微生物學(xué)第十章傳染與免疫.ppt

病原微生物感染,機(jī)體對(duì)抗,（免疫學(xué)）,免疫(immunity)：,生物體能夠辯認(rèn)自我與非自我，對(duì)非我做 出反應(yīng)以保持自身穩(wěn)定的功能。,機(jī)體抵抗病原微生物的能力，即抗傳染免疫。,傳統(tǒng)的免疫概念：,第十章 傳染與免疫,在實(shí)驗(yàn)室,免疫功能的分類：,本章主要內(nèi)容：,病原體對(duì)機(jī)體的感染,機(jī)體對(duì)感染的預(yù)防和治療,非特異性免疫,特異性免疫,重點(diǎn)：病原體的感染及機(jī)體的抗傳染免疫作用,一、感染的途徑與方式 1、感染的途徑；2、感染的部位及方式 二、微生物的致病性 1、細(xì)菌的致病性： 1）侵襲力；2）毒素(toxin) 2、病毒的致病性；3.真菌的致病性： 三、傳染的類型 1、隱性傳染；2、帶菌狀態(tài)；3、顯性傳染,病原微生物對(duì)機(jī)體的感染及其致病能力,第一節(jié) 微生物的感染與致病性,病原菌致病力的強(qiáng)弱,毒力,侵襲力,毒素,1、侵襲力(invasiveness)：,病原菌突破宿主防線，并能于宿主體內(nèi)定居、繁殖、擴(kuò)散的能力，稱侵襲力,吸附和侵入能力；,繁殖與擴(kuò)散能力；,對(duì)宿主防御機(jī)能的抵抗能力,一、細(xì)菌的致病性,1）吸附和侵入能力：,細(xì)菌通過具有粘附能力的結(jié)構(gòu)如革蘭氏陰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細(xì)胞的相應(yīng)受體，局部繁殖，積聚毒力或繼 續(xù)侵入機(jī)體內(nèi)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沖走 變異鏈球菌、乳桿菌：牙齒表面粘連成菌斑，造成齲齒。,在原處生長(zhǎng)繁殖并引起疾?。夯魜y弧菌（Vibrio）,侵入細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)繁殖并產(chǎn)生毒素，細(xì)胞死亡，造成潰瘍 痢疾志賀氏菌（Shigella ddysenteriae）,通過粘膜上皮細(xì)胞或細(xì)胞間質(zhì)侵入表層下部組織或血液中 進(jìn)一步擴(kuò)散：溶血鏈球菌（Streptococcus haemolyticus）,2）抗吞噬作用,肺炎鏈球菌：莢膜，避免中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞 A族鏈球菌表面M蛋白：抗吞噬、抵御抗體等作用 （E.coli K抗原等）,3）繁殖與擴(kuò)散能力,a、透明質(zhì)酸酶（舊稱擴(kuò)散因子）,水解結(jié)締組織中透明質(zhì)酸，透性增加，利于病原體迅速擴(kuò)散 （鏈球、葡球等）,b、膠原酶,血漿纖維蛋白,c、血漿凝固酶,d、鏈激酶（血纖維蛋白溶酶）,e、卵磷脂酶（毒素）,水解膠原蛋白，利于擴(kuò)散（產(chǎn)氣莢膜梭菌）,凝固成纖維蛋白屏障，保護(hù)其免受宿主吞噬（金葡菌）,激活血纖維蛋白溶酶原血纖維蛋白溶酶,水解各種組織細(xì)胞，尤紅細(xì)胞（產(chǎn)氣莢膜梭菌、蛇毒液）,水解、利于擴(kuò)散,2、毒素 (toxin),按其來源、性質(zhì)和作用不同:,外毒素,內(nèi)毒素,主要是一些革蘭氏陽(yáng)性菌，在生長(zhǎng)過程中合成并分泌到胞外的毒，如 破傷風(fēng)痙攣毒素、白喉毒素等；也有存于胞內(nèi)當(dāng)細(xì)菌溶解后 才釋放的如痢疾志賀菌的腸毒素。,1）外毒素（exotoxin）：,特點(diǎn)：,通常為蛋白質(zhì)，抗原性強(qiáng)，可選擇作用于各自特定的組織 器官，不同病原菌產(chǎn)生的外毒素不同，所引起的癥狀也不同。 其毒性作用強(qiáng)，但不穩(wěn)定，對(duì)熱和某些化學(xué)物質(zhì)敏感。,類毒素（toxoid）和抗毒素（antitoxin）：,利用外毒素對(duì)熱和某些化學(xué)物質(zhì)敏感的特點(diǎn)，用0.3-0.4%甲醛處理，使其毒性完全喪失，但仍保持抗原性，這種經(jīng)處理的外毒素為類毒素，常用來預(yù)防注射。,用類毒素注射動(dòng)物（如馬），以制備外毒素的抗體，稱為 抗毒素，作治療用。,革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁物質(zhì)，主要成分是脂多糖(LPS)，于菌體裂解時(shí)釋放。,2）內(nèi)毒素（endotoxin）,作用于白細(xì)胞、血小板、補(bǔ)體系統(tǒng)、凝血系統(tǒng)等多種細(xì)胞和 體液系統(tǒng)，引起發(fā)熱、白細(xì)胞增多、血壓下降及微循環(huán)障 礙，有多方面復(fù)雜作用，但相對(duì)毒性較弱。,各種革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素作用相似，且沒有器官特異性。,（鱟變形細(xì)胞溶解物）,凝固酶,內(nèi)毒素、Ca2+,方法：試管法、微量載片法、產(chǎn)色底物法 優(yōu)點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)便（家兔試驗(yàn) 23天 1hr即可）,原理,測(cè)定方法鱟試劑法 （馬蹄蟹）節(jié)肢門、肢口綱、劍尾目、鱟科、無脊椎,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),凝膠,外毒素與內(nèi)毒素的比較：,*1mg肉毒毒素純品可殺死2億（2000萬）只小鼠或一百萬只豚鼠， 中毒的死亡率幾近100%，但及時(shí)注射抗毒素及對(duì)癥治療可使之降 低。1mg破傷風(fēng)毒素可殺死100萬只小鼠，1mg白喉毒素可殺死1000 只豚鼠。,二、宿主的免疫力,經(jīng)典：機(jī)體免除傳染性疾病的能力。 目前：機(jī)體識(shí)別具抗原性異物的一種保護(hù)性功能 （正常：對(duì)機(jī)體有利；異常：損害機(jī)體）,三、環(huán)境因素,四、傳染后的表癥,病原體,不同的個(gè)體,相同個(gè)體的不同生理狀態(tài),不同的結(jié)果,病原體侵入其宿主后，二者之間力量對(duì)比決定著傳染的結(jié)局,隱性傳染,帶菌狀態(tài),顯性傳染,“傷寒瑪麗”（Mary Mallon）： 一個(gè)健康帶菌者，被證實(shí)在美國(guó)有7個(gè)地區(qū)多達(dá)1500個(gè)傷寒患者都是她傳染的。,第二節(jié) 宿主的非特異免疫,一、生理屏障 1、皮膚與粘膜：2.生理上的屏障結(jié)構(gòu) 二、細(xì)胞因素 1、吞噬細(xì)胞(phagocytes) ：2、自然殺傷細(xì)胞 三、體液因素 1、補(bǔ)體系統(tǒng)；2、干擾素；3、溶菌酶 四、炎癥,非特異性免疫的概念及各部分的基本功能,第二節(jié) 非特異性免疫,皮膚和粘膜阻擋微生物進(jìn)入 血腦屏障阻擋微生物從血流進(jìn)入腦組織或腦脊液 盤屏障母體內(nèi)的病原物和有害產(chǎn)物不能進(jìn)入胎兒,機(jī)體在長(zhǎng)期的種系發(fā)育和進(jìn)化過程中逐漸建立起來的一系列 天然防御能力,一、非特免疫器官,1、屏障作用（結(jié)構(gòu)）,2、吞噬細(xì)胞：粒細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞等,3、體液因素,補(bǔ)體系統(tǒng)、乙型溶素、溶菌酶、干擾素等。,二、補(bǔ)體,存在于人或動(dòng)物的正常血液中，由多種組分構(gòu)成的類似酶 原的物質(zhì)（C1、C2、C3、C9、B因子、P因子、CR等）,1、特性,1）只與AgAb結(jié)合 2）無特異性 3）不穩(wěn)定，對(duì)熱敏感（56C 30；61C 2） 4）理化因素（UV、酸、堿等均可破壞）,2、補(bǔ)體激活途徑,1）經(jīng)典激活途徑 2）旁路激活途徑 3)凝集素途徑,3、補(bǔ)體激活過程,分激活和效應(yīng)兩階段,1）經(jīng)典途徑,識(shí)別階段,抗原抗體結(jié)合后，抗體發(fā)生構(gòu)型改變，使Fc區(qū)域的補(bǔ)體結(jié) 合位點(diǎn)暴露，補(bǔ)體C1與之結(jié)合并被激活,活化階段,活化的C1s依次酶解C4、C2，形成具有酶活性的C3轉(zhuǎn)化酶 (C3 convertase)，后者進(jìn)一步酶解C3并形成C5轉(zhuǎn)化酶,激活階段,效應(yīng)階段,補(bǔ)體激活發(fā)生在脂質(zhì)雙層上，則可形成C5b9膜攻擊復(fù)合 物（membrane attack compound，MAC）； 若補(bǔ)體激活發(fā)生在沒有靶細(xì)胞的血清中，則有關(guān)的補(bǔ)體成分 可同S蛋白形成親水的、無溶細(xì)胞活性的SC5b7、SC5b8 及SC5b9。,1）溶菌和殺傷細(xì)胞： 溶解細(xì)胞（C5C9）（紅細(xì)胞、血小板、細(xì)菌等）,4、補(bǔ)體的生物學(xué)作用,2）中和病毒作用 阻斷病毒對(duì)靶細(xì)胞的粘附和穿透,3）趨化作用 C3a、C5a、C5具有趨化作用，能促使吞噬細(xì)胞向 病原微生物移動(dòng)和集中,4）免疫黏附作用,5）過敏毒素作用 C3a、C5a：堿性粒細(xì)胞or肥大細(xì)胞釋放組織胺， 增加血管通透性,三、干擾素（interferon ，IFN ）,干擾素誘變劑作用下由活細(xì)胞產(chǎn)生的 一種具有多種功能的免疫活性蛋白質(zhì)，主要是糖蛋白，有抗病毒、抗腫瘤和 免疫調(diào)節(jié)的作用。 1957 Issacs 和 Lindenmann 發(fā)現(xiàn)并命名,1、干擾素特點(diǎn),1）無特異性,I型（IFN IFN） 成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的糖蛋白 II型（免疫干擾素， IFN） T細(xì)胞產(chǎn)生單體糖蛋白,2）理化性質(zhì)較穩(wěn)定,60C 1h不被破壞 pH 211內(nèi)不變性,人干擾素的主要特性,I 型,II 型,III型,類型, ,1 2 3,糖基化,有 有,有 一 無 無,酸穩(wěn)定性,抗 抗 敏感,pH2,穩(wěn)定 穩(wěn)定 不穩(wěn)定,aa組成,166172 166 143 178 174 174,Mw(kD),19 23 40 2033 22 22,分子內(nèi) 二硫鍵,2 1 無 2 3 3,2、干擾素生物學(xué)作用,1）抑制病毒的復(fù)制，增強(qiáng)NK細(xì)胞殺傷能力 2）抑制癌細(xì)胞分裂，增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤 3）活化單核巨噬細(xì)胞，促進(jìn)B淋巴細(xì)胞分化,3、作用機(jī)制,第三節(jié) 宿主的特異性免疫,特異性免疫的概念； 特異性免疫與非特異性免疫之間的關(guān)系； 免疫應(yīng)答的基本過程；,一、特異性免疫的一般概念 1、特異性免疫的類型： 2、免疫系統(tǒng) 1）免疫器官：2）免疫細(xì)胞：3）免疫分子： 二、抗原和抗體 1、抗原(Antigen,Ag)；2、抗體 三、免疫應(yīng)答的基本過程 1、感應(yīng)階段；2、反應(yīng)階段；3、效應(yīng)階段,(一) 特異性免疫類型,1、體液免疫（Humoral immunity）,抗體參與的特異性免疫?？贵w存在于血清中得名主要作用：對(duì)抗細(xì)胞外微生物及其分泌的毒素,2、細(xì)胞免疫（Cellular immunity）,T細(xì)胞受到抗原或有絲分裂原刺激后，分化、增殖、轉(zhuǎn)化為致 敏淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答過程。,一、特異性免疫 個(gè)體在與Ag物質(zhì)接觸過程中所建立起來的免疫力,1、免疫器官,(二) 免疫系統(tǒng),1) 中樞免疫器官（一級(jí)淋巴器官）,(1) 骨髓（bone marrow） T、B細(xì)胞的發(fā)源地，B細(xì)胞成熟場(chǎng)所,(2) 胸腺（thymus） 內(nèi)：髓質(zhì) (上皮網(wǎng)狀細(xì)胞構(gòu)成) ; 外：皮質(zhì) (淋巴細(xì)胞構(gòu)成),(3) 法氏囊或類囊器官（bursa of Fabricins） 鳥類特有，B細(xì)胞成熟,作用機(jī)制：1）直接殺傷作用 2）釋放多種細(xì)胞因子，增加血管通透性 作用：抵抗細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌和病毒感染,2) 周圍免疫器官（二級(jí)淋巴器官）,接受抗原刺激，產(chǎn)生免疫反應(yīng)的主要場(chǎng)所 B 細(xì)胞漿細(xì)胞體液免疫 T細(xì)胞致敏T細(xì)胞細(xì)胞免疫,(1) 脾（spleen）,體內(nèi)最大淋巴器官，產(chǎn)致敏淋巴細(xì)胞和抗體 的重要部位,(2) 淋巴結(jié),T細(xì)胞約占75%，B細(xì)胞約占25%,表面受體：綿羊紅細(xì)胞、有絲分裂原受體、表面抗原受體等,二、免疫細(xì)胞,泛指所有參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞及其前身 (造血、淋巴、單核、粒細(xì)胞等）。,免疫活性細(xì)胞：能特異性識(shí)別抗原，并隨之分化增殖和 產(chǎn)生Ab或淋巴因子的一類細(xì)胞群,1、T細(xì)胞,起源 骨髓多能干細(xì)胞。 定居：淋巴結(jié)的 副皮質(zhì)區(qū) 或脾臟的 白髓,表面標(biāo)志,按功能分亞群,輔助性T細(xì)胞（TH） 抑制性T細(xì)胞（TS） 細(xì)胞毒T細(xì)胞（TC）（殺傷性T細(xì)胞） 殺傷帶抗原的靶細(xì)胞 遲發(fā)型致敏T細(xì)胞（TDTH）（遲發(fā)型T細(xì)胞） 遇抗原后可釋放50種以上的淋巴因子,2、B細(xì)胞,B細(xì)胞漿細(xì)胞,漿細(xì)胞: 合成和分泌抗體功能的一種免疫活性細(xì)胞,3、其他免疫細(xì)胞,或缺少T、B細(xì)胞的表面標(biāo)志，或同時(shí)兼具2種表面標(biāo)志。,1）K細(xì)胞（殺傷細(xì)胞）,專一性殺死被IgG抗體所覆蓋的靶細(xì)胞。,2）NK細(xì)胞,可在無抗原或抗體下，殺傷腫瘤或皮病毒感染細(xì)胞。,主發(fā)揮抗腫瘤免疫。,3）N細(xì)胞,4）D細(xì)胞,三、免疫分子,（一）抗原（antigen）,刺激機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答，并能與之（應(yīng)答產(chǎn)物）發(fā)生反應(yīng)的 一類物質(zhì)。,特性,免疫原性（抗原性）,誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力,免疫反應(yīng)性,與抗體或致敏細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)的能力。,完全抗原、半抗原,1、抗原的化學(xué)性質(zhì)（免疫原性形成條件）,1）外源性（foreignness）： “識(shí)別自己，排斥異己” 2）分子大小（molecular weight）： 蛋白質(zhì)：相對(duì)分子量低于500010000物質(zhì)無免疫原性; 10000良好 多糖抗原：60萬以上,3）化學(xué)組成與分子結(jié)構(gòu)：,芳香族氨基酸的存在可提高免疫原性,含側(cè)鏈免疫原性 類似而無側(cè)鏈,光學(xué)構(gòu)型：D-型氨基酸聚合體 L-型異構(gòu)體,抗原上含有與抗體分子相結(jié)合的表位總數(shù)。,位于抗原物質(zhì)分子表面或其他部位，具有一定組成和結(jié)構(gòu) 的特殊化學(xué)基團(tuán)。,2、抗原決定簇（determinant；抗原表位epitope）,抗原結(jié)合價(jià)（antigentic valence）,3、病原微生物的主要抗原,a、菌體抗原（somatic antigen）,包括壁、膜和質(zhì)中的抗原 特異性抗原：某個(gè)細(xì)菌所特有 共同抗原：幾種細(xì)菌所共有,b、鞭毛抗原（H-Ag Hauch）和菌毛抗原,c、表面抗原（surface antigen）,沙氏：Vi抗原糖脂； 肺炎鏈球菌：莢膜抗原多糖 E.coli： K抗原,d、外毒素和類毒素蛋白質(zhì),（二）抗體,漿細(xì)胞產(chǎn)生的一類與其能相應(yīng)抗原發(fā)生特性結(jié)合的免疫球蛋白,1、種類與結(jié)構(gòu),1）結(jié)構(gòu),Y型對(duì)稱，包括H和 L鏈，分為三個(gè)區(qū),V區(qū)（variable）：1/4H+1/2L（110Aa） C區(qū)（constant）:3/4H+1/2L (C1、C2、C3 ) (110Aa) 鉸鏈區(qū)（H、二硫鍵）：富含pro,2）種類,依 H 鏈血請(qǐng)學(xué)分類,IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五類,H鏈構(gòu)造變異分不同亞類：,IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2等。,依 L 鏈分型, 和 兩型,2、IgG酶解和化學(xué)分解片段,a、木瓜蛋白酶: 2 Fab，F(xiàn)c ( Fc+多肽） (crystalisable),b、胃蛋白酶（Fab）2+ Fc pFc+ 多肽,3、功能區(qū)（轄區(qū)）, VH和VL 結(jié)合抗原，其中HVR（CDR）是與抗原表位互 補(bǔ)結(jié)合的部位； CH、CL上有部分同種異型（allotype）的遺傳標(biāo)志 IgG的CH2、IgM的CH3具有補(bǔ)體C1q結(jié)合位點(diǎn)，可啟動(dòng) 補(bǔ)體活化經(jīng)典途徑。,自身免疫?。簩?duì)自身成分呈現(xiàn)免疫應(yīng)答。,4、抗體形成的規(guī)律,初次應(yīng)答：Ab量不高，維持時(shí)間短IgM；,二次應(yīng)答：再次注射，潛伏期縮短，Ab量迅速增加，主IgG,回憶應(yīng)答：初次注射Ag所產(chǎn)生的Ab在體內(nèi)完全消失時(shí)， 再次接觸Ag，Ab量突然上升 的現(xiàn)象。,5、抗體形成機(jī)制,模板學(xué)說,Ag為模板（不能解釋分辨異己、 免疫耐受等）,克隆選擇學(xué)說：,體內(nèi)存在大量具不同膜表面Ig的淋巴細(xì)胞。,獨(dú)特型網(wǎng)絡(luò)學(xué)說,（三）免疫應(yīng)答的病理反應(yīng),超敏反應(yīng)：反應(yīng)過強(qiáng)引起機(jī)體損傷或生理機(jī)能障礙。 免疫耐受性：不引起免疫反應(yīng),References,1.Fundamental of Pathogen and Immunity,chief