复旦微生物学课件12-感染与免疫

第九章传染与免疫12023/3/7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：2微生物与免疫学2023/3/7类别功能正常功能异常免疫防御抵御病原体的侵害和中和其毒素（抗传染免疫）变态反应、反复感染或免疫缺陷综合症免疫稳定清除体内自然衰老或损伤的细胞，进行免疫调节，以维护机体内环境的相对稳定性识别紊乱，导致自身免疫病的发生免疫监视某些免疫细胞发现并清除突变的自身细胞（癌细胞）功能失调时，导致癌变或持续感染的发生免疫功能的分类（详见第二节）32023/3/7（二）宿主的免疫力本章主要内容：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第一节传染第二节非特异免疫第三节特异性免疫第四节免疫学方法及其应用第五节生物制品及其应用42023/3/7二、决定传染结局的三大因素（一）病原体（二）宿主的免疫力（三）环境因素52023/3/7一、传染与传染病三、传染的三种可能结局第一节传染病原体(pathogen)：寄生于生物(包括人)机体并引起疾病的生命体。感染(infection)，又称传染：机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。传染病：由有生命力的病原体引起的疾病，与由其它致病因素引起的疾病在本质上是有区别的。病原体传染性流行性地方性季节性免疫性62023/3/7一、传染与传染病细菌—各种侵袭性酶类、外毒素和内毒素；真菌—致病性、条件致病性、变态反应和产真菌毒素；病毒—杀细胞传染、稳定传染和整合传染。不同病原体的致病作用7（一）病原体决定传染结局的最主要因素2023/3/7二、决定传染结局的三大因素病原体的数量、致病特性、侵入方式决定致病结局。（一）病原体8以细菌性病原体为例2023/3/71、感染的途径与方式外源性感染：来源于宿主体外的感染，主要来自病人、健康带菌(毒)者和带菌(毒)动、植物。内源性感染：当滥用抗生素导致菌群失调或某些因素致使机体免疫功能下降时，宿主体内正常菌群引起的感染。1）感染的途径呼吸道感染消化道感染创伤感染接触感染垂直传播（p279～p280）空气传播病从口入皮肤、黏膜损伤吸血昆虫人或动物密切接触共用用具母婴传染92023/3/7非传染性感染传染性感染2）感染的部位及方式病原体侵入机体的途径：a）绝大多数病原体不能穿过完整的皮肤，而是通过机体的自然开口、皮肤表面的创伤裂口，或通过导管、静脉注入或外科切口等医源性的途径，进入机体内部。b）极少数能穿过皮肤(如布鲁氏菌、血吸虫、钩虫)；c）有的能穿过粘膜(如脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、淋球菌、沙眼衣原体)，然后通过血循环达到特定组织部位、造成病变；有的(如白喉杆菌)能附着在粘膜上生长繁殖形成局部病灶，产生毒素，引起各种症状。（p279）122023/3/7病原体侵入人体后寄生和造成病变的方式：细胞外感染细胞内感染兼性细胞内感染专性细胞内感染某些细菌、真菌、弓形体被吞噬细胞吞噬后不被杀死，反而在细胞内增殖，称为兼性细胞内感染；所有的病毒、立克次氏体、衣原体及少数细菌和原虫只能在靶细胞内增殖，它们必须存在于细胞内才能引起感染，为专性细胞内感染。许多病原体有亲器官性：肝炎病毒肝细胞肺炎球菌呼吸道黏膜（p281~282）152023/3/7微生物的致病能力感染致病？宿主与病原菌斗争的后果（传染后的表症）162023/3/72、微生物（细菌）的致病性细菌的致病性是对特定宿主而言，能使宿主致病的为致病菌，反之为非致病菌，但二者并无绝然界限。条件致病菌(opportunisticpathogen)或机会致病菌：在一般情况下不致病，但在某些特定条件下可致病的微生物17病原菌致病力的强弱毒力侵袭力毒素2023/3/7182023/3/7进入宿主细胞损伤/病变效应入侵宿主防御系统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。（1）吸附和侵入：细菌通过具有粘附能力的菌毛粘附于宿主粘膜上皮细胞的相应受体，于局部繁殖，积聚毒力或继续侵入机体内部。1）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；2）变异链球菌、乳杆菌：糖被在牙齿表面粘连成菌班，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，使细胞死亡，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）192023/3/720菌毛荚膜钩、丝状体等刺突2023/3/721很多吸附素是糖蛋白或脂蛋白2023/3/7病原物表面的糖蛋白/脂蛋白（配体/粘素分子）与宿主细胞表面受体结合，选择性吸附（2）繁殖与扩散：通过水解性酶类，使组织疏松、通透性增加，有利于病原菌扩散。透明质酸酶、链激酶：水解纤维蛋白凝块，扩散链球菌局部繁殖、积累毒力后继续侵入机体内部222023/3/7232023/3/7产生毒素，扩散到靶细胞产生胞外酶，松散胞间连接，扩散（3）对宿主防御机能的抵抗或逃避：吞噬阻断：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。致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶有抗吞噬作用；或有些菌分泌一些活性物质如溶血素，抑制白细胞的趋化作用；不完全吞噬：被吞噬细胞吞噬，但仍能在吞噬细胞内繁殖；252023/3/72）毒素(toxin)细菌毒素按其来源、性质和作用的不同:外毒素内毒素病原细菌，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素，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(酶/酶原/毒蛋白)，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，但毒性不稳定，对热和某些化学物质敏感。262023/3/727释放毒素与受体结合、进入细胞毒素活性成分抑制细胞功能--蛋白合成2023/3/7白喉毒素作用机理痉挛毒素末梢神经淋巴液血液封闭抑制性突触的介质释放牙关紧闭角弓反张强直性痉挛伸肌、屈肌同时强烈收缩脊髓前角脑干破伤风致病机制292023/3/7对破伤风的预防、治疗？破伤风梭菌芽胞的抵抗力很强：土壤中可存活数十年；能耐煮沸1小时；在适宜条件下可出芽形成繁殖体，产生外毒素。302023/3/7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，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（2）内毒素（endotoxin）发热又称致热作用，少量内毒素(0.001μg/L)进入血流即可引起发热，所以又称“热源质”。312）毒素(toxin)2023/3/7内源性热原质：来自白细胞，可直接作用于体温调节中枢使体温增高。如，白细胞介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子（TNF）、干扰素（IFN）和白细胞介素-6（IL-6）等细胞因子。项目外毒素内毒素产生菌革兰氏阳性菌为主革兰氏阴性菌化学成分蛋白质脂多糖(LPS)释放时间一般随时分泌菌体死亡裂解后释放致病特异性不同外毒素各不相同不同病原菌的内毒素作用基本相同毒性强*弱抗原性完全抗原，抗原性强不完全抗原，抗原性弱制成类毒素能不能热稳定性差耐热性强外毒素与内毒素的比较：*1mg肉毒毒素纯品可杀死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。332023/3/7测定内毒素的鲎试剂法鲎hou（俗称马蹄蟹）是一类属于节肢动物门的无脊椎动物，是已有3亿年历史的“活化石”。全世界现存的有3属5种，我国有东方鲎(即中国鲎)。中国鲎鲎的血液中仅含一种变形细胞，其裂解物可与细菌内毒素发生特异性强、灵敏度高的凝胶化反应。（作用机制见p278）342023/3/7不同致病菌的毒力和生长、繁殖条件的差别，引起其宿主致病所需的个体数量也不同。Shigelladysenteriae（痢疾志贺氏菌）为107个/人；Salmonellatyphi的感染剂量为108~109个/人。鼠疫耶尔森氏菌只要几个细胞即可致病。Salmonellatyphi（伤寒沙门氏菌）肺炎链球菌/鼠362023/3/7类别功能正常功能异常免疫防御抵御病原体的侵害和中和其毒素（抗传染免疫）变态反应、反复感染或免疫缺陷综合症免疫稳定清除体内自然衰老或损伤的细胞，进行免疫调节，以维护机体内环境的相对稳定性识别紊乱，导致自身免疫病的发生免疫监视某些免疫细胞发现并清除突变的自身细胞（癌细胞）功能失调时，导致癌变或持续感染的发生免疫功能的分类（详见第二节）372023/3/7（二）宿主的免疫力（三）环境因素p281感染致病宿主与病原菌斗争的后果39三、传染的三种结局2023/3/7隐性传染带菌状态显性传染病原体的致病能力机体的免疫力三、传染的三种结局•隐性传染(感染)•显性传染(感染)•带菌状态宿主被病原微生物感染病原毒力低或数量少宿主免疫力强而无临床病症自愈者宿主被病原微生物感染病原毒力强或数量多宿主免疫力弱而显临床病症传染病宿主感染病原菌而少量繁殖与宿主免疫相持状态,无症状2023/3/740按发病时间的长短急性传染（acuteinfection）慢性传染（chronicinfection）显性传染病程往往长达数月至数年，例如，结核病和麻风病等。显性传染2023/3/741显性传染的种类与类型•发病部位分两种•感染四类型局部感染(localinfection)全身感染(systemicinfection)毒血症(toxemia)局部感染产毒入血（白喉、破伤风等症）菌血症(bacteremia)菌入血传各处（伤寒症的早期）败血症(septicemia)血中大量繁殖…（铜绿假单胞菌）脓毒血症(pyemia)主要脏器化脓性..（金黄色葡萄球菌）2023/3/742二、决定传染结局的三大因素（一）病原体（二）宿主的免疫力（三）环境因素√432023/3/7第二节宿主的非特异免疫非特异免疫(nonspecificimmunity)：又称天然免疫(innateimmunity)；是在种系发育过程中形成的，由先天遗传而来，防卫任何外界异物侵入而不需要特殊的刺激或诱导。生理屏障皮肤、粘膜及其附属物、共生菌群体液因素溶菌酶、补体、干扰素细胞因素吞噬细胞、自然杀伤细胞其它免疫的综合作用等天然免疫的组成：442023/3/7正常一、生理屏障（表面屏障、局部屏障、正常菌群）1.表面屏障：1）机械阻挡：健康机体的外表面覆盖着连续完整的皮肤和粘膜结构，其外面的角质层是坚韧的，不可渗透的，组成了阻挡微生物入侵的有效屏障。452023/3/71.表面屏障：2）特定结构及分泌液－抗菌、抑菌：各种分泌液（汗腺、皮肤腺分泌物等）、分泌性体液（唾液、泪水、乳汁、鼻涕、痰等）中的杀菌、抑菌成分；呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘液的化学性屏障作用。机体的机械方式如纤毛运动、咳嗽和喷嚏排除异物；眼泪、唾液和尿液的清洗作用；1）机械阻挡：462023/3/7一、生理屏障（表面屏障、局部屏障、正常菌群）2.局部屏障体内的某些部位具有特殊的结构而形成阻挡微生物和大分子异物进入的局部屏障，对保护该器官，维持局部生理环境恒定有重要作用。血脑屏障：主要由软脑膜、脉络丛、脑毛细血管壁及其外的脑星形细胞组成，具有细胞间连接紧密、胞饮作用弱的特点，可阻挡病原体及其有毒产物从血液透入脑组织或脑脊液，保护中枢神经系统的稳定。婴幼儿因其血脑屏障还未发育完善，故易患脑膜炎或流行性乙型脑炎等传染病。血胎屏障：