感染与免疫课件

第十一章 感染与免疫 1 病原微生物(pathogenic microorganism) 或病原体(pathogen)，指寄生于生物(包括人 )机体并引起疾病的微生物。 细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体 病毒 真菌 见P392 2 感染(infection) 又称传染，是机体与病原体在一定条件下 相互作用而引起的病理过程。 病原体入侵机体对抗 见 P392 3 传染病 由有生命力的病原体引起的疾病称为传染 病。与由其它致病因素引起的疾病在本质 上是有区别的。 基本特征 有病原体，有传染性，有流行性、地方性和季 节性，有免疫性。 见P392 4 免疫(immunity) 生物体能够辩认自我与非自我，对非我做 出反应以保持自身稳定的功能，称为免 疫。 宿主的免疫防御功能 非特异性免疫 特异性免疫 见P393 5 第一节 感染的一般概念 第二节 宿主的非特异免疫 第三节 宿主的特异性免疫 6 第一节 感染的一般概念 感染的途径与方式 决定传染结局的三大因素 7 一、感染的途径与方式 外源性感染：来源于宿主体外的感染，主 要来自病人、健康带菌(毒)者和带菌(毒) 动、植物。 内源性感染：当滥用抗生素导致菌群失调 或某些因素致使机体免疫功能下降时，宿 主体内正常菌群引起的感染。 感染方式：呼吸道感染、消化道感染、创 伤感染、接触感染、垂直传播。 8 见P393 二、决定传染结局的三大因素 病 原 体 1、不同个体 2、相同个 体的不同生 理状态 不 同 的 结 果 9 感染疾病 传染的结局 病原体 宿主的免疫力 环境因素 10 如果宿主的免疫力很强，而病原体的毒力相对较弱 ，数量又较少，传染后只引起宿主的轻微伤害，且 很快就将病原体彻底消灭，因而基本上不表现临床 症状。 隐性传染 如果病原体与宿主双方都有一定的优势，但病原体 仅被限制于某一局部且无法大量繁殖，二者长期处 于相持状态。 带菌状态 如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较 强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量 有毒产物，使宿主的细胞和组织蒙受严重损害，生 理功能异常，于是就出现了一系列临床症状。 显性传染 11 （一）病原体 细菌的致病性 病毒的致病性 立克次氏体的致病性 真菌的致病性 寄生虫的致病性 12 细菌的致病性 毒力：指病原菌致病力的强弱。 侵袭力 毒素 侵入数量：不同致病菌，引起宿主致病所 需的个体数量不同。 侵入途径 13 1、侵袭力(invasiveness) 是指病原菌突破宿主防线，并能于宿主体 内定居、繁殖、扩散的能力。 吸附和侵入能力； 繁殖与扩散能力； 抵抗宿主防御机能的能力。 14 见P394 （1）吸附和侵入能力 多数病原体借助体表或菌毛上的黏附素与 宿主细胞表面的受体的特异性结合实现。 黏附素：糖蛋白或脂蛋白。 受体：宿主细胞表面的单糖或寡糖蛋白。 15 见P394 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冲走。 变异链球菌、乳杆菌：牙齿表面粘连成菌斑， 造成龋齿。 霍乱弧菌（Vibrio）：在原处生长繁殖并引起 疾病。 痢疾志贺氏菌（Shigella ddysenteriae）：侵入 细胞内生长繁殖并产生毒素，使细胞死亡，造 成溃疡。 溶血链球菌（Streptococcus haemolyticus）：通 过粘膜上皮细胞或细胞间质侵入表层下部组织 或血液中进一步扩散。 16 17 （2）繁殖与扩散能力 通过病原体产生的胞外酶，使组织疏松、 通透性增加，有利于病原菌扩散。 透明质酸酶 血浆凝固酶 链激酶和葡萄球菌激酶 胶原酶 溶血素和凝血素 18 （3）抵抗宿主防御机能的能力 荚膜： 具有抵抗吞噬细胞的吞噬和体液中杀菌物质的 作用。 细胞壁成分： M蛋白、Vi抗原、K抗原等。 产生对抗性酶类 杀白细胞素，能直接诱发嗜中性粒细胞和巨噬 细胞释放溶菌酶，杀死其自身。 19 2、毒素(toxin) 外毒素（exotoxin）：细菌在生长过程中合成并分 泌到胞外的毒素。 类毒素：经0.30.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理， 获得失去毒性但仍保留其抗原性的生物制品。 抗毒素：将类毒素注射机体后，可使机体产生对相应 外毒素的抗体，称为抗毒素，作治疗用。 内毒素（endotoxin）：即革兰氏阴性菌细胞壁脂 多糖(LPS)，于菌体裂解时释放。 20 见 P394 常见外毒素 细菌名称毒素名称引起疾病 白喉棒杆菌白喉毒素白喉 破伤风梭菌破伤风毒素破伤风 肉毒梭菌肉毒毒素食品中毒 霍乱弧菌肠毒素霍乱、食品中毒 产气荚膜梭菌毒素红细胞溶解死亡 痢疾志贺氏菌神经毒素痢疾 百日咳博德特氏菌百日咳毒素百日咳 鼠疫耶尔森氏菌鼠疫毒素鼠疫 金黄色葡萄球菌、及杀白细胞毒素 化脓性感染 21 破伤风 梭菌 22 外毒素与内毒素的比较 项目外毒素内毒素 产生菌革兰氏阳性菌为主革兰氏阴性菌 化学成分蛋白质脂多糖(LPS) 释放时间活菌随时分泌菌体死亡裂解后释放 致病类型不同外毒素不相同 不同病原菌的内毒素 作用基本相同 毒性强*弱 抗原性完全抗原，抗原性强 不完全抗原，抗原性 弱或无 制成类毒素 能不能 热稳定性差耐热性强 存在状态细胞外，游离态结合在细胞壁上 23 （二）宿主的免疫力 宿主免疫力 免疫系统功能 24 1、宿主的免疫力 外部屏障：皮肤、黏膜，正常菌群的拮抗作用 内部屏障：血脑屏障，血胎屏障 “第一道防线”非特异性免疫 抗菌物质：补体，溶菌酶，干扰素等 吞噬细胞的吞噬作用 炎症反应 淋巴结的过滤作用 “第二道防线”非特异性免疫 体液免疫：浆细胞产生抗体蛋白 细胞免疫：由致敏T细胞释放各种淋巴因子 “第三道防线”特异性免疫 25 免疫系统的功能 功能正常效应 异常效应 应答过度应答不足 免疫 防御 排除抗原性异物(病 原体或移植物) 超敏反应免疫缺陷 自我 稳定 清除衰老或死亡的 细胞 自身免疫病 免疫 监视 清除突变细胞肿瘤 见P429 26 （三）环境因素 宿主环境 先天：遗传素质、年龄等 后天：营养、精神、内分泌状态、药物、针 灸、电离辐射等的影响，体育锻炼等 外界环境 自然环境：气候，季节，温度，湿度，地理环 境等 社会环境：社会制度，居住环境，医疗环境等 27 第二节 宿主的非特异免疫 非特异免疫(non-specific immunity)：又称天 然免疫(innate immunity)，是在种系发育过 程中形成的，由先天遗传而来，可防卫任 何外界异物对机体的侵入而不需要特殊的 刺激或诱导。 28 见P397 天然免疫的组成 生理屏障 皮肤、黏膜及其附属物、共生菌群 体液因素 溶菌酶、补体、干扰素 细胞因素 吞噬细胞、自然杀伤细胞 炎症 免疫的综合作用等 29 见P397 一、生理屏障 皮肤和粘膜 屏障结构 30 1、皮肤和粘膜 机械的阻挡和排除作用 坚韧的角质层；纤毛运动、咳嗽和喷嚏。 化学物质的抗菌作用 分泌腺的分泌物；呼吸道、消化道、泌尿生殖道表 面粘膜所分泌的粘液；眼泪、唾液和尿液。 正常菌群的拮抗作用 通过在表面部位竞争必要的营养物，或者产生如大 肠杆菌素、酸类、脂类等抑制物，而抑制多数具有 疾病潜能的细菌或真菌生长。 31 见P397 见P398 32 2、屏障结构 血脑屏障： 主要由软脑膜、脉络丛、脑血管及星状胶质细 胞组成。 可阻挡病原体及其有毒产物或某些药物从血流 透入脑组织或脑脊液，具有保护中枢神经系统 的功能。 血胎屏障： 由母体子宫内膜的底蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养 层细胞共同组成。 当它发育成熟（一般在妊娠3个月）后，具有保 证母子间物质交换和防止母体内的病原体进入 胎儿的功能。 33 见P397 二、体液因素 在正常体液和组织中含有多种抗菌物质， 它们一般不能直接杀死病原体，而是配合 免疫细胞、抗体或其他防御因子，使之发 挥较强免疫功能。 种类 补体、溶菌酶、乙型溶素、干扰素、吞噬细胞 杀菌素、组蛋白、白细胞素、血小板素、正铁 血红素、精素、乳素等。 34 三、细胞因素 主要是指体内的各种吞噬细胞吞噬病原体 及其它各种异物的能力。 吞噬细胞 自然杀伤细胞 35 四、炎症（inflammatory） 炎症是机体受到有害刺激时所表现的一系 列局部和全身性防御应答，可以看作是非 特异免疫的综合作用结果。 作用：清除有害异物、修复受伤组织，保 持自身稳定性。 有害刺激：各种理化因素，以病原体感染 为主。 36 见P401 炎症的五大特征 红、肿、 痛、热和 功能障碍 内、外源性 致热原作用 于下丘脑导 致发热 吞噬细胞的溶 酶体酶释放或 泄漏损伤自身 组织成分 死亡白细胞 与破坏裂解 的靶细胞共 同酿成脓液 各种毒性产 物与活性介 质刺激正常 机体组织 见P401 37 炎症既是一种病理过程，又是一种防御 病原体入侵的积极方式。 可动员大量吞噬细胞聚集在炎症部位； 血流加速使血液中的抗菌因子和抗体发生局 部浓缩； 死亡的宿主细胞堆集可释放抗菌物质； 炎症中心部位氧浓度的下降和乳酸的积累， 可抑制多种病原体的生长； 适度的体温升高可降低某些病原体的繁殖速 度。 38 第三节 宿主的特异性免疫 特异性免疫的一般概念 抗原和抗体 免疫应答 39 一、特异性免疫的一般概念 特异性免疫(specifie immunity)：机体在生命 过程中接受抗原性异物刺激后产生的，针 对性排除或摧毁、灭活相关抗原的防御能 力，又称获得性免疫(acquired immunity)。 特点：获得性、高度特异性、记忆性。 特异性免疫的类型 免疫系统 40 见P401 1、特异性免疫的类型 自动动免疫被动动免疫 自然的显性或隐性感染 经胎盘或乳汁由母体 传递给婴 儿 人工的接种疫苗 输入免疫细胞、抗血 清或其它制剂 见P401 按获得方式分 按发挥免疫作用的途径分 体液免疫 细胞介导免疫 41 2、免疫系统(immune system) 免疫器官 免疫细胞 免疫分子 42 （1）免疫器官 免疫细胞发生和分化的场所。 包括骨髓、胸腺、鸟类的法氏囊 中枢免疫器官 免疫细胞居住和发生免疫应答的场 所。 包括淋巴结、脾脏和黏膜相关淋巴组 织。 周围免疫器官 43 见P402 44 多能干细胞 髓样干细胞 淋巴样干细胞 NK细胞 红细胞 血小板 嗜中性 嗜碱性 嗜酸性 树突状细胞 巨噬细胞 肥大细胞 单核细胞 T细胞 B细胞 2)免疫细胞 见P402 45 淋巴细胞 T细胞：起源于骨髓，在胸腺中成熟，然后 分布到外周淋巴器官及外周血液中，其功 能是执行细胞免疫。 B细胞：骨髓中的多能干细胞通过淋巴干细 胞再分化为前B细胞，在哺乳动物的骨髓或 鸟类的腔上囊中进一步分化、成熟为B细胞 ，进行体液免疫。 第三类淋巴细胞：NK细胞和K细胞。 46 见P402 47 3）免疫分子 膜表面免疫分子 膜表面抗原受体 主要组织相容性抗 原 白细胞分化抗原 黏附分子 体液免疫分 子 抗体 补体 细胞因子 48 见P404 二、抗原和抗体 抗原 抗体 49 1、抗原(antigen, Ag) 是能诱导机体产生体液抗体和细胞免疫应 答，并能与抗体和致敏淋巴细胞在体内外 发生特异结合反应的物质。 抗原的特性 影响抗原性的因素 细菌抗原 50 见P404 1）抗原的特性 免疫原性(immunogenicity)：抗原在体内激 活免疫系统，使其产生抗体和特异效应细 胞的特性。 免疫反应性(immunoreactivity)或反应原性 (reactinogenicity)：抗原能与相对应的免疫 应答产物(抗体及致敏淋巴细胞)发生特异结 合和反应的能力。 51 见P404 完全抗原(complete antigen)或免疫原 (immunogen)：具有免疫原性和反应原性的 抗原。 大多数蛋白质，细菌细胞、外毒素，病毒，动 物血清等。 不完全抗原(incomplete antigen)或半抗原 (hapten)：只有反应原性而没有免疫原性的 抗原。 绝大多数寡糖，类脂，核酸及其降解物，某些 药物。 52 见P404 抗原决定簇(antign determinant) 又称表位(epitope)，是指抗原物质上能够刺 激淋巴细胞产生应答并与其产物特异反应 的化学基团。 抗原特异性的物质基础。 抗原所携抗原决定簇的数目称为抗原价， 一般抗原是多价的。 53 见P404 54 2）影响抗原性的因素 异己性 抗原必须是异种或异体的物质，种族关系越远 ，组织结构差异越大，抗原性越强。 分子量大小 抗原必须是大分子，分子量大于1104Da。分 子量越大抗原性越强。 化学结构与组成 蛋白质若干复杂多糖核酸 55 见P405 3）细菌抗原 表面抗原 菌体抗原 鞭毛抗原(H抗原) 菌毛抗原 外毒素和类毒素 见P405 56 2、抗体(antibody, Ab) 机体在抗原物质刺激下，由B细胞合成并分 泌的一类能与抗原特异结合的血清活性成 分。又称免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)。 抗体的基本结构与分类 抗体的生理功能 抗体产生的一般规律 57 见P405 1）抗体的基本结构与分类 重链（H链）：2条 可变区，VH：N端，1个； 稳定区，CH：C端，34个。 轻链（L链）：2条 可变区，VL：N端，1个； 稳定区，CL：C端，1个。 绞链区：重链间二硫键附近区域，抗体分 子可在此处自由折叠。 58 见P406 59 木瓜蛋白酶： 抗原结合片段，Fab片段：2个； 结晶片段，Fc片段：1个。 胃蛋白酶： 二价抗原结合片段，F(ab)2片段； 结晶片段，Fc片段。 见P406 60 种类 IgM：重链。 IgG：重链。