠疫、胃肠炎
伯氏疏螺旋体
莱姆病
梅毒螺旋体
梅毒
出现菌细 胞表面
介导这些 细菌侵入 上皮细胞
侵袭素介导细菌侵入上皮细胞或通过胞饮细菌进入细胞。
（2）产生有害代谢产物：H2O2 、细菌 素（如大肠菌素）等可杀伤病原菌；
（3）营养竞争作用
正常菌群的生理学作用 (二)
2.营养作用 大肠埃希菌、乳酸杆菌、双岐杆菌
在肠道合成维生素B、K以及叶酸等。 3.免疫作用
正常菌群作为抗原刺激、促进免疫 器官发育。双岐杆菌可诱导产生SIgA， 激活固有层CD4+ T细胞。
阴道 尿道
乳酸杆菌、白假丝酵母菌、类白喉棒状杆菌、大肠埃希菌等 表皮葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、耻垢分枝杆菌等
正常菌群的生理学作用
1.生物拮抗（antagonism） 2.营养作用 3.免疫作用 4.抗衰老作用 5.抗肿瘤作用
正常菌群的生理学作用 (一)
1.生物拮抗 （antagonism）
（1）竞争黏附作用：正常菌群黏附，形 成保护性生物膜，阻止病原菌定植；
三、 微生态平衡与失调
微生态平衡（microeubiosis）——指正常微生物群 与其宿主生态环境在长期进化过程中形成生理性组 合的动态平衡。
微生态失调（microdysbiosis）——指正常微生物群 与其宿主之间的平衡,在外界环境的影响下被破坏， 由生理性组合转变为病理性组合状态。
细菌结构及与毒力相关的因子
幽门螺杆菌
3、菌毛（pilus）
许多G－菌和少数G＋菌菌体 表面存在着一种比鞭毛更细、 更短的丝状物
与运动无关
菌毛的种类和功能
普通菌毛
遍布细胞表面，每菌可 达数百根，短而直，粘附 结构。
性菌毛
每菌1～4根，比普通菌
毛长而粗，传递质粒。
埃希氏大肠杆菌
• 菌毛&泌尿系感染
4、芽胞（spore）
是细菌的休眠形式
• 粘附作用 • 抗吞噬作用 • 抵抗宿主抗菌免疫功能 • 其他功能
例：龋齿的形成
Biofilm
2.鞭毛（flagellum）
伸出菌体外的细长而弯曲的丝状物。 染色特性：鞭毛染色法
鞭毛种类
单毛菌 双毛菌 丛毛菌
周毛菌
鞭毛功能
细菌的运动器官 某些细菌鞭毛与致病有关 鞭毛蛋白有抗原性：H抗原 种属鉴定
慢性和反复感染 常规细菌检查阴性
总结 2
• 革兰氏染色与细胞壁结构 • 革兰氏阳性菌细胞壁结构 • 革兰氏阴性菌细胞壁结构 • 两种细胞壁结构的异同 • 细菌L型
3.3
细菌的其他基本结构
（二）细胞膜
组成：脂质双层、蛋白质（无胆固醇） 功能：
• 物理屏障 • 物质纳泄 • 生物合成 • 呼吸作用与能量代谢 • 形成中介体
Vancomycin万古霉素
Kenneth J.Ryan,C.George Ray, Nafees Ahmad, etal. Sherries Medical Microbiology. Mc Graw Hill education 2014
2.Ｇ＋菌的细胞壁其他成分
磷壁酸
壁磷壁酸 膜磷壁酸 蛋白 多糖
4、胞质颗粒（intracellular granule）
细菌的感染和免疫
产生细胞因子，活化巨噬细胞、CTL、引起迟发型超敏反应 CD8+CTL
穿孔素、颗粒酶破坏感染细胞
第三节 感染的种类与类型
外源性感染:来源于宿主体外
病人 带菌者 携带有某些致病菌的健康人，传染病恢复
期仍排菌者（重要传染源） 病畜和带菌动物 人畜共患病
内源性感染:来源于宿主体内或体表 大多为正常菌群，少数为致病菌
对宿主细胞选择性：强，引起典型的临 床症状。 分为：神经毒素，细胞毒素，肠毒素。
神经毒素
由破伤风梭菌所产生 的破伤风痉挛毒素。 能阻断上下神经元之
间正常的抑制性神经
冲动的传递，临床症
状为全身肌肉强直性
痉挛 ，曲弓反张。
肉毒毒素
肉毒杆菌在自然界分布广泛，本菌在厌氧环 境中能产生强烈的肉毒毒素 肉毒素可以阻断神经与肌肉间的神经冲动， 使过度收缩的小肌肉放松，进而达到除皱的 效果。或者是利用其可以暂时麻痹肌肉的特 性，使肌肉因失去功能而萎缩，来达到雕塑 线条的目的，也就是通常所说的去皱和瘦脸
阴道
大肠杆菌、乳杆菌 白念珠菌、类白喉杆菌
葡萄球菌、甲，丙型链球菌 肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等 表皮葡萄球菌 口腔 甲，丙型链球菌 类白喉杆菌、肺炎球菌 奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌 螺旋体、放线菌、白念珠菌
皮肤
葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌 丙酸杆菌、类白喉杆菌、 非致病性分枝杆菌
尿道
白色葡萄球菌、类白喉杆菌、 非致病性分枝杆菌
屏障结构
皮肤和粘膜屏障
机械阻挡
皮肤：扁平细胞 粘膜：单层柱状上皮细胞 防御机制
呼吸道：粘液-纤毛机制 口腔：唾液、溶菌酶 胃液 尿道：尿液冲刷
阴道：乳酸杆菌产酸
毒力名词解释微生物学
毒力名词解释微生物学
毒力是指微生物通过分泌毒素或进入宿主细胞并破坏细胞代谢或
破坏细胞结构形态而导致疾病的程度和能力。
下面将从三个方面对毒
力这一名词进行解释，以加深人们对微生物学中这一重要概念的理解。
一、毒力的作用与机制
细菌、真菌、病毒等微生物中的某些成分或代谢产物可以对宿主产生
毒性反应，往往使宿主细胞因此发生物理或化学变化。
在宿主细胞内，细菌分泌毒素、电导孔素造成细胞膜破坏等等机制，使得细菌能够侵
入宿主细胞，并利用宿主细胞合成的营养物质为半自身、新生细胞提
供能量和物质。
二、影响毒力的因素
细菌和其他微生物的毒力会受到多种因素的影响。
首先，不同的细菌
株具有不同的毒力。
其次，交感神经系统和副交感神经系统的平衡状
态可以影响宿主的免疫反应；调节源于白细胞自身的免疫功能即体液
免疫和细胞免疫等影响毒素介导的毒性反应的发展和减缓。
再次，新
增感染和已经存在的感染可以影响一个人感染微生物后发生的毒性反应。
三、毒力的应用
毒力作为一个微生物学的重要概念，可以作为药物设计和疫苗研究的
指导。
以疫苗为例，理解了微生物毒力的影响因素，科学家们可以更
好地设计更为安全、有效的疫苗。
在研究和预防疾病时，深入了解微生物毒力的概念非常重要。
我
们需要理解微生物如何发挥其毒性并伤害宿主，以及微生物毒力的不
同表现方式。
进一步了解毒力对疾病传播的影响，有助于我们更好地
控制它们的传播，减轻其对人类健康的危害。
金色葡萄球菌毒力强弱的鉴定要点
金色葡萄球菌是一种常见的细菌，它可以引起一系列疾病，包括皮肤感染、食物中毒和肺炎等。
而其毒力的强弱对疾病的严重程度起着重要作用。
鉴定金色葡萄球菌的毒力强弱对于预防和治疗该细菌引起的疾病具有重要意义。
1. 荚膜形成能力金色葡萄球菌的荚膜形成能力是其毒力的重要指标之一。
荚膜是一种由多糖组成的外层结构，能够帮助细菌逃避宿主的免疫系统攻击，从而提高其对宿主的侵袭能力。
鉴定金色葡萄球菌的荚膜形成能力可以通过不同的实验方法，如黏附实验、酚红素实验等，来评估细菌荚膜的形成情况，从而判断其毒力的强弱。
2. 溶血酶和凝集素产生能力金色葡萄球菌产生的溶血酶和凝集素是其主要毒力因子之一。
溶血酶能够破坏宿主的红细胞和其他细胞，导致宿主组织的破坏和溶解。
凝集素则能够促使金色葡萄球菌与宿主细胞粘附并侵入，加剧感染的严重程度。
通过检测金色葡萄球菌产生溶血酶和凝集素的能力，可以评估其毒力的强弱程度。
3. 抗生素敏感性金色葡萄球菌对抗生素的敏感性也是评估其毒力的重要指标之一。
毒力强的金色葡萄球菌往往具有更强的耐药性，能够抵御常规抗生素的杀菌作用。
通过对金色葡萄球菌的抗生素敏感性进行测试，可以为临床治疗提供重要参考依据，同时也间接反映了其毒力的强弱程度。
4. 基因检测最近，分子生物学技术的发展为金色葡萄球菌毒力的鉴定提供了新的途径。
通过检测金色葡萄球菌的毒力相关基因，可以直接评估其毒力的强弱程度。
金色葡萄球菌的pvl基因编码产生毒力相关蛋白，其存在与否与金色葡萄球菌的毒力强弱有密切关系。
通过基因检测，可以准确快速地确定金色葡萄球菌的毒力强弱，为临床治疗提供重要的参考依据。
金色葡萄球菌毒力的强弱鉴定对于预防和治疗金色葡萄球菌引起的疾病具有重要意义。
通过对其荚膜形成能力、溶血酶和凝集素产生能力、抗生素敏感性以及基因检测等多方面指标进行综合评估，可以准确地判断金色葡萄球菌的毒力强弱，为临床治疗提供重要的参考依据。
随着科学技术的不断进步，相信金色葡萄球菌毒力鉴定的方法会越来越准确和可靠，为临床治疗提供更大的帮助。
病原生物学与免疫学 第五章
一、细菌的毒力
2．内毒素 ④ 弥散性血管内凝血（DIC）：高浓度的内毒素活化凝血系统，使血液凝固，
广泛性血管内凝血致使大量凝血因子消耗，引起广泛性出血，最后导致DIC。 DIC常引起皮肤和黏膜出血、渗血及内脏广泛出血，严重者可致死亡。
第一节 细菌的致病性
一、细菌的毒力
细菌外毒素与内毒素的主要区别见下表。
一、细菌的毒力
2．内毒素 ② 白细胞反应：当内毒素进入血液后，能促使白细胞黏附于毛细血管壁，从
而使血循环中白细胞数减少。数小时后，内毒素诱生的中性粒细胞释放因子 刺激骨髓，使之释放中性粒细胞进入血液，导致白细胞数量急剧增多。
第一节 细菌的致病性
一、细菌的毒力 2．内毒素
③ 内毒素血症与内毒素休克：当血液中有大量革兰氏阴性菌存在或感染部位 的细菌释放大量内毒素入血时，可导致内毒素血症。内毒素可作用于血小板、 白细胞、补体系统、激肽系统等，诱生多种细胞因子及组胺、5-羟色胺等血 管活性物质，使小血管功能紊乱造成微循环障碍，表现为组织器官有效循环 血量灌注不足、缺氧、酸中毒、低血压等，从而导致休克。
一、细菌的毒力 2．内毒素 内毒素（endotoxin）是革兰氏阴性菌细胞壁中的脂多糖成分，细菌裂解后
才释放出来。 除一般细菌外，螺旋体、衣原体、立克次氏体等细胞壁中也含有内毒素样物
质，具有内毒素的活性。
第一节 细菌的致病性
一、细菌的毒力
2．内毒素
（1）化学成分 内毒素的化学成分为脂多糖，由特异性多糖、非特异性核心多糖和脂质A三部 分组成。脂质A是内毒素的主要毒性成分。 （2）稳定性 内毒素耐热，一般需加热到160℃维持2～4小时，或用强碱、强酸或强氧化剂 煮沸30分钟才能被破坏。
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途径
各种致病菌有其特定的入侵部位：与致病菌需要特定的生长繁殖微环境有关
细菌的致病作用
细菌的毒力
LD50
ID50
侵袭力
黏附素
机制多样化
细菌配体和宿主细胞受体间的结合是关键
这种受体与配体的结合具有组织趋向性
菌毛黏附素
非菌毛黏附素
荚膜及微荚膜具有抗吞噬作用，使致病菌能在宿主体内大量繁殖和扩散
侵袭性物质
侵袭素
侵袭基因编码产生；介导细菌侵入邻近上皮细胞
侵袭性酶
抗吞噬作用并向周围组织扩散
整合素与细胞骨架
连接细胞内外环境，通过信号传递，助细菌入侵、存活、扩散
生物被膜
形成微菌落和生物被膜是细菌抵抗不利环境，营造合适的微生境，以利于生存的一种粘附定植式群体生存方式。
微菌落：细菌通过表面的黏附结构黏连在一起形成的肉眼看不到的细菌集落。
生物被膜：被自身分泌的含水多聚基质包裹，并附着于惰性或活性表面的细菌细胞组成的结构群体。
作用
抵抗免疫细胞、免疫分子及药物的攻击
可克服液态流的冲击而持续生存
通过结合机制快速传递耐药基因
与许多慢性、难治性感染和医院内感染有关
毒素
特点
外毒素
内毒素
产生
G+和少数G-菌生长繁殖过程中产生并分泌到菌体外的毒性物质
G-菌细胞壁的固有成份，细菌死亡崩解时大量释放出
化学成分
蛋白质(不耐热、抗原性强－抗毒素)
脂多糖（LPS），对理化因素稳定
作用特点
毒性
强
相对弱
组织选择性
高度
无，作用广泛
甲醛处理
脱去毒性保留抗原性而成为类毒素不能成为类毒素结构A亚单位B亚单位
脂质A
核心多糖
特异多糖
毒性中心
结合亚单位，抗原
毒性
属特异性
种特异性
作用
神经毒素
直接损伤神经组织，引起神经传导功能紊乱
（1）发热反应：极敏感
（2）白细胞反应
（3）内毒素血症与内毒素休克
内毒素引起病理损伤并非直接作用，而是与许多免疫分子的调控有关
细胞毒素
直接损伤宿主细胞，包括抑制蛋白质合成、损伤细胞膜等；据破膜机制分为成孔毒素和磷脂酶类两类
肠毒素
作用于肠上皮细胞，引起功能紊乱
数量
与细菌的毒力成反比例:毒力越强，引起感染所需的菌量越小；毒力越弱，引起感染所需的菌量越大