chapt抗感染免疫.ppt

病原微生物感染,机体对抗,（免疫学）,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。,机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫。,传统的免疫概念：,传染与免疫基本概念,免疫功能的分类：,本章主要内容：,病原体对机体的感染,机体对感染的预防和治疗,非特异性免疫,特异性免疫,重点：病原体的感染及机体的抗传染免疫作用,一、微生物的致病性细菌的致病性：1）侵袭力；2）毒素(toxin)病毒的致病性；真菌的致病性：,病原微生物对机体的感染及其致病能力,第二节微生物感染与致病性,侵袭力,产毒性,毒力,侵入数量,侵入门径：呼吸道、消化道、皮肤伤口,病原菌,入侵、定居、繁殖、扩散,细菌毒素,毒力virulance表示病原致病能力强弱程度半致死量（medianlethaldose，LD50）半数感染量（medianinfectivedose，ID50）,病原菌致病力的强弱,毒力,侵袭力,毒素,1、侵袭力(invasiveness)：,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，称侵袭力,吸附和侵入能力；,繁殖与扩散能力；,对宿主防御机能的抵抗能力,一、细菌的致病性,侵袭力,2、荚膜：抗吞噬和阻扰杀菌物质的作用，使致病菌能在体内大量繁殖产生病变。3、侵袭性物质：如血浆凝固酶、透明质酸酶、链激酶、链道酶等。不具有毒性，但在感染过程中可协助致病菌抗吞噬或向四周扩散。,1）吸附和侵入能力：,细菌通过具有粘附能力的结构如革兰氏阴性菌的菌毛粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮细胞的相应受体，局部繁殖，积聚毒力或继续侵入机体内部。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。,在原处生长繁殖并引起疾病：霍乱弧菌（Vibrio）,侵入细胞内生长繁殖并产生毒素，细胞死亡，造成溃疡痢疾志贺氏菌（Shigelladdysenteriae）,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（Streptococcushaemolyticus）,图为定植于静脉导管表面的表皮葡萄球菌生物膜扫描电镜照片（6000）。（FromLansingM.Prescottetal.Microbiology,5thEdition,McGraw-HillCompanies;2002:p920,2）抗吞噬作用,肺炎链球菌：荚膜，避免中性粒细胞、巨噬细胞A族链球菌表面M蛋白：抗吞噬、抵御抗体等作用菌体的其他结构：如大肠杆菌的K抗原和沙门菌的Vi抗原,不仅抗吞噬,且具抗抗体,抗补体,3）繁殖与扩散能力,a、透明质酸酶（旧称扩散因子）,水解结缔组织中透明质酸，透性增加，利于病原体迅速扩散（链球、葡球等）,b、胶原酶,血浆纤维蛋白,c、血浆凝固酶,d、链激酶（血纤维蛋白溶酶）,e、卵磷脂酶（毒素）,水解胶原蛋白，利于扩散（产气荚膜梭菌）,凝固成纤维蛋白屏障，保护其免受宿主吞噬（金葡菌）,激活血纤维蛋白溶酶原血纤维蛋白溶酶,水解各种组织细胞，尤红细胞（产气荚膜梭菌、蛇毒液）,水解、利于扩散,2、毒素(toxin),按其来源、性质和作用不同:,外毒素,内毒素,主要是一些革兰氏阳性菌，在生长过程中合成并分泌到胞外的毒，如破伤风痉挛毒素、白喉毒素等；也有存于胞内当细菌溶解后才释放的如痢疾志贺菌的肠毒素。,1）外毒素（exotoxin）：,特点：,通常为蛋白质，抗原性强，可选择作用于各自特定的组织器官，不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同。其毒性作用强，但不稳定，对热和某些化学物质敏感。,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。,结核分支杆菌-抗酸染色,大肠杆菌,霍乱弧菌,革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖(LPS)，于菌体裂解时释放。稳定，160240才破坏。,2）内毒素（endotoxin）,作用于白细胞、血小板、补体系统、凝血系统等多种细胞和体液系统，引起发热、白细胞增多、血压下降及微循环障碍，有多方面复杂作用，但相对毒性较弱。,各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官特异性。,毒性比外毒素弱，产生的症状没有特异性；一般小白鼠致死量约为200400g。,脂多糖LPSlipopolysacharide菌体裂解释放化学稳定不能成为类毒素免疫原性弱,G-菌崩解和内毒素释放过程演示,内毒素endotoxin,（鲎变形细胞溶解物）,凝固酶,内毒素、Ca2+,方法：试管法、微量载片法、产色底物法优点：快速、简便（家兔试验23天1hr即可）,原理,测定方法鲎试剂法（马蹄蟹）节肢门、肢口纲、剑尾目、鲎科、无脊椎,活化的B因子,LAL中的B因子,凝固酶原,凝固原(可凝性蛋白),凝固蛋白（凝固素),凝胶,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。,二、真菌及其毒素的致病性,污染食品如曲霉、青霉、镰刀菌引起荨麻疹、哮喘、变应性鼻炎。真菌毒素,黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、T-2毒素、烟曲霉震颤素等的研究，国际上受关注的真菌毒素是伏马菌素、棕曲霉毒素、镰刀菌素、展青霉素等，由于具有慢性毒性，并与人类，特别是癌症有密切关系而受到重视。,三、细胞内寄生微生物的致病作用,病毒（virus）杀细胞感染稳定态感染整合感染胞内寄生菌军团菌立克次氏体衣原体,四、毒力的测定,常用递减剂量的材料(活的微生物或毒素)感染动物来进行；检测中须注意实验动物的种别、年龄与体重，试验材料的剂量、感染途径以及其他因素,测定微生物毒力大小的方法：,四、毒力的测定,通常用来表示微生物毒力大小的单位有：最小致死量（MLD）半数致死量（LD50）最小感染量（MID）半数感染量（ID50）,最小致死量（Minimallethaldose,MLD）能使特定的动物在感染后一定时限内发生死亡的最小活微生物量或毒素量。半数致死量（Medianlethaldose,LD50）能使实验动物在感染后一定时限内发生半数死亡的活微生物量或毒素量。,最小感染量（Minimalinfectiousdose,MID）指病原微生物对试验对象(如实验动物,鸡胚,细胞培养等)发生传染的最小剂量。半数感染量（Medianinfectiousdose,ID50）指病原微生物能对半数试验对象发生传染的剂量,五、细菌致病性的确定,1.柯赫法则是确定某种细菌是否具有致病性的主要依据，其要点：第一，特殊的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不存在；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；,。,第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。该法则也适用于其他病原微生物，如病毒等。,五、细菌致病性的确定,。,2.法则评价柯赫法则在确定细菌致病性方面具有重要意义，特别是鉴定一种新的病原体时非常重要。但是，它也具有一定的局限性。,。,第一，在致病菌株中能检出某些特定基因或其产物，而无毒力菌株中没有。第二，有毒力菌株的某个基因被损坏，则其毒力应减弱或消除。或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株。第三，将细菌接种动物时，这个基因应在感染的过程中表达。第四，在接种动物检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫保护。该法则也适用于其他微生物，如病毒。,3.基因柯赫法则,六、微生物毒力增强与减弱,微生物的毒力自然条件，不同菌株，不同毒株不同条件，同一菌株，同一毒株流行初期毒力强，后期弱，经培养后毒力弱、感染后增强。,。,（一）增强微生物毒力的方法1.通过易感动物或实验动物猪瘟猪猪丹毒鸽子马鼻疽海豚2.与其他微生物通过协同作用如魏氏梭菌与八叠球菌共生。3.实验动物胸腔内置人工胶囊进行培养霍乱弧菌，胸膜肺炎支原体。,（二）减弱微生物毒力的方法1人工培养基上长期培养：菌毒种不同，减毒速度不一2在高于最适生长湿度下培养炭疽疫苗、鸡霍乱7313干燥处理4特殊培养基中培养：特殊化学物质甘油胆汁培养TBlctoviun卡介苗特异抗血清、噬菌体、抗菌素。,。,5通过非易感动物：天花牛犊猪瘟家兔羊痘鸡胚猪丹毒豚、小鸡,（三）保持微生物毒力的方法1低温保存2冷冻干燥,第三节抗感染免疫,传染后的表症,病原体,不同的个体,相同个体的不同生理状态,不同的结果,病原体侵入其宿主后，二者之间力量对比决定着传染的结局,隐性传染,带菌状态,显性传染,“伤寒玛丽”（MaryMallon）：一个健康带菌者，被证实在美国有7个地区多达1500个伤寒患者都是她传染的。,按发病时间的长短,急性传染：病程仅数日至数周，如流行性脑膜炎和霍乱等；多为细胞外寄生物引起！,慢性传染：病程往往长达数月至数年，如结核病、麻风病等。多由细胞内寄生物引起！,天然免疫与获得性免疫的协同作用,一、宿主的非特异免疫,（一）生理屏障1、皮肤与粘膜：2.生理上的屏障结构（二）细胞因素1、吞噬细胞(phagocytes)：2、自然杀伤细胞（三）体液因素1、补体系统；2、干扰素；3、溶菌酶（四）炎症,非特异性免疫的概念及各部分的基本功能,非特异免疫组成与作用皮肤与粘膜屏障作用血脑屏障胎盘屏障组成吞噬作用完全吞噬：细菌死亡不完全吞噬：胞内寄生体液因素补体溶菌酶乙型溶素,物理屏障机械的阻挡和排除作用机械方式如纤毛运动、咳嗽和喷嚏排除异物；化学屏障分泌液中杀菌成分；粘膜所分泌的粘液的化学性屏障作用。眼泪、唾液和尿液的清洗作用生物屏障,(一)屏障结构,血脑屏障软脑膜脉络丛脑血管星状胶质细胞胎盘屏障基蜕膜、胎儿绒毛膜滋养层细胞阻挡微生物、大分子物质,1、吞噬细胞种类及部位：大吞噬细胞-大单核细胞（血液）巨噬细胞（组织）小吞噬细胞-中性粒细胞（血液）2、吞噬过程趋化接触吞入杀灭与消化残渣排除,（二）吞噬作用,杀伤机制,髓过氧化物酶（MPO）：存在于溶酶体中，与H2O2及氯化物的共同参与，对细菌、真菌等具有强大杀伤活性。,非依氧杀菌机制,酸性作用：糖分解产酸而导致pH下降，抑制细菌生长而杀菌。,溶酶体酶及杀菌蛋白：溶酶体、乳铁蛋白、蛋白水解酶、核酸酶、酯酶等，对细菌有杀伤、消化、分解作用。,吞噬细胞吞噬杀伤过程,完全吞噬：胞外菌吞噬后5-10分死亡，30-60分消化破坏。不完全吞噬：胞内寄生菌如结核杆菌，伤寒沙门氏菌、布鲁氏菌,在免疫力缺乏或低下的机体内被吞噬而不被杀灭。病原体得以保护、不受抗体、药物的作用;病原体在吞噬细胞内增殖，导致吞噬细胞死亡;随吞噬细胞游走造成更广泛的扩散.组织损伤：吞噬过程中，溶酶体酶（水解酶）也能破坏邻近的正常组织，造成组织损伤和炎症反应。,3、吞噬后果：,正常体液与组织中的抗菌物质,特异性免疫specificimmunity或称获得性免疫acquiredimmunity：是个体在出生后发育过程中受病原微生物及其产物的刺激而产生或通过人工免疫而获得的。特点：（1）特异性强。（2）后天获得。（3）有记忆性。,二、特异性免疫效应机制,细胞免疫,体液免疫,获得性免疫,由特异性抗体起主要作用的免疫应答,以T淋巴细胞为主的免疫应答,1.抑制病原体黏附sIgA封闭细菌黏附因子结合位点。2.调理吞噬作用促进吞噬（IgM、IgG）3.中和细菌外毒素（IgM、IgG）4.溶菌作用在补体（C3b）参与下对病原生物的溶解作用（IgG）5.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）,（一）体液免疫,调理作用（opsonization）,抗体依赖细胞介导的细胞毒作用,免疫效应性T细胞：CD4T细胞和CD8T细胞(1)CD4T细胞包括Th1、Th2两型。抗原Th1产生IL2、INF-,TNF诱导迟发型超敏反应。杀灭细胞内寄生菌。抗原Th2产生IL4、5、6、10，辅助特异抗体产生，抗细胞外寄生菌感染。,（二）细胞免疫,Th1型CD4T细胞介导的炎症反应,(2)CD8T细胞:具有细胞毒活性和免疫调节作用。CD8CTL杀伤靶细胞,（三）黏膜免疫机制淋巴组织50以上存在于黏膜系统。主要存在于肠道淋巴组织。淋巴细胞主要分布于肠上皮细胞层、固有层和集合淋巴结中。覆盖在小肠集合淋巴结上的一些上皮细胞为特殊的M细胞（也称微皱褶细胞microfoldcell）AgM细胞集合淋巴结激活Th2细胞产生Il-5活化B细胞浆细胞产生IgA+分泌小体（肠上皮细胞分泌）sIgA,第四节抗菌免疫,第五节抗病毒免疫,（一）非特异性免疫,1,先天不感受性:宿主细胞膜上是否有病毒感染所必须的受体.2.屏障作用和巨噬细胞的作用(中性粒细胞对病毒无作用).3.干扰素及其作用,干扰素（interferon,IFN)：由病毒或其他干扰素生剂刺激机体细胞所产生的一种具有抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等作用的糖蛋白。,种类,IFN的诱生和作用示意图,抗病毒蛋白抑制病毒作用示意图,干扰素的特性无特异性作用有种属特异性诱导细胞产生抗病毒蛋白对宿主细胞无影响,NK细胞,NK细胞naturalkillercell，NK存在于人外周血和淋巴组织中的一类淋巴细胞杀伤病毒感染的靶细胞和肿瘤细胞杀伤作用不受MHC限制，也不依赖于特异性抗