《傳染與免疫》PPT課件.ppt

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1、第 九 章 傳染與免疫 研究內(nèi)容：病原微生物與其宿主之間的相互關(guān)系。 理論與實踐意義：人類和動物傳染病的防治，是微生 物學(xué)發(fā)展的主要動力；免疫學(xué)是當(dāng)前生命科學(xué)領(lǐng)域中 發(fā)展最快、影響最大的學(xué)科之一，衍生出大量新的分 支學(xué)科、邊緣學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科；免疫學(xué)方法對生命科 學(xué)的各個重要理論研究領(lǐng)域有極其重要的作用；免疫 學(xué)方法和技術(shù)對各種疾病的臨床診斷、法醫(yī)檢驗、生 化測定、醫(yī)療保健、生物制品的生產(chǎn)、腫瘤防治、定 向藥物的研制以及反細菌戰(zhàn)等各項實際應(yīng)用領(lǐng)域都有 極其重要的作用。 第一節(jié) 傳染 一、傳染與傳染病 傳染?。?由有生命力的病原體引起的疾病，與由其它致病因素引 起的疾病在本質(zhì)上是有區(qū)別的。 病原微

2、生物 ， 或 病原體 ： 寄生于生物 (包括人 )機體并引起疾病的微生物 傳染 ， 又稱感染： 機體與病原體在一定條件下相互作用而引起的病理過程。 疾病 非傳染性疾病 傳染性疾病 具體內(nèi)容：外源或內(nèi)源的少量寄生物 突破其 宿主的“三道防線” 后，在宿主的一定部位 生長繁殖 ，并 引起一系列病理生理過程 ，寄 生物如果長期保持潛伏狀態(tài)或亞臨床的感染 狀態(tài)，傳染病就不至于發(fā)生；如果環(huán)境條件 有利于寄生物的大量繁殖，并隨之產(chǎn)生大量 的酶和毒素來損害其宿主，則宿主就患了傳 染病。 二、決定傳染結(jié)局的因素 （一）病原體 1、 毒力 2、 數(shù)量 3、 侵入門徑 （二） 宿主的免疫力 （三）環(huán)境因素 三、

3、傳染的可能結(jié)局 第二節(jié) 非特異免疫 非特異免疫 ， 是機體的一般生理防衛(wèi)功能，是在種系 發(fā)育過程中形成的，由先天遺傳而來，防衛(wèi)任何外界 異物對機體的侵入而不需要特殊的刺激或誘導(dǎo)。主要 包括 生理屏障 、 細胞因素 和 體液因素 。 非特異免疫的組成 : 生理屏障 : 皮膚、粘膜及其附屬物、共生菌群 體液因素 : 溶菌酶、補體、干擾素 細胞因素 : 吞噬細胞、自然殺傷細胞 炎癥反應(yīng) : 免疫的綜合作用等 一、生理屏障 1. 皮膚與粘膜： 1）機械的阻擋和排除作用： 健康機體的外表面覆蓋著連續(xù)完整的皮膚和粘膜結(jié) 構(gòu)，其外面的角質(zhì)層是堅韌的，不可滲透的，組成 了阻擋微生物入侵的有效屏障。 機體的機械

4、方式如纖毛運動、咳嗽和噴嚏排除異物 2)分泌液中所含化學(xué)物質(zhì)有局部抗菌作用： 各種分泌液中的殺菌成分； 呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘 液的化學(xué)性屏障作用。 眼淚、唾液和尿液的清洗作用； 3）共生菌群 人的體表和與外界相通的腔道中存在大量正 常菌群，通過在表面部位競爭必要的營養(yǎng)物， 或者產(chǎn)生如大腸桿菌素、酸類、脂類等抑制物， 而抑制多數(shù)具有疾病潛能的細菌或真菌生長。 臨床上長期大量應(yīng)用廣譜抗菌素，腸道內(nèi)對藥 物敏感的細菌被抑制，破壞了菌群間的拮抗作 用，則往往引起菌群失調(diào)癥，如耐藥性金黃色 葡萄球菌性腸炎。 2.生理上的屏障結(jié)構(gòu) 體內(nèi)的某些部位具有特 殊的結(jié)構(gòu)而形成阻擋微 生物和

5、大分子異物進入 的局部屏障，對保護該 器官，維持局部生理環(huán) 境恒定有重要作用。 1）血腦屏障： 主要由軟腦膜、脈絡(luò)叢、 腦毛細血管壁及其外的 腦星形細胞組成， 具有細胞間連接緊密、胞飲作用弱的 特點 ，可 阻擋病原體及其有毒產(chǎn)物從血液透入腦組織或 腦脊液，保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定 。 2）血胎屏障： 由懷孕母體子宮內(nèi)膜的基蛻膜和胎兒的絨毛膜滋養(yǎng)層 細胞共同組成，當(dāng)它發(fā)育成熟（一般在妊娠 3個月）后， 能 阻擋病原微生物由母體通過胎盤感染胎兒 ，但并不 妨礙母子間的物質(zhì)交換。 嬰幼兒因其血腦屏障還未發(fā)育完善，故易患 腦膜炎或流行性乙型腦炎等傳染病。 二、細胞因素 主要是指體內(nèi)的各種吞噬細胞吞噬病原

6、體及其它各種異 物的能力。 吞噬細胞的種類： 多形核白細胞和單核細胞 吞噬細胞的功能： 吞噬細胞具有吞噬入侵的病原微生物 等顆粒的能力。 三、體液因素 正常體液和組織中抵抗病原體的成分： 補體系統(tǒng)、干 擾素、溶菌酶等 1、補體系統(tǒng) 存在于正常機體體液中的非特異性的血清蛋白，包括 30余種蛋白質(zhì)成分，主要由 肝細胞 和 巨噬細胞 產(chǎn)生。 通常以無活性形式存在于正常血清和體液中。補體能 被任何的抗原 -抗體復(fù)合物激活，由 無活性形式 轉(zhuǎn)變?yōu)?對病原體具有殺滅作用的 活性形式， 稱為 補體激活 。 2、干擾素 宿主淋巴細胞在病毒等多種誘生劑刺激下產(chǎn)生的一類 低分子量糖蛋白。具有廣譜抗病毒的功能 第三

7、節(jié) 特異性免疫 特異性免疫： 機體在生命過程中接受抗原性 異物刺激 后 （如微生物感染或接種疫苗）產(chǎn)生的免疫應(yīng)答反應(yīng)，又 稱獲得性免疫。 特點： 獲得性、高度特異性、記憶性、個體差異性 獲得方式： 自動免疫 被動免疫 自然的 顯性或隱 性感染 經(jīng)胎盤或乳汁由母 體傳遞給嬰兒 人工的 接種疫苗 輸入免疫細胞、抗 血清或其它制劑 免疫應(yīng)答 1.定義：僅指特異性免疫的進行過程。這是一個從抗原 的刺激開始，機體內(nèi)的抗原特異性淋巴細胞識別抗原后， 發(fā)生了活化、增殖、分化等一系列變化，并表現(xiàn)出一定 的體液免疫或細胞免疫效應(yīng)的過程 2.免疫應(yīng)答的類型 1）細胞免疫 機體在抗原刺激下，依賴胸腺的 T細胞發(fā)生增

8、殖、分化，進 而直接攻擊靶細胞或間接釋放一些淋巴因子的免疫作用 2）體液免疫 機體受抗原刺激后，來源于骨髓的 B細胞進行增殖并分化為 漿細胞，由它合成抗體并釋放到體液中發(fā)揮其免疫作用 3.免疫應(yīng)答的過程 感應(yīng)階段 增殖和分化階段 效應(yīng)階段 4.免疫應(yīng)答的特征 識別異己 特異性 記憶性 一、免疫系統(tǒng) 免疫系統(tǒng)是 獲得性免疫的物質(zhì)基礎(chǔ)，包 括 免疫器官、免疫細胞、免疫分子。 1、免疫器官： 中樞免疫器官 免疫細胞 發(fā)生、分化和成熟 的場所，包 括骨髓、胸腺、法氏囊（鳥類）等。 外周免疫器官 免疫細胞 居住 和 發(fā)生免疫應(yīng)答 的場所， 包括淋巴結(jié)、脾臟和粘膜相關(guān)淋巴組織。 2、免疫細胞 指一切具有免

9、疫功能的細胞，主要包括 淋巴細胞 、 粒 細胞 、 單核細胞 和 巨噬細胞。 它們均來自骨髓多能干 細胞。 免疫活性細胞：僅指 一類能接受抗原刺激，并引起特 異性免疫反應(yīng)的細胞。主要指 T細胞和 B細胞。 T細胞： 起源于骨髓，在 胸腺 中成熟，然后轉(zhuǎn)移到外 周淋巴器官，其功能是執(zhí)行 細胞免疫 。 B細胞： 骨髓 中的多能干細胞分化成淋巴細胞，再 分化成前 B細胞，進一步發(fā)育成為成熟 B細胞。當(dāng) 受抗原刺激后， B細胞先轉(zhuǎn)化為漿母細胞，再分化 為漿細胞，產(chǎn)生并分泌抗體，進行 體液免疫 。 3、免疫分子：主要指 抗原 及 抗體 1、侵襲力 (invasiveness)： 病原菌突破宿主防線，并能

10、于宿主體內(nèi)定居、繁殖、 擴散的能力，稱為侵襲力。 毒力，又稱致病力。 表示病原體致病能力的強弱。 對細菌而言，包括吸附、侵入、定殖、擴散、抵抗、 毒素等因素 （ 1）吸附和侵入能力： 細菌通過具有粘附能力的結(jié)構(gòu)，如革蘭氏陰性菌的菌毛， 粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮細 胞的相應(yīng)受體，于局部繁殖，積聚毒力或繼續(xù)侵入機體 內(nèi)部。 在原處生長繁殖并引起疾?。?霍亂弧菌 侵入細胞內(nèi)生長繁殖并產(chǎn)生毒素，使細胞死 亡，造成潰瘍： 痢疾志賀氏菌 通過粘膜上皮細胞或細胞間質(zhì)侵入表層下部組織 或血液中進一步擴散： 溶血鏈球菌 淋病奈瑟氏球菌： 菌毛可使其吸附于尿道粘膜上 皮的表面而不被尿液沖走；

11、 變異鏈球菌、乳桿菌： 牙齒表面粘連成菌班，造 成齲齒。 （ 2）繁殖與擴散能力 通過水解性酶類（ 透明質(zhì)酸酶、膠原酶、鏈激酶等） ， 使組織疏松、通透性增加，有利于病原菌擴散。 （ 3）對宿主防御機能的抵抗能力 a） 細菌的莢膜和微莢膜具有抗吞噬和體液殺菌物質(zhì)的 能力，有助于病原菌在體內(nèi)存活，例如肺炎球菌的莢 膜。 b） 致病性葡萄球菌產(chǎn)生的血漿凝固酶有抗吞噬作 用； c） 分泌一些活性物質(zhì)如溶血素，抑制白細胞的趨 化作用； d） 具抵抗在吞噬細胞內(nèi)被殺死的能力，能在吞噬 細胞內(nèi)寄生； 2、毒素 (toxin) 細菌毒素按其來源、性質(zhì)和作用的不同 : 外毒素、內(nèi)毒素 病原細菌，主要是一些革蘭

12、氏陽性菌，在生長過程 中合成并分泌到胞外的毒素，如 破傷風(fēng)痙攣毒素 、 白喉毒素 等；也有存于胞內(nèi)當(dāng)細菌溶解后才釋放的， 如痢疾志賀菌的 腸毒素 。 （ 1）外毒素（ exotoxin）： 特點： 通常為蛋白質(zhì)，抗原性強； 可選擇作用于各自特定的組織器官； 不同病原菌產(chǎn)生的外毒素不同，所引起的癥狀 也不同； 其毒性作用強，但毒性不穩(wěn)定，對熱和某些化 學(xué)物質(zhì)敏感。 類毒素（ toxoid） 和抗毒素（ antitoxin） ： 利用外毒素對熱和某些化學(xué)物質(zhì)敏感的特點，用 0.3- 0.4%甲醛處理，使其毒性完全喪失，但仍保持抗原性， 這種經(jīng)處理的外毒素為 類毒素 ， 常用來預(yù)防注射。也 可用類毒

13、素注射動物（如馬），以制備外毒素的抗體， 稱為 抗毒素 ， 作治療用。 （ 2）內(nèi)毒素（ endotoxin） 革蘭氏陰性菌的細胞壁物質(zhì)，主要成分是脂多糖 (LPS)， 于菌體裂解時釋放； 作用于白細胞、血小板、補體系統(tǒng)、凝血系統(tǒng)等多 種細胞和體液系統(tǒng)，引起發(fā)熱、白細胞增多、血壓下降 及微循環(huán)障礙，有多方面復(fù)雜作用； 但相對毒性較弱； 各種革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素作用相似，且沒有器官 特異性。 項目 外毒素 內(nèi)毒素 產(chǎn)生菌 革蘭氏陽性菌為主 革蘭氏陰性菌 化學(xué)成分 蛋白質(zhì) 脂多糖 (LPS) 釋放時間 一般隨時分泌 菌體死亡裂解后釋放 致病特異性 不同外毒素各不相同 不同病原菌的內(nèi)毒素作用基本相同

14、 毒性 強 * 弱 抗原性 完全抗原，抗原性強 不完全抗原，抗原性弱 制成類毒素 能 不能 熱穩(wěn)定性 差 耐熱性強 外毒素與內(nèi)毒素的比較： *1mg肉毒毒素純品可殺死 2億（ 2000千萬）只小鼠或 一百萬只豚鼠，中毒的死亡率幾近 100%，但及時注 射抗毒素及對癥治療可使之降低。 1mg破傷風(fēng)毒素可 殺死 100萬只小鼠， 1mg白喉毒素可殺死 1000只豚鼠 。 病原體數(shù)量 不同病原體引起宿主致病所需的數(shù)量是不同的。 傷寒沙門氏菌： 108-109個 /宿主 霍亂弧菌： 106個 /宿主 痢疾志賀氏菌： 7個 /宿主 侵入門徑 消化道感染 呼吸道感染 泌尿生殖道感染 創(chuàng)口感染 免疫 (im

15、munity)：生物體能夠辯認(rèn)自我與非自我，對非 我做出反應(yīng)以保持自身穩(wěn)定的功能，傳統(tǒng)的免疫概念 是機體抵抗病原微生物的能力，即抗傳染免疫。隨著 科學(xué)的發(fā)展，免疫的的現(xiàn)代概念已大大超出了抗傳染 免疫的范圍。實際上，機體除了對微生物的刺激，能 發(fā)生免疫反應(yīng)外，對一切抗原異物甚至改變了的自身 成分也能發(fā)生反應(yīng)，并且反應(yīng)的結(jié)果可能是對身體有 利的，也可能是有害的。 宿主的免疫力（ immunity）：免疫是機體識別和排除抗原性異 物的一種保護性功能。 免疫功能包括：免疫防御 (immunologic )、免疫穩(wěn)定、 免疫監(jiān)視 宿主的免疫力包括：非特異性免疫和特異性免疫； 特異性免疫又分為細胞免疫和體

16、液免疫兩種 宿主的免疫力 類別 功能正常 功能異常 免疫防御 抵御病原體的侵害和中和其毒素 （抗 傳染免疫） 變態(tài)反應(yīng)、反復(fù)感染或免疫缺陷綜合 癥 免疫穩(wěn)定 清除體內(nèi)自然衰老或損傷的細胞，進 行免疫調(diào)節(jié)，以維護機體內(nèi)環(huán)境的相 對穩(wěn)定性 識別紊亂，導(dǎo)致自身免疫病的發(fā)生 免疫監(jiān)視 某些免疫細胞發(fā)現(xiàn)并清除突變的自身 細胞 （癌細胞） 功能失調(diào)時，導(dǎo)致癌變或持續(xù)感染的 發(fā)生 免疫功能的分類 隱性傳染： 如果宿主的免疫力很強，而病原體的毒力相對較弱，數(shù) 量又較少，傳染后只引起宿主的輕微傷害，且很快就將 病原體徹底消滅，因而基本上不表現(xiàn)臨床癥狀。 帶菌狀態(tài)： 如果病原體與宿主雙方都有一定的優(yōu)勢，但病原體僅

17、被 限制于某一局部且無法大量繁殖，二者長期處于僵持狀 態(tài)，就稱為帶菌狀態(tài)。這種長期處于帶菌狀態(tài)的宿主， 稱為帶菌者，成為該傳染病的傳染源，十分危險。 “傷寒瑪麗” ： 一個健康帶菌者，被證實在美國有 7個地區(qū)多達 1500個 傷寒患者都是她傳染的。 顯性傳染： 如果宿主的免疫力較低，或入侵病原菌的毒力 較強、數(shù)量較多，病原菌很快在體內(nèi)繁殖并產(chǎn) 生大量有毒產(chǎn)物，使宿主的細胞和組織蒙受嚴(yán) 重損害，生理功能異常，于是就出現(xiàn)了一系列 臨床癥狀。 按發(fā)病時間的長短： 急性傳染： 病程僅數(shù)日至數(shù)周，如流行性腦膜 炎和霍亂等； 多為細胞外寄生物引起！ 慢性傳染： 病程往往長達數(shù)月至數(shù)年，如結(jié)核 病、麻風(fēng)病等

18、。 多由細胞內(nèi)寄生物引起！ 抗原（ Antigen， Ag） 定義： 抗原是能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生體液 抗體 和 細胞免疫應(yīng)答 ， 并能與相應(yīng)抗體和 T淋巴 細胞 在體內(nèi)外發(fā)生 特異結(jié)合反應(yīng) 的大分子物質(zhì)。 免疫原性或抗原性 抗原在體內(nèi)激活免疫系統(tǒng)，使其產(chǎn)生抗體和特異效應(yīng)細胞的特性。 免疫反應(yīng)性或反應(yīng)原性 抗原能與相對應(yīng)的免疫應(yīng)答產(chǎn)物（ 抗體及致敏淋巴細胞 ）發(fā)生特異結(jié) 合和反應(yīng)的能力。 完全抗原 具有免疫原性和反應(yīng)原性的抗原 不完全抗原或半抗原 只有反應(yīng)原性而沒有免疫原性的抗原 抗原的特性 抗原的種類 異物性：抗原大分子與所接觸的機體的物質(zhì)之間的理化性質(zhì)的差異程度 分子量大?。和ǔＧ闆r下，抗原的免疫

19、原性與其分子量成正比 化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成：在大分子中，蛋白質(zhì)的免疫原性最強，其次是復(fù)雜多 糖，再次是核酸、類脂物質(zhì)。 通常情況下，大分子的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，免疫原性越強 抗原免疫原性的物質(zhì)基礎(chǔ) 抗原物質(zhì)上能夠刺激淋巴細胞產(chǎn)生應(yīng)答并與其產(chǎn)物特異反應(yīng)的化學(xué)基團 。 它 是抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。 一個抗原的表面可以存在多個不同的抗原決定簇 抗原所攜抗原決定簇的數(shù)目稱為抗原結(jié)合價，一般抗原是多價的。 抗原決定簇 ， 或抗原表位 細菌細胞的包含的抗原 表面抗原 ：細胞壁外層的抗原，主要 是莢膜或微莢膜 菌體抗原 ：細胞壁、細胞膜和細胞質(zhì) 中的抗原 鞭毛抗原 ：存在于鞭毛上的抗原 菌毛抗原 ：菌毛蛋白抗原 外毒素和

20、類毒素 ： 抗體（ Antibody， Ab） 定義： 機體在抗原物質(zhì)刺激下由漿細胞產(chǎn)生的一類能 與抗原特異結(jié)合 的 血清活性成分 稱為抗體，又稱 免疫球蛋白（ Ig） 。 特點： 魚類以上的脊椎動物的漿細胞分泌 在抗原的刺激下產(chǎn)生 可與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性、非共價和可逆的結(jié)合 化學(xué)本質(zhì)為球蛋白 可成為抗原 免疫球蛋白的種類： 純化的免疫球蛋白可分為五類： IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE 免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu) 典型的免疫球蛋白分子呈 Y形 免疫球蛋白 重鏈 輕鏈 可變區(qū) 恒定區(qū) 可變區(qū) 恒定區(qū) 免疫球蛋白的一些基本概念 類和亞類： 根據(jù)重鏈的血清學(xué)類型、分子量大小、糖含量的不同

21、， 把免疫球蛋白分為類。例如人的抗體有五類 ： IgG、 IgA、 IgM、 IgD、 IgE。 每一類免疫球蛋白再根據(jù)重鏈的結(jié)構(gòu)變化分成亞類。 型和亞型： 根據(jù)輕鏈的血清學(xué)類型，把免疫球蛋白分為型。 共有兩型（ 型和 型） 每一型再按輕鏈可變區(qū)的氨基酸序列的差異分為亞型。 免疫球蛋白的酶解片斷： 木瓜蛋白酶：兩個抗原結(jié) 合片斷和一個可結(jié)晶片斷 胃蛋白酶：大片斷（ Fab 雙體）和小片段 巰基乙醇：對稱的半分子 單克隆抗體及淋巴細胞雜交瘤技 術(shù) 指由一純系 B淋巴細胞克隆經(jīng)分化、增殖 后的漿細胞所產(chǎn)生的單一成分、單一特 異性的免疫球蛋白 . 可生 產(chǎn) 有用抗 體 的 淋巴細胞 若 與 癌 細 胞 融合， 則 形成 穩(wěn) 定而可培 養(yǎng) 的 細 胞 株 。 癌細 胞 可培 養(yǎng) 生 長 漿 細 胞 B cell 可分泌抗體 融 合瘤 Hybridoma Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 細 胞 融 合 兩組 染色體混在一起 也可以培 養(yǎng) 生長 產(chǎn) 生 專 一性抗 體 一 個 B cell 只 產(chǎn) 生一 種 抗 體