病原生物与免疫学基础

病原生物与免疫学基础第1页/共222页第一章

微生物概述第2页/共222页一、微生物的概念及种类1.什么是微生物？微生物是一群存在于自然界中肉眼不能直接看见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观察到的微小生物。2.微生物有什么特点？个体微小、结构简单、繁殖迅速、分布广泛、种类繁多、容易变异等特点第3页/共222页微生物的分类根据结构、组成等的差异，可分为三大类：1.非细胞型微生物非细胞型微生物是结构最简单和最小的微生物，它体积微小，能通过除菌滤器，没有典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在宿主活细胞内生长增殖的微生物。这种微生物仅有一种核酸类型，即由DNA或RNA构成核心，外披蛋白质衣壳，有的甚至仅有一种核酸不含蛋白质，或仅含蛋白质而没有核酸。如病毒(virus)、亚病毒(subvirus)、朊粒(prion)。第4页/共222页2.原核细胞型微生物仅有原始核，无核膜和核仁，缺乏完整的细胞器，如细菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体和放线菌等3.真核细胞型微生物细胞核分化程度高，有核膜、核仁和染色体，胞内有完整的细胞器，如真菌第5页/共222页二、微生物与人类的关系绝大多数微生物对人和动植物是有益的，有些则是必需的。少数微生物能引起人和动植物的疾病，这些具有致病性的微生物称为病原微生物。医学微生物学主要研究与的病原微生物的生物学特性、致病性与免疫性、微生物学检查方法及防治原则第6页/共222页

第二章

细菌概述第7页/共222页第一节细菌的形态与结构一、细菌的大小与形态（一）细菌的大小

通常以微米（um）作为测量单位

1um=1/1000mm第8页/共222页(二）细菌的形态基本形态：球形、杆形、螺旋形1.球菌（1）双球菌（2）链球菌（3）葡萄球菌第9页/共222页第10页/共222页第11页/共222页第12页/共222页2.杆菌第13页/共222页3.螺旋菌（1）弧菌（2）螺菌第14页/共222页二、细菌的结构（一）细菌的基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质第15页/共222页1.细胞壁细胞壁是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而富有弹性的膜状结构。功能：（1）维持细菌的固有外形（2）保护细胞抵抗低渗的外环境（3）参与细胞内外的物质交换（4）具有免疫原性第16页/共222页细菌学中较常用的染色方法:革兰染色法革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，1884年由丹麦医师Gram创立。第17页/共222页细菌先经碱性染料结晶染色，而经碘液媒染后，用酒精脱色，在一定条件下有的细菌此色不被脱去，有的可被脱去，因此可把细菌分为两大类，前者叫做革兰氏阳性菌（G+），后者为革兰氏阴性菌（G—）。为观察方便，脱色后再用一种红色染料如碱性蕃红等进行复染。阳性菌仍带紫色，阴性菌则被染上红色。第18页/共222页革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的结构和化学组成的差异肽聚糖（黏肽）主要化学成分革兰阳性菌15-50层，含量高。占细胞壁干重的50%-80%另还有大量磷壁酸，表面抗原，与致病性有关第19页/共222页革兰阴性菌1-3层，含量少。占细胞壁干重的10%-20%肽聚糖层外有较厚的外膜，为革兰阴性菌细胞壁的主要结构，占细胞壁干重的80%，由内而外依次为脂蛋白、脂质双层、脂多糖三层其中脂多糖（ＬＰＳ）为内毒素，与细菌的致病性有关第20页/共222页细菌的Ｌ型细菌细胞壁受损，细菌在高渗环境中仍可生长繁殖，成为细菌细胞壁缺陷型或Ｌ型第21页/共222页２.细胞膜细胞壁内层紧包在细胞质外面的一层柔软并富有弹性的半透性生物膜主要化学成分：脂质、蛋白质、少量多糖功能：参与细胞内外物质交换参与细胞的呼吸过程生物合成的重要场所参与细胞分裂第22页/共222页３.细胞质细胞膜包裹的透明胶状物基本成分：水、无机盐、蛋白质、脂质、核酸及少量的糖为细胞新陈代谢的主要场所第23页/共222页细胞质中其他重要结构1.核糖体：即核蛋白体，有RNA和蛋白质组成，为合成蛋白质的场所2.质粒：（1）染色体外的遗传物质，为环状闭合的双链DNA分子。（2）主要特征：携带遗传信息、自我复制、在细菌间传递第24页/共222页细胞质中其他重要结构3.胞质颗粒：多数为细菌营养贮存物质

如：白喉棒状杆菌中的异染颗粒第25页/共222页核质细菌是原核细胞，无核膜和核仁，故称核质或拟核。核质由一条双链环状DNA分子反复盘绕卷曲而成，与细胞质界限不明显，多位于菌体中央。为细菌遗传变异的物质基础第26页/共222页细菌的特殊结构包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢1.荚膜：某些细菌分泌并包绕在细胞壁外的一层较厚的粘液性物质。意义：（1）与细菌致病性有关

（2）具有免疫原性，可作为细菌鉴别和分型的依据

（3）抗干燥第27页/共222页第28页/共222页2.鞭毛按鞭毛的数目和部位，分为四类单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌

第29页/共222页鞭毛的意义意义：（1）运动器官（2）化学成分主要是蛋白质，具有免疫原性（3）与致病性有关第30页/共222页3.菌毛1.普通菌毛：粘附作用2.性菌毛：雄性菌

雌性菌第31页/共222页4.芽孢形成原因：芽孢是某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。芽孢是细菌抵抗不良环境形成的休眠状态，当环境条件适宜时，芽孢又可发育成菌体。与芽孢相比，菌体能进行分裂繁殖，称为繁殖体。芽孢不是细菌的繁殖方式第32页/共222页芽孢形成的意义1.芽孢的大小、形状和在菌体中的位置随菌种而异，可用以鉴别细菌2.对高温、干燥、化学消毒剂和辐射等理化因素具有很强的抵抗力。第33页/共222页第二节细菌的生长繁殖与变异一、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1.营养物质生长因子2.酸碱度3.温度4.气体专性需氧菌专性厌氧菌兼性厌氧菌微需氧菌第34页/共222页细菌的方式与速度细菌以二分裂方式进行无性繁殖。大多数20-30分钟繁殖一代一般细菌培养8-18小时生长最旺盛，大小、形态、生理特性等都比较典型第35页/共222页细菌的人工培养1.培养基用人工方法配制的适合于细菌生长繁殖的营养物质，成为培养基。分类：

液理化性状：液体、半固体、固体培养基

用途：基础培养基、营养培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基等

第36页/共222页2.细菌在培养基中的生长现象

（1）液体培养基多数呈均匀混浊状态，少数呈沉淀生长，结核分枝杆菌等需氧菌呈膜状生长（2）固体培养基菌落：单个细菌在固体培养基上生长繁殖形成的肉眼可见的细菌集落

菌苔：当细菌在固体培养基表面密集生长时，多个菌落融合在一起，称为菌苔（3）半固体培养基鞭毛第37页/共222页3.人工培养的意义主要是对患者做出病原学诊断，通过细菌药物敏感试验来选择有效的抗生素进行治疗。用于细菌的鉴定和研究，开发生产生物制品以及用于传染性疾病的诊断、预防和治疗第38页/共222页二、细菌的代谢产物细菌的生长繁殖实际上是进行物质的分解与合成的新陈代谢过程。（一）细菌合成代谢产物及其意义1.热原质又称致热源是多种革兰阴性菌和少数革兰阳性菌在代谢过程中所合成的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。

革兰阴性菌的热原质是其细胞壁中的脂多糖热原质耐高温，不能被高压蒸汽灭菌（121.3℃,20分钟）破坏，玻璃器皿需经250℃高温干烤才能破坏热原质.第39页/共222页2.毒素和侵袭性酶

毒素是病原菌在代谢过程中合成的对机体有毒性的物质，包括外毒素和内毒素

侵袭性酶是某些病原菌在代谢过程中产生的具有损伤机体组织、促使细菌侵袭和扩散的致病性物质。第40页/共222页3.维生素某些细菌能合成维生素

如大肠埃希菌能合成维生素B和维生素K4.抗生素某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或杀死其他微生物和肿瘤细胞的物质称为抗生素。第41页/共222页5.细菌素是某些细菌产生的仅对近缘菌株有抗菌作用的蛋白质。6.色素

色素分两类：（1）脂溶性色素不溶于水，只存在于菌体，而不扩散至含水的培养基中（2）水溶性色素能扩散至培养基或周围环境中第42页/共222页铜绿假单胞菌第43页/共222页金黄色葡萄球菌第44页/共222页（二）细菌分解代谢产物及其意义不同细菌所含酶类不同，故分解糖和蛋白质的能力不同。大肠埃希菌具有乳糖分解酶第45页/共222页三、细菌的遗传与变异遗传和变异是所有生物的共同生命特征。遗传在一定的环境条件下，细菌的生物学性状保持相对稳定，而且代代相传变异在一定条件下，若子代与亲代之间或子代与子代之间的生物学性状出现差异遗传使细菌的种属性状保持稳定；变异可使细菌产生变种和新种，有利于物种的发展和变化第46页/共222页（一）常见的细菌变异现象1.形态结构的变异细菌在生长过程中受外环境等因素的影响，其形态与结构可发生改变。2.毒力变异毒力的增强和减弱3.耐药性变异细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异，称为耐药性变异第47页/共222页（二）细菌遗传变异在医学上的应用1.诊断方面2.治疗方面3.预防方面4.基因工程中的应用第48页/共222页第三节细菌与外界环境一、细菌的分布广泛分布于土壤、水、空气等自然界中。在人体的体表及与外界相通的腔道中，也存在不同种类和数量的细菌。第49页/共222页（一）细菌在自然界的分布1.土壤中的细菌土壤是细菌良好的生活场所2.水中的细菌水是细菌生存的天然环境，不同的水源细菌的种类和数量不同。3.空气中的细菌第50页/共222页（二）细菌在正常人体的分布1.正常菌群正常人体的体表以及与外界想通的腔道中存在着不同种类和数量的细菌，这些细菌通常对人体无害，故称为正常菌群。第51页/共222页人体常见的正常菌群部位主要菌类皮肤葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、丙酸杆菌、白假丝酵母菌、非致病性分枝杆菌等眼结膜葡萄球菌、干燥棒状杆菌、非致病性奈瑟菌等外耳道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、铜绿假单胞菌、非致病性分枝杆菌口腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、非致病性奈瑟菌、乳杆菌、类白喉棒状杆菌、梭杆菌、螺旋体、白假丝酵母菌、放线菌、类杆菌等鼻咽腔葡萄球菌、甲型和丙型链球菌、肺炎链球菌、非致病性奈瑟菌、类杆菌等胃一般无细菌肠道大肠埃希菌、产气肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、肠球菌、类杆菌、产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、双歧杆菌、乳杆菌、白假丝酵母菌尿道乳杆菌、大肠埃希菌、阴道棒状杆菌、白假丝酵母菌等阴道葡萄球菌、类白喉棒状杆菌、非致病性分枝杆菌等第52页/共222页正常菌群的生理意义正常菌群不仅与人体保持一个平衡状态，而且菌群之间也相互制约，形成相对的生态平衡。通常情况下，正常菌群中的细菌对人体不致病，有些对人体还起着有益的生理作用。抗癌、抗衰老作用第53页/共222页3.条件致病菌1.概念：正常菌群与人体间的平衡状态在某些特定条件下可被打破，使原来不致病的正常菌群也能引起疾病，因此把这些细菌称为条件致病菌。2.

正常菌群转变为条件致病菌的特定条件：（1）寄居部位的改变（2）免疫功能低下（3）菌群失调：由于某些因素的影响，正常菌群中的各种细菌的种类和数量发生较大的变化。第54页/共222页二、消毒与灭菌（一）基本概念1.消毒：指用化学、物理等方法杀灭或消除物体表面或环境中的病原微生物。

通常采用化学方法消毒，用于消毒的化学药品称为消毒剂。

一般消毒剂在常用的浓度下，只对细菌的繁殖体有效，若要杀死芽孢则需要提高消毒剂浓度并延长作用时间。第55页/共222页2.灭菌：指杀灭物体上的所有微生物。

灭菌比消毒要求高，杀灭包括芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物。通常用物理方法灭菌。3.防腐指防止或抑制体外微生物的生长繁殖，细菌一般不死亡。

用于防腐的化学药品称为防腐剂。第56页/共222页4.无菌及无菌操作1.无菌操作（无菌技术）：

防止微生物进入机体或物体的操作技术

医护工作者必须树立牢固的无菌观念，在进行外科手术及其他各种诊疗技术操作过程中，均需严格执行无菌操作，以防止微生物感染和污染第57页/共222页（二）物理消毒灭菌法1.热力灭菌法是利用高温进行灭菌的方法。高温可使细菌的蛋白质和酶变性或凝固，导致细菌死亡。2.热力灭菌法分湿热灭菌法和干热灭菌法。在同一温度下，湿热灭菌效果要比干热好。(1)湿热灭菌法：最常用的消毒灭菌方法1)巴氏消毒法：用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物（如结核分枝杆菌），而不影响被消毒物品的营养成分的消毒方法。第58页/共222页

加热温度为62℃30分钟或71.7℃15-30秒。常用于牛奶、酒类的消毒2）煮沸法：100℃5分钟，可杀死细菌的繁殖体，杀死芽孢则需1-2小时。加入2%碳酸氢钠可提高沸点至105℃，既可提高杀菌力，又能防止金属器械生锈。此法主要用于食具、饮水、刀箭、注射器和一般外科器械的消毒。3）流通蒸汽消毒法：利用普通蒸笼或阿诺蒸锅进行消毒。加热温度至80-100℃,15-30分钟可杀死细菌繁殖体，但不能杀死芽孢。第59页/共222页4）间歇灭菌法：利用连续三次流通蒸汽加热，已达到灭菌的目的。

把经过流通蒸汽消毒的物品放置37℃孵箱过夜，使芽孢发育成繁殖体，次日再经流通蒸汽加热灭菌，如此重复三次以上，可达到灭菌的目的。

不适用于不耐高温的含糖或牛奶等培养基的灭菌。第60页/共222页5）高压蒸汽灭菌最有效的灭菌方法。高压蒸汽灭菌器压力103.4kPa,温度121.3℃,15-20分钟适用于耐高温、耐潮湿的物品，如手术衣、敷料、手术器械、生理盐水及普通培养基第61页/共222页第62页/共222页第63页/共222页（2）干热灭菌法干热可使微生物脱水干燥和大分子变性，导致细菌死亡1)焚烧：直接点燃或在焚烧炉内焚烧2）烧灼：第64页/共222页3）干烤：利用干热灭菌器灭菌，160-170℃经2小时，可达到灭菌的目的。适用于耐高温物品如玻璃器皿、瓷器、金属物品等的灭菌第65页/共222页2.辐射杀菌法（1）日光与紫外线:

日光消毒是最简便而经济的方法。波长在200-300nm的紫外线均具有杀菌作用，其中265-266nm的紫外线杀菌力最强。紫外线主要作用于DNA，干扰DNA的复制，导致细菌变异或死亡。紫外线穿透力较弱，普通玻璃、纸张、尘埃等均能阻挡紫外线，故只能用于物体表面及空气的消毒。第66页/共222页紫外线用于室内空气消毒时，有效距离不超过2米，照射时间不少于30分钟。紫外线对眼睛和皮肤有损伤作用，所以不要在紫外线灯照射下工作。第67页/共222页第68页/共222页（2）电离辐射高速离子、X射线、γ射线等具有较高的能量和穿透力，在足够剂量时，对各种细菌均有致死作用杀菌机制主要是破坏细菌的DNA第69页/共222页（3）滤过除菌法滤过除菌是用滤菌器阻留过滤液体或空气中的细菌，已达到无菌的目的。滤菌器的滤板或滤膜上含有微细小孔，只允许液体或空气中小于滤孔孔径的物质通过，而大于孔径的细菌等颗粒则不能通过。滤过除菌法主要用于不耐热的血清、抗毒素、抗生素以及空气等的除菌，但不能除去病毒、支原体和细菌毒素等。第70页/共222页（三）化学消毒灭菌法1.消毒剂消毒剂对细菌和人体细胞都有毒性作用，所以只能外用，主要用于体表、医疗器械、排泄物和外周环境的消毒。（1）常用消毒剂的种类与用途第71页/共222页（2）影响消毒剂作用的因素消毒剂的消毒效果受环境、微生物种类、消毒剂性质等多种因素影响。①消毒剂的性质、浓度和作用时间：

一般消毒剂浓度越大，作用时间越长，消毒效果越好。但乙醇除外，70%-75%的乙醇消毒效果最好，但只能杀死一般细菌的繁殖体，不能杀灭芽孢。95%乙醇可使菌体表面蛋白迅速凝固，影响乙醇继续进入菌体内发挥作用，无法起到消毒作用第72页/共222页②微生物的种类与数量③环境因素：环境中的有机物对细菌有保护作用，可降低消毒剂的杀菌效力，因此在临床护理工作中消毒皮肤及器械时，必须先清洁干净再消毒。此外，消毒剂的消毒效果还受温度、酸碱度、穿透力等因素的影响。2.防腐剂与消毒剂之间并无严格的区别第73页/共222页三、医院感染1.概念：医院感染又称医院内感染或医院内获得性感染，指住院病人在医院内获得的感染，包括住院期间发生的感染和在医院内获得的出院后发生的感染，但不包括入院前已开始或者入院时已处于潜伏期的感染。医院工作人员在医院内获得的感染也属医院感染。第74页/共222页医院内感染的特点：（1）感染对象为一切在医院内活动的人群，但主要是住院患者（2）感染发生的地点必须在医院内（3）感染发生的时间界限指患者在住院期间和出院不久发生的感染（4）感染的病原体主要是条件致病菌，感染源以内源性感染为主，传染性较弱（5）传播途径以接触为主，（6）病原体较难确定，且常产生耐药性，治疗较困难第75页/共222页2.医院感染的危险原因（1）感染对象免疫功能低下（2）各种诊疗技术，尤其是侵入性诊疗技术的使用（3）各种损伤机体免疫功能的治疗以及激素和抗生素的不适当使用等。第76页/共222页3.医院感染的预防和控制（1）加强宣传工作，提高病人和医护人员对医院感染的认识（2）严格执行医疗器械、器具的消毒工作技术规范（3）严格执行隔离技术规范（4）合理使用抗菌药物第77页/共222页第四节细菌的致病性与感染一、细菌的致病因素细菌的致病性指细菌能引起机体疾病的性能。细菌的致病因素包括毒力、侵入数量和侵入门户。第78页/共222页细菌的致病因素毒力侵入数量侵入门户侵袭力毒素菌体表面结构：荚膜、微荚膜、粘附素侵袭性酶类：血浆凝固酶、透明质酸酶等第79页/共222页（一）细菌的毒力毒力指病原菌致病能力的强弱。各种病原菌的毒力不同，同种细菌的毒力也有差异。

细菌的毒力由侵袭力和毒素构成。1.侵袭力病原菌突破机体的防御功能，侵入机体并在体内一定部位定居、繁殖和扩散的能力，称侵袭力。构成侵袭力的物质基础是菌体表面结构和侵袭性酶类第80页/共222页（1）菌体表面结构：主要包括荚膜和菌毛1）荚膜：细菌的荚膜本身没有毒性，但它具有抵抗吞噬细胞的吞噬和阻抑体液中杀菌物质的作用，使致病菌能在宿主体内大量繁殖并产生病变。

微荚膜：某些细菌表面有类似于荚膜功能的物质，如金黄色葡萄球菌的A蛋白，A群链球菌的M蛋白等第81页/共222页2）黏附素：细菌黏附于机体体表或呼吸道、消化道、泌尿生殖道等黏膜表面上皮细胞，是引起感染的首要条件。

具有黏附作用的细菌结构或组分，称为黏附素，包括菌毛和非菌毛黏附素两类。非菌毛黏附素是细菌细胞表面的蛋白质或其他物质。第82页/共222页(2)侵袭性酶：某些病原菌在代谢过程中能产生一种或多种胞外酶，一般不具有毒性，但能在感染过程中协助病原菌抗吞噬或扩散，这些胞外酶称为侵袭性酶。2.毒素细菌毒素按其来源、性质和作用不同，分为外毒素和内毒素两类。（1）外毒素：是某些细菌在代谢过程中产生并分泌到菌体外的毒性物质，主要由革兰阳性菌产生。某些革兰阴性菌也可产生外毒素。第83页/共222页外毒素的化学成分大多是蛋白质，性质不稳定，易被热、酸及蛋白酶破坏。外毒素免疫原性强，可刺激机体产生抗毒素抗体。外毒素经0.3%-0.4%甲醛处理后脱去毒性仍保留免疫原性，可制成无毒的外毒素生物制品称为类毒素。类毒素和抗毒素在防治外毒素引起的疾病中有着重要作用。前者用于预防接种，后者用于治疗和紧急预防。根据外毒素对靶细胞的亲和性及作用机制不同，可将其分为细胞毒素、神经毒素和肠毒素三大类。第84页/共222页免疫原性（immunogenicity），是指能够刺激机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力。即指抗原能刺激特定的免疫细胞，使免疫细胞活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质抗体和致敏淋巴细胞的特性。外毒素的毒性很强，极少量即可使易感动物死亡。第85页/共222页第86页/共222页第87页/共222页（2）内毒素：是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖成分，只有当细菌死亡裂解或用人工方法破坏菌体后才能释放出来。内毒素的化学成分为脂多糖，耐热，需160℃加热2-4小时才能被破坏。内毒素免疫性弱，不能用甲醛脱毒制成类毒素。内毒素对机体组织器官的选择性不强，引起的病理变化和临床表现基本相似。如：发热反应、白细胞反应、内毒素血症与休克、DIC第88页/共222页弥散性血管内凝血(disseminatedintravascularcoagulation,DIC)是一个综合征，不是一个独立的疾病，是在各种致病因素的作用下，在毛细血管、小动脉、小静脉内广泛纤维蛋白沉积和血小板聚集，形成广泛的微血栓。导致循环功能和其他内脏功能障碍，消耗性凝血病，继发性纤维蛋白溶解，产生休克、出血、栓塞、溶血等临床表现。第89页/共222页外毒素与内毒素的主要区别区别要点外毒素内毒素来源革兰阳性菌及部分革兰阴性菌分泌或少数菌溶解后释放革兰阴性菌细胞壁成分，菌体裂解后释放化学成分蛋白质脂多糖稳定性不耐热，加热60℃30分钟被破坏耐热，160℃2-4小时被破坏免疫原性强，刺激机体产生抗毒素。甲醛处理脱毒可成为类毒素较弱，甲醛处理不能成为类毒素毒性作用强，各种细菌外毒素对组织器官有选择性毒害作用，引起特殊临床症状较弱，各种细菌内毒素的毒性作用大致相同，可引起发热、白细胞升高、微循环障碍、休克、DIC等。第90页/共222页（二）细菌的侵入数量（三）细菌的侵入门户第91页/共222页二、感染的发生与发展（一）感染的概念在一定条件下，病原菌突破机体防御功能，侵入机体，与机体相互作用而引起的不同程度的兵力过程称为感染。第92页/共222页（二）感染的来源和传播方式1.感染的来源根据来源（1）外源性感染（2）内源性感染第93页/共222页2.传播方式（1）呼吸道感染（2）消化道感染（3）皮肤黏膜创伤感染（4）接触感染（5）节肢动物媒介感染第94页/共222页（三）感染的类型感染的发生、发展和结局取决于机体和病原体相互作用的结果。根据两者力量对比，感染可出现隐性感染、显性感染和带菌状态。1.隐性感染当机体的免疫力较强或侵入的病原菌数量少、毒力弱时，感染后对机体的损害较轻，不出现明显的临床症状时，称为隐性感染或亚临床感染。隐性感染后机体可获得特异性免疫，能抵御同种细菌的再感染第95页/共222页2.显性感染当机体的免疫力较弱或侵入的病原菌数量较多、毒力较强时，感染后对机体组织细胞产生不同程度的病理损害或生理功能的改变，出现明显的临床症状和体征，称为显性感染。显性感染如果是由体外的传染性病原菌引起，且有可能再传染他人，则称传染病。急性感染和慢性感染局部感染和全身感染第96页/共222页全身感染概念：指感染发生后，病原菌及其毒素向全身扩散引起的全身症状。临床上常见的类型有：（1）菌血症：病原菌在局部组织生长繁殖，一时性或间断性侵入血流，但不在血中繁殖，称为菌血症。（2）毒血症：病原菌在入侵的局部组织生长繁殖，细菌不侵入血流，但其产生的外毒素进入血流，引起特殊的临床症状第97页/共222页（3）败血症：病原菌侵入血流，并在其中生长繁殖，产生毒素，引起严重的全身中毒症状，如高热、白细胞增多、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾大等。（4）脓毒血症：指化脓性细菌引起败血症时，细菌随血流播散至全身多种器官，引起新的化脓病灶。3，带菌状态：机体在显性感染或隐性感染后，病原菌未立即消失，仍在体内继续存留一定时间，与机体免疫力处于相对平衡。带菌者：处于带菌状态的人第98页/共222页免疫学基础与病原生物学第99页/共222页

黑热病（杜氏利氏曼原虫)第100页/共222页第101页/共222页Day3Day5Day7第102页/共222页

第一篇免疫学基础

第一章免疫学基础绪论第一节免疫的基本概念和功能

第二节免疫学发展简史第三节现代免疫学展望第四节免疫组织与器官第103页/共222页第一节免疫的基本概念和功能一、免疫的基本概念

传统概念——抗感染免疫机体的保护性生理反应

免疫的新概念(掌握)

：第104页/共222页免疫是机体识别和排除抗原性异物以维持机体内环境生理平衡的保护性生理反应过程，但一定条件下引起免疫性病理损伤，自身免疫病和。超敏反应在可导致第105页/共222页

识别“我”与“非我”

(自我稳定)

---排除非己的抗原性异物

---对自身物质形成免疫耐受有时也能造成病理损伤第106页/共222页二、免疫的三大功能及表现(掌握)

功能正常表现（有利）异常表现（有害）免疫防御(immunologicdefence)防止病原微生物的侵袭、感染超敏反应、易受感染或免疫缺陷病免疫自稳(immunologichomostasis)清除损伤或衰老细胞，形成耐受自身免疫性疾病免疫监视(immunologicsurveillance)清除突变细胞，防止癌变或持续性感染肿瘤或持续性感染第107页/共222页

一、经验免疫学阶段

人痘苗

第二节免疫学发展简史牛痘苗第108页/共222页第109页/共222页二、科学免疫学阶段减毒活疫苗

(liveattenuatedvaccine)LouisPauster(1822-1895)疫苗(vaccine)1、发现多种病原微生物

如：炭疽杆菌第110页/共222页TheyshouldbevaccinatedfirstWhydotheynotwanttoplaywithmykids?第111页/共222页2、1890年Behring和Kitasato——白喉抗毒素

Ehrlich二、科学免疫学阶段抗体体液免疫学说Ehrlich细胞免疫学说Metchnikoff1903年，Wright及Douglas把细胞学说与体液学说统一起来。第112页/共222页3、1896年Widal伤寒患者血清+伤寒杆菌凝集反应免疫诊断应用二、科学免疫学阶段第113页/共222页1、特异性免疫是T及B淋巴细胞对抗原刺激所进行的主动免疫应答过程的结果；三、现代免疫学阶段2、细胞免疫和体液免疫的不同效应与协同功能。第114页/共222页3、Burnet克隆选择学说体内存在无数抗原特异性淋巴细胞克隆三、现代免疫学阶段禁忌细胞突变可导致自身免疫胚胎期与自身成分反应的淋巴细胞被“禁忌”形成耐受出生后淋巴细胞遇到相应抗原发生特异应答，并形成记忆特异性免疫应答第115页/共222页第116页/共222页4、单克隆抗体（McAb）：杂交瘤技术5、信号转导途径的发现6、细胞程序性死亡途径的发现7、免疫细胞的起源、分化等免疫细胞——多能造血干细胞——神经干细胞

三、现代免疫学阶段第117页/共222页第三节现代免疫学展望1、基础免疫学研究免疫细胞免疫分子免疫相关疾病的模型及机制转基因动物和基因敲除模型的应用第118页/共222页2、免疫学的临床应用新型疫苗自身免疫性疾病的特异性治疗抗体cDNA文库新型抗菌药物的研发第三节现代免疫学展望第119页/共222页第四节免疫组织与器官免疫系统免疫组织和器官免疫细胞免疫活性分子第120页/共222页第121页/共222页免疫器官中枢免疫器官外周免疫器官黏膜相关的淋巴组织胸腺骨髓（禽类为腔上囊）脾脏淋巴结免疫细胞产生、发育、分化、成熟的场所。成熟淋巴细胞定居的场所。第122页/共222页第123页/共222页第124页/共222页一、中枢免疫器官（一）骨髓造血器官免疫细胞的发源地第125页/共222页第126页/共222页一、中枢免疫器官骨髓的功能B淋巴细胞分化发育的场所。再次免疫应答产生抗体的场所。第127页/共222页（二）胸腺一、中枢免疫器官1、结构第128页/共222页一、中枢免疫器官2、胸腺的功能T淋巴细胞分化发育的场所。建立免疫耐受的场所。屏障作用第129页/共222页二、外周免疫器官（一）淋巴结1、分布2、结构第130页/共222页

二、外周免疫器官3、淋巴结的功能T、B淋巴细胞居留地与接触抗原的场所。过滤作用。参与淋巴细胞的再循环。第131页/共222页二、外周免疫器官淋巴细胞的再循环第132页/共222页（二）脾脏1、结构二、外周免疫器官第133页/共222页二、外周免疫器官2、脾脏的功能滤血功能。免疫细胞居住场所。合成免疫活性物质的场所。第134页/共222页（三）黏膜相关淋巴组织（MALT）1、分布：50%以上的淋巴组织位于黏膜；如：呼吸道、消化道、泌尿生殖道；二、外周免疫器官2、功能参与黏膜局部免疫应答。产生分泌型IgA。第135页/共222页第三章免疫学基础第一节概述免疫：

免疫是机体识别和排除抗原性异物，维持自身生理平衡和稳定的功能。免疫通常对机体是有益的，某些情况下也可造成机体组织的损伤。第136页/共222页根据抗原性异物的不同，将免疫功能分为三个方面：1.免疫防御

指机体清除病原生物及其代谢产物、保护机体免受病原生物的侵害的功能。

此功能如果过强可发生超敏反应；此功能如果过低易发生感染。第137页/共222页2.免疫稳定

指机体清除体内损伤、衰老、死亡细胞的功能。

此功能如果发生异常，对机体正常组织进行清除破坏，则引起自身免疫性疾病。3.免疫监视

指清除体内突变的肿瘤细胞的功能。

若此功能异常，机体容易发生肿瘤。第138页/共222页如：急性肾小球肾炎前驱感染和间歇期：急性肾小球肾炎前驱病常为链球菌所致的上呼吸道感染，如急性化脓性扁桃体炎、咽炎、淋巴结炎、猩红热等，或是皮肤感染，包括脓疱病、疖肿等。由急性肾小球肾炎前驱感染至发开门见山有一无症状间歇期，呼吸道感染引起者约10天(6～14天)，皮肤感染引起者为20天(14～28天)。典型病例的临床表现急性肾小球肾炎前驱链球菌感染后经1～3周无症状间歇期而急性起病，表现为水肿、血尿、高血压及程度不等的肾功能受累。第139页/共222页免疫功能的正常和异常表现功能正常表现异常表现免疫防御清除病原微生物超敏反应、反复发生感染免疫稳定清除体内损伤衰老死亡的细胞自身免疫性疾病免疫监视清除体内突变的肿瘤细胞发生肿瘤第140页/共222页第四节免疫系统免疫系统是机体执行免疫功能的机构，由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。一、免疫器官分为中枢免疫器官和外周免疫器官两大类第141页/共222页（一）中枢免疫器官中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、成熟的场所，人类中枢免疫器官包括骨髓和胸腺。1.骨髓造血器官，也是各种免疫细胞的发源地。骨髓中的多能干细胞分化为髓样干细胞和淋巴样干细胞。髓样干细胞发育为红细胞系、粒系、单核吞噬细胞等淋巴样干细胞发育为淋巴细胞系。一部分发育为B细胞，进入外周淋巴系统，另一部分进入胸腺继续发育。第142页/共222页2.胸腺胸腺（thymus）为机体的重要淋巴器官。其功能与免疫紧密相关，分泌胸腺激素及激素类物质，具内分泌机能的器官。位于胸腔前纵隔。胚胎后期及初生时，人胸腺约重10～15克，是一生中重量相对最大的时期。随年龄增长，胸腺继续发育，到青春期约30～40克。此后胸腺逐渐退化，淋巴细胞减少，脂肪组织增多，至老年仅15克。第143页/共222页来自于骨髓的淋巴干细胞进入胸腺，在胸腺微环境的影响下，95%的细胞凋亡，只有5%的细胞分化成熟为具有免疫活性的T淋巴细胞，离开胸腺后进入外周免疫器官定居第144页/共222页第145页/共222页（二）外周免疫器官外周免疫器官是免疫细胞定居、增殖和发生免疫应答的部位，包括脾脏、淋巴结和黏膜相关淋巴系统第146页/共222页1.淋巴结主要功能是清除各个组织器官中的抗原物质。淋巴结内有T淋巴细胞、B淋巴细胞和巨噬细胞。在淋巴结内T、B淋巴细胞接收抗原刺激后，能活化、增殖、分化，发生免疫应答。淋巴循环第147页/共222页2.脾脏人体最大的外周免疫器官。主要清除血液内的抗原物质以及自身衰老死亡的细胞。B淋巴细胞约占60%，T淋巴细胞约占40%。第148页/共222页脾是具有多种功能的器官，它的主要功能有4种。①造血。脾是胚胎阶段重要的造血器官，胚后成为淋巴器官。但在成体脾中仍有少量造血干细胞，当动物体严重缺血或在某些病理状态下，可以恢复造血功能，产生红细胞、粒细胞及血小板。②储血。脾是血液，尤其是血细胞的重要的储存库，将血细胞浓集于脾索、脾窦之中。当某些紧急状态（如急性大失血），脾会收缩将血细胞释放到循环血液之中。第149页/共222页③滤血。脾还是血液有效的过滤器官。血液中的细菌、异物、抗原抗体复合物及衰老的血细胞在流经脾脏时，被大量的巨噬细胞吞噬和消化。④免疫。脾有产生免疫反应的重要功能，血液中抗原在脾中可引起有力的细胞免疫和体液免疫反应。第150页/共222页3.黏膜相关淋巴组织主要包括扁桃体、阑尾和消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜下分散的淋巴组织等。这些组织中均分布有各类免疫细胞，包括T、B淋巴细胞，是全身免疫系统的重要组成部分。第151页/共222页二、免疫细胞免疫细胞指与免疫有关的细胞，包括T淋巴细胞、B淋巴细胞、ＮＫ细胞和抗原提呈细胞等。其中T淋巴细胞、B淋巴细胞在抗原刺激下能够活化、增殖、分化，发生免疫应答，产生效应Ｔ淋巴细胞和抗体，又称免疫活性细胞。第152页/共222页（一）Ｔ淋巴细胞又称胸腺依赖性淋巴细胞。Ｔ细胞介导细胞免疫应答。１.主要表面标志（１）Ｔ淋巴细胞抗原受体（ＴＣＲ）TCR是T淋巴细胞膜上特异性识别抗原的结构，T淋巴细胞通过TCR与抗原物质特异性结合，构成启动免疫应答的信号。第153页/共222页（2）CD4：存在于部分Ｔ淋巴细胞表面，这些Ｔ淋巴细胞被称为CD4+T淋巴细胞，CD4与抗原提呈细胞表面的MHC-Ⅱ类分子结合，协助TCR接受抗原。（3）CD8：表面有CD8的Ｔ淋巴细胞称为CD8+T淋巴细胞。CD8与抗原细胞膜上的MHC-Ⅰ类分子结合，参与CD8+T淋巴细胞的活化增殖。第154页/共222页（4）CD2（绵羊红细胞受体）：B淋巴细胞上无CD2，所以CD2是T淋巴细胞区别于B淋巴细胞的重要标志。CD2能与绵羊红细胞混合形成的E花环试验可以检测血液中T淋巴细胞数量和比例。第155页/共222页E玫瑰花环试验成熟的人T细胞表面表达绵羊红细胞（SRBC）受体（即CD2分子），能与SRBC结合形成玫瑰花环样结构，可在光学显微镜下观察计数。本法可用于分离外周血T细胞及检测T细胞的数量和比例。

TTBSRBCCD2第156页/共222页实验方案取外周血绵羊红细胞淋巴细胞分离显微镜下观察+第157页/共222页实验材料1.肝素抗凝血2.Hank’s液3.淋巴细胞分离液4.绵羊红细胞悬液 5.灭活小牛血清6.水平离心机、37℃温箱、显微镜等第158页/共222页实验步骤淋巴细胞的分离用Hank’s液配成106细胞/0.1ml第159页/共222页加等量灭活小牛血清(0.1ml)取0.1ml

加入0.5％绵羊红细胞0.2ml混匀，37℃温箱放置5分钟1000rpm离心5min第160页/共222页加1小滴1％美蓝，用毛细吸管轻轻混匀取1滴于玻片上，加上盖玻片高倍镜下观察玫瑰花环形成细胞置4℃冰箱5min30-45min第161页/共222页结果判断凡能结合三个以上绵羊红细胞者为玫瑰花形成阳性细胞。正常人的花环形成率50-70%，大致可以代表周围血中T细胞的百分数。第162页/共222页左:（甲紫染色，800×）：可见2个被绵羊红细胞包围而形成玫瑰环的T淋巴细胞；右:（吖啶橙染色）：图中可见3个染成橙黄色荧光的T淋巴细胞被绵羊红细胞所包围。

T淋巴细胞玫瑰花环第163页/共222页第164页/共222页2.分类按T淋巴细胞表面CD分子的不同分为:(1)CD4+T淋巴细胞：又称为辅助T细胞（Th），Th又分为Th1和Th2，Th1主要分泌细胞因子和介导Ⅳ型超敏反应，Th2细胞主要是促进淋巴细胞发生免疫应答第165页/共222页（2）CD8+T淋巴细胞：包括细胞毒性T细胞（Tc）和抑制性T细胞(Ts)，Tc能对具有MHC-Ⅰ类分子的靶细胞抗原发生免疫应答，并特异性的溶解杀伤靶细胞，Ts能抑制免疫应答。第166页/共222页（二）B淋巴细胞B淋巴细胞是由骨髓中的淋巴干细胞在骨髓的微环境作用下发育成熟的，故称为骨髓依懒性淋巴细胞。B淋巴细胞介导体液免疫。B淋巴细胞表面有抗原受体（BCR),该受体是B淋巴细胞膜表面的免疫球蛋白，它能与抗原物质特异性结合，激活B细胞，启动免疫应答。每一个B淋巴细胞表面只含有一种抗原受体，只能识别并结合相应的抗原决定基，从而产生针对该抗原决定基的抗体。第167页/共222页（三）NK细胞又称自然杀伤细胞。其表面无抗原受体，无需抗原活化就能直接杀伤抗原靶细胞，具有早期、直接、广泛等特点。在无特异性抗体和效应Tc细胞形成之前，即可有效的杀伤带病毒的靶细胞，发挥早期抗病毒感染作用。第168页/共222页ADCC作用NK细胞膜上有IgG的Fc受体，与抗原靶细胞结合的IgG还可以通过Fc段结合到NK细胞上，激发NK细胞活性，杀伤靶细胞。这种需要抗体辅助的杀细胞作用，称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用，简称ADCC作用。第169页/共222页（四）抗原提呈细胞抗原提呈细胞（APC）：指一些能捕获、加工处理抗原并将处理后的抗原肽传递给T淋巴细胞的细胞。主要包括单核吞噬细胞、树突状细胞、B淋巴细胞抗原提呈细胞经吞噬、胞饮等方式摄取抗原，并对抗原进行加工处理，降解为抗原肽，抗原肽与MHC-Ⅱ类分子结合形成复合物转运至细胞表面，供CD4+Th细胞识别、结合，从而引发免疫应答。第170页/共222页三、免疫分子包括抗体、细胞因子和补体等多种参加免疫应答的生物活性物质。它们既是免疫应答的效应分子，又是免疫应答过程中各个环节相互调节和相互作用的物质，在整个免疫应答过程中起着十分重要的作用。第171页/共222页第二节抗原一、抗原的概念和特性（一）抗原的概念抗原指能与免疫活性细胞上的抗原受体结合，促进其增殖、分化，产生抗体或效应T细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。第172页/共222页第二节抗原一、抗原(Ag)的概念和特性（一）概念是指能与免疫活性细胞上的抗原受体结合，促使其增殖、分化，产生抗体或效应T细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。第173页/共222页（二）抗原的特性抗原的两种性能：

a.免疫原性：指抗原能刺激机体免疫细胞，并使之活化、增殖、分化，最终产生抗体或致敏淋巴细胞的性能。

b.抗原性：指抗原能与相应的免疫应答产物在体外或体内发生特异性结合产生免疫反应的性能。第174页/共222页第175页/共222页

抗原的主要种类：

a.完全抗原（completeantigen）：

既有免疫原性又有抗原性的抗原称为完全抗原。如：蛋白质、细菌、病毒等。

b.不完全抗原(incompleteantigen)：

本身没有免疫原性而只有抗原性的物质,又称半抗原。多为某些简单的小分子物质，如：青霉素、磺胺等。第176页/共222页半抗原

+载体抗体BT完全抗原BBBT第177页/共222页（三）、抗原的特异性即某一特定抗原只能刺激机体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞，且仅能与该抗体或对该抗原应答的淋巴细胞有特异性结合。抗原决定基（抗原表位）：是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。抗原决定基是免疫细胞识别的部位，也是决定抗原特异性的物质基础。共同抗原：两种不同抗原物质上具有相同或相似的抗原决定基，称之。交叉反应：具有共同抗原的两种抗原物质，其中一种抗原物质刺激机体产生的抗体也可与另一抗原物质结合，发生反应，称之。第178页/共222页二、决定抗原免疫原性的条件（一）、异物性异物性是抗原的重要性质。异物为非自身物质，即胚胎时期未与免疫细胞接触过的物质，均可视为异物。抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构的差异越大，其免疫原性就越强。如病原微生物、寄生虫、动物血清（异种物质）；异体组织（同种异体物质）、改变了的自身成分或隐蔽组织（自身物质）。

第179页/共222页（二）、理化性状1．分子量的大小与化学组成

分子量一般为1万KD以上，分子量越大，免疫原性越强。

芳香类蛋白质>非芳香类蛋白质>多糖>核酸>类脂2．化学结构和易接近性（三）、其他因素

1．遗传因素2．机体因素第180页/共222页三、医学上重要的抗原

（一）、异种抗原指来自另一物种的抗原物质。包括：1．病原生物2．细菌外毒素与类毒素3．动物免疫血清第181页/共222页1.病原微生物：

1）细菌性抗原：细胞壁：蛋白质、脂多糖等。鞭毛：蛋白质菌毛：蛋白质夹膜：多糖

2）毒性抗原：衣壳：蛋白包膜：糖蛋白

3）其它：立克次体、螺旋体、真菌等。第182页/共222页痢疾杆菌

霍乱弧菌伤寒杆菌链球菌第183页/共222页2．细菌的外毒素与类毒素

外毒素：细菌分泌的毒性蛋白质。类毒素：经0.3%～0.4%甲醛处理过的失去毒性保留免疫原性的外毒素。第184页/共222页3．动物免疫血清对人的作用有双重性：既是抗体，又是抗原。作为抗体，注入体内能中和相应外毒素的毒性，起防病治病的作用；作为抗原，对人是异物，再次使用，可能发生超敏反应。因此，应用这类制品前，必须做皮肤过敏试验。第185页/共222页（二）、同种异型抗原

同一种属不同个体之间组织器官或细胞表面的不同抗原成分称同种异型（体）抗原。人类重要的同种异型抗原有：1．血型抗原

A型血A抗原抗B抗体

B型血B抗原抗A抗体

AB型血A、B抗原无抗体

O型血无抗原抗A、B抗体2．人类组织相容性抗原第186页/共222页（三）、自身抗原

来自自身组织的抗原物质称为自身抗原。自身组织在一定条件下可成为自身抗原并引起自身免疫病。1．隐蔽自身组织（Ag）的释放2．修饰改变了的自身组织第187页/共222页（四）、异嗜性抗原

异嗜性抗原是一类与种属无关，存在于人、动植物和微生物中的共同抗原，是免疫性疾病的病原之一。如乙型链球菌的细胞壁成分与人的肾小球基底膜、心脏瓣膜、心肌细胞有共同抗原，能引起肾小球肾炎、心肌炎和风湿病等。第188页/共222页（五）、肿瘤抗原

肿瘤抗原是细胞癌变过程中出现的新抗原或过度表达的抗原物质的总称。1．肿瘤特异性抗原2．肿瘤相关抗原第189页/共222页（六）、超抗原（SAg）

超抗原

是一类特殊的抗原物质，只需极低浓度引起机体极强的免疫应答，故称为超抗原。它包括：金黄色葡萄球菌产生的肠毒素、链球菌致热外毒素等。第190页/共222页四、佐剂免疫佐剂是指与抗原同时或先于抗原注入机体内，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质，简称佐剂。种类较多，如无机物佐剂、生物性佐剂、人工合成佐剂、油剂等。第191页/共222页第三节免疫球蛋白第一节免疫球蛋白的基本结构第二节免疫球蛋白的功能第三节免疫球蛋白的血清型第三节五类免疫球蛋白特性和作用（自学）第四节人工制备抗体第192页/共222页抗体B淋巴细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的并能与抗原特异性结合的球蛋白，具有免疫功能。抗体最早用于白喉的治疗。贝林和北里柴三郎因此获得诺贝尔医学和生理学奖。第193页/共222页抗体的产生部位1／3由脾脏和淋巴结的B细胞产生，主要是IgG2／3由粘膜相关淋巴组织的B细胞产生，主要是IgA70Kg的成年人每天产生的抗体的量是3gIgG的半衰期是3周记忆B细胞主要存在于骨髓第194页/共222页免疫球蛋白

具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。第195页/共222页第一节免疫球蛋白的结构一.Ig的基本结构(432)（一）四肽链糖蛋白，由2条相同的重链（H）和轻链（L）组成，重链间、重链和轻链间以二硫键相连。（二）可变区（V）和恒定区（C）

高变区骨架区可变区N端C端第196页/共222页抗原的互补决定区（CDR）与

抗原