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预防接种相关学科基础知 识 1 主要内容 微生物学基础知识 免疫学基础知识 传染病学基础知识 2 微生物学基础知识 细菌与病毒 基本性状 遗传与变异 感染与致病机制 3 细菌的 形态 按其外形分为球菌、杆菌、螺形菌 三类。 绝大多数细菌是吸附在有生命或无 生命物体的表面，以生物膜的形式 存在。 其大小可以用测微尺在显微镜下进 行测量，一般以微米（ um）为单位 。 4 细菌的结构 基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。 某些细菌具有荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞等特殊结 构。 细胞壁位于细菌的最外层，包绕在细胞膜的周围。其主 要功能维持菌体固有的形态，并保护细菌抵抗低渗环境 。菌体表面带有多种抗原表位，可以诱发机体的免疫应 答。 细胞膜位于细胞壁内侧，紧包着细胞质。形成疏水性屏 障，允许水和某些小分子物质被动性扩散，特异性营养 物质的选择性进入和废物的排出。 细胞膜包裹的溶胶状物质为细胞质或称原生质，由水、 蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成 核质是细菌的遗传物质。集中于细胞质的某一区域。 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞等与致病性有关 5 细菌的化学组成 细菌含有多种化学成分，包括水、无机盐 、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。 水分占细菌总重量的 75%90%，除水分外 ，主要包括碳、氢、氮、氧、磷和硫等 还有少数的无机离子，如钾、钠、铁、镁 、钙、氯等。 6 细菌的物理性状 光学性质 半透明体，可用相差显微镜观察其形态和结构。 表面积 体积微小，相对表面积大，有利于同外界物质交换。 带电现象 带负电荷，这种带电现象与细菌的染色反应、凝集 反应、抑菌和杀菌作用等都有密切关系。 半透性 允许水及部分小分子物质通过，有利于吸收营养和排 出代谢产物。 渗透压 细菌体内含有营养物质和无机盐，渗透压高。若处于 比细菌内渗透压更高的环境，菌体内水分逸出，胞质 浓缩，细菌就不能生长繁殖。 7 细菌的营养类型 分为自养菌和异养菌两大营养类型 自养菌 该类菌以简单的无机物为原料。 异养菌 该类菌必须以多种有机物为原料，如蛋白质、糖类 等。异养菌包括腐生菌和寄生菌。腐生菌以动植物 尸体、腐败食物等作为营养物质；寄生菌寄生于活 体内，从宿主的有机物获得营养。所有的病原菌都 是异养菌，大部分属于寄生菌。 8 细菌的营养物质 水： 营养的吸收和代谢均须有水才能进行。 碳源 ： 获得能量的主要来源，病原菌主要从糖类获 得碳 。 氮源 ： 需要量仅次于碳源。病原微生物主要从氨基 酸、蛋白胨等有机氮化物中获得。 无机盐： 主要功用是构成有机化合物，成为菌体的 成分；作为酶的组成部分，维持酶的活性；参与能量 的储存和运输；调节菌体内的渗透压；某些元素与细 菌生长繁殖和致病作用密切相关。 生长因子： 许多细菌的生长还需一些自身不能合 成的生长因子，通常为有机化和物，包括维生素、某 些氨基酸、嘌呤、嘧啶等。 9 细菌生长繁殖 细菌生长繁殖的必备条件： 营养物质、能量 和适宜的环境。适宜的环境包括氢离子浓度（ pH）、 温度、气体、渗透压等。 细菌个体繁殖： 简单的二分裂方式进行无性繁殖 。细菌分裂数量倍增所需要的时间为代时，多数细菌 为 20-30分钟。 细菌群体生长繁殖 ： 细菌繁殖中营养物质的逐 渐耗竭，有害代谢物质的逐渐积累，细菌繁殖速度渐 减，死亡菌数增多，活菌增长率随之下降并趋于停滞 。细菌的群体生长繁殖可分为迟缓期、对数期、稳定 期、衰亡期等四期。 10 细菌的遗传与变异 遗传使细菌的种属特征保持稳定。 细菌的形态 结构、新陈代谢、致病性、免疫性和对药物的敏感 性等特征是由细菌遗传物质所决定的。 变异有利于物种的发展和进化。 子代与亲代之 间以及子代与子代之间出现差异则称为变异。变异 现象有形态结构的变异、毒力变异、耐药性变异、 菌落变异。 细菌遗传变异的研究对传染病预防具有重要 意义。 如以毒力减弱而保留免疫原性的菌株制成 减毒活疫苗，已成功地用于某些传染病的预防。 11 细菌的感染 外源性感染与内源性感染 -来源于宿主体外的感染称外源性感染。 -来自体内正常菌群，极少数曾感染过而潜伏下来 的细菌又重新感染为内源性感染。 隐性感染与显性感染 -当机体抗感染免疫力较强或入侵的细菌数量不多 、毒力较弱，感染后损害较轻，机体不出现或出 现不明显的临床症状，称为隐性感染。 -当病原菌毒力强、数量多，同时机体抗感染免疫 力较弱，病原菌在入侵后会生长繁殖并引起不同 程度的组织损伤，导致病理生理变化出现临床症 状或体征，为显性感染。 12 细菌的致病机制 侵袭力 ： 侵袭力主要依靠细菌的粘附因子、荚 膜、侵袭性酶类、微菌落与细菌生物膜、整合素 与细胞骨架等因素发挥作用。 毒素： 外毒素与内毒素 细菌入侵数量： 细菌毒力愈强，引起感染所需 的菌量愈小；反之则菌量愈大。 细菌入侵部位 ： 各种致病菌都有其特定的侵 入部位，这与致病菌需要特定的生长繁殖的微环 境有关。 13 病毒的形态 完整的成熟病毒颗粒称为病毒体。 用来测量病毒体大小的单位为纳米（ nm）。 多数呈球形和近似球形，少数为子弹 形、砖块形。 14 病毒的结构 病毒核心： 病毒体核心成分主要为核酸，构成 病毒基因组。病毒核酸为病毒的感染、增殖、遗 传和变异提供遗传信息物质。 病毒衣壳 ： 包围在核酸外面的蛋白外壳称为 衣壳。主要功能是保护核酸免受破坏，并能介导 病毒核酸进入宿主细胞。衣壳具有抗原性，是病 毒体的主要抗原成分。 病毒胞膜 ： 有些病毒在核衣壳外有包膜围绕 ，称为包膜病毒，无包膜的病毒体称裸露病毒。 包膜构成病毒的表面抗原，具有抗原性，可诱发 机体免疫应答；与病毒入侵细胞和感染性有关； 具有保护核衣壳的作用；对干燥、热、酸和脂溶 剂敏感。 15 理化因素对病毒的影响 物理因素 温度：病毒耐冷不耐热，病毒标本应尽快低温冷 冻保存。 PH：多数病毒在 PH5-9范围内稳定，强碱或强酸 条件下可被灭活。 射线： X射线、 射线和紫外线都能灭活病毒。 化学因素 脂溶剂、化学消毒剂、抗生素与中草药等 16 病毒的增殖 病毒的增殖是以其基因组为模板，利用 DAN 多聚酶或 RNA多聚酶以及其他必要因素，经 过复杂的生化合成过程，复制出病毒的基 因组。 病毒基因组经过转录、翻译过程，产生大 量病毒蛋白质，再经过装配，最终释放出 子代病毒。这种以核酸分子为模板进行繁 殖的方式称为自我复制。 17 病毒的复制周期 从病毒进入细胞开始，经基因组复制到子 代病毒释出的全过程，成为一个复制周期 。 多数病毒复制周期至少要 24小时以上。 18 病毒的异常增殖 顿挫感染 ： 病毒进入细胞后，因细胞不能为病毒提供 复制的必要条件，而没有完整病毒体的产生，此类细胞 称为非容纳细胞。病毒进入非容纳细胞的感染过程称之 为顿挫感染。 缺陷病毒 -病毒基因组不完整或发生严重改变，不能复制出完整的 子代病毒。 -当缺陷病毒和辅助病毒同时感染时，可产生成熟病毒， 如丁型肝炎病毒和乙型肝炎病毒，此时乙型肝炎病毒是 辅助病毒。 -缺陷病毒虽不能复制，但却具有干扰同种成熟病毒体进 入细胞的作用，又称为缺陷干扰颗粒。 19 病毒的干扰现象 当两种病毒同时感染同一细胞时，一种病毒的增 殖可以抑制另一种病毒的增殖，此现象称为干扰 现象。 病毒间干扰机制： 1.某一病毒作用于宿主细胞，诱导其产生抑制病 毒复制的蛋白质，称之为干扰素。 2.第一种病毒破坏了宿主细胞表面受体或改变了 宿主细胞的代谢途径等，影响另一种病毒的复制 过程。 病毒之间干扰现象能使感染终止、宿主不发病。 在使用减毒活疫苗时，则应避免干扰现象发生。 20 病毒感染 病毒感染来源 ： 机体感染的病毒来自外环境， 医源性感染是不容忽视的来源。 病毒感染传播方式 1.水平传播 :人群中不同个体之间的传播和动物 与人之间的传播。水平传播病毒感染率高 ,可迅 速繁殖和在体内扩散。 2.垂直传播 :从亲代向子代的传播方式。主要发 生在胎儿期、分娩过程和出生后的哺乳期。 21 致病机制 对宿主细胞的致病作用 对组织器官的损伤 免疫病理损伤 对免疫系统的致病作用 能否感染致病疾病，取决于病毒 致病性和宿主免疫力两方面因素 。 22 免疫学基础知识 免疫系统 抗原与抗体 免疫应答与免疫耐受 主动免疫和被动免疫 超敏反应 23 免疫系统 免疫系统组成 由免疫器官、免疫细胞、免疫分子三部 分组成。 免疫系统功能 免疫防御、免疫自稳 、免疫监视。 24 免疫系统三大功能的生理和病 理表现 功能名称 生理性（有利） 病理性（有害） 免疫防御 清除病原微生物及 其他抗原性异物 超敏反应（过度） 免疫缺陷病（不足 ） 免疫自稳 清除损伤、衰老的 细胞 自身免疫性疾病 免疫监视 清除突变或畸变细 胞，防止肿瘤发生 ；破坏病毒感染的 细胞 肿瘤发生、病毒持 续感染 25 抗原基本概念 抗原是 指能够诱导机体免疫系统发生免疫应答、 产生抗体或致敏淋巴细胞，同时又能与免疫应答 产物（即相应抗体或致敏淋巴细胞）在体内外特 异性结合、发生免疫反应的 物质 。 抗原两种基本性能 免疫原性：系指抗原刺激机体免疫系统，使 之产生抗体和或致敏（效应）淋巴细胞的性能 。 免疫反应性或反应原性：系指抗原分子能与免 疫应答产物即相应抗体和或致敏（效应）淋巴 细胞特异性结合，发生免疫反应的性能。 26 抗原的主要特性 异物性 化学结构与机体自身成分不同的物质。异物性是抗原特 异性的重要基础。 大分子胶体 分子量大，表面抗原决定簇多，化学性质稳定，不易被 控制或清除，其抗原性就强，蛋白质一般是良好的抗原 物质。 特异性 抗原具有能与相应抗体发生反应的特异性。这种特异性 取决于抗原物质表面的特殊化学基团，叫抗原决定簇。 疫苗就是利用病原微生物及其代谢产物，经人 工减毒或灭活的方法制成，是一种重要医用抗原 。 27 免疫佐剂 可增强机体免疫应答能力或改变免疫应答类型的 物质。 免疫佐剂的种类 :常见如氢氧化铝、磷酸铝等无 机化合物。 佐剂的作用： 1.增强免疫原性 :使无或微弱免疫原性物质变成 有效的免疫原。 2.增加抗体滴度 :提高机体初次免疫应答的抗体 滴度。 3.改变产生的抗体类型 :可由产生 IgM转变为产生 IgG，或由产生 IgG转变为产生 IgE等其他类型抗 体。 4.引起或增强迟发型超敏反应 28 抗体的基本概念 是机体免疫细胞被抗原激活后 ,由分化成熟 的终末 B细胞（浆细胞）合成分泌的一类能 与相应抗原特异性结合的 具有免疫功能的球 蛋白 。 抗体具有免疫功能，是重要的免疫分子，主 要存在于血液、体液、黏膜分泌液中，因此 将抗体介导的免疫称为体液免疫 29 免疫球蛋白 免疫球蛋白是指具有抗体活性或化学结构 与抗体相似的球蛋白。 抗体都是免疫球蛋白，而免疫球蛋白并不 一定都是抗体。 免疫球蛋白可以看作是化学结构上的概念 ，而抗体则是生物功能上的概念。 30 免疫球蛋白的种类 存在于血循环、体液和某些淋巴细胞的表 面。 免疫球蛋白分为五种 IgG、 IgM、 IgA、 IgE、 IgD 31 IgG功能 IgG是血清中含量最高的 Ig，占血清 Ig总 量的 75-80%， 机体重要的抗菌、抗病毒、抗毒素抗体。 是唯一能通过母体胎盘的抗体，对抗新生 儿感染有重要作用。 通常婴儿出生后 3个月合成 IgG， 3-5岁达 成人水平， 40岁后逐渐下降。 32 IgM功能 相对分子质量最大的 Ig，又称巨球蛋白。不能通 过血管壁，几乎全部分布于血液中，占血清 Ig总 量的 5-10%，因此对防止菌血症发生具有重要作 用。 是种系进化过程中最早出现的 Ig，也是机体感染 后血最早出现的 Ig，它不能通过胎盘，如果脐带 血或新生儿血清中 IgM水平升高，表明胎儿曾有 宫内感染。 IgM在血清中的半衰期（ 5天左右）比 IgG短，临 床上测定血清特异性 IgM有助于传染病早期诊断 。 33 IgA功能 IgA有血清型和分泌型两种类型。 血清型占血清 Ig总量的 5-15%，具有一定的抗感 染作用。 分泌型 IgA广泛分布于黏膜表面及分泌液中，是 黏膜局部抗感染的重要免疫物质。具有抗菌、抗 病毒和中和毒素等多种作用。 血清型 IgA和分泌型 IgA不能通过胎盘。 婴儿在出生后 4-6个月才能产生 IgA，但可从母乳中获得 分泌型 IgA，这对婴儿抵抗呼吸道和消化道病原微生物的 感染具有重要意义。因此应大力提倡母乳喂养。 34 IgD 血清中含量低，仅占血清 Ig总量的 1%。不 能通过胎盘，也不能激活补体。 血清中 IgD的功能尚不清楚。对 B细胞的活 化、增生和分化产生调节作用。 35 IgE功能 是种系进化过程中最晚出现的 Ig，含量最低， 仅占血清 Ig总量的 0.002%。在过敏性疾病和某 些寄生虫感染病人血清中特异性 IgE含量显著 增高。 IgE的产生部位：主要由呼吸道如鼻咽、扁桃 体、支气管、胃肠道黏膜固有层中的浆细胞产 生，这些部位正是变应原入侵和超敏反应的好 发部位。 对机体抗寄生虫感染具有一定意义。 36 免疫应答 抗原进入机体后，选择性地刺激免疫系统所发生 的一系列复杂过程，有多种免疫细胞和免疫细胞 产生的各种免疫因子参加，称为免疫应答，可表 现为特异性和非特异性两种，通常指的是特异性 免疫应答。 特异性免疫应答的过程相当复杂，是一个连续的 过程，大体上可以分为 3个阶段：第一阶段是 T、 B淋巴细胞特异性识别抗原阶段；第二阶段是 T、 B淋巴细胞活化、增殖和分化阶段；第三阶段是 效应阶段，即发挥体液免疫和细胞免疫功能阶段 。 37 免疫耐受 机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现 出的特异性的免疫低应答或无应答状态。 免疫耐受的特性： 抗原特异性、可诱导性、 可转移性和非遗传性。可天然存在，亦可人工诱 生。 免疫耐受的形成和维持既取决于机体因素 也受抗原本身的影响。 免疫耐受可自然终止，改变机体的免疫状 态或抗原的性状可以人为终止免疫耐受。 38 特异性免疫 机体在个体发育过程中接触病原微生物或疫苗抗原后形 成的免疫力。又称为获得性免疫或适应性免疫。 特异性免疫有三个特点： 1.“ 获得性 ” 。是机体接触 “ 非己 ” 抗原性物质，在 B细胞或 T细胞 的参与下获得的，存在着个体差异； 2.“ 针对性 ” 。即机体受到某一病原微生物或抗原的刺激后产生的 免疫力，只能对特定的病原微生物或抗原起作用； 3.“ 可变性 ” 。当机体接触同一抗原时，该免疫反应明显增强，当 机体长时间不再接触同一抗原时，所产生的免疫力可以减弱甚至消 失。 特异性免疫应答依赖于 T淋巴细胞和 B淋巴细胞。 B淋巴细 胞产生抗体，参与体液免疫； T淋巴细胞是参与细胞免疫 的主要效应细胞。 39 主动免疫与被动免疫 主动免疫是机体免疫系统受 抗原 刺激产 生的 特 异性体液免疫 (抗体 )和细胞免疫 。 由机体自身免疫系统产生的保护力，这 种免疫通常是持久的，甚至终生。 被动免疫是将人或动物产生的抗体转移 给另外的人。被动免疫提供针对一些感染 的保护，但这种保护是暂时的。抗体将在 数周至数月之后消退，接受免疫者不再得 到保护。 40 主动免疫获得方式 自然感染疾病。 一般情况下，病人一旦从感染 性疾病中康复，他们将终生对这些疾病有免疫力 ，这种感染后持续许多年的保护被称作免疫记忆 。 接种疫苗。 疫苗与免疫系统相互作用，通常产 生一种与自然感染类似的免疫反应和免疫记忆， 但不会令疫苗接受者罹患此种疾病。 41 被动免疫形式 婴儿接受来自母亲的抗体 胎传抗体在婴儿体内维持的时间长短不一，这是 制定不同疫苗免疫起始月龄的考虑因素之一。 注射被动免疫制剂 有血液制品 (如全血、红细胞和血小板 )、免疫球 蛋白、抗毒素等。 42 超敏反应 超敏反应又称变态反应，是指机体被 某种抗原致敏后，再次接受同一抗原刺激 时所发生的一种异常或病理性的免疫应答 ，其结果表现为机体组织损伤和 /或功能紊 乱。 43 根据反应发生的速度、发病机制和临床特 征将超敏反应分为 、 、 和 型。 - 型由抗体介导，可经血清被动转移。 而 型由 T细胞介导，可经细胞被动转移 ，反应发生慢，故称迟发型超敏反应。 各型超敏反应的比较 44 传染病学基础知识 传染病的发病机制 传染病的流行过程 传染病的特征 传染病的诊断与治疗 传染病的预防 45 感染过程的表现 主要表现为：病原体被清除、隐性感染、 显性感染、病原携带状态、潜伏性感染。 病原体能否被清除取决于病原体的致病力和机体 的免疫功能，也来自外界的干扰，如受凉、劳累 、药物或放射治疗有关。 46 感染过程中的免疫应答 免疫应答分为有利于机体的保护性免疫应答和 不利于机体的变态反应两大类。 保护性免疫应答又分为特异性免疫应答和非特 异性免疫应答。特异性免疫应答包括细胞免疫 和体液免疫。非特异性免疫应答包括天然屏障 、吞噬作用、体液因子等发挥作用。 变态反应都是特异性免疫应答。 47 传染病的发生与发展 入侵门户： 病原体入侵门户与发病机制有密切 关系，入侵门户适当，病原体才能生长、繁殖及 引起病变。 机体内定位 ： 各种病原体的机体内定位不同 ，可在入侵部位直接引起病变。 排出途径 ： 各种病原体有其排出途径。排出体 外的时间有长有短，因而，不同的传染病有不同 的传染期。 48 组织损伤的发生机制 直接损伤 病原体机械运动及所分泌的酶可直接破坏组织 ，或通过细胞病变而使细胞溶解。 毒素作用 有些病原体能分泌毒力很强的外毒素，可选择 性损害靶器官或引起功能紊乱。 免疫机制 有些病原体能抑制细胞免疫（如麻疹）或直接 破坏 T细胞（如艾滋病），更多的病原体则通过 变态反应而导致组织损伤。 49