第9章-传染与免疫

1,第一节传染第二节非特异性免疫第三节特异性免疫第四节免疫学的应用,第九章传染与免疫,2,第一节传染,一、传染与传染病,非传染性疾病,传染性疾病,由有生命力的病原体引起的疾病,病原体,病原微生物寄生虫节肢动物,疾病,病原体侵入宿主后，可能导致三种结局,隐性传染：不出现临床症状,带菌状态：宿主与致病菌在相互作用过程中处于平衡状态,显性传染：出现一系列临床症状,3,二、决定传染的三大因素（一）病原体（细菌为例）（二）宿主的免疫力（三）环境因素,4,（一）病原体,病原菌或病原体能否引起宿主患传染病，取决于它的毒力、侵入数量和侵入途径。,毒素,侵袭力,1、毒力,吸附和侵入能力繁殖和扩散能力对宿主防御功能的抵抗能力,内毒素外毒素,5,在原处生长繁殖并引起疾病：霍乱弧菌,侵入细胞内生长繁殖并产生毒素，使细胞死亡，造成溃疡：痢疾志贺氏菌,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：溶血链球菌,（1）吸附和侵入能力：,6,（2）繁殖与扩散能力通过产生水解性酶类（透明质酸酶、胶原酶、卵磷脂酶等），使组织疏松、通透性增加，有利于病原菌扩散。,（3）对宿主防御机能的抵抗能力细菌的荚膜和微荚膜具有抗吞噬和体液杀菌物质的能力,例如肺炎球菌的荚膜。,A族链球菌表面M蛋白：抗吞噬、抵御抗体等作用,7,2、毒素(toxin),（1）外毒素,主要是由G菌产生分泌到细胞外周围环境中的毒素成分为蛋白质（酶，酶蛋白，毒蛋白）毒性强抗原性强稳定性差,类毒素（toxoid）：由外毒素经人工脱毒而形成,具有较强的抗原性,8,类毒素（toxoid）和抗毒素（antitoxin）：,利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，用0.3-0.4%甲醛处理，使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素，常用来预防注射。,用类毒素注射动物（如马），以制备外毒素的抗体，称为抗毒素，作治疗用。,9,（2）内毒素,主要是由G-菌产生存在细胞壁内的毒素成分为脂多糖毒性弱抗原性弱稳定性强,10,外毒素与内毒素的比较：,*1mg肉毒毒素纯品可杀死2亿（2000万）只小鼠或一百万只豚鼠，中毒的死亡率几近100%，但及时注射抗毒素及对症治疗可使之降低。1mg破伤风毒素可杀死100万只小鼠，1mg白喉毒素可杀死1000只豚鼠。,11,2、侵入数量不同病原体有不同的致病剂量，所需要的数量与病原菌毒力强弱有关。伤寒沙门氏菌：108-109个/宿主霍乱弧菌：106个/宿主痢疾志贺氏菌：7个/宿主3、侵入门径消化道感染呼吸道泌尿生殖道皮肤创口,12,免疫：生物体能够辩认自我与非自我，对非自我做出反应以保持自身稳定的功能。,（二）宿主的免疫力,13,宿主的免疫力,非特异性特异性(第三道防线),第一道防线第二道防线,外部屏障内部屏障,抗菌物质吞噬作用炎症反应淋巴结的”过滤”作用,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,14,（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、体育锻炼；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。,15,非特异性免疫包括：机体的屏障结构吞噬细胞及其吞噬作用炎症反应正常体液或组织中的抗菌物质,机体在长期的种系发育和进化过程中逐渐建立起来的一系列天然防御能力,第二节非特异性免疫,16,一、生理屏障结构1、皮肤与粘膜的屏障（1）机械阻挡和排除作用（2）分泌抑菌杀菌物质（3）正常菌群的拒抗作用,2、血管与血脑的屏障作用,3、血胎屏障作用,17,1、吞噬细胞的种类,二、吞噬细胞及其吞噬作用,吞噬细胞的功能：具有吞噬和杀灭侵入机体的病原微生物等颗粒的能力。,小吞噬细胞：即血液中的嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。内含大量溶菌酶，以嗜中性粒细胞最重要。,游走在血液中,固定在各组织中,巨噬细胞,单核细胞,大吞噬细胞,18,巨噬细胞吞噬细菌,伪足,19,三、炎症反应炎症是机体受到有害刺激（包括各种理化因素，但以病原微生物感染为主）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。其作用于清除有害异物、修复受伤组织，保持自身稳定性。,炎症既是一种病理过程，又是一种防御病原体的积极方式,20,（一）、补体,存在于人或动物的正常血液中，由多种组分构成的类似酶原的物质（C1、C2、C3、C9、B因子、P因子、CR等）,1、特性,1）只与AgAb结合2）无特异性3）不稳定，对热敏感（56C30；61C2）4）理化因素（UV、酸、碱等均可破坏）,2、补体激活途径,1）经典激活途径2）旁路激活途径3)凝集素途径,四、正常体液或组织中的抗菌物质,激活后的补体，具有溶解细胞膜、杀灭病毒、促进吞噬细胞的吞噬等多种功能。,21,2、干扰素是由干扰素诱导剂作用于活细胞后，由活细胞产生的一种低分子糖蛋白，能抑制多种病毒增殖及免疫调节作用。,干扰素,干扰素（白细胞干扰素）,干扰素（成纤维细胞干扰素）,干扰素（免疫干扰素）,抗病毒活性为主，控制病毒蛋白质合成,免疫调节作用很强,作用机制：干扰素由被病毒感染的细胞产生后进入附近细胞，使其产生一种抗病毒蛋白质，这种蛋白质可干扰病毒mRNA的翻译，从而抑制了新病毒的合成。,干扰素,22,3、溶菌酶,广泛存在于眼泪，汗液，蛋清及肠分泌物等中，是一种含精氨酸的碱性蛋白质。,特点,1）有特异性,2）不稳定，不耐热,23,第三节特异性免疫定义：个体在其后天活动中接触了相应的抗原而获得的免疫力。也称获得性免疫。包括体液免疫和细胞免疫两个系统特点：识别自己与非己、高度特异性、记忆性,24,特异性免疫可通过自动或被动两种方式获得,特异性免疫,自动获得,被动获得,天然的：经临床或亚临床感染后获得,人工的：接种死、活疫苗或类毒素,天然的：通过胎盘或初乳自母体中获得,人工的：注入免疫血清、抗毒素等获得,免疫系统是由免疫器官、免疫细胞及免疫活性分子等组成。,25,（一）中枢免疫器官又称一级淋巴器官，是免疫细胞发生、分化与成熟场所。,1.骨髓.功能:骨髓源分化各种淋巴细胞、巨噬细胞和血细胞;是B细胞成熟的场所;2.胸腺功能:是T细胞成熟的场所。3.禽法氏囊鸟类所特有，泄殖腔上方，功能相当于人的骨髓。,一、免疫器官,26,（二）外周免疫器官免疫细胞定居增殖及对抗原进行免疫应答的场所,1.淋巴结T细胞和B细胞定居的场所,其中B细胞约25%,T细胞约75%。2、脾脏T细胞和B细胞定居的场所，接受血液循环，起净化血液的作用。体内最大淋巴器官，产致敏淋巴细胞和抗体的重要部位,B细胞浆细胞体液免疫T细胞致敏T细胞细胞免疫,27,抗原,TD抗原APC,TI抗原,直接刺激,成熟B浆细胞,产抗体（执行体液免疫功能）,产淋巴因子（执行细胞免疫功能）,抗原递呈,成熟TH活化TH,成熟TC，TD效应性TC，TD,刺激,二、免疫细胞指一切具有免疫功能的细胞，主要包括淋巴细胞、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞。均来自骨髓的干细胞。免疫活性细胞：一类能接受抗原刺激，并引起特异性免疫反应的细胞。主要指T细胞和B细胞。,感应阶段,增值和分化阶段,效应阶段,28,T细胞,调节性TR细胞：在细胞和体液免疫中起辅助，调节细胞作用,2、B细胞：又称骨髓依赖性淋巴细胞。在骨髓中成熟，主要执行体液免疫，B细胞的效应细胞是浆细胞，产生并分泌抗体，进行体液免疫。,效应性Tc细胞：在细胞免疫中参入杀死带抗原的靶细胞。,1、T细胞：起源于骨髓，在胸腺中成熟，然后转移到外周淋巴器官，产物是各种淋巴因子，其功能是执行细胞免疫,29,杀伤肿瘤细胞和被病毒感染的细胞杀伤被抗体包围的靶细胞活化后，释放干扰素参与移植排斥反应,4、K细胞：杀伤细胞，与NK细胞相似的淋巴细胞。,3、NK细胞：也叫自然杀伤细胞起源于骨髓,无任何抗原刺激下,5、巨噬细胞：是一群具有很强的吞噬和杀伤微生物能力的细胞。其功能是执行细胞免疫和体液免疫,30,免疫分子,膜表面免疫分子,体液免疫分子,膜表面抗原受体,主要组织相容性复合物抗原,白细胞分化抗原,粘附分子,抗体,补体,细胞因子,三、免疫分子及其在体液免疫中的作用,31,抗原：能诱导机体发生免疫应答并能与相应抗体或致敏淋巴细胞，发生特异性免疫反应的物质。抗原必须具备两个特性：免疫原性（抗原性）：刺激机体产生免疫应答能力的特性。免疫反应性（反应原性）：指能与免疫应答的产物发生特异反应的特性。,（一）抗原,完全抗原：同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原。,不完全抗原或半抗原：只有反应原性。,种类,如蛋白质、细菌细胞、细菌外毒素、病原和动物血原等,如青霉素类药物、药理活性肽类一些激素等。,32,2、免疫原性的物质基础（构成抗原的条件）,相对分子大小一般都应大于1104；在一定范围内，分子量与免疫原性大小成正比；含苯环的氨基酸可增强免疫原性；化学组成与结构蛋白质-多糖-核酸-类脂异物性必须是异种间的物质或至少同种异体间的物质特异性就是对应性，只能与相应的抗体发生反应,33,抗原决定簇位于抗原分子的表面，决定抗原特异性的特定化学基团。,功能,供产生抗体的细胞来识别作为异物的标志,与相应抗体发生特异结合的部位,34,1）、表面抗原：包围在细菌菌体的外表的抗原。2）、菌体抗原:一个细菌细胞含有许多菌体抗原，脂多糖、类脂及蛋白质所组成的复合抗原,耐热。3）、鞭毛抗原(H):存在于鞭毛上的抗原。化学性质为蛋白质,抗原性强，不耐热。4）、菌毛抗原:蛋白质,不耐热。5）、毒素抗原:外毒素是蛋白脂,免疫原性强,不耐热类毒素是外毒素经0.3-0.4%甲醛处理脱毒后的蛋白质,3、微生物抗原的类型,35,6）、共同抗原与交叉反应,几种细菌拥有的相同抗原就是共同抗原相同抗原就会产生相同的抗体,AB,AC,a,b,a,C,AB,AB,AC,AC,a,a,a,a,b,C,甲菌,乙菌,36,四、免疫应答(Ir)指一类发生在活生物体内的特异性免疫的系列反应过程。1、特点：识别异己；特异性；记忆性；,抗原,TD抗原APC,TI抗原,直接刺激,成熟B浆细胞,产抗体（执行体液免疫功能）,产淋巴因子（执行细胞免疫功能）,抗原递呈,成熟TH活化TH,成熟TC，TD效应性TC，TD,刺激,感应阶段,增值和分化阶段,效应阶段,免疫应答的两类型和三阶段,37,细胞免疫指机体在抗原刺激下，一类小淋巴细胞（依赖胸腺的T细胞）发生增殖、分化，进而直接攻击靶细胞或间接地释放一些淋巴因子的免疫作用。体液免疫指机体受抗原刺激后，来源于骨髓的一类小淋巴细胞（B细胞）进行增殖并分化为浆细胞，由它合成抗体并释放到体液中而发挥的免疫作用。,2、两类型,38,1）感应阶段：机体T细胞B细胞接受抗原刺激的阶段,抗原,巨噬细胞（抗原递呈细胞，APC）,T细胞,细胞免疫,B细胞,体液免疫,3、免疫应答的三阶段,TDTI,39,2）反应阶段：淋巴T，B细胞识别抗原后，即被活化进行增殖、分化,被特异性抗原激活的T细胞转化为淋巴母细胞，再增殖、分化，成为有免疫效应的致敏淋巴细胞。,被特异性抗原激活的B细胞被活化后，转化为浆母细胞，再增殖、分化为浆细胞，分泌抗体。,40,受抗原刺激的淋巴细胞，在分化过程中，还有一部分细胞在中途停顿下来，不再增殖分化，成为记忆细胞，在体内能较长时间存在。当再次受到同种抗原刺激时，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴细胞和浆细胞，分别产生大量淋巴因子及抗体。,41,3）效应阶段：抗原成为被打击的对象,B细胞介导的体液免疫：,体液中的抗体与相应的抗原进行特异性结合，发挥免疫效应的过程（与抗原特异结合、激活补体、结合细胞、通过胎盘）,T细胞介导的细胞免疫：,致敏淋巴细胞通过与相应的抗原接触直接杀伤病原靶细胞，或释放多种可溶性的生物活性物质（淋巴因子），发挥免疫效应。,42,（二）抗体（antibody，Ab）是抗原刺激机体的B细胞，由B细胞转化成的浆细胞产生的一类能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。特点：（1）仅由鱼类以上脊椎动物的浆细胞所产生；（2）必须由相应抗原物质刺激机体后才能产生；（3）与相应的抗原发生特异性、可逆的结合；（4）化学本质是具有免疫功能的球蛋白；（5）具有抗原与抗体的双重特性，可作为抗原去刺激异种生物产生相应的抗体，即抗抗体。,43,1、抗体的结构与种类,共有4条链，2条长链，2条短链分布着二硫键N端向上，C端向下重链的1/2处向外侧弯曲，此部称铰链区从C端开始，重链的3/4和轻链的1/2组成恒定区（c区）；剩余为可变区（V区）是结合抗原的地方,C区,V区,H,L,N端,C端,恒定区,可变区,抗体和酶一样具有催化活性，有人把这种具有催化活性的抗体称为抗体酶,44,包括五类：IgGIgAIgMIgDIgE,2、抗体的种类,45,IgG单体结构，一半在血清中，一半分布在各种组织液中；是血清中的主要抗体，约占80；唯一能通过胎盘的抗体；有抗菌，抗病毒，抗毒素及抗感染作用；,46,在Ig分子的铰链区，由于富含脯氨酸而易于称为蛋白酶的酶切位点。,47,IgA有血清型和分泌型。血清中是单体，外分泌液中是双体或三体。占1020。具有抗感染和中和病毒的作用。,IgD单体结构，含量极低（1%）其功能不祥。,48,IgM五个单体聚合而成，分子量最大(900000），仅存在于血管中与补体结合，溶解病原体具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等多种功能,IgE单体存在，血液里含量最低功能可能与某些变态反应有关,49,3、抗体形成的一般规律,1）初次反应与再次反应,抗原初次进入机体后，需要一段潜伏期，免疫细胞进行增值，分化后产生抗体，主要是IgM。特点：潜伏期长，抗体产量不高。,再次反应：再一次接触抗原，抗体量迅速上升到最高水平,50,回忆反应,当初次注射抗原所产生的抗体完全消失后，再次接触抗原时，抗体突然上升的反应。再次反应与回忆反应的区别在于抗体是否完全消失。,2）免疫球蛋白产生的顺序IgMIgGIgA,IgA在IgM及IgG出现1-2周到1-2月才能在血液中测出，含量很低，但维持时间较长,51,4、超敏反应,是机体对进入的抗原，由于各种原因引起的免疫应答反应过强，反应异常的免疫反应。,1）I型为速发型：以休克为主的过敏反应，发生快，消失也快。临床表现为充血，腹痛等，如青霉素过敏症,2）II型为细胞毒型：由血型不合的输血引起的溶血反应。抗原刺激机体产生细胞毒性抗体IgG，IgA。,3）III型为免疫复合物型或血管炎型：类风湿性关节炎；过敏性血管炎等,4）IV型迟发型：接触性皮炎，移植排斥反应,52,第四节免疫学方法及其应用,免疫学是建立在血清学反应上的。,血清学反应：在体外进行的抗原抗体反应。,血清学反应条件：都需要有抗原，抗体和环境因素作为反应的基本条件,影响抗原抗体反应的因素：,电解质,pH,温度,振荡,53,一、抗原、抗体反应的一般特点特异性可逆性定比性阶段性条件依赖性,54,55,比例不适合不能完成第二步反应带现象,56,二、抗原、抗体间的反应类型凝集反应（agglutination）沉淀反应（precipitation）补体结合反应（complementfixationtest，CFT）中和反应（neutralizationtest）,57,1、凝集反应,颗粒性抗原与相应的抗体在有电解质的情况下结合成肉眼可见的凝聚团反应。参与反应的抗原叫凝集原；抗体称为凝集素，主要有IgG、IgM。凝集反应有直接凝集反应和间接凝集反应两种。,58,间接凝集试验基本原理：可溶性抗原+惰性载体（聚苯乙烯乳胶微粒、炭粒、绵羊红细胞等）抗原致敏载体抗原致敏载体+相应抗体凝集反应特点：敏感、快速。用途：用已知抗原致敏的载体可检测血清中的特异抗体。某些传染病的早期诊断。,电解质,59,60,2、沉淀反应,可溶性抗原与相应抗体结合，在适量电解质存在下，形成肉眼可见的絮状白色沉淀，称之为沉淀反应。可溶性抗原+免疫血清出现沉淀现象(血清蛋白、病毒)（抗体）比例适合沉淀原沉淀素比例不适合不出现沉淀现象,0.85%NaCl,61,三补体结合试验是在补体参与下，并以绵羊红细胞和溶血素（红细胞的特异抗体）为指示系统的抗原抗体结合反应。常用于诊断病毒性疾病。,补体结合试验,待检系统,指示系统,补体,已知的抗原或抗体,待检的抗原或抗体,绵羊红细胞,溶血素,基本原理：补体可与任何抗原和抗体的复合物相结合；指示系统如能遇到还未与抗原和抗体相结合的游离补体，就会出现肉眼易见的溶血反应。,抗原抗体的复合物,62,补体结合试验,63,优点：a可测未知抗原或抗体；b适合作沉淀反应或凝集反应；c灵敏度高，适合检出微量抗原与抗体间出现不可见的反应；临床常用来诊断各种疾病。,缺点：操作复杂,64,第五节生物制品及其应用,凡是人工免疫用的抗原和抗体制品以及诊断用的抗原和抗体制品统称为生物制品。生物制品可以是抗原（疫苗、菌苗，类毒素）、抗体（治疗用血清，诊断用血清，免疫球蛋白，单克隆抗体等），细胞免疫制剂和免疫调节剂。,65,两类人工