对感染的免疫ppt课件

O 对感染的免疫 病原体的防御策略 Contents 微生物的世界 对不同生物的免疫 1 2 3 2 什么叫感染？ 感染：是指细菌、病毒、真菌、寄生虫等病原体侵入人 体所引起的局部组织和全身性炎症反应。 感染的后果 除了有用的以外，微生物（和较大的寄生虫）依然是人 类生存的最大威胁之一。过去，如结核病 (tuberculosis ，TB)和鼠疫及流感等造成的流行病曾引起大量人群死亡， 同样也引起社会结构与行为的改变。 今天，如由人免疫缺陷病毒 (HIV)、军团菌属、幽门螺 杆菌引起的疾病以及多种抗药的结核病 (tuberculosis， TB)的出现对免疫系统及人类的发明创造能力提出新的挑战 。 3 O1 微生物的世界 微生物可以通过粘膜表面、皮肤、 咬伤和外伤侵入宿主。这种侵入通常遇 到迅速起作用的先天性防御机制。在此 过程中，感染物经第一道防线作用仍有 存活，适应性免疫系统将更特异地也更 缓慢地尽力消除病原体。 防御的最后途径通常引起免疫记忆 ，以致病原微生物或寄生虫所致的重复 感染被减至最小，或对某些感染物引起 的疾病得以预防。 4 微生物栖息地及免疫防御 细胞外微生物（如许多细菌和真菌） 很可能被特异的抗体调理，并被吞噬 细胞吞食或被补体的旁路途径或经典途径 破坏。 细胞内微生物（如某些细菌，病毒， 原虫） 需要抗体的存在，以及细胞毒性T细胞 或NK细胞提供有效的保护。 5 病原体有其自身的保护机制 许多微生物进化出了躲开多重及交错的人类免疫预防 机制和引起感染的方式与方法。 不同的个体 病原体 不同的结果 相同个体的不同生理状态 病原体侵入其宿主后，二者之间的力量 对比决定着感染的结局。 6 微生物躲避免疫监视的策略主要有两类： 通过细胞内栖息地，分子模拟（微生物有与 宿主自身相同的抗原）和抗原的变异而不被识别 。 通过干扰补体活化，抑制吞噬作用，中和抗 体应答和调节Th1/Th2应答来调节免疫反应的效 应支。 7 由病原体引起的损伤 病原生物可以通过产生毒素直接造 成组织损伤和疾病。 细菌和原虫能产生外毒素和内毒素。 外毒素：分泌到菌体外的毒性物质，毒性很强，极小量即 可使动物死亡。 毒素 内毒素：革兰阴性菌胞壁的外层结构，菌细胞死亡后才游 离出来。 8 此外，大多数病毒都有一个导致组织损伤的 裂解阶段。另一方面，在某些感染性疾病中，免 疫系统本身比有攻击性的病原体具有更大的破坏 性，特别是在持续应答的状态下。免疫介导的对 宿主损伤的机制包括过敏反应，免疫复合物疾病 ，坏死和细胞凋亡。 9 O2 对不同生物的免疫 细胞外细菌 躲过了补体经典途径与旁路途径破坏的细菌 可被急性期反应物或特异的抗体调理，并被表达 这些抗体Fc段受体的吞噬细胞所吞噬。 PMN和巨噬细胞均表达IgG与IgA的受体。炎症 因子，如IFN能够上调这些受体的表达，显著增 加受体的数目。 一 、对细菌的免疫 10 有或没有抗体的 由补体和/或抗体单独调理后 补体的溶解作用 的吞噬作用 抗胞外菌感染的主要目的：杀灭细菌，中和毒素，抗体 起主要作用 11 经调理后的吞噬作用 12 细胞内细菌 某些细菌是胞内寄生物，侵入细 胞并在其内生存。 胞内细菌通过生存在宿主细胞内而躲 避了免疫系统的监视。免疫系统通过发动 细胞介导的免疫应答（CMI）来抵抗它们。 CMI应答对防病（如防结核），防病毒和真 菌感染中都很重要。 参与CMI应答的细胞包括：CD4细胞， CD8细胞，单核细胞，巨噬细胞以及NK细胞 。 13 含有胞内细菌的巨噬细胞在其MHC类分子上将微生 物肽呈递给产生lFN的特异性Th细胞。由此激活的巨噬细 胞会增强胞内杀伤作用。 14 二、对病毒的免疫 1.抗体阻碍病毒的附着 3. IFN-a and b诱导的抗病毒活性，结果阻断了病 毒蛋白的复制 4 4.NK.NK细胞细胞 ：受病毒感染的细胞也变得容易被自然 杀伤细胞杀伤。此杀伤作用不受MHC限制，也不依 赖于特异性抗体。 5.细胞毒性细胞：杀伤在MHCI类上表达病毒肽的受感 染的细胞（最重要）。 2.ADCC（抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用） 15 1.抗体阻碍病毒的附着 抗体也防病毒感染。病毒在能复制和引起感染之前 需要附着到宿主细胞上。循环中的抗体阻止病毒的附着 ，并代表抗感染的一个重要的防御机制。 1.抗体阻碍病毒的附着 16 2.Natural Killer Cells and Antibody-Dependent Cell- Mediated Cytotoxicity (ADCC) Kill virus-infected cells by antibodydependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC抗体依赖性细胞介导的细 胞毒作用） 17 3.IFN-a and b诱导的抗病毒活性，结果 阻断了病毒蛋白的复制 主要是通过组织mRNA降解和DNA的复制 的这种方式来抑制病毒感染的细胞中蛋白质的 合成。 18 4.NK4.NK细胞细胞 受病毒感染的细胞也变得容易被自然杀伤细胞 杀伤。此杀伤作用不受MHC限制，也不依赖于特异 性抗体。 NK细胞攻击靶细胞 19 病毒感染的细胞通常在其表面的MHCI类分子中表达 病毒肽，使得它们成为细胞毒性CD8+T细胞破坏的靶 。 5.细胞毒性细胞：杀伤在MHCI类上表达病毒肽 的受感染的细胞（最重要） 因为一旦病毒感染建立，细胞介导的免疫比体 液免疫更重要的。 20 对病毒的防御机制 21 三、抗真菌免疫 真菌性疾病是很普通的，但对于免疫受 损的个体却是非常成问题的，即免疫力与机 体免疫状态有关。 22 真菌感染类型 (1)致病性真菌感染：一些外源性真菌感染可引起皮肤 、皮下和全身性疾病。 (2)条件致病性真菌感染：一些内源性真菌在机体免疫 力降低，如长期应用抗生素、放射治疗等情况下发 生。 23 脚气是最常见的由真菌感染引起的 24 对原虫的先天性免疫对原虫的先天性免疫 如：缺少Duffy血型抗原Fy(a-b-)的个体对间 日疟原虫的感染有免疫力。 与镰状细胞贫血有关的血红蛋白结构似乎抑制 恶性疟原虫的细胞内生长。 四、对原虫的免疫 25 对原虫的获得性免疫 锥虫通过产生有不同抗原包被的后代不断地挑战免 疫系统。当免疫系统对其新抗原展开应答时，它再次转 换抗原包被。这导致一波接一波的感染与应答。 弓形虫用层粘连蛋白包被其自身获得保护。对它的 细胞应答似乎在与感染作斗争时十分有效，因为T细胞计 数低的病人，弓形虫感染的危险性更大。 利什曼原虫病，特别爱好感染巨噬细胞，需要细胞 免疫应答来根除。Thl应答对防护好像是必需的，因为 IFN似乎是杀伤寄生虫最重要的细胞因子。 26 五、对蠕虫的免疫 对蠕虫的免疫应答不很有效，并且很难完成,可能 是由于其大小及复杂性造成的.如曼氏血吸虫和班氏吴策 线虫引起的疾病是发展中国家的主要问题。 虽然PMN、巨噬细胞和NK细胞可能参与对蠕虫的免疫 ，但当蠕虫太大以致不能被吞噬时,它们可被IgE,IgA和 IgG抗体包被。主要的防护机制是由嗜酸性粒细胞和肥大 细胞介导的。 27 28 O3 病原体的防御策略 对抗病原体的免疫防御取决于首先能够 识别侵入者为一种威胁，其次是能够清除 它。 当物理的或机械的屏障以及适应性与非 适应性免疫系统在防御感染时是强大的时 候，微生物发展了既躲避识别又使清除它 们所用的成分失活的方法。 29 一、躲避识别 二、使宿主免 疫效应失活 病原体的 防御策略 抗原变异 胞内栖息 伪 装 细胞因子的抑制 吞噬作用 抗体 补体活化 T细胞 抗原加工和呈递 调节机制 30 1 胞内栖息 病毒、某些细菌 以及某些原虫是专性细胞 内生物，因而可以躲避先天和适应性免疫系统的 作用。 2 抗原变异 （1）抗原性漂移: 病毒通过突变完成细胞表面 抗原的改变，如流感、HIV。 （2）抗原性转变：人与动物病毒核酸的重组所 导致，已知它是疾病大流行的主要原因，如流感 的大流行。 （3）基因转换：不断变化抗原包被以迷惑免疫 系统，如锥虫，先后至少能表达100种不同的表面 包被。 31 流感病毒表面 抗原基因改变 的两种机制 (a) 抗原漂移（antigenic drift）：点突变的累积最终造成蛋白质的改变，它将 不再被原来的抗原所产生的抗体所识别。 (b) 抗原转变（Antigenic shift）：人和动物病毒感染同一个细胞时，它们的 单链RNA发生重组，产生新的病毒种类。 32 3、伪 装 （1）分子模拟有些微生物利用与宿主抗原相 同或与其有交叉反应的抗原，以试图看起来像自身抗 原，以便表现非抗原性。 （2）以自身蛋白包被用血清蛋白覆盖表面。 （3）免疫分散有些微生物产生刺激许多不同 B、T细胞的超抗原，以稀释特异性抗原的作用。 33 二、使免疫效应机制失活 这种方法包括宿主至少出现部分免疫缺陷/免 疫抑制状态，以便使侵入微生物得以生存。 1.对抗吞噬作用 吞噬作用是杀伤细胞外微生物的一种关键性的 机制。微生物利用不同的策略抑制吞噬作用的不同 阶段。 34 肺炎链球菌和大肠杆菌的有毒力株被被囊化而使其 不易被吞噬。 一旦被吞噬，微生物在吞噬溶酶体中通过氧依赖地或 非氧依赖地机制正常地被杀伤。有些微生物发展了抑 制氧爆发的酶系，而氧爆发是导致杀伤所必需的。 某些葡萄球菌属有一种蛋白质外壳 (蛋白A)，蛋白 A通过与IgG、IgA的FC段结合可使它们失活，从而阻 止它们起调理素作用。 35 2.细胞因子的抑制 某些病毒抑制被感染细胞产生IFN。这在 乙型肝炎病毒(hepatitis C virus )感染的肝细 胞中可见到。 3.抗 体 （1）诱导低亲和力的抗体。 （2）释放大量可溶性抗原使抗体失活。 （3）产生破坏抗体的蛋白酶 36 4.补体系统 某些生物阻断补体的活化及补体的溶解 作用。如：HIV将宿主补体调节蛋白掺入到它 们的外膜中以对抗补体的活化。 37 5.T细胞 HIV以CD4T细胞为靶，感染并破坏它们，使宿 主处于免疫缺陷状态。有些病毒降低