口腔免疫学1

第四章 口腔免疫学,提要：本章概述口腔防御系统的组成和功能，重点阐明口腔常见疾病与免疫的关系，并简单介绍最常用的免疫学实验方法。本章应重点掌握：口腔黏膜防御的组成和功能；口腔免疫应答特点；龋病与分泌型IgA的关系；固有免疫应答和适应性免疫应答在牙髓病、根尖周病和牙周病中的作用。熟悉：口腔防御系统的组成和功能；免疫防龋的方法；机体抗肿瘤的效应机制；常见黏膜病的免疫病理机制。,复习,什么是固有免疫？由哪些成分组成？什么是适应性免疫？主要组成？前述唾液抑菌成分有哪些？哪些属于固有免疫？哪些属于适应性免疫？,微课复习,一、唾液防御二、口腔黏膜防御三、口腔淋巴组织四、口腔免疫应答特点,第一节 口腔防御系统,一、唾液防御,（一）非特异性物质,黏蛋白 溶菌酶 乳铁蛋白 唾液过氧化物酶 富组蛋白 补体,第一节 口腔防御系统,SIgA的分子结构,SIgA的类型：IgA1，IgA2,（二）分泌型IgA（SIgA）,J链,分泌片,第一节 口腔防御系统,SIgA的装配： 浆细胞合成IgA的H链和L链 链将两个IgA单体连接成双聚体型IgA 上皮细胞合成SC 双聚体型IgA与SC结合 分泌入口腔,SIgA的功能： 阻止黏附和溶菌作用 中和病毒和毒素 免疫清除作用,第一节 口腔防御系统,二、口腔黏膜防御,（一）黏膜固有防御系统,1. 黏膜上皮组织 物理屏障，黏膜的完整性 上皮细胞产生防御素 上皮细胞生理脱落,2. 口腔正常菌群 对维持口腔正常的生态环境有着重要意义,3. 固有免疫细胞 朗格汉斯细胞、树突状细胞、肥大细胞,第一节 口腔防御系统,（二）适应性黏膜防御系统,黏膜免疫系统（CMIS）,概念：,黏膜相关淋巴组织（MALT）,弥散免疫细胞唾液腺淋巴细胞,肠相关淋巴组织,韦氏环（Waldeyers ring）,支气管相关淋巴组织,腭扁桃体,咽扁桃体,舌扁桃体,鼻后部其他淋巴组织,第一节 口腔防御系统,诱导部位,效应部位,共同黏膜免疫系统和SIgA的产生,第一节 口腔防御系统,口服免疫耐受,诱导细胞死亡,调节性细胞,克隆无能,树突状细胞,第一节 口腔防御系统,三、口腔淋巴组织,（一）口外淋巴结（二）口内淋巴组织 扁桃体 唾液腺淋巴样组织 牙龈淋巴样组织 黏膜下淋巴样组织和散在的淋巴样细胞,第一节 口腔防御系统,四、口腔免疫应答特点,1. 口腔是个有菌的环境。正常时，常居菌与机体处于平衡状态。2. 口腔的健康与口腔黏膜和牙的完整性相关。3. 口腔中的各种分泌液在口腔免疫应答中起了重要作用。4. 牙髓病、根尖周病以及牙周组织疾病中，免疫应答既是保护性反应，但也造成了牙髓、根尖周和牙周组织的损伤。,第一节 口腔防御系统,一、龋病与免疫的关系二、致龋菌主要抗原物质三、免疫防龋的研究,第二节 龋病与免疫,一、龋病与免疫的关系,概念：是牙齿在外界因素影响下，牙的釉质、牙本质或牙骨质发生的一种细菌性进行性破坏的疾病,第二节 龋病与免疫,（一）非特异性免疫因子,黏蛋白溶菌酶乳铁蛋白唾液过氧化物酶酸性富脯蛋白富组蛋白。,缓冲细菌的酸性物质清除细菌的有机废物减少牙表面理化反应性清除细菌等,作用,唾液腺分泌的液相物质,第二节 龋病与免疫,（二）龋病与SIgA的关系,SIgA作为宿主的第一防线，在口腔黏膜免疫中起着重要的防护作用。机体对致龋菌能够产生特异性SIgA。唾液中SIgA的含量与龋患率呈负相关关系。,第二节 龋病与免疫,牙的免疫主要与唾液有关？,二、致龋菌主要抗原物质,（一）葡糖基转移酶（ glucosyltransferases, GTF）,变异链球菌属的一种胞外葡聚糖合成酶，分子量约在140 kD和160kD之间口腔内有两种存在形式：细胞结合型和细胞游离型GTF介导细菌间的凝集和黏附于牙面，对于致龋生物膜的形成和成熟非常重要。,第二节 龋病与免疫,（二）表面蛋白抗原,是一类存在于细菌菌体表面和细胞壁中的糖蛋白。表面蛋白抗原有两种分子状态, 一种是结合态, 即以共价键结合于细胞壁上, 分布于细胞表面, 并且构成细菌菌毛表面的毛状外膜组成成分。另一种是游离态, 即在表面蛋白释放酶的作用下脱离细胞壁呈游离态。表面蛋白作为抗原具有良好的免疫原性和反应原性。,第二节 龋病与免疫,（三）葡聚糖结合蛋白（ GBP）,变异链球菌至少产生4种GBP，表兄链球菌至少 产生5种GBP，分子量在为59kD至78kD之间。能与葡聚糖结合, 但没有葡糖基转移酶的活性。 GBPs可能作为一种细菌的葡聚糖受体介导细菌 在牙面的累积过程。,第二节 龋病与免疫,既然是抗原，那它们的主要免疫作用是什么？,三 免疫防龋的研究,主要的适应性免疫成分是什么?,预防龋齿的策略： 抗微生物制剂； 增加牙齿的抵抗性； 改善饮食结构； 采取公共防龋措施。,免疫制剂预防龋齿是重要的手段之一,（一）主动免疫,经口腔免疫 优点：方便、安全。 缺点：胃酸和酶可以破坏抗原，诱导部位距离效应 部位较远。,鼻腔接种 优点：核酸酶、蛋白酶和使蛋白变性的酸较胃肠道 少；免疫诱导部位和效应部位接近；容易操 作，易被接受。,1. 主要的免疫途径,第三节 免疫防龋的研究,经扁桃体途径免疫,黏膜免疫系统的感应部位。 产生特异性IgA型浆细胞前体细胞。 迁移到唾液腺产生特异性IgA抗体。,经小唾液腺免疫,主要分布在唇部、颊部和软腭等部位。 细菌和它们的代谢产物可诱导产生唾液SIgA抗体反应。,第二节 龋病与免疫,2. 候选防龋疫苗,亚单位疫苗概念：除去病原体中对机体有害的成分，将天然或人工重组的病原体抗原或抗原蛋白的重要功能区和免疫原性区作为疫苗。特点：抗原成分单一，无致病性，免疫效果明确。方法：生物化学和物理方法或者基因重组技术。,第三节 免疫防龋的研究,合成肽疫苗概念：即人工合成致龋毒力因子的主要免疫原性和功能区的十到数十个氨基酸残基的短肽疫苗。特点：针对很短的特异性氨基酸序列，减少了交叉反应；合成方便，但较为昂贵；免疫原性还相对较弱。,第三节 免疫防龋的研究,细菌活载体疫苗概念： 将抗原的基因克隆到原核表达质粒中并转化到载体菌中，由载体菌在宿主内表达抗原物质从而产生特异性抗体。常用的载体菌：乳酸杆菌和沙门菌。,第三节 免疫防龋的研究,DNA疫苗：概念: 是将外源性基因直接导入宿主细胞内，诱导宿主免疫系统对目的基因所表达的蛋白发生免疫反应，达到预防和治疗疾病的目的。优点: 与天然抗原相同的构象和抗原性构建方便；可制成多价核酸疫苗；能够诱导机体产生全面持久的免疫应答；可同时引起细胞免疫应答和体液免疫应答；生产方式简便, 稳定性好，储运方便。,第三节 免疫防龋的研究,（二）被动免疫,多克隆抗体 免疫牛奶和鸡蛋黄抗体。单克隆抗体 从杂交瘤细胞制备。转基因植物抗体 运用基因工程技术将特异性抗体分子编码基因整合到植物基因中，再用转基因植物产生的抗体进行局部免疫治疗。局部应用方式 牙面涂抹、口腔含漱、防龋牙膏,第三节 免疫防龋的研究,第三节 牙髓病及根尖周病与免疫,一、牙髓病的免疫病理特点,牙髓病是牙髓组织的疾病，包括牙髓炎、牙髓坏死和牙髓退变。牙髓组织处于牙体硬组织之中，只通过根尖孔、副根管与外界联系，牙髓急性炎症时，血管充血、渗出物积聚，导致髓腔内压力增高，使神经受压，加以炎性渗出物的刺激而使疼痛极为剧烈。细菌感染、化学刺激、创伤是主要病因。,牙髓病,视频,固有免疫应答物质,牙髓树突状细胞；巨噬细胞；肥大细胞；中性粒细胞；外流牙本质液流，含血清免疫球蛋白；神经肽；细胞因子和趋化因子。,牙髓组织适应性免疫应答,（1）B淋巴细胞（2）T淋巴细胞 健康时少，炎症时增多,牙髓病的免疫病理,细菌持续存在时，入侵牙髓组织，APC激活，启动适应性免疫，与固有免疫一起引起炎症变化。（一方面是抵抗细菌的反应，另一方面炎症对组织又是一种损伤。）,二、根尖周病与免疫,根尖周病是指发生在牙根尖周围组织，如牙骨质、根尖周围的牙周膜和牙槽骨等的疾病。是细菌、物理、化学(药物)等因素引起牙髓损伤,变性牙髓成分及其分解产物使根尖周组织发生破坏的疾病。,常见病因病菌感染，创伤等,常见症状 根尖部牙龈出血、脓肿，根尖肉芽肿，根尖囊肿等,视频,根尖周组织固有免疫反应,(1)LPS是重要的毒力因子，与APC的Toll样受体结合，活化其产生IL-1、TNF和TGF等，导致炎症的发生和发展，并诱导骨吸收。（2）中性粒细胞清除感染物，分泌IL1、Il6和TNF等和蛋白酶，与巨噬细胞一起激活破骨细胞，造成组织破坏和骨吸收。（3）CD1a+朗格汉斯细胞与上皮细胞增殖形成肉芽肿和囊肿有关。,适应性免疫应答,（1）细胞免疫和体液免疫共同参与了免疫及病变过程。（2）Th1参与各个阶段，Th2在以B细胞和浆细胞占优势病变中起重要作用，Th17在恶化的炎症反应中起关键作用。（3）慢性炎症以体液免疫为主，IL10、TGF、Foxp3+T细胞起调节作用。,根尖周病的免疫病理,根尖周组织的免疫反应是机体对根管系统中抗原产生的一种保护反应，同时也造成了周围组织的损害。根尖周病组织出现的组织损伤主要由各型超敏反应介导，可能是一型或几型的联合作用。成纤维细胞及破骨细胞被激活，引起根尖周骨吸收。,第四节 牙周病与免疫,一、牙周病概述二、牙周病的致病菌斑三、牙周病的免疫学发病机制四、牙周病的免疫病理过程,一、牙周病概述,牙周病是发生在牙齿支持组织的感染性疾病，其特点是牙周 韧带及牙槽骨慢性进行性破坏，并可导致牙齿丧失 牙菌斑和细菌是最直接的致病因素牙周组织破坏却主要是由感染过程中宿主的免疫保护和免疫破坏机制不平衡所致,第四节 牙周病与免疫,二、牙周病的致病菌斑,非特异性菌斑假说（nonspecific plaque hypothesis） 特异性菌斑假说 （specific plaque hypothesis） 生态菌斑假说（ecological plaque hypothesis）,第四节 牙周病与免疫,三、牙周病的免疫学发病机制,牙周病是由于牙周病原菌和宿主免疫防御系统长期相互作用所致 宿主的免疫防御反应主要包括：先天免疫反应（innate immune response）适应性免疫反应（adaptive immune response）,第四节 牙周病与免疫,A. 上皮的完整性能抵御细菌及其产物的入侵.B. 细菌及及其产物入侵宿主后,先天免疫和适应性免疫系统启动,产生多种抗菌物质,如抗菌多肽LL-37,防御素,细胞因子,趋化因子等.而这些免疫应答反应有可能使牙周组织破坏,形成牙周病.,第四节 牙周病与免疫,固有免疫是宿主抵抗致病菌的重要屏障 。细菌致病相关的特异性成分（包括脂蛋白、肽多糖、DNA及毒力因子LPS）能够被巨噬细胞、单核细胞及树突状细胞表面的Toll样受体（Toll like receptor,TLR）识别，从而激活炎症细胞因子TNF-、IL-1及炎症调节因子的表达,（一）固有免疫,第四节 牙周病与免疫,中性粒细胞的作用宿主抵御牙周菌斑微生物的第一道防线直接杀菌功能包括吞噬、溶解、凋亡、分泌抗菌物质（主要是弹性蛋白酶）功能正常的中性粒细胞对于牙周组织健康及抗菌斑微生物屏障的完整具有重要意义 。然而中性粒细胞可通过合成并释放酶、前列腺素（prostaglandin）等生物活性物质破坏牙周组织结构，并导致牙周组织损伤。,第四节 牙周病与免疫,临床研究发现：中性粒细胞功能受到抑制的患者常表现为早期重度牙周炎。患有慢性中性粒细胞减少症（chronic neutropenia），周期性粒细胞减少症（cyclic neutropenia）的青少年常出现重度牙周炎。中性粒细胞功能轻度受损与牙周组织早期损伤有关。绝大多数局部侵袭性牙周炎的患者中性粒细胞的参与趋化反应的细胞数量及反应速度均低于健康正常人 。,第四节 牙周病与免疫,巨噬细胞的作用将抗原信息提呈给含相关的主要组织相容性复合体编码的 类抗原的淋巴细胞；吞噬并杀伤致病菌；通过合成IL-1促进T细胞的增殖，并促进骨吸收；通过释放前列腺素调节宿主免疫反应；产生的胶原酶、蛋白水解酶等引起牙周结缔组织的破坏。,第四节 牙周病与免疫,早期牙周病损的特点是出现T淋巴细胞及巨噬细胞 。成人重度牙周炎患者对口腔微生物（例如：放线菌属、韦荣菌属、拟杆菌属）激活的淋巴细胞增殖反应能力减弱是由于CD8+抑制性T细胞引起的。,（二）适应性免疫,第四节 牙周病与免疫,适应性免疫反应,B细胞非特异性激活(有没有作用？）T细胞的破坏作用主要是通过细胞因子。早期Th1反应，确立期及后期Th2反应。,总结宿主免疫反应既发挥着防御保护的作用，同时也可能通过细胞 因子的作用造成牙周组织损伤。急性炎症期，中性粒细胞具有保护作用 炎症确立期及进展期 ，IL-1、IL-6和TNF 等细胞因子一方面参与免疫应答调节，另一方面作用于牙周组织中的成纤维细胞和破骨细胞，使其合成分泌基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMPs)，包括胶原酶、间质溶解酶和明胶 降解酶，以及前列腺素（prostaglandins E2，PGE2）等， 从而引起基质降解、骨吸收及结缔组织附着丧失。,第四节 牙周病与免疫,牙周病的免疫学发病机制,四、牙周病的免疫病理过程,（一）初期菌斑积聚24天的边缘龈急性炎症病损局限在龈沟及邻近的结合上皮和结缔组织。特征是上皮下血管炎，局部血管扩张，液体渗出，血管外间隙可见免疫球蛋白（特别是IgG）、补体和多形核粒细胞。在结合上皮与邻近的结缔组织也有少量淋巴细胞和巨噬细胞。,第四节 牙周病与免疫,（二）早期菌斑积聚的47天 大量密集的淋巴细胞浸润，以细胞占多数。活化的淋巴细胞能释放一定量的淋巴因子，促进白细胞聚集和淋巴细胞增殖。,第四节 牙周病与免疫,（三）确立期菌斑积聚的23周 中性粒细胞渗出及浆细胞浸润明显增多 新活化的淋巴细胞持续不断进入炎性病灶，进一步分化为浆细胞，并产生IgG、IgA以及少量IgM确立期病损中的免疫应答反应虽有助于清除细菌，但也加剧了局部组织的破坏,第四节 牙周病与免疫,（四）晚期慢性连续的免疫病理损伤过程 龈沟液中出现高浓度的IgG、IgA、IgE 结缔组织中出现大量淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞浸润牙周胶原丧失和牙槽骨吸收明显,第四节 牙周病与免疫,一、疱疹性口炎 二、口腔念珠菌病三、过敏性口炎四、扁平苔藓 五、复发性口疮六、白塞病 七、慢性盘状红斑狼疮 八、寻常天疱疮和大疱性类天疱疮九、舍格伦综合征十、 获得性免疫缺陷综合征,第五节 口腔黏膜病与免疫,疱疹性口炎,HSV侵入黏膜上皮细胞病理特点为上皮内形成疱，上皮下方呈现炎症改变免疫病理：细胞毒作用抗体与感染的宿主细胞表面抗原结合，通过补体的激活作用使细胞裂解。NK细胞Fc受体能够与受感染宿主细胞表面的IgG抗体Fc段及HSV抗原Fab段结合，从而产生抗体依赖的细胞毒作用，杀伤HSV感染的宿主细胞。致敏T淋巴细胞直接杀伤病毒感染细胞 Th细胞可释放淋巴因子，发挥直接和间接的细胞毒作用，导致病毒感染细胞损伤,复发性口疮,病毒和细菌感染、精神紧张、内分泌紊乱等因素导致免疫调节功能紊乱。T细胞攻击自身上皮细胞自身免疫。,口腔念珠菌病,白色念珠菌是最常见的人类共生菌。由于抗菌素的应用增多，免疫抑制治疗和放疗更为普遍，艾滋病发病率的增高等原因，使全身和局部的念珠菌感染的发病率比以往任何时候都要高，在医院感染中，念珠菌感染目前是第四位。,机体对念珠菌感染的抵御,(1) 吞噬细胞 吞噬细胞系统（phagocytic cells)被认为是系统性念珠菌感染的第一道防线，主要由中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、NK细胞和树