第十六章　細菌的感染及機體抗細菌感染的免疫性

學習目標

1．掌握細菌的致病性，細菌內(nèi)、外毒素的區(qū)別，細菌全身感染的類型。

2．熟悉胞外菌感染的免疫特點，胞內(nèi)菌感染的免疫特點，外毒素致病的免疫特點。

3．了解醫(yī)院感染的控制。

第一節(jié)　細菌的感染

細菌的感染(bacterial infection)是指細菌侵入宿主機體內(nèi)，并感染宿主細胞引起機體不同程度上病理性損傷及引起機體免疫應(yīng)答等一系列的連續(xù)過程?？辜毦腥镜拿庖?immunization)是指細菌侵入宿主機體后，激發(fā)機體的免疫系統(tǒng)并產(chǎn)生一系列免疫應(yīng)答的過程?？咕庖叩慕Y(jié)局有兩種:一種是將細菌及其代謝產(chǎn)物清除出體外，使機體康復;另一種是形成機體內(nèi)免疫復合物沉積或發(fā)生超敏變態(tài)反應(yīng)，導致機體嚴重的病理性損害。凡是感染后機體出現(xiàn)生理功能失調(diào)和臨床癥狀體征者，稱為感染性疾病患者。凡是能引起宿主機體感染并致病的細菌，稱為致病菌(pathogen)或稱為病原菌(pathogenic bacterium)。病原菌的致病性與其毒力強弱、侵入機體的數(shù)量，以及是否有適宜的侵入部位密切相關(guān)。

一、細菌的毒力物質(zhì)

細菌的毒力(virulence)是指病原菌致病力的強弱程度，是量的概念。各種病原菌的毒力常不一致，同種細菌也常因型或株的不同而毒力有差異。毒力常用半數(shù)致死量(median lethal dose，LD50)或半數(shù)感染量(median infective dose，ID50)表示，即在一定時間內(nèi)，通過一定途徑，能使一定體重的某種動物半數(shù)死亡或感染需要的最小細菌數(shù)或毒素量。細菌的毒力主要表現(xiàn)為兩方面:一是病原菌有突破宿主皮膚、黏膜生理屏障等免疫防御機制，進入機體定居，繁殖和擴散的能力，稱為侵襲力(invasiveness);二是毒素，即病原菌含有損害宿主組織、器官并引起生理功能紊亂的大分子成分。病原菌毒力的物質(zhì)基礎(chǔ)是侵襲力和毒素，統(tǒng)稱為毒力因子(toxic factor)，亦稱病原菌的毒力物質(zhì)。

(一)侵襲力

侵襲力包括莢膜、黏附素和侵襲性物質(zhì)等，主要涉及菌體的表面結(jié)構(gòu)和釋放的胞外蛋白和酶類。

1．莢膜和微莢膜　莢膜具有抗吞噬和阻止殺菌物質(zhì)的作用，使病原菌得以在宿主體內(nèi)大量繁殖。例如有莢膜的肺炎鏈球菌、炭疽桿菌不易被吞噬細胞吞噬殺滅。有些細菌表面有類似莢膜的物質(zhì)，如A群鏈球菌的M蛋白、傷寒沙門菌的Vi抗原及大腸埃希菌的K抗原，這些物質(zhì)位于細胞壁外層稱微莢膜，除具有抗吞噬作用，還有抵抗抗菌抗體和補體的作用。這類細菌表面結(jié)構(gòu)的功能主要是抵抗和突破宿主防御機能，使細菌迅速繁殖。

2．黏附素　細菌表面存在的一些特殊結(jié)構(gòu)和相關(guān)蛋白質(zhì)，具有使細菌黏附到宿主靶細胞的作用，稱為黏附素(adhesin)。黏附是病原菌接觸和感染細胞的第一步，與致病性密切相關(guān)。黏附素有兩類，即菌毛(pili，fimbriae)和非菌毛黏附物質(zhì)(fimbrial adhesin)。①菌毛:菌毛主要存在于革蘭陰性菌，不同的細菌有不同的菌毛。細菌菌毛通過與宿主表面相應(yīng)受體相互作用使細菌吸附于細胞表面而定居，故有些菌毛又稱定居因子(colonization factor)。菌毛的黏附作用具有選擇性，這與宿主細胞表面的特殊受體有關(guān)。②非菌毛黏附物質(zhì):見于革蘭陽性菌，如A群鏈球菌的膜磷壁酸(LTA)等，它們也與宿主細胞膜上相應(yīng)受體結(jié)合使細菌黏附于細胞。黏附作用與病原菌致病性密切相關(guān)，它具有抵抗黏液沖刷、細胞纖毛運動和腸蠕動等清除作用，有利于病原菌定居?？固禺愋跃贵w對病原菌感染有預(yù)防作用，如腸產(chǎn)毒型大腸埃希菌的菌毛疫苗已用于獸醫(yī)界，用以預(yù)防動物腹瀉。

黏附生長結(jié)構(gòu)物質(zhì)的致病機制有:①借助黏附激活被黏附細胞的信號傳導系統(tǒng)，使其不同程度釋放不同種類的細胞因子，導致炎性反應(yīng)性損傷;②某些黏附因子與受體作用，激活細胞凋亡控制系統(tǒng)，引起細胞凋亡(apoptosis)。炎癥損傷和細胞凋亡有利于細菌生長、繁殖和擴散。

3．侵襲性物質(zhì)　有些病原菌能釋放侵襲性胞外酶類，這些酶一般不具有毒性，但可協(xié)助病原菌抗吞噬和向全身擴散。如致病性葡萄球菌產(chǎn)生的血漿凝固酶的抗吞噬作用，A群鏈球菌的透明質(zhì)酸酶、鏈激酶利于細菌在組織中擴散。有些細菌還能產(chǎn)生協(xié)助細菌定植、繁殖和擴散的蛋白質(zhì)。如腸侵襲型大腸埃希菌質(zhì)?；蚓幋a的侵襲素(invasin)，促使該菌入侵上皮細胞。福氏志賀菌某些基因編碼一些侵襲蛋白，促使該菌向鄰近組織擴散。

(二)毒素(toxin)

細菌毒素是細菌在黏附、定居及生長繁殖過程中合成并釋放的多種對宿主細胞結(jié)構(gòu)和功能有損害作用的毒性物質(zhì)。依據(jù)毒素產(chǎn)生的來源、性質(zhì)和作用的不同，可分為外毒素(exotoxin)和內(nèi)毒素(endotoxin)兩種。

(1)外毒素　源于革蘭陽性菌及少部分革蘭陰性菌，是在細菌生長繁殖過程中，產(chǎn)生并分泌到菌體的毒性蛋白質(zhì)，其毒性極強且具有特異性，但易被酸、熱力及消化酶滅活。外毒素經(jīng)0．4%甲醛處理，可脫毒為類毒素，用于人工自動免疫預(yù)防接種，如白喉類毒素、破傷風類毒素等。根據(jù)外毒素對細胞的親嗜性和作用機制，可將其分為細胞毒、神經(jīng)毒和腸毒素類，有些細菌可產(chǎn)生多種外毒素(表16－1)。

1)細胞毒(cytotoxin)的毒性作用　可使細胞代謝發(fā)生障礙，或直接對特異敏感的細胞損傷作用，而使機體細胞溶解或壞死。能產(chǎn)生細胞毒外毒素的主要細菌有白喉棒狀桿菌、百日咳嗜血桿菌、葡萄球菌、化膿性鏈球菌、銅綠假單胞菌和鼠疫桿菌等。例如，白喉桿菌產(chǎn)生的白喉毒素對心肌細胞、腎上腺及末梢神經(jīng)細胞具有親嗜性，它可抑制細胞的蛋白質(zhì)合成而導致細胞變性壞死，從而引起心肌炎、腎上腺出血和周圍神經(jīng)麻痹等病癥。

2)神經(jīng)毒(neurotoxin)選擇作用于中樞神經(jīng)細胞或末梢神經(jīng)纖維，使其功能紊亂而致病。能產(chǎn)生神經(jīng)毒外毒素的細菌，主要有肉毒梭菌、破傷風梭菌等。例如，破傷風痙攣毒素高度親嗜腦干細胞和脊髓前角運動神經(jīng)細胞，通過阻斷釋放抑制性遞質(zhì)，引起全身肌肉痙攣性強直;而肉毒毒素作用于腦神經(jīng)核、周圍神經(jīng)肌肉接頭及自主神經(jīng)末梢，抑制釋放神經(jīng)介質(zhì)乙酰膽堿，從而阻斷神經(jīng)沖動的傳導，而導致肌肉弛緩性麻痹。

3)腸毒素(enterotoxin)是一類作用于腸道黏膜的細菌毒素。產(chǎn)生腸毒素的細菌主要有霍亂弧菌，腸桿菌科中的志賀氏菌屬、大腸埃希氏菌屬及沙門菌屬中的某些菌種、副溶血性弧菌、蠟樣芽胞桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、空腸彎曲菌、小腸結(jié)腸炎耶爾森菌及艱難梭菌等。有些腸毒素可激活黏膜上皮細胞的腺苷酸環(huán)化酶(adenylate cyclase，AC)，在該酶的催化下，細胞內(nèi)的三磷酸腺苷(adenosine 5'－triphosphate，ATP)轉(zhuǎn)化為環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosinemonophosphate，cAMP)，cAMP的聚集會刺激隱窩細胞氯離子的分泌，并抑制絨毛細胞對氯離子和鈉離子的正常吸收。由于腸黏膜分泌增加，而回收減少，使腸腔內(nèi)腸液聚集而造成腹瀉，如霍亂腸毒素(CT)、不耐熱腸毒素(LT)等，均屬于此種致腹瀉機制。有的腸毒素，如耐熱腸毒素(ST)，能激活鳥苷酸環(huán)化酶(guanine cyclase，GC)，使細胞內(nèi)的環(huán)磷酸鳥苷(cyclic guanosinemonophosphate，cGMP)增高，繼而改變細胞膜的功能，造成腸液潴留和腹瀉。有的腸毒素的致病機制尚待研究。

(2)內(nèi)毒素　為革蘭陰性菌細胞壁的脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)，包括脂質(zhì)A (lipid A)、核心多糖(core polysaccharide)和特異性多糖(specific polysaccharide)三部分，其中脂質(zhì)A為主要毒性成分，無種屬特異性;特異性多糖成分位于細胞壁最外層，具有種特異性;核心多糖位于兩者之間，具有屬特異性，但不同屬的細菌間可存在交叉性抗原。內(nèi)毒素為革蘭陰性菌菌體裂解后釋放出的毒素。某些革蘭陰性菌，如A群痢疾志賀菌、致病性大腸埃希菌和有些沙門菌種等，尚可分泌腸毒素等外毒素。內(nèi)毒素對外界環(huán)境的抵抗力強，耐熱，160℃2～4 h才被破壞，經(jīng)強酸、強堿處理或加入強氧化劑，經(jīng)100℃、30 min才被滅活。內(nèi)毒素免疫原性弱，但毒性不強，不能經(jīng)甲醛脫毒為類毒素，且對組織細胞選擇性不強，所以可引起相似的病理損傷和臨床癥狀體征，如發(fā)熱、白細胞反應(yīng)、感染性休克和DIC等(表16－2)。

表16－1　外毒素的種類和作用

1)致熱反應(yīng)(pyrogenicity)　極微量內(nèi)毒素(1～5 ng/kg體重)便可引起人體發(fā)熱反應(yīng)。它通過刺激巨噬細胞釋放白細胞介素－1(IL－1)、TNF－α及IL－6等內(nèi)源性致熱原(endogen)，內(nèi)毒素性休克細胞因子，它們作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞引起發(fā)熱反應(yīng)。

2)白細胞反應(yīng)(leukocytoreaction)　革蘭陰性菌菌血癥在早期引起血循環(huán)末梢血液中白細胞數(shù)減少(leucopenia)，這與內(nèi)毒素促使大量白細胞黏附毛細血管壁有關(guān);在后期則末梢血中白細胞數(shù)增多，這與內(nèi)毒素刺激骨髓造血功能，使白細胞釋放量增多有關(guān)。

3)內(nèi)毒素血癥(endotoxemia)與內(nèi)毒素性休克(endotoxin shock)　暴發(fā)型流行性腦脊髓膜炎、中毒性菌痢、重癥傷寒和革蘭陰性菌敗血癥等，或輸入液體被內(nèi)毒素污染時，使細菌內(nèi)毒素大量進入循環(huán)血流，引起機體內(nèi)毒素血癥，嚴重時可致內(nèi)毒素性休克，主要表現(xiàn)為末梢血液微循環(huán)衰竭、組織器官供血不足、缺氧性酸中毒、血壓降低甚至休克。其作用機制包括:①內(nèi)毒素即LPS促使腎上腺素分泌增多，引起組織器官小動靜脈血管痙攣，血液灌注不足;②內(nèi)毒素促進內(nèi)源性血管活性介質(zhì)(如組胺、5－羥色胺、前列腺素和激肽等)的釋放，引起毛細血管擴張、微循環(huán)障礙和循環(huán)血量減少。

4)彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation，DIC)　為內(nèi)毒素性休克進一步發(fā)展而成的并發(fā)癥，表現(xiàn)為血流緩慢、酸血癥和血管內(nèi)凝血及出血。引起DIC的機制主要是內(nèi)毒素刺激單核/巨噬細胞、血管內(nèi)皮細胞等產(chǎn)生過量的IL－1、IL－6、TNF－α及趨化因子等，使過度活化凝血系統(tǒng)，其結(jié)局包括:①導致血液微循環(huán)障礙，血壓降低和血流緩慢，進而使小血管內(nèi)血細胞聚集阻塞血管;②由于組織器官灌注不足、缺血和缺氧，引起酸血癥和血管壁張力降低，呈現(xiàn)麻痹性擴張;③激活凝血因子，使纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白并沉積于小血管內(nèi)，引起廣泛的DIC;④進而由于凝血因子和血小板因過度凝血而大量消耗，加之內(nèi)毒素能使纖溶酶原活化為纖溶酶，使已凝固的纖維蛋白溶解，引起皮膚黏膜出血斑及內(nèi)臟廣泛出血，患者多死于內(nèi)臟出血、壞死與衰竭。所謂Shwartzman現(xiàn)象是通過經(jīng)家兔注射內(nèi)毒素的實驗，得出與人的全身性DIC相類似的現(xiàn)象。細菌對機體的侵襲力和其產(chǎn)生的外毒素和(或)內(nèi)毒素，共同構(gòu)成胞外菌的毒力。

胞內(nèi)菌(包括立克次體、衣原體及兼性胞內(nèi)菌)與上述胞外菌的致病機制不同。胞內(nèi)菌需在宿主細胞內(nèi)寄生和生長繁殖，其致病性特征有:①胞內(nèi)菌自身特有的侵襲因子能與敏感的宿主細胞表面受體結(jié)合，使胞內(nèi)菌侵入細胞內(nèi);②胞內(nèi)菌毒性弱，可與所寄生細胞長期共存，可引起宿主免疫應(yīng)答，造成組織的免疫病理損傷，而不是細菌毒素的直接損傷作用;③胞內(nèi)菌感染呈慢性疾病過程，其潛伏期也較長;④胞內(nèi)菌感染常引起遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)，即病理性細胞免疫應(yīng)答，這與機體對胞內(nèi)菌的抗感染免疫是以T細胞免疫為主有關(guān);⑤胞內(nèi)菌所致的病理損傷多為組織肉芽腫，病損較局限，當肉芽腫破潰后，才能將胞內(nèi)菌播散至遠處組織并形成新的肉芽腫病灶。

表16－2　外毒素與內(nèi)毒素的主要區(qū)別

二、細菌侵入的數(shù)量

病原菌除了必須有一定毒力物質(zhì)外，還需有足夠數(shù)量，才能導致感染的發(fā)生。侵入宿主菌量的多少，取決于致病菌毒力強弱和宿主免疫力的高低兩方面因素。細菌毒力愈強，引起感染所需菌量愈小;反之則菌量需大。例如，毒力強大的鼠疫耶爾森菌，在無特異性免疫力的機體中，有數(shù)個菌侵入就可發(fā)生感染;而毒力弱的某些引起食物中毒的沙門菌，多需攝入數(shù)億個細菌才引起急性胃腸炎。

三、細菌侵入的部位

具有一定毒力物質(zhì)和足夠數(shù)量的致病菌，必須侵入易感機體的適宜部位才能引起感染。如破傷風梭菌的芽胞進入深部創(chuàng)傷，在厭氧環(huán)境才能發(fā)芽;腦膜炎奈瑟菌經(jīng)呼吸道吸入;傷寒沙門菌必須經(jīng)口進入等。也有一些致病菌的適宜入侵部位不止一種，例如，結(jié)核分枝桿菌經(jīng)呼吸道、消化道、皮膚創(chuàng)傷等部位都可以造成感染。不同致病菌有其不同的特定侵入部位，這與致病菌需要特定的生長繁殖微環(huán)境有關(guān)。

第二節(jié)　機體抗細菌感染的免疫性

病原菌侵入機體能否引起疾病，除與細菌的毒力、入侵數(shù)量和門戶等有關(guān)外，還取決于機體的抗細菌感染的免疫性。所謂抗細菌感染的免疫性是指機體抵抗病原菌感染的防御功能，亦即機體抵御、消除病原菌及其有害產(chǎn)物，以保持或恢復機體正常生理平衡的一系列保護性功能。機體的抗感染免疫包括非特異性免疫與特異性免疫兩大部分，兩者都是在生物長期進化發(fā)育過程中逐漸發(fā)展形成的，在抗感染過程中兩者相互協(xié)調(diào)、相互促進，共同發(fā)揮作用。

一、非特異性免疫

非特異性免疫(nonspecific immunity)，是機體在長期種系發(fā)育與進化過程中逐漸建立起來的天然防御功能，也稱為先天性免疫(congenital immunity)。其作用具有下列特點:①先天性，生來就有，受遺傳基因控制，并能傳給后代，在同一生物種系中，個體差異不明顯，但生物種系不同，非特異性免疫即有差別;②非特異性，其作用不是針對某種微生物，而是對許多微生物都有防御能力，沒有特定的作用對象;③相對穩(wěn)定，對微生物的防御能力相對穩(wěn)定，不因抗原刺激而增強。非特異性免疫與人體組織結(jié)構(gòu)和生理功能密切相關(guān)，主要由以下3個方面因素組成。

(一)屏障結(jié)構(gòu)

人體的屏障結(jié)構(gòu)有體表屏障和內(nèi)部屏障，其中主要包括皮膚和黏膜屏障、血腦屏障和胎盤屏障等。

1．皮膚與黏膜　人體體表被覆有完整的皮膚，與外界相通的腔道則被覆有完整的黏膜。健康完整的皮膚和黏膜是阻止微生物向體內(nèi)入侵的第一道防線，其作用主要有以下3個方面。

(1)機械阻擋與排除作用　皮膚由多層扁平細胞組成，能阻擋病原菌的穿透，黏膜只有單層柱狀細胞，其機械防御作用不如皮膚，但可通過呼吸道黏膜的纖毛運動、消化道的腸蠕動等將病菌驅(qū)之于體外。

(2)分泌殺菌物質(zhì)　如汗腺分泌乳酸、皮脂腺分泌脂肪酸、胃液中的胃酸、腸液中的蛋白酶以及唾液、乳汁、淚液等外分泌液中的溶菌酶等，都有一定的殺菌和抑菌作用。

(3)正常菌群的拮抗作用　寄居在人體皮膚上、口腔、腸道和陰道中的正常菌群，對某些病原菌有拮抗作用。例如，口腔中的唾液鏈球菌能產(chǎn)生過氧化氫，殺死腦膜炎球菌和白喉桿菌。腸道中的大腸桿菌產(chǎn)生大腸菌素和酸性產(chǎn)物，能抑制志賀菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌等。

2．血－腦屏障　血－腦屏障主要由軟腦膜、腦毛細血管壁和包在血管壁外的由星狀膠質(zhì)細胞形成的膠質(zhì)膜所構(gòu)成。這些組織結(jié)構(gòu)致密，病原菌及其他大分子物質(zhì)通常不易通過，故能保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)。血腦屏障隨個體發(fā)育而逐漸成熟，嬰幼兒和兒童由于血腦屏障發(fā)育尚未完善，容易發(fā)生腦部感染。

3．胎盤屏障　由母體子宮內(nèi)膜的基蛻膜和胎兒絨毛膜共同構(gòu)成。此屏障不妨礙母胎之間營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物等的交換，但能防止母體內(nèi)病原微生物的穿過，從而保護胎兒免受感染。但在妊娠的頭3個月內(nèi)，此屏障尚不完善，故母體在妊娠早期受風疹病毒、巨細胞病毒等感染或用藥不當容易導致胎兒畸形、流產(chǎn)或死胎。因此在妊娠早期，應(yīng)盡量防止感染并注意用藥。

(二)吞噬細胞

機體內(nèi)具有吞噬功能的細胞統(tǒng)稱為吞噬細胞，主要包括血液中的中性粒細胞、單核細胞和多種組織中的巨噬細胞。當病原菌突破體表屏障后，可向機體內(nèi)部入侵、擴散，此時，分散于機體各部的吞噬細胞，開始發(fā)揮對入侵病原菌的吞噬和消化功能，構(gòu)成機體抵抗感染的第二道天然防線。吞噬細胞在體內(nèi)的吞噬過程，包括以下幾個連續(xù)步驟。

1．吞噬細胞與病原菌的接觸　吞噬細胞普遍存在于人體各組織及血液，當病原菌侵入機體后，就會與吞噬細胞隨機相遇而接觸，也可通過趨化因子的吸引使吞噬細胞定向運動，到達病原菌所在部位而發(fā)生接觸。趨化因子包括某些細菌的多糖物質(zhì)，補體活化產(chǎn)物(C3a、C5a、C567)，以及組織、細胞損傷時釋放的一些酶類物質(zhì)等。另外，傷寒桿菌、綠膿桿菌等革蘭陰性菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素，以及破傷風桿菌的外毒素等，可以麻痹吞噬細胞，阻止吞噬細胞向感染部位移動，此為陰性趨化作用。

2．吞入病原菌　吞噬細胞與細菌接觸后，伸出偽足并在其遠端合攏，將細菌包圍其中，形成吞噬小體。吞噬細胞對病原菌的吞噬能力，可因抗體和補體的調(diào)理作用及免疫黏附作用而增強。

3．殺死、破壞病原菌　吞噬小體形成后，與細胞內(nèi)溶酶體融合形成吞噬溶酶體，先由溶酶體內(nèi)的溶菌酶、吞噬細胞殺菌素、髓過氧化物酶、堿性磷酸酶等將細菌殺死，再由蛋白酶、多糖酶、酯酶、核酸酶等將細菌分解，最后將不能消化的殘渣排出細胞外(圖16－1)。

病原菌被吞噬細胞吞噬后，其后果隨病原菌種類、毒力以及人體免疫力不同而異。一般有兩種結(jié)果:①完全吞噬，大多數(shù)病原菌被吞噬后，5～10 min內(nèi)被殺死，30～60 min內(nèi)被消化，如化膿性球菌等;②不完全吞噬，某些胞內(nèi)寄生菌，如結(jié)核桿菌、麻風桿菌、傷寒桿菌、布氏桿菌等，在無特異性免疫力的機體中，雖可被吞噬，但不能被殺滅，甚至細菌可在吞噬細胞中繁殖，并隨吞噬細胞的游走而擴散。此時的吞噬細胞還可成為細菌的保護體，使藥物和血清中的抗菌物質(zhì)不能對胞內(nèi)寄生菌發(fā)揮殺傷作用。

(三)組織和體液中的抗菌物質(zhì)

在正常人體的組織和體液中存在有多種抗菌物質(zhì)，包括補體、溶菌酶、乙型溶素、吞噬細胞殺菌素等，這些物質(zhì)對不同細菌可分別表現(xiàn)出抑菌、殺菌或溶菌等作用。但這些物質(zhì)的直接作用不大，常是配合其他殺菌因素發(fā)揮作用。較重要的有以下幾種。

圖16－1　吞噬細胞吞噬殺菌過程

1．補體(complement)補體是存在于正常人血清中的一組具有酶活性的球蛋白。當補體各成分被激活后，可呈現(xiàn)出多種生物學活性。首先補體的活化可直接導致細菌裂解和其他多種有關(guān)細胞溶解;其次，補體能通過趨化作用、調(diào)理作用、免疫黏附作用等擴大吞噬細胞的吞噬功能;補體也能通過促炎癥作用擴大機體抗感染的作用。尤其是補體旁路途徑的活化可在特異性抗體形成之前，即發(fā)揮防御作用，因此是一種重要的抗某些病原菌感染的防御機制。

2．溶菌酶(lysozyme)主要來源于吞噬細胞，并廣泛分布于血清、唾液、淚液、汗液、乳汁、呼吸道及消化道等外分泌液中?；瘜W成分為一種低相對分子質(zhì)量的不耐熱堿性蛋白。能作用于革蘭陽性菌的細胞壁肽聚糖，破壞N－乙酰葡萄糖胺與N－乙酰胞壁酸的聯(lián)結(jié)，使細胞壁受損導致細菌裂解。因革蘭陰性菌肽聚糖外尚有脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖三層包圍，因此單獨溶菌酶對革蘭陰性菌無作用，但若同時存在有相應(yīng)抗體和補體，則溶菌酶也可破壞革蘭陰性菌。

3．乙型溶素(β－lysin)為正常血清中一種耐熱的堿性多肽。當血液凝固時，乙型溶素自血小板中釋出，故其含量在血清中遠高于血漿。乙型溶素作用于革蘭陽性菌的細胞膜，產(chǎn)生非酶性破壞效應(yīng)，使細菌溶解。但其溶菌作用不如溶菌酶徹底，對革蘭陰性菌也無作用。

二、特異性免疫

特異性免疫(specific immunity)是個體出生后，在生活過程中與病原體及其毒性代謝產(chǎn)物等抗原物質(zhì)接觸后產(chǎn)生的免疫，又稱為獲得性免疫(acquired immunity)。其特點如下。①獲得性:特異性免疫不是生來就有，而是需與抗原接觸才能誘生出來或被動輸入免疫效應(yīng)物質(zhì)后才獲得的免疫力，因個體接觸過的抗原類型不同，因此有顯著個體差異。②特異性:機體接受某一病原菌刺激所產(chǎn)生的免疫力，只能對該病原菌起作用，而不能對其他無關(guān)的細菌起作用。③記憶性:特異性免疫效應(yīng)比非特異性免疫強，并在再次接觸相同抗原刺激時，能更快、更強地發(fā)揮免疫效應(yīng)。特異性免疫根據(jù)獲得方式分為自動免疫(包括自然自動免疫和人工自動免疫)和被動免疫(包括自然被動免疫和人工被動免疫)。根據(jù)發(fā)生機制分為體液免疫和細胞免疫，在具體的感染之中，以何種免疫為主，因微生物不同而異?？贵w難于進入細胞內(nèi)對胞內(nèi)寄生菌發(fā)揮作用，因此體液免疫主要對細胞外生長的細菌及其毒素起作用。對細胞內(nèi)寄生的細菌則主要靠細胞免疫發(fā)揮作用。

(一)體液免疫

體液免疫是指由抗體起主要作用的免疫應(yīng)答。當體內(nèi)B細胞受某種細菌或其毒性產(chǎn)物刺激后，可分化增殖為漿細胞，因免疫原性物質(zhì)和進入途徑等不同，漿細胞可合成IgG、IgA、IgM、IgD和IgE 5類免疫球蛋白，其中有抗細菌感染作用的抗體主要是IgG、IgM 和sIgA。

1．IgG抗體　IgG抗體在血清中含量最高，并易通過毛細血管壁彌散到組織間隙，因此身體任何組織中均有IgG分布。IgG是體內(nèi)最主要的抗菌抗體和抗外毒素抗體。其作用具體表現(xiàn)為與細菌表面相應(yīng)抗原特異性結(jié)合，抑制細菌繁殖;又能激活補體導致細菌溶解，通過Fc段與吞噬細胞膜上Fc受體結(jié)合而發(fā)揮調(diào)理作用，從而促進吞噬細胞對病原菌的吞噬;能中和外毒素的毒性作用; IgG也是唯一能通過胎盤的抗體，在新生兒的抗菌免疫中起重要作用。

2．IgM抗體　IgM是機體接受抗原刺激后最早產(chǎn)生的抗體，在細菌感染的早期發(fā)揮重要作用。IgM存在于血液中，由于它是五聚體、相對分子質(zhì)量大，不能通過胎盤，也不能穿過血管壁到達組織，是血液中重要的抗菌抗體。IgM的調(diào)理作用比IgG大100～1 000倍，結(jié)合補體的能力也強得多，是一種高效能的抗菌抗體。若IgM缺乏，易患嚴重的革蘭陰性菌敗血癥。

3．sIgA抗體　sIgA由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的黏膜固有層漿細胞產(chǎn)生，存在于外分泌液中，在黏膜表面起抗菌、抗毒素、抗細菌黏附等作用，是機體局部黏膜抗感染的重要因素。若sIgA缺乏，易發(fā)生呼吸道或消化道感染。

(二)細胞免疫

T細胞與病原菌接觸后分化增殖為致敏T細胞，并產(chǎn)生一系列淋巴因子。細胞免疫是指由致敏T細胞(包括Tc和Th1)和淋巴因子發(fā)揮的免疫應(yīng)答。但在抗細菌感染的細胞免疫方面，目前尚未證實Tc有直接殺傷作用，而主要是由Th1釋放淋巴因子，增強巨噬細胞的功能，從而發(fā)揮細胞免疫效應(yīng)。

細胞免疫主要在傷寒桿菌、結(jié)核桿菌、軍團菌、布氏桿菌等胞內(nèi)寄生菌感染方面發(fā)揮免疫效應(yīng)。前已述及，胞內(nèi)寄生菌侵入尚無特異性免疫力的機體中，易形成不完全吞噬，即病原菌不能被吞噬細胞殺死，反而在細胞內(nèi)繁殖并擴散。胞內(nèi)菌感染毒力低，利于病菌和宿主細胞長期共存，呈慢性過程，否則，宿主細胞快速死亡就使胞內(nèi)菌失去賴以生存的微環(huán)境。由于胞內(nèi)菌毒力低，其感染的潛伏期較長，病程緩慢，因而持續(xù)的刺激形成了胞內(nèi)菌常有的肉芽腫病變特征。肉芽腫既有阻擋病菌擴散的作用，亦對宿主局部造成一定的病理損傷。機體的T細胞與病原菌接觸后，就逐漸增殖分化為致敏T細胞，當再次受到相同細菌抗原的刺激，Th1則釋放淋巴因子。其中巨噬細胞趨化因子能吸引游走的巨噬細胞進入病菌侵犯部位;巨噬細胞移動抑制因子能使巨噬細胞定位于病灶中;巨噬細胞激活因子則能增強巨噬細胞的吞噬和殺滅功能。在這些淋巴因子協(xié)同作用下，巨噬細胞對病原菌的吞噬和殺滅能力明顯增強。此種吞噬功能的加強，不僅對原來的細菌，而且對其他胞內(nèi)寄生菌也表現(xiàn)出同樣的增強作用。

細胞免疫功能缺陷者，易患胞內(nèi)寄生菌感染、病毒性感染或全身真菌感染。

第三節(jié)　傳染的發(fā)生、發(fā)展與結(jié)局

傳染又稱之為感染(infection)，是細菌侵入機體后與宿主防御功能相互作用的過程。傳染的發(fā)生、發(fā)展與結(jié)局取決于細菌的致病性和機體抗細菌感染的免疫性。

一、傳染的來源

傳染來源于宿主體外的稱為外源性感染(exogenous infection)，如來自患者、帶菌者或患病、帶菌的動物;傳染來自宿主自身的體內(nèi)或體表，則稱為內(nèi)源性感染(endogenous infection)。

(一)外源性感染

1．患者　患者在疾病的潛伏期一直到病后一段恢復期內(nèi)，都有可能通過一定方式向體外排菌，從而將病原體傳播給周圍他人。若能對患者及早做出診斷并采取治療措施，是控制和消滅傳染源的一項根本措施。

2．帶菌者　帶菌者是最危險的傳染源，因為他們雖攜帶病原菌而沒有臨床癥狀，易被忽視;他們不斷將病原菌排出體外，污染環(huán)境，危害極大。例如，腦膜炎球菌、白喉桿菌等可有健康帶菌者，傷寒桿菌、痢疾桿菌等可有恢復期帶菌者。

3．患病或帶菌動物　有些病原菌只引起人類疾病，如傷寒桿菌、霍亂弧菌、腦膜炎球菌、淋球菌等，故只有患者或帶菌者是傳染源。但有些細菌則引起人畜共患病，如沙門菌、結(jié)核桿菌、耶爾森菌、炭疽桿菌等，其傳染源可以是人，也可以是動物，即患病或帶菌動物的病原菌也可傳給人。在一些特定的地理環(huán)境中(如原始森林、大沙漠和沼澤地等)，一些人畜共患病的病原體存在于某些野生動物(如鼠類)體內(nèi)，并通常以節(jié)肢運動(如鼠蚤、恙螨等)為傳播媒介，在野生動物之間引起疾病流行，這些地區(qū)則形成了自然疫源地。隨著經(jīng)濟開發(fā)，人類進入自然疫源地的機會增加，人畜共患病的發(fā)病率也會隨之上升。

4．醫(yī)院內(nèi)感染　醫(yī)院內(nèi)感染也稱醫(yī)源性感染，是指住院患者和醫(yī)院內(nèi)工作人員在醫(yī)院內(nèi)受到感染并出現(xiàn)癥狀者。醫(yī)院內(nèi)感染多為外源性交叉感染，是由患者與患者、患者與工作人員之間的相互直接傳染，以及通過污染物品與人體間的間接感染。這種感染往往由于醫(yī)院管理制度不嚴格、消毒滅菌不嚴格、空氣環(huán)境不清潔等原因引起。

(二)內(nèi)源性感染

引起內(nèi)源性感染的細菌在發(fā)生感染前已經(jīng)存在于宿主體內(nèi)，其中多數(shù)為正常菌群中的條件致病菌，少數(shù)是以隱伏狀態(tài)留居體內(nèi)的病原菌(如結(jié)核桿菌)。正常情況下并不引起疾病，當機體大量使用廣譜抗生素導致菌群失調(diào)時，或長期應(yīng)用免疫抑制劑等藥物使機體免疫功能降低時，這些細菌將迅速繁殖發(fā)生疾病。

二、傳染的途徑

前已述及各種病原菌侵入機體時，均有其特定的入侵門戶，根據(jù)病原菌的入侵門戶不同可將傳染的途徑分為以下幾種。

1．呼吸道傳播　患者或帶菌者通過咳嗽、噴嚏、大聲談笑等，將帶有病原菌的分泌物或飛沫排出，散布到空氣中，被他人經(jīng)呼吸道吸入而感染，如流腦、百日咳、白喉、結(jié)核等。

2．消化道傳播　患者或帶菌者的糞便等排泄物污染食物、水源或手指，經(jīng)口進入他人消化道而引起感染，如菌痢、傷寒、霍亂、食物中毒等。

3．接觸傳播　病原菌通過人與人或人與動物的直接接觸或通過用具等間接接觸而感染，如淋病、麻風病、布氏菌病等。

4．節(jié)肢動物媒介傳播　有的病原菌以吸血節(jié)肢動物為媒介，當帶有病原菌的節(jié)肢動物叮咬人時，將病原菌注入人體引起疾病，如鼠間鼠疫可由鼠蚤傳染給人。

5．創(chuàng)傷感染　細菌經(jīng)皮膚黏膜的細小裂隙或創(chuàng)傷破損進入人體而引起感染，如破傷風、氣性壞疽、癤等皮膚化膿性炎癥。

三、傳染的類型

病原菌的致病性(包括毒力、侵入數(shù)量及門戶)和宿主的抗菌免疫能力(包括非特異性免疫、特異性免疫)是決定傳染發(fā)生、發(fā)展和結(jié)局的兩個關(guān)鍵因素。根據(jù)雙方力量較量的結(jié)果，可出現(xiàn)隱性感染、顯性感染和帶菌狀態(tài)三種傳染類型。這三種類型并非絕對，隨著雙方力量的消長，可以出現(xiàn)移行、轉(zhuǎn)化和交替的動態(tài)變化。

(一)隱性感染

當機體抗感染免疫力強，侵入的病原菌毒力較弱或數(shù)量不多時，侵入的細菌只在體內(nèi)短時間地生長繁殖，對機體的損害輕微，不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)不明顯的臨床癥狀，稱之為隱性感染(inapparent infection)，或稱亞臨床感染。在一次傳染病流行中，隱性感染者一般占人群的90%或更多。有些隱性感染者可向體外排出病菌而成為帶菌者。機體通過隱性感染也可獲得特異性免疫，可防止同種細菌的再次感染。

(二)顯性感染

當機體抗感染免疫力較弱，侵入的病原菌毒力較強、數(shù)量較多時，侵入的細菌在體內(nèi)生長繁殖，以致機體的組織細胞受到較嚴重損害，生理功能也發(fā)生障礙，并出現(xiàn)一系列臨床癥狀，稱之為顯性感染(apparent infection)，即傳染病。臨床上按病情緩急不同，可分為急性和慢性。①急性感染:發(fā)病急、病程較短，只有數(shù)日至數(shù)周，如流腦、菌痢、霍亂等。②慢性感染:發(fā)病慢、病程長，數(shù)月或數(shù)年，如結(jié)核、麻風等。若根據(jù)感染部位與性質(zhì)的不同，顯性感染又可分為局部感染和全身感染。

1．局部感染　病原菌僅局限于機體某一部位，引起局部病變，如癤、癰等。

2．全身感染　病原菌及其毒性代謝產(chǎn)物向全身播散，引起全身癥狀，臨床上常有下列幾種情況。

(1)菌血癥(bacteremia)病原菌由局部侵入血流，但未在血液中生長繁殖，只是短暫地經(jīng)血到體內(nèi)有關(guān)部位，再進行繁殖而致病，如傷寒病早期的菌血癥期。

(2)毒血癥(toxemia)病原菌只在局部繁殖而不侵入血液，只有其產(chǎn)生的毒素進入血流，引起獨特的臨床中毒癥狀，如白喉、破傷風等。

(3)敗血癥(septicemia)病原菌侵入血流，并在其中大量生長繁殖，產(chǎn)生毒性代謝產(chǎn)物，引起嚴重的全身中毒癥狀，如高熱，皮膚、黏膜有出血斑點，肝脾腫大等。

(4)膿毒血癥(pyemia)指化膿性細菌侵入血流，在其中大量繁殖產(chǎn)生毒素，在引起敗血癥的同時，化膿性細菌隨血流到達機體其他組織或器官，產(chǎn)生新的化膿性病灶。例如，金黃色葡萄球菌的膿毒血癥，可導致多發(fā)性肝膿腫、皮下膿腫、腎膿腫等。

(5)內(nèi)毒素血癥(endotoxemia)革蘭陰性菌侵入血流，并在其中大量繁殖，崩解后釋放出大量內(nèi)毒素;也可由病灶內(nèi)大量革蘭陰性菌死亡，釋放的內(nèi)毒素入血所致。在嚴重革蘭陰性菌感染時，常發(fā)生內(nèi)毒素血癥。癥狀因血中內(nèi)毒素量的不同而異。輕則只有發(fā)熱，重則可有DIC，休克甚至死亡。例如小兒急性中毒性細菌性痢疾。

上述全身性感染，除菌血癥外臨床表現(xiàn)都很嚴重，危害性極大。

(三)帶菌狀態(tài)

帶菌狀態(tài)指攜帶病原菌的機體及向體外排出病原菌的狀態(tài)，包括短暫帶菌狀態(tài)(潛伏期或一過性隱性感染帶菌狀態(tài))和慢性帶菌狀態(tài)。處于帶菌狀態(tài)的個體，稱為帶菌者(carrier)。慢性帶菌者(chronicarrier)是指隱性感染后或顯性感染的主要癥狀體征已消失，但機體仍持續(xù)或間歇性地向體外排出病原菌達6個月以上者，例如，傷寒慢性帶菌者、白喉慢性帶菌者。

(四)醫(yī)院內(nèi)感染

在眾多的感染類型中，還有一種因特殊環(huán)境造成的感染——醫(yī)院內(nèi)感染(nosocomial infection)。這是一種由住院患者、陪護者或醫(yī)院工作人員在醫(yī)院期間受到的感染并出現(xiàn)臨床癥狀。造成院內(nèi)感染的醫(yī)源性因素有:某些治療措施造成患者免疫功能下降;不合理使用抗生素，導致耐藥菌株增加;某些診斷、治療器械的使用不當，增加機體感染機會;醫(yī)院內(nèi)環(huán)境消毒、衛(wèi)生清理不到位等。目前醫(yī)院內(nèi)感染的發(fā)生率呈不斷上升的趨勢。常見的醫(yī)院內(nèi)感染主要有下呼吸道感染、泌尿生殖道感染、手術(shù)傷口感染及胃腸道感染等。根據(jù)感染的來源不同，可將醫(yī)院內(nèi)感染分為以下幾種:

1．交叉感染　由醫(yī)院內(nèi)患者、工作人員或陪護者相互之間直接或間接傳播引起的感染。

2．內(nèi)源性感染　也稱自身感染，是在治療過程中由患者自身體內(nèi)的正常菌群引起的感染。

3．醫(yī)源性感染　在預(yù)防、診斷及治療過程中，因所用器械消毒不嚴而引起的感染。

(李振江)