致病机制（精选7篇）
致病机制 篇1
猪链球菌病 (Swine Streptococcosis) 是链球菌属中马链球菌兽疫亚种、马链球菌类马亚种、Lancefield分群中D、E、L群链球菌以及猪链球菌引起猪疫病的总称。猪链球菌病是一种常见的猪传染病, 世界各国均有发生, 危害严重, 也是一直困扰我国养猪业的重要传染病之一。
多年来我国猪链球菌病的病原主要是属于兰氏分群C群的马腺疫链球菌亚种, 而最近几年来研究证明猪链球菌2型引致猪链球菌病呈上升趋势, 该病以急性败血症为主, 来势凶猛, 发病率和死亡率均较高, 给养猪业造成极为严重的经济损失。猪链球菌据其荚膜多糖抗原差异, 至少分为35个血清型。猪链球菌2型又称猪链球菌血清2型或荚膜2型猪链球菌, 分类上属于兰氏分类法的R群。2型不仅可引起猪关节炎、脑膜炎、肺炎、败血症、心内膜炎、流产及脓肿, 而且可感染人并致死, 是一种重要的人畜共患病病原, 因此猪链球菌病2型致病机制研究具有重要意义。
1 猪链球菌2型粘附机制研究
由于存在猪链球菌2型发病机制中细菌进入血流, 然后侵入脑膜和其它组织与单核细胞相关联这一假说, Segura M通过实验评估了猪链球菌2型粘附巨噬细胞的能力。研究利用标准化的ELISA以量化的形式测定细菌和细胞的粘附力。证明粘附力取决于细菌浓度、作用时间, 即使事先用松细胞素处理巨噬细胞也对这种粘附力没有影响。粘附抑制实验证明猪链球菌2型荚膜部分的唾液酸酶与单核细胞识别细菌有关。血液中的补体可增强细菌粘附细胞能力。结果证明, 猪链球菌2型粘附巨噬细胞可以导致细菌扩散引起菌血症或败血症, 同时, 这种粘附作用也与脑膜炎过程中机体的炎症反应相关, 在细菌整个致病过程中发挥重要作用。同样为了研究猪链球菌2型引起脑膜炎的致病机制, Al-Numani D利用ELISA研究了猪链球菌2型调节炎症过程中粘附因子表达的能力。研究发现, 猪链球2型可以上调人的单核细胞THP-1产生细胞间粘附因子 (I-CAM-1, CD54) , CD11a/CD18和CD11c/CD18, 但不改变人的内皮细胞分泌ICAM-1、脉管细胞间粘附因子 (VCAM-1, CD106) 以及E-selectin (CD62E) 的分泌能力。这种上调能力具有时间和细菌浓度依赖性, 而且细胞壁成分与这种调节刺激有很大关系。来源于猪和人的菌株的这种刺激能力没有差异性。由于猪链球菌2型能上调这些在炎症过程中具有重要作用的粘附因子的表达, 从而促使更多的白细胞向炎症部位聚集, 这可能是该菌在引起脑膜炎过程中发挥的重要作用之一。考虑到粘附组织细胞是猪链球菌2型感染机体的重要环节, Brassard J研究了很可能与细菌粘附有关的39kDa表面蛋白磷酸甘油醛脱氢酶 (GAPDH) 。通过克隆并对GAPDH的基因进行测序, 证明其含有编码336氨基酸的开放阅读框, 与其它链球菌的GAPDH具有95%的同源性。将其在大肠杆菌中表达和纯化, 通过比较猪链球菌2型对经GAPDH前处理和没有前处理的猪气管环的粘附能力, 证明细菌对前处理的气管环的粘附能力明显下降。说明GAPDH与猪链球菌2型粘附组织细胞有关。
2 侵袭机制的研究
到目前为止, 猪链球菌普遍被认为是在细胞外致病, 至于细菌能否侵入机体细胞一致存在着争议。Benga L研究评价了10个猪链球菌2型菌株和4个不明血清型 (non-typeable strains NT) 的猪链球菌粘附和侵入机体上皮细胞的能力。只有NT链球菌和猪链球菌2型无荚膜突变株表现出很强的粘附力和侵入力。这种侵入力还受环境信号的影响。电镜观察表明这些具有侵入力的NT菌株表面具有不同的突起结构, 所有菌株的这种侵入力均对高渗糖表现出相同的敏感性, 而高渗糖对受体介导的细胞内吞具有抑制作用。另外, 除了这种突起因素外, 对细菌在酸性环境中的生存能力也进行了研究, 除了其中的一个菌株外, 其余所有具有侵入力的菌株均可以在类似细胞外和细胞内的酸性环境中生存。这种生存能力与AdiS蛋白, 一种猪链球菌中受环境信号调节的精氨酸酶有关。因此, 这些NT猪链球菌侵入并在上皮细胞中生存的能力, 揭示了猪链球菌具有受多种因素调控而表现出毒力多样性的新证据。众所周知, 猪链球菌必然要突破机体血脑屏障 (BBB) , 才能引起脑膜炎, 但对其机制却知道得很少。Vanier G研究了猪链球菌与动物脑组织微脉管上皮细胞 (PBMEC) 的相互作用。猪链球菌2型北美分离株和欧洲分离株粘附和侵袭PBMEC的能力可通过抗生素保护实验和电镜观察得到证明。细菌的多糖荚膜似乎参与了对细菌粘附力和侵袭力一定程度的干扰。该研究结果显示, 在PBMEC细胞内生存的猪链球菌2型可以在应用抗生素处理7 h后发现。抑制实验证明, 细菌侵入细胞需要肌动蛋白细丝, 而与微管骨架或细菌RNA或蛋白质合成无关。由此可见, 对BBB内皮细胞的侵袭是猪链球菌2型在引起的猪脑膜炎致病机制中发挥的重要作用。
3 猪链球菌2型对机体产生细胞因子的影响
许多细胞因子参与机体的炎症反应, 研究猪链球菌2型的致病机制, 其诱导机体产生细胞因子的能力必然是关注的重点之一。Segura M研究了猪链球菌2型诱导人THP-1细胞产生α-肿瘤坏死因子 (TNF-alpha) 、IL-1, IL-6, IL-8以及单核细胞趋化蛋白 (MCP-1) 的能力。实验证明THP-1释放这5种细胞因子的能力具有细菌浓度和作用时间的依赖性。而且当事先对细胞进行γ-干扰素孵育后, 这种诱导能力明显增加, 其中IL-8上升的水平明显高于其它细胞因子, 而MCP-1andIL-6的水平也很高。预先用CD14单克隆抗体处理细胞的实验说明, CD14这一重要受体在TNF, IL-1, IL-6andMCP-1的产生中起一定的作用。而IL-8的产生与CD14无关。利用抗TNF和IL-1的阻断实验进一步证明, 这些细胞因子的产生与猪链球菌2型诱导的其它细胞因子的扩大释放有关。对几株人源性和猪源性猪链球菌进行的比较研究, 证明了不同来源的猪链球菌诱导细胞因子产生的能力有差别。在猪链球菌导致的脑膜炎过程中, 各种细胞因子之间相互调节作用引起了许多炎症反应, 其中也包括将白细胞固定在感染部位。由于猪链球菌2型主要引起猪的脑膜炎, 该菌作为一个人兽共患病因子, 同样也会引起与猪密切接触的人的脑膜炎, 而关于猪链球菌2型致脑膜炎的机制知道的很少。在已经阐明猪链球菌2型可以粘附人脑微脉管内皮细胞 (BMEC) , 但不粘附人的脐静脉内皮细胞 (HUVEC) 的基础上, Vadeboncoeur N进一步利用夹心ELISA研究了猪链球菌2型诱导BMEC和HUVEC产生肿瘤坏死因子α (TNF-α) 、白细胞介素1 (IL-1) 、IL-6、化学增活素、IL-8、单核细胞趋化蛋白1 (MCP-1) 的能力, 结果表明, 该菌可刺激BMEC而不是HU-VEC产生IL-6, IL-8和MCP-1, 这种刺激具有时间和细菌浓度的依赖性, 细菌细胞壁成分与这种反应强度有很大关系, 与细菌的宿主来源没有关系。BMEC产生细胞因子是猪链球菌2型特异性粘附这类细胞的结果, 其后果是粘附部位的白细胞聚集和血脑屏障的通透性加大。
甲型流感病毒致病机制的研究进展 篇2
关键词：甲型流感病毒,基因突变,致病性
流感病毒属正粘病毒科, 甲型流感病毒基因组为含单股负链的RNA病毒, 有包膜。根据血凝素 (HA) 和神经氨酰酶 (NA) 的不同, 甲型流感病毒可分为不同亚型。甲型流感病毒基因组由8个RNA片段构成, 编码11种蛋白质, 在病毒识别宿主受体、传播、复制和致病性等方面起不同作用。
1 血凝素 (HA)
血凝素HA特异性识别并结合宿主细胞表面受体, 是决定流感病毒能否入侵宿主的关键步骤之一。Zhang Y等研究发现H1N1病毒HA蛋白发生Gln226Arg的改变, 使受体结合性由人唾液酸α2-6Gal至禽唾液酸α2-3Gal的转变, 导致病毒无法在豚鼠中传播, 并降低了病毒在雪貂肺组织的复制能力[1]。H3N2亚型的HA H156Q的改变发生抗体逃逸[2]。
2 神经氨酸酶 (NA)
NA是镶嵌在病毒表面的另一个糖蛋白, H5N1亚型NA的致病性与其颈部长度相关, Yumiko M等研究发现高致病性流感病毒H5N1的NA基因颈部变短, 对小鼠的致病力增强, 但对鸡的致病力并不增强[3]。H5N1流感病毒氨基酸位点His274Tyr的改变可以降低病毒对奥司他韦的敏感性[4]。
3 RNA依赖性RNA聚合酶复合体
PB2、PB1和PA构成了RNA依赖性RNA聚合酶复合体, 在病毒RNA合成、转录及感染等过程发挥重要作用。PB2蛋白由流感病毒基因组第1个节段RNA编码, PB2蛋白某些位点单个氨基酸的变化可导致流感病毒毒力有较大的改变, 如H5N1发生Asp701Asn突变, 可致死小鼠[5]。P B1蛋白由病毒基因组第2个节段RNA编码, PA蛋白由流感病毒基因组第3个节段RNA编码, 也与病毒毒力有关。
4 核蛋白 (NP)
NP蛋白为流感病毒的主要结构蛋白, 由流感病毒基因组第5个节段RNA编码, 核蛋白NP与病毒基因组RNA及PB1、PB2、PA, 参与RNA的复制和转录, 形成核衣壳蛋白复合体 (RNP) , 包裹着病毒基因组, 而且能够协调病毒的复制、转录、装配及转运功能。NP蛋白氨基酸的点突变可以改变流感病毒的致病性, 高致病性H5N1流感病毒NP蛋白发生Ala 184 Lys突变, 可增加病毒的复制及病毒对鸡的致病性[6]。
5 基质蛋白 (M)
基质蛋白M由流感病毒基因组第7个节段RNA编码, 其中M1蛋白构成病毒外部骨架。研究证明, 流感病毒M1蛋白的C末端经修饰可感染小鼠。
6 非结构蛋白 (NS)
NS蛋白是由流感病毒基因组中的第8个节段RNA编码, NS1对于甲型流感病毒在细胞水平上与宿主的相互作用起重要作用。利用两株对鸡的致病性有差异的H5N1禽流感病毒的NS基因片段进行单基因替换, 发现NS基因在致病性方面起着关键作用。
甲型流感病毒的致病力是多种因素相互作用的结果, 不仅和病毒有关, 宿主也起着重要作用, 同时也是各种流感病毒致病因子与多种宿主免疫因子相互协同作用的结果。深入研究甲型流感病毒发病机制, 为甲型流感的防控奠定基础。
参考文献
[1]Zhang Y, Zhang Q, Gao Y, et al.Key molecular factors in hemagglutinin and PB2contribute to efficient transmission of the2009H1N1 pandemic influenza virus[J].J Virol, 2012, 86 (18) :9666-9674.
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致病机制 篇3
1 禽流感病毒感染和致病的分子机制
1.1 吸附、穿膜和脱壳
病毒粒子血凝素突起识别和结合宿主细胞表面含唾液酸的特异性受体, 使病毒与宿主细胞接触并吸附到细胞膜上, 然后被吞入, 形成胞饮泡, 胞饮泡与溶酶体融合使胞内p H降到5, 病毒粒子血凝素蛋白构型改变使位于轻链HA2N端的融合序列暴露, 引起病毒囊膜与细胞膜融合, 使病毒粒子内部的核衣壳释放到胞浆内。
1.2 基因组的转录与复制
病毒脱去囊膜后其核酸片段进入宿主细胞核。首先, 病毒RNA聚合酶结合到宿主m RNA的5′端, 通过聚合酶组分2的核酸内切酶活性切下11个核苷酸, 这一序列带有帽状结构, 可直接作为引物。引物加上后, 聚合酶组分1以病毒RNA为模板催化合成起始, 并使链延伸。接上去的第一个核苷酸是G, 它与病毒RNA聚合酶的3′端第二个核苷酸互补, 病毒转录酶不转录3′端的第一个核苷酸 (U) 。当链延伸到14个核苷酸长度时, 引物被释放下来, 但3′端的A仍保留在m RNA上, 病毒m RNA的5′端仍为AGC。当链延伸到近5′端的poly (U) 时, 以此为模板合成poly (A) 尾后终止链的延伸。因此, 病毒m RNA是病毒RNA的不完全转录物。6个单顺反子m RNA在核内合成后, 很快转移到细胞浆翻译病毒蛋白。
1.3 病毒蛋白的合成
m RNA在核内合成后转移到细胞浆, 在核糖体上翻译成为病毒血凝素、神经氨酸酶、核蛋白、聚合酶组分1、聚合酶组分2和聚合酶组分PA。NS和M基因的m RNA分别进行剪接, 各产生两个m RNA, 翻译成非结构蛋白NS1、NS2, 和基质蛋白M1、M2。血凝素HA和神经氨酸酶NA在粗面内质网内进行糖基化, 在高尔基体中修饰后运输到细胞膜。
1.4 病毒粒子的装配
首先, HA和NA插入到细胞膜, 然后M1移向细胞浆膜的内侧面, 非连续地贴补使之增厚。NP在细胞浆合成后首先以游离状态存在, 但很快进入细胞核并与新合成的v RNA结合形成核衣壳。8个基因节段和内部病毒蛋白 (NP、PB1、PB2、PA、M2) 一起组装, 并移送到有HA、NA和M2插入的细胞膜位置, 准备出芽。
1.5 病毒的出芽和释放
这个过程可持续数小时而不溶解感染的细胞, 目前机制尚不清楚。M1合成后到达细胞膜并与HA、NA或M2的胞浆区之间相互作用可能是出芽的信号。NA去除病毒囊膜上的唾液酸, 避免子代病毒在细胞膜上的吸附聚集, 从而促进病毒粒子的释放。病毒成熟的最后一步是靠宿主的蛋白酶将HA裂解为HA1和HA2, 使病毒粒子具有感染性并进入新一轮的复制, 这个裂解过程可能在胞外完成。
2 禽流感的诊断
因为禽流感亚型众多, 毒力差别很大, 临床症状也千差万别, 高致病性禽流感除了具有大流行的特点外, 很难与其它传染病区分, 因此单靠临床诊断常常难以定性。AIV的确切诊断有赖于病毒的分离和鉴定。
2.1 病毒的分离
病毒通常在消化道内复制, 所以一般从活禽或死禽的气管和泄殖腔中分离病毒。消化道和呼吸道的组织、分泌物、排泄物也都适合于分离病毒。在高致病性AIV造成全身感染的条件下, 由于严重的病毒血症, 实际上每一器官都能分离到病毒。
临床上分离病毒的方法常用棉拭子取气管和泄殖腔内的分泌物, 再将棉拭子放在含有抗生素的平衡盐溶液中, 以抑制细菌生长。鸡胚接种是目前分离病毒的常用方法。也可收集器官并放在灭菌的小瓶中, 在对器官进行取样时, 应尽量把不同脏器的样品分别收集, 因为从内脏器官分离到流感病毒通常意味着全身感染, 这常与致病性高致病性禽流感有关。
2.2 病毒的鉴定
用鸡红细胞检测鸡胚尿囊液的血凝活性是鉴定禽流感的方法之一, 有常量和微量两种技术。
HA表面抗原亚型的鉴定可在血凝抑制试验 (HI) 中用一组目前已知的16种 (H1~H16) 不同血凝素的抗血清来鉴定HA的亚型。抗HA血清最好用纯化的HA蛋白制备, 或用单克隆抗体, 这样可以避免由于抗NA抗体所产生的空间干扰。但是, 用已知亚型的抗HA抗体不能检测含有新的HA亚型的流感病毒。血凝阳性的病毒尿囊液还应当与新城疫病毒感染所引起的血凝活性区别。
NA亚型通常用制备的9种已知神经氨酸酶的抗血清做神经氨酸酶抑制试验 (NI) 来鉴定。现已经研制出微量NI技术, 这有助于对大量分离物的分析, 并且易于操作。
对于AIV的毒力鉴定, OIE认为, 用1:10倍稀释具有感染性的鸡胚尿囊液, 静脉注射8羽4~8周龄的易感鸡, 每羽0.2ml, 若10d内致死6~8羽, 则这样的流感病毒为高致病性AIV。
2.3 血清学诊断方法
致病机制 篇4
研究表明,猪肺炎支原体膜表面和内部均有膜蛋白( lipid - associated membrane proteins,LAMPs) ,具有很强的抗原性,能使支原体黏附到宿主表面,继而入侵细胞,并能诱发大量前炎症因子的产生,最终引起宿主细胞受损和凋亡[2]。
1 猪肺炎支原体膜蛋白的分类及特点
在由支原体引起的疾病中,支原体的黏附在致病机理中起着举足轻重的作用,几乎所有的支原体都是先黏附到宿主细胞上,然后定植并感染。因此,研究猪肺炎支原体的致病机理主要是从黏附蛋白方面入手。猪肺炎支原体黏附蛋白的表达是有差异的,支原体可通过这种差异表达来逃避宿主免疫系统的识别。目前,已鉴定出的黏附蛋白主要有P97、P102、P116、P146、P216 等,但研究较深入的是P36、P46、P97、P65等免疫原性蛋白。
1. 1 P36
P36 蛋白是Mhp的种属特异性蛋白,也被称为乳酸脱氢酶( L - lactate dehydrogenase,LDH) ,具有特定的抗原决定簇,不同菌株之间高度保守,其多克隆抗体对相关菌属的P36 蛋白没有交叉反应。研究表明,P36 可以诱导人工感染和自然感染的猪产生较强的免疫应答。以纯化的P36 蛋白作为抗原建立间接酶联免疫吸附法( ernzyme - linked immunosorbent assay,ELISA) ,具有较高的敏感性与特异性,以及较好的重复性和稳定性[3]; 此外研究还表明,P36 蛋白是一种胞浆蛋白,抗体产生时间相对较晚( 在感染5 ~10 周后) ,但能持续较长的时间,当感染动物的临床症状和肺部病变缓慢消失( 感染后21 周) 后,其抗体效价仍然很高,因此可作为诊断抗原[4]。
1. 2 P46
P46 基因在Mhp内高度保守,能编码Mhp细胞表面的一个大小为46 ku的蛋白,而该蛋白可引起机体的早期免疫反应,且与其他支原体无交叉反应,可作为病原学诊断的优选基因和抗体诊断的最理想抗原。研究表明,将大肠杆菌表达的P46 蛋白作为包被抗原建立的双夹心ELISA检测法能检出Mhp,且有良好的特异性和敏感性。此外,以Mhp总蛋白作为抗原,用P46 筛选制备单克隆抗体,可以避免大肠杆菌等的干扰,保证了单克隆抗体的特异性[5]。
1. 3 P97
P97 膜蛋白可与纤毛结合,能阻断Mhp黏附到纤毛且呈剂量依赖性。研究表明,P97 蛋白的氨基酸序列有两个重复序列区域: R1、R2,其中R1 区由15个连续的5aa( AAKPV/E) 重复单元构成,R2 区由4个连续的10aa( GTPNQGKKAE) 重复单元构成,重复单元越多,黏附能力就越强,且R1 区直接参与黏附,并能够独立发挥黏附功能。当猪感染Mhp后,最早产生的就是针对P97 的Ig A和Ig M,早于其他抗原的抗体30 ~ 60 d。目前,P97 是猪肺炎支原体疫苗研究的主要抗原,将其制成重组腺病毒载体亚单位疫苗可有效降低猪肺部病变,提高猪群日增重[6]。
1. 4 P65
P65 是Mhp膜表面脂蛋白,是猪肺炎支原体的又一个重要免疫原蛋白。P65 免疫原结构域位于C端且在细胞膜外侧,N端与脂肪分解酶相似,具有酯酶活性并能分解脂肪酸。P65 在猪支原体肺炎发病过程中能够被特异性识别,同时它是热休克蛋白HSP70 家族成员之一,具有免疫刺激作用。 因此,P65 常被作为免疫优势蛋白应用于Mhp的DNA疫苗及亚单位疫苗的开发。
2 猪肺炎支原体膜蛋白的致病机制
Mhp感染细胞后,可造成细胞的机械损伤或通过抢夺养分、分泌有毒害物质等直接导致凋亡,也可通过病原蛋白激发局部细胞炎性因子、激活炎症信号通路、降低机体免疫功能等方式间接诱导凋亡。因此,支原体膜蛋白在猪肺炎支原体的致病过程中起着重要作用。
2. 1 直接损伤
支原体对宿主细胞的黏附是其入侵和引发感染的前提和关键。研究表明,Mhp主要吸附在呼吸道上皮细胞表面的纤毛顶端,影响纤毛摆动,引起纤毛顶端折断和脱落,导致纤毛功能丧失; 同时,黏附辅助蛋白和黏附素组成的黏附蛋白复合体可直接与宿主细胞膜上相应的受体结合,影响黏附蛋白的定位及其其功能。研究表明,完整细胞和纯化后的细胞膜都能在猪肺成纤维细胞和MRC25 人肺成纤维细胞中传代,并且有明显致病效应,即说明猪肺炎支原体的致病因子是细胞膜。
膜蛋白在Mhp感染过程中破坏肺泡表面活性剂,造成肺部表面的液体张力增加,从而介导Mhp对肺脏的损伤。研究表明,牛支原体可引起牛淋巴细胞凋亡,且使用抑制细胞蛋白质合成的氯霉素后可抑制凋亡的发生[7]; 体外多次传代并不会影响支原体的黏附功能,且强毒株、中等毒株、弱毒株对纤毛蛋白的黏附没有显著差异[8]。此外,Mhp野毒株XLW - 1、国际标准强毒株232 株、168 疫苗株和国际标准弱毒株J株均能黏附于猪肺泡上皮细胞SJPL、猪肾细胞PK15、肺泡巨噬细胞3D4 /31。
2. 2 间接损伤
Mhp膜蛋白不仅造成呼吸道的物理损伤,还能调节机体的免疫反应,包括激活淋巴细胞、巨噬细胞、NK细胞及细胞毒性T淋巴细胞的溶细胞活力,刺激免疫活性细胞产生某些细胞因子而造成组织损伤,达到间接损伤组织机能的目的。
研究发现,Mhp膜蛋白可通过改变单核细胞和淋巴细胞膜的通透性,诱发细胞释放ATP,后者再与免疫细胞膜上的P2 嘌呤受体结合[9],或通过激发某种信号,导致特异性细胞骨架蛋白重排,之后穿过细胞膜,在细胞质中大量复制; 也可通过Toll样受体( Toll - like receptors,TLR) 1,2,6 及其之间的组合介导宿主细胞发生炎症反应,产生炎性因子肿瘤坏死因子- α( TNF - α) 、白细胞介素- 6( IL - 6) 、白细胞介素- 8 ( IL - 8 ) ,同时伴随核因子- κB ( nuclear factor - κappa B,NF - κB) 的活化[10]等途径来诱导细胞凋亡或坏死。
2.2.1抑制机体免疫应答反应
Mhp在猪肺脏内长期停留,可导致肺泡巨噬细胞清除病原的能力下降,抑制性T淋巴细胞的活性逐渐增强,造成呼吸道免疫能力下降,从而继发其他病原感染。目前认为,感染Mhp后诱导的宿主免疫反应是引起组织损伤的主要原因。研究表明,当膜蛋白黏附到呼吸道纤毛上皮表面与微绒毛相连时,造成纤毛摆动停滞、脱落,上皮细胞死亡,继而激发炎症反应,多形核细胞在呼吸道周围聚集,导致细支气管扩张及淋巴网状内皮细胞增生,同时单核细胞浸润感染部位的细支气管和血管周围,最终由宿主细胞的免疫和炎症反应引起的损害大于支原体细胞的直接毒性作用。此外,研究发现Mhp膜蛋白可抑制机体细胞的免疫应答,即使动物体内存在较高的抗体水平,免疫效果也不理想。
2.2.2刺激淋巴细胞因子的产生
辅助性T淋巴细胞( helper T cell) ,简称Th细胞,有传递淋巴细胞与吞噬细胞间的抗原决定簇,产生多种白细胞介素,参与被感染细胞溶酶体酶的激活等免疫作用。Th细胞主要分为Th1、Th2 两种,其中Th1 细胞分泌干扰素- α( IFN - α) 、白细胞介素- 2( IL - 2) 、肿瘤坏死因子- β( TNF - β) 等,参与细胞免疫,引起炎症和迟发型超敏反应; Th2 细胞分泌IL - 4、IL - 5、IL - 6、IL - 10、IL - 13 等,诱导B淋巴细胞增生,从而辅助体液免疫[11]。
Mhp脂质相关膜蛋白可激活宿主Toll样受体( TLR) ,刺激促炎因子,如TNF - β、IL - 6 的释放。研究发现,穿透支原体膜蛋白能以时间和剂量依赖方式诱导人单核细胞系Th1 细胞产生IL - 1β、IL - 8、TNF - β[12]。生殖支原体、滑液支原体和发酵支原体的膜蛋白也会引起人类和小鼠单核细胞产生炎性物质IL - 1β、IL - 6 等[13]; Mhp膜蛋白诱发猪外周血单核细胞( PBMCs) 产生包括IL - 1β 在内的促炎因子,且IL - 6 的分泌要晚于IL - 1β[14]。总之,支原体膜蛋白诱导宿主组织分泌促炎性细胞因子,从而引发炎症反应,是支原体的重要毒性作用机制之一。
2.2.3提高活性氧水平
活性氧( reactive oxygen species,ROS) 是需氧细胞在代谢过程中产生的,包括超氧化物、超氧阴离子、过氧化物、羟自由基等。正常细胞中活性氧的含量极低,对消炎、抗菌和抑制肿瘤等有重要意义。研究表明,当活性氧生成过多,破坏细胞的氧化防御系统时,就会发生氧化应激[15]; 活性氧代谢失衡、产生过多时与多种疾病相关,并对生物膜、核酸蛋白及酶都有一定的损伤作用[16]。
研究表明,Mhp脂蛋白可通过诱导细胞产生活性氧,如O2-、OH-、H2O2,造成DNA断裂,诱导细胞凋亡[17]。膜蛋白还可通过提高肺泡上皮细胞A549 的活性氧水平[18]及猪肺泡巨噬细胞的超氧阴离子水平等途径造成细胞凋亡。
2.2.4诱导NO的产生
NO由三种NO合酶催化L - 精氨基酸产生,是一种多功能分子,参与许多生理和病理过程[19]。低浓度时保护细胞对抗凋亡,高浓度时与超氧阴离子自由基反应,生成过氧亚硝基,引起细胞凋亡; 外源性和内源性NO都能抑制巨噬细胞增殖或促进细胞凋亡。因此,NO在败血症休克中具有重要作用,也是人类新生儿肺炎和败血症等感染性疾病中重要的炎症介质。
研究表明,多种支原体都可通过产生过量的NO诱导细胞凋亡。猪肺炎支原体、猪鼻支原体和滑液囊支原体都可刺激细胞系RAW264. 7、人类胃癌细胞系AZ - 521 和鸡的软骨组织产生过量的NO[20],且Mhp膜蛋白可显著促进猪肺泡巨噬细胞3D4 /21 产生NO,而NO合酶抑制剂能抑制膜蛋白引起的PAM3D4 /21 细胞凋亡[21]。
2.2.5激活Caspase信号通路
正常活细胞核酸酶与抑制物结合在一起( CAD - ICAD) ,其活性被抑制,DNA不会出现断裂现象。当抑制物被破坏时,核酸酶即可激活,引起DNA片段化( fragmentation) 。目前,已知半胱天冬酶( Caspase) 可以裂解这种抑制物,从而激活核酸酶。因此,这种酶也被称为Caspase激活的脱氧核糖核酸酶( caspase - activated deoxyribonuclease CAD) ,其抑制物为ICAD。
细胞凋亡同时受控于下调或上调B淋巴细胞瘤- 2( Bcl - 2) 蛋白家族,包括抗凋亡蛋白Bcl - x L、Bcl - 2 和促凋亡蛋白Bax和Bik。研究发现,在凋亡内源途径,Bax /Bcl - 2 比率的改变可激活Caspase - 3活性,且Caspase - 3 的活化是在Caspase - 8 的活化之后,活化的Caspase - 3 随后裂解PARP为两个子片段来利用ATP,为细胞凋亡做准备。
研究表明,猪鼻支原体可激活人类胃癌细胞AZ - 521 的Caspase - 3 活性[22],且Mhp膜蛋白刺激猪外周血单核细胞( PBMCs) 可提高Bax /Bcl - 2 比率,诱导Caspase - 3 和Caspase - 8 的活化以及PARP的裂解[14],进而激活Caspase - 3 信号通路诱导宿主细胞凋亡。
2.2.6激活MAPK信号通路
丝裂原活化蛋白激酶( mitogen - activated protein kinase,MAPK) 是生物体信号传导系统之一,能被不同的细胞外因子刺激,如神经递质、细胞因子、激素、细胞黏附及细胞应激等激活的丝氨酸- 苏氨酸蛋白激酶。MAPK通路有三级激酶模式,即MAPK激酶激酶( MAP kinase kinase kinase,MKKK ) 、MAPK激酶( MAP kinase kinase,MKK) 和MAPK,这三种激酶依次激活,共同调节细胞生长、分化、炎症反应、环境适应等多种重要的生理病理过程。
TLRs能特定识别微生物的保守分子成分( pathogen associated molecular patterns,PAMPs) ,迄今为止,至少发现11 种TLR。研究表明,TLRs能识别Mhp的膜蛋白,经IL - 1R相关信号分子激活信号通路; 或由p38MAPKs、My D88 和FADD等传导通路直接启动凋亡信号[23]。支原体膜蛋白在某些分子( 如LBP、CD14) 的协助下,可与相应的TLR2 - TLR6 二聚体结合,诱发TLR/IL - 1R家族的信号转导通路,包括髓样分化蛋白My D88 等,紧接着IL - 1 受体相关激酶激活NF - κB、AP - 1 及MAPK ( 如JNK、ERK、P38等) ,发挥对多种炎性因子的调控作用。
抗凋亡ERK和促凋亡P38 /JNK的动态平衡对于决定细胞存活还是凋亡具有决定性的作用[24]。研究表明,支原体膜蛋白可使猪外周血单核细胞PBMCs的ERK磷酸化在培养初期显著增加,P38 MAPK的磷酸化在3 ~ 12 h内有所增加[14],同时可激活猪肺泡上皮细胞SJPL细胞Caspase - 3、Caspase - 8 的活性,裂解PARP,磷酸化P38 MAPK,在表达促凋亡蛋白Bax的同时抑制抗凋亡蛋白Bcl - 2 的表达[12]。此外,人型支原体显著提高He La细胞IL - 1β 的分泌,可引发MAPK信号通路活化和细胞凋亡。
2.2.7激活NF-κB信号通路
NF - κB蛋白家族是一种多效性的转录因子,可与多种启动子 κB位点特异性结合,促进其转录表达,也能通过信号传导通路调控基因的表达,参与很多自身免疫性和炎症性疾病的发生和发展。在正常情况下,NF - κB由P65 和P50 两个功能亚单位组成,同时与其天然抑制因子IκB结合,若细胞受到刺激( 感染、氧化和抗原等) ,IκB迅速磷酸化,蛋白酶体发生降解,NF - κB被激活进入细胞核与靶基因结合,产生大量的炎症介质,引起炎症反应; 与此同时,基因产物进一步激活NF -κB可扩大局部的异常炎症反应。
研究表明,支原体中含有两个酰化链,类似于F0F1 - ATP酶的脂蛋白,可通过TLR1、TLR2、TLR6激活NF - κB,但三酰化的脂蛋白依赖于TLR1、TLR2激活,并不依赖于TLR6[25]。膜蛋白在某些分子中可与TLR2 结合,随后诱发TLR/IL - 1R家族的信号转导通路,激活下游信号通路NF - κB,发挥促使细胞凋亡的作用。研究发现,发酵支原体的膜蛋白可通过激活MAPK途径继而激活巨噬细胞的NF - κB,并能在巨噬细胞胞浆和细胞核内检测到NF - κB信号相关蛋白。
3 展望
致病机制 篇5
近年来, 高致病性禽流感疫情对畜牧养殖业造成重大经济损失。同时, 人体感染和死亡病例的不断出现对公共卫生造成了不良影响。据统计, 2014年人感染H7N9禽流感发病人数和死亡人数分别为330人和135人, 比2013年增长1642.86%和9900% (中国CDC数据, http://www.chinacdc.cn/) 。《国家突发公共卫生事件应急预案》 (2006年) 将人感染高致病性禽流感并有扩散趋势界定为特别重大 (I级) 公共卫生卫生事件。目前, 我国高校突发公共事件应急机制虽已基本建成, 但就公共卫生事件的防控和应急措施缺乏详细方案或相对不完善。鉴于此, 本文重点探讨高校高致病性禽流感公共卫生事件的防控机制, 以有力保障师生的身体健康和生命安全、维护学校教学生活秩序以及安全与稳定。
一、预防为主、制定切实有效的防控措施
1.成立防控工作领导组。成立由校党政主要领导任组长、分管校领导任副组长、各院系部及相关职能部门负责人为成员的学校防控工作领导组, 统一领导和指挥全校的防控工作。各院系部、各部门成立由本单位主要领导任组长的防控工作领导小组, 负责本单位的防控工作。
2.加强高致病性禽流感宣传教育力度。在高校, 除医学类 (包括人医和兽医) 专业学生对高致病性禽流感相对熟悉外, 多数师生对此病并不了解。因此, 加强宣传教育对高致病性禽流感的防控非常必要。可依托校医院和宣传部, 通过广播、校园网、宣传册、板报、微信、微博等多种形式, 广泛宣传什么是高致病性禽流感、高致病性禽流感的传播方式、日常预防措施等内容, 使广大师生逐步形成健康生活方式和良好卫生习惯。
3.建设完善的监测网络。建立以校医院为中心的监测监控系统。校医院可与班主任、辅导员、班干、舍长、同学或教工及门诊病人, 与校防控工作领导组, 与保卫、后勤、教务、学生处、团委、工会等职能部门建立横纵向联系;可建立与属地疾控中心监测系统的对外联系。利于及时通报信息, 接受上级卫生、行政部门的业务指导, 督查防控措施的落实。
4.严格执行日常卫生管理和监测制度。实行师生定期健康体检制度。对出现发烧、咳嗽、呼吸急促、全身疼痛等症状的师生, 按照高致病性禽流感“早发现、早报告、早隔离、早治疗”的“四早”原则进行相应的处理。加强教室、宿舍、图书馆、阅览室、自修室、食堂等公共场所的环境卫生管理工作。
由于高致病性禽流感病毒主要有活禽携带, 所以对可接触活禽的高危人群比如校食堂工作人员、农业院校畜牧兽医专业学生等要重点检测, 一旦发现可疑病例, 按照“四早”原则做出相应处理。同时, 高校食堂管理要遵循国家食品卫生法及相关法律法规, 从食堂管理人员到员工, 从硬件到软件设施, 从原料采购到成品售出, 都要有一套有法可依、行之有效的规章制度, 严防带毒鸡肉、猪肉等流入食堂。对于农业院校, 畜牧兽医专业的学生在试验过程中, 严格按照试验动物管理规定做好试验动物的检验检疫工作, 以及做好学生的防护工作;避免类似于东北农业大学布病感染事件的发生。
5.制定事件报告制度和报告程序。学校要告知每位师生均是公共卫生事件的法定报告人, 一旦发现均有义务在第一时间向院系处室或院医院报告;院系处室接到报告后应迅速向责任报告单位校医院报告;校医院接到报告后及时整理、核对、分析, 向校防控工作领导组办公室报告;校防控工作领导组办公室负责向校领导报告, 并按要求向当地和上级教育主管部门报告。
二、科学规范、制定迅速高效的应急预案
高校可依据 《中华人民共和国传染病防治法》、《突发公共卫生事件应急条例》、《国家突发公共卫生事件应急预案》以及《人感染高致病性禽流感应急预案》制定符合本单位的应急预案, 确保在发生高致病性禽流感公共卫生事件时, 能够及时、迅速、高效、有序地进行应急处理, 最大程度地减少事件对师生健康造成的危害, 保障师生身心健康与生命安全。
1.成立应急处置工作组。成立高致病性禽流感公共卫生事件应急处置工作组, 组长和副组长应由学校主要领导人担任, 成员由各院系部及相关职能部门负责人担任。应急处置工作组负责事件的指挥、决策、处置、管理。应急处置工作组下设医疗救护小组、后勤保障小组、安全工作小组、宣传工作小组、综合事务小组等应急队伍, 分别做好病人救治、现场封锁保护、疫情上报、师生情绪稳定、学校秩序维护, 减少对其他师生群体的危害和社会影响, 消除事件对师生所造成的近远期心理影响等。
2.加强技术培训, 提高应对能力。虽然很多高校制定了公共卫生突发事件应急预案, 但大多停留在纸面上, 可操作性不强。因此, 在高校制定应急预案基础上, 进行应急培训、管理和有效的演练非常必要。就高致病性禽流感而言, 可邀请上级卫生部门的专家给予指导, 加强对疾病防控人员的技术培训。同时, 因突发事件处理过程中涉及校医院、教务处、保卫处、总务处、学生处、宣传部、后勤、各院系等多个部门, 因此适时进行应急预案的演练尤为重要, 从而提高学校各职能部门间的协调、配合能力。
3.做好物质储备, 保障经费支持。学校财务处应专门设立疫高致病性禽流感疫情控制储备资金, 配合校医院和后勤等部门做好各类应急物资储备, 包括防护用品、应急预防性药物、抗病毒治疗和对症治疗药品、消杀药械、检测试剂等物资。
三、应急处理
1.成立事件现场指挥部。一旦发生高致病性禽流感公共卫生事件, 应立即成立事件现场指挥部。学校党政主要领导任第一责任人, 提出应急决策, 协调和部署, 根据事件发展态势, 组织相关人员到达指定区域和岗位并履行各自的职责。边调查、边处理、边救治, 有效控疫情蔓延, 减少或减轻事件给师生造成的不利影响。
2.积极配合相关部门开展现场工作。医疗救护小组和后期保障小组积极配合上级医疗机构做好人禽流感病例的隔离、救治工作, 并协助疾病预防控制机构开展流行病学调查和病例的主动搜索、标本采集等工作。安全工作小组做好应急处理现场工作人员的安全防护, 防止发生交叉感染。学校应及时将事件发展变化情况报告上级教育行政部门直至教育部, 在事件发生期间, 实行及时、准确、全面的日报告和“零”报告。
宣传工作组应及时地在适当范围内通报事件的情况及学校采取的各项措施;保障信息公开、透明、准确, 并进行正确的舆论引导;开展相应的宣传教育, 稳定师生员工情绪, 提高师生员工的预防与自我保护意识。
四、适时终止事件应急反应
根据本地卫生部门分析论证后提出的建议及事件的严重程度, 上报市、省、国家卫生、行政部门批准同意, 适时终止事件的应急反应。
五、做好善后与恢复工作
学校在突发公共卫生事件应急处置完成后, 应争取在最短时间内恢复正常的学习生活秩序。如因事件造成停课的, 要对公共卫生场所进行彻底清扫消毒后复课;学生暂时停学的应在恢复健康并确定无传染性后复学;对事情的救治情况、采取措施的效果、存在的问题和取得的经验等进行全面的评估, 并上报。做好一线人员的补助或致病人员的抚恤工作, 表彰参与应急处置工作的先进集体和个人等。
近年来, 高致病性禽流感在全球蔓延, 不断引起人类发病。针对高校这一特殊群体, 建立有效的高致病性禽流感公共卫生事件防控机制越显重要。各高校在制定科学规范、迅速高效的应急预案基础上, 坚持预防为主、常备无懈的原则, 做好高致病性禽流感公共卫生事件防控措施的落实。同时, 加强事件应急培训、管理和有效的演练, 增强各部门间的有效配合以及协调能力。总之, 要建立高致病性禽流感公共卫生事件防控工作的长效机制, 从而有力保障学校教学、生活、科研工作的顺利进行以及学校的安全稳定。
摘要：近年来, 高致病性禽流感疫情对畜牧养殖业造成重大经济损失;同时, 人体感染和死亡病例的不断出现对公共卫生造成了不良影响。针对高校这一特殊场所, 一旦发生高致病性禽流感公共卫生事件, 除影响校内师生群体外, 还可能波及更广泛的社会群体, 其影响的严重性远高于校外事件。因此, 迫切需要高校建立有效的高致病性禽流感公共卫生事件防控机制及有力的应急控制措施, 以有力地保障广大师生的身体健康和生命安全、维护学校的教学生活秩序、维护学校的安全与稳定。
关键词：高校,高致病性禽流感,防控机制,应急措施
参考文献
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[5]卫生部.人感染高致病性禽流感应急预案[Z].2006-05-26.
致病机制 篇6
1 材料与方法
1.1 主要试剂与材料
D M E M培养基
人肺腺癌上皮细胞株A549
胎牛血清
胰蛋白酶
细胞培养瓶和培养板
TRIZOL试剂
Multiplex Bead Assay液相蛋白芯片系统(IL-8、MCP-1、MIP-1α、MIP-1β、RANTES、IL-6)
BCA蛋白测定试剂盒
PVD F膜
1.2 主要仪器
二氧化碳恒温细胞培养箱(Incubator);超净台;细胞计数板;倒置相差显微镜;酶标仪;台式高速离心机;垂直电泳仪;酶标仪;PTC-200P C R扩增仪。
注:*HA组与对照组比较P<0.05
1.3 实验方法
RT-PCR检测及抑制实验。
1.3.1 细胞分组
(1)将A549细胞接种于6孔培养板,长满后加入分为4组:空白对照组、H A蛋白(2 0μg/m L)刺激组、H A蛋白(40μg/mL)刺激组、HA蛋白(80μg/mL)刺激组,刺激1h后提取总RNA。(2)将A549细胞接种于6孔培养板,长满后每孔加入HA蛋白(40μg/mL),分别加入刺激物后0、15min、30min、1h、2h、4h提取RNA。(3)抑制实验:A549细胞接种于6孔板中,长满后分别分为3组:空白对照组、HA蛋白(40μg/mL)刺激组、HA蛋白(40μg/mL)+JAK3抑制剂组,刺激1h,提取各组RNA。
1.3.2 细胞RNA的提取
(1)匀浆:用冰PBS液洗2遍,吸干,向培养板中加入0.5mL TRIZOL试剂裂解细胞,用枪反复吸打数次直至呈匀浆状。(2)两相分离:匀浆后样品于室温孵育5min,以便核酸蛋白复合体完全解离。尽量收集所有液体。每1mL的TRIZOL试剂匀浆的样品中加入0.2mL的氯仿,盖紧管盖,手动剧烈振荡管体15s后,室温孵育2~3min。4℃12000×g离心15min。离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层核上层的无色的水相。
(3)RNA沉淀:将水相转移到新Eppendorf管中,水相与异丙醇混合以沉淀其中的RNA,加入异丙醇的量为每个样品匀浆时加入1mL TRIZOL试剂的此时加0.5mL的异丙醇。混匀后室温孵育10min后,于4℃12000g离心10min。此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。(4)R N A清洗:移去上清液,每1mLTRIZOL试剂匀浆的样品中加入至少1mL的75%乙醇,清洗R N A沉淀。振荡后,4℃7 5 0 0×g离心5 m i n。(5)重新溶解R NA沉淀。(6)RNA的定性:取2μL总的RNA样本点样在含0.5μg/μL溴化乙锭(EB)的1%琼脂糖凝胶上电泳,电泳缓冲液为0.5×TBE,电压为50V,电泳时间为30min。电泳后在紫外灯下观察,可见28S、18S、5S3条带,28S与18S的亮度之比为2:1。
2 结果
2.1 RT-PCR结果
不同浓度的HA蛋白刺激A549细胞1h后均有IRF-1和IP-10基因水平的表达增加,呈量效关系。HA蛋白(40ug/ml)刺激A549细胞IRF-1及IP-10基因表达的水平随时间延长呈增强的趋势。
2.2 JAK3抑制实验
HA蛋白+JAK3抑制剂组,RT-PCR检测IRF-1和IP-10基因表达明显低于HA蛋白刺激组。Western blot检测HA蛋白+JAK3抑制组,JAK3及NF-κB磷酸化明显受减弱。作用12h后细胞培养上清中IL-6、IL-8、MCP-1、MIP-1alpha、MIP-1beta及RANTES表达水平明显低于同浓度HA蛋白刺激组(表1),差异具有显著性意义(P<0.05)。
3 讨论
AIV表面HA蛋白在决定A型流感病毒毒力、病毒的宿主特异性方面起着至关重要的作用。AIV通过HA与呼吸道上皮细胞表面含唾液酸的糖蛋白或糖脂特异性识别、结合而侵袭呼吸道上皮细胞[1]。在人类与AIV特异性结合的唾液酸α2,3半乳糖受体(SA2,3Gal)主要分布于下呼吸道,如肺泡上皮细胞,AIV作用的呼吸道靶细胞是II型肺泡上皮细胞及巨噬细胞[2]。
目前,AIV通过何种机制诱导趋化因子高水平表达尚不清楚。我们通过免疫印记检测HA蛋白对JAK-STAT及NF-κB信号转导通路的影响,发现HA蛋白作用于A549细胞后,能诱导STAT1、JAK2、JAK3、NF-κB磷酸化,IRF-1和IP-10基因表达增加;而加入JAK3抑制剂能同时抑制JAK-STAT及NF-κB信号转导通路,降低HA蛋白诱导I R F-1和I P-1 0基因表达[3],显著下调IL-6、M C P-1、RANTES、MIP-1α、MIP-1β及IL-8等炎症因子产生及释放。这说明AIV HA蛋白通过活化JAK-STAT及NF-κB信号通路引起免疫病理损伤。
摘要：目的 通过揭示HA蛋白引起急性免疫损伤的信号转导分子机制及关键分子靶点,为创新药物的开发奠定基础。方法 RT-PCR检测及抑制实验。结果 不同浓度的HA蛋白刺激A549细胞1h后均有IRF-1和IP-10基因水平的表达增加,呈量效关系。结论 JAK3分子是HA蛋白触发早期免疫炎症反应的关键信号分子。
关键词：H5N1,病毒蛋白,免疫
参考文献
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细菌致病因素及机会致病菌探讨 篇7
1 致病因素
1.1 毒力
病原菌致病性能力强弱的程度, 通常以半数致死量 (LD50) 来表示, 即在一定时间内通过一定途径, 能使一定体质量的实验动物半数死亡所需要的最小细菌数或致死量。LD50从量的角度分析了细菌数与其本身产生毒素量的正比关系, 毒素量与毒力的强弱呈反比关系。毒力的物质基础是侵袭力和毒素, 其中侵袭力以抗免疫力为主, 为细菌在感染体内立足、生长繁殖、扩散创造条件。毒素是组织损伤的直接因素, 是对细菌致病菌致病能力有着“度量”含量的概括性术语。
1.2 细菌数量
病原菌的致病性还与侵入机体的数量有关。一般而言, 致病菌侵入机体的数量与其毒力呈反比。
1.3 细菌的侵入途径
致病菌对有感染性的机体, 还需要由适合侵入的部位才引起感染机体的生理功能紊乱及病理损伤。
因此, 在细菌的致病因素中, 毒力是致病因素中的主导性因素, 决定了感染性疾病的性质。其中, 细菌侵入数量和侵入途径是与细菌致病性密切相关的参与因素。
2 机会致病菌
在特殊情况下, 引起疾病的正常菌群称为条件致病菌或机会致病菌。正常菌群与人体之间存在着生态平衡关系, 不同生物之间相互作用、相互依存、相互制约, 处于一种不断的变化的动态平衡之中。所以, 正常人体的体表及其与外界相通的腔道中, 存在着不同种类和一定数量的细菌 (或微生物) , 通常对人体是有益的。“正常”的基本含义有:寄居宿主的免疫力正常;细菌 (或微生物) 存在于正常寄居部位;细菌 (或微生物) 在寄居部位所分布的种类和数量而构成的近似比例在正常范围。正常菌群对寄居宿主的有益作用表现为: (1) 营养作用:如肠道内的大肠杆菌在分解内容物的同时, 所合成的维生素B复合物、维生素K、维生素C等, 供人体代谢的需要; (2) 免疫作用:细菌菌体上的各种抗原性物质对机体免疫系统不断刺激, 使免疫细胞处于活跃状态, 增强免疫机能; (3) 生物拮抗作用:如正常寄居菌所分泌的多种抑制性物质对外侵菌的抵抗性等, 都是生物之间相互制约、相互作用的动态平衡关系, 也是正常菌群的生理学意义。
正常是相对的、有条件的, 正常的动态平衡关系受其他因素的影响, 失去正常生存的条件时则破坏了动态平衡。首先表现为菌群失调, 其原因有: (1) 因年龄、生理、营养、疾病 (慢性感染以及慢性病长期消耗等) 、药物 (广谱抗生素、抗肿瘤药品、免疫抑制药品等) 、受凉、烧伤、过度疲劳、放射性治疗等因素所导致机体的免疫功能低下或降低, 人对细菌 (或微生物) 的制约性减弱; (2) 因抗生素等药物的作用下, 药物敏感性细菌 (或微生物) 被抑制, 微生物之间的拮抗作用减弱而耐药性细菌 (或微生物) 乘机快速繁殖, 数量增加, 比例失调; (3) 因常居菌由正常寄居部位转移到非寄居部位, 均为细菌 (或微生物) 突破机体的局部免疫防御功能, 正常菌群转化为致病菌, 引起感染性疾病。临床上通称为菌群失调症、二重感染或交叉感染。
机会致病菌主要是由无毒菌株在人体正常所生存的制约性寄居条件发生了超越范围的过度, 给正常菌群转化为具有感染性质的细菌 (或微生物) 创造了致病机会或条件。生物之间失去制约性, 使生理意义上的正常菌群成为感染性病理现象的病原生物。细菌的致病因素对病原菌而言是显而易见的, 而对于正常菌群造成的机会感染其寄居条件的转化则成为机体感染的首要因素。这种过度性转化为在特殊情况下引起疾病的正常菌群其中“特殊”的基本意思所在。