正常微生态系及感染.ppt

细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等引起不同程度的病理过程，称为细菌的感染细菌的感染(bacterial infection)或传染传染。能使宿主致病的为致病菌致病菌或病原菌病原菌(pathogenic bacterium,pathogen)，不能造成宿主感染的为非致病菌非致病菌或非病原菌非病原菌(nonpathogenic bacterium,nonpathogen)。有些细菌在正常情况下并不致病，但当在某些条件改变的特殊情况下可以致病，这类菌称为条件致病菌条件致病菌(conditioned pathogen)或机会致机会致病菌病菌(opportunistic pathogen)。致病菌入侵后，在建立感染的同时，能激发宿主免疫系统免疫系统产生一系列免疫应答免疫应答与之对抗。正常微生态系与感染正常微生态系与感染 一、正常菌群一、正常菌群 （一）正常菌群的含义（一）正常菌群的含义 人自出生12h后即可从其体内分离出细菌。在成人凡与外界接触或相通的部位皆有微生物和寄生虫的存在，形成了人体的微生态环境。一个健康成人机体约由1013个细胞组成，而人体体表及胃肠道、呼吸道等与外界相通的腔道黏膜表面栖居的细菌则达1014个，即人体携带的细菌相当于人体细胞的10倍。这些微生物在长期的进化过程中和人形成共生关系。正常菌群正常菌群：自然界中广泛存在着大量的，多种多样的微生物。当人体免疫功能正常时，这些微生物对宿主无害，有些对人还有利，是为正常微生物群，通称正常微生正常微生物群（物群（normal flora of microbe）、）、正常正常菌群菌群(normal flora)。正常菌群大部分是长期居留于人体的又称为常住菌，也有少数微生物是暂时寄居的，称为过路菌。（二）人体各部位的正常菌群分布和微生态系（二）人体各部位的正常菌群分布和微生态系 1、人体各部位的正常菌群分布、人体各部位的正常菌群分布 机体的多数组织器官在正常情况下是无菌的。正常微生物群中的细菌偶尔少量侵入血流和器官组织，可由机体天然防御功能如吞噬作用迅速消灭，若有侵入的细菌未被消灭，则可引起感染。因而在医疗实践中，当手术、注射、穿刺、导尿时，应严格执行无菌操作，以防细菌感染。人体的正常菌群分布见表1 人体各部位的正常菌群均各有特点各有特点，肠道内微生物生长最多的地方是盲肠，其pH一般在5.07.5。耐酸的乳杆菌科分布在胃的没有腺体分泌的区域。在人的肠道内，厌氧菌占总数的 95%以上，厌氧菌大约较需氧菌或兼性厌氧菌多1000倍。表表1 人体各部位常见的正常菌群人体各部位常见的正常菌群 部位部位 细菌种类细菌种类 皮肤 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞 菌、丙酸杆菌等 外耳道 葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌 眼结膜 葡萄球菌、结膜干燥杆菌等 鼻咽腔 葡萄球菌、甲型链球菌、卡他摩拉球菌、流感嗜血杆菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、类杆菌等 口腔 葡萄球菌、甲型链球菌、卡他摩拉球菌、大肠埃希菌、类白喉棒 状杆菌、乳杆菌、消化球菌、消化链球菌、梭菌、类杆菌等 肠道 大肠埃希菌、产气杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、肠球菌、葡萄球菌、产气荚膜梭菌、类杆菌、双歧杆菌、消化球菌、消化链 球菌等 阴道 乳杆菌、大肠埃希菌、类白喉棒状杆菌等 尿道 表皮葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、耻垢分枝杆菌等 2、人体各部位的微生态系 皮肤微生态系皮肤微生态系：在皮肤上主要常住微生物有葡萄球菌（包括表皮葡萄球菌）、丙酸杆菌、类白喉棒状杆菌和铜绿假单胞菌等。皮肤微生态系中优势种群是丙酸杆菌和表皮葡萄球菌，是最重要的常住菌。皮脂腺内寄生的丙酸杆菌丙酸杆菌可将皮脂中三酰甘油分解成游离脂肪酸，对皮肤表面的金黄色葡萄球菌、链球菌和白假丝酵母菌和皮肤癣菌有一定抑制作用。表皮表皮葡萄球菌葡萄球菌能分泌自溶酶，常住菌对此不敏感，但能溶解一些潜在致病菌和过路菌，它对保持常住菌的稳定性，维持微生态平衡起重要作用。皮肤表面微生物群落形成的生物屏障是第一道极其重要的保护屏障，有营养作用及参与皮肤细胞代谢、保持皮肤生理功能和自净作用。口腔微生态系口腔微生态系 人的口腔有一个完整的生态系。它有各种微生物适宜的温人的口腔有一个完整的生态系。它有各种微生物适宜的温度、湿度和营养源，给口腔内各种微生物生长、繁殖和定度、湿度和营养源，给口腔内各种微生物生长、繁殖和定居提供了非常适宜的环境和条件。居提供了非常适宜的环境和条件。口腔链球菌口腔链球菌是颊、硬腭是颊、硬腭黏膜最常见的正常菌群成分，约占该部位可培养菌总数的黏膜最常见的正常菌群成分，约占该部位可培养菌总数的60%。缓症链球菌缓症链球菌又是口腔链球菌的主要菌群。又是口腔链球菌的主要菌群。唾液链唾液链球菌和革兰阳性丝状菌球菌和革兰阳性丝状菌是舌背的优势菌。龈沟优势菌群是是舌背的优势菌。龈沟优势菌群是革兰阳性球菌和杆菌革兰阳性球菌和杆菌，约占可培养菌总数的，约占可培养菌总数的70%。也常。也常从龈沟分离出厌氧韦荣球菌和口腔类杆菌。唾液可培养菌从龈沟分离出厌氧韦荣球菌和口腔类杆菌。唾液可培养菌总数为总数为 6109/ml，唾液链球菌、口腔链球菌唾液链球菌、口腔链球菌是唾液的是唾液的优势菌，约占优势菌，约占50%左右，其中以唾液链球菌和缓症链球左右，其中以唾液链球菌和缓症链球菌最多见。菌最多见。食管与胃微生态系食管与胃微生态系 在人类，尚未发现食管上皮细胞上有原籍菌群。胃液的pH是控制胃中细菌生长的主要因素，胃内的微生物群落大部分是外藉菌。近年发现螺旋体和幽门螺杆菌，因与上皮细胞保持密切的联系，可认为是原藉菌群，但与溃疡病等疾病的关系密切，故不属于正常菌群。肠道微生态系肠道微生态系 肠道是一组庞大的微生态系，不但层次复杂，微生物群生肠道是一组庞大的微生态系，不但层次复杂，微生物群生物量也相当庞大。人体携带的微生物主要在肠道，占人体物量也相当庞大。人体携带的微生物主要在肠道，占人体总微生物量的总微生物量的78.68%，粪便重量的，粪便重量的1/32/5是微生物，是微生物，正常人消化道正常菌群的分布见表正常人消化道正常菌群的分布见表2。小肠中十二指肠、。小肠中十二指肠、空肠和回肠分别具有不同的微生物群落空肠和回肠分别具有不同的微生物群落 表表2 健康人消化道正常菌的分布健康人消化道正常菌的分布 部位 细菌种类 咽、喉 链球菌、乳杆菌、奈瑟菌、其他 胃、十二指肠 乳杆菌、酵母菌空肠、回肠乳杆菌、链球 菌、大肠埃希菌、其他 盲肠、结肠 双歧杆菌、类杆菌、棒状杆菌、大肠埃希 菌、其他 从十二指肠到回肠末端，总菌数和活菌数是逐渐增加的，且95%以上是厌氧菌厌氧菌。大肠中盲肠和结肠的微生态系的微生物群落较相近。粪便有肠道大生态系中最大的微生物群落。粪便重量的40%是微生物，而且90%以上是活活的。肠道正常菌群可分为3类。一是致病性类型，包括葡萄球菌、变形杆菌和假单胞菌等。在生态平衡时，这些细菌数量少，不会致病，是必要组成部分。如果数量超过正常水平则可引起宿主发病。二是共生性类型，包括双歧杆菌、类杆菌、优杆菌和消化球菌等。肠道正常菌群中对宿主有益而无害的菌种主要是专性厌氧菌专性厌氧菌，它们是生理性微生物，数量大，恒定存在。共生性微生物具有合成维生素与蛋白质，促进消化吸收，生物拮抗及免疫等生理作用。三是中间性类型，包括乳杆菌、大肠埃希菌、链球菌和韦荣球菌等。这些细菌能产生毒素，促进老化，有生理作用和致病作用两方面，即具有潜在的有害性 呼吸道微生态系呼吸道微生态系 在鼻腔、咽喉及扁桃体部位经常可分离到类白喉棒状杆菌与葡萄球菌、肺炎链球菌、溶血性链球菌及流感嗜血杆菌等具有致病潜能的细菌，但人的鼻窦是无菌的，气管和支气管在无感染存在时，只有少量的细菌。在健康人的呼吸道，尤其是细小支气管以下的部分及肺内和胸腔中是无菌的。健康人的鼻液中平均存在着葡萄球菌1.6106/ml、厌氧性乳杆菌类 6.3106/ml；而在健康人气管、支气管黏膜上则没有永久的细菌定居。阴道微生态系阴道微生态系 人的阴道是一个完整的微生态系。主要的常住菌有乳杆菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希菌、梭状杆菌、粪链球菌等。主要的过路菌有金黄色葡萄球菌、肠杆菌、丙酸杆菌、消化链球菌、韦荣球菌等。健康妇女阴道排出物中，厌氧菌与需氧菌的比例为5：1，活菌数为102109/ml，菌数可达 8107/ml，其中常住的真菌是白假丝酵母菌；阴道毛滴虫属于过路原虫；常分离出疱疹病毒-2型（HSV-2）和巨细胞病毒；乳杆菌检出率高的个体，白假丝酵母菌、丙酸杆菌、棒状杆菌检出率也高，提示它们之间有共生关系。孕妇阴道菌群中大肠埃希菌、消化链球菌、类杆菌的检出率低，这有利于孕妇和胎儿在妊娠期的卫生。孕妇中乳杆菌、白假丝酵母菌、丙酸杆菌等分离率都高于健康妇女，提示在分解糖原、保持阴道低 pH 环境中，它们起协同作用。乳杆菌与B族链球菌、大肠埃希菌、类杆菌、金黄色葡萄球菌间有拮抗作用，并能产生酸性生存环境和在激活免疫中发挥作用。（三）正常菌群的生理学意义（三）正常菌群的生理学意义 生物拮抗生物拮抗：这种拮抗作用的机制是：这种拮抗作用的机制是：改变改变pH，厌氧菌产生的脂肪酸降低环境，厌氧菌产生的脂肪酸降低环境中的中的pH与氧化还原电势，从而抑制外来菌的生长繁殖；与氧化还原电势，从而抑制外来菌的生长繁殖；占位性保占位性保护作用护作用，大多数正常微生物群的细菌与黏膜上皮细胞接触，形成一层，大多数正常微生物群的细菌与黏膜上皮细胞接触，形成一层生物膜，如果这种生物膜受抗生素或辐射因素的损伤而被破坏，外来生物膜，如果这种生物膜受抗生素或辐射因素的损伤而被破坏，外来的病原菌就容易定植；的病原菌就容易定植；争夺营养争夺营养，正常菌群由于数量大，在营养的，正常菌群由于数量大，在营养的争夺中处于优势；争夺中处于优势；抗生素和细菌素的作用抗生素和细菌素的作用，如大肠埃希菌产生的大，如大肠埃希菌产生的大肠菌素可抑制志贺菌的生长。肠菌素可抑制志贺菌的生长。营养作用营养作用 正常菌群参与人体的物质代谢、营养转化与合成。正常菌群参与人体的物质代谢、营养转化与合成。除参与蛋白质、糖类、脂肪代谢及合成维生素除参与蛋白质、糖类、脂肪代谢及合成维生素（如核黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素（如核黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素K等）外，还参与胆汁代谢、胆固醇代谢及激素转等）外，还参与胆汁代谢、胆固醇代谢及激素转化等过程。化等过程。免疫作用免疫作用 机体的抗感染免疫力与其接受内环境定居的正常菌群机体的抗感染免疫力与其接受内环境定居的正常菌群抗原抗原的刺激的刺激有密切关系。正常菌群作为一种抗原刺激，使宿主有密切关系。正常菌群作为一种抗原刺激，使宿主产生免疫，从而限制了它们本身的危害性。乳杆菌和双歧产生免疫，从而限制了它们本身的危害性。乳杆菌和双歧杆菌对胃肠道黏膜抗感染免疫作用的激活具有重要意义，杆菌对胃肠道黏膜抗感染免疫作用的激活具有重要意义，双歧杆菌的可溶性物质或整个细菌可间接激活双歧杆菌的可溶性物质或整个细菌可间接激活Th2细胞，细胞，产生大量的产生大量的IL-5，活化集合淋巴结生发中心的，活化集合淋巴结生发中心的B细胞，使细胞，使其转化为浆细胞产生其转化为浆细胞产生SIgA，并附着于肠道黏膜上。由于，并附着于肠道黏膜上。由于双歧杆菌含有肠道寄生菌共同抗原，因此双歧杆菌含有肠道寄生菌共同抗原，因此SIgA能与大肠能与大肠埃希菌为代表的肠内细菌反应，阻断了它们对肠道黏膜上埃希菌为代表的肠内细菌反应，阻断了它们对肠道黏膜上皮的吸附和穿透。双歧杆菌还能使单核皮的吸附和穿透。双歧杆菌还能使单核/巨噬细胞活性增巨噬细胞活性增强，并对固有层的强，并对固有层的CD4+T细胞有激活作用。细胞有激活作用。抗衰老作用抗衰老作用 肠道正常菌群中的双歧杆菌有抗衰老作用。此外，肠道正常菌群中的双歧杆菌有抗衰老作用。此外，双歧杆菌和乳杆菌有抑制肿瘤发生的作用，它们双歧杆菌和乳杆菌有抑制肿瘤发生的作用，它们的抑癌作用机制可能与其能降解亚硝酸铵，并能的抑癌作用机制可能与其能降解亚硝酸铵，并能激活巨噬细胞、提高其吞噬能力有