病原生物与免疫学电子教案

第一讲绪论自我介绍前言：欢迎同学们到微免世界潇洒走一回!问题之一：为什么要去走一回？（why？）很多人希望拥有1000000（健康、爱情、工作、友情、房子、车子）但如果没有了健康，一切都将等于零。2009年，全世界死亡总人数为5200万，其中：感染性疾病1730万（由病原生物所引起的）心血管疾病720万癌症630万可见，感染性疾病位于威胁人类健康的三大杀手之首！因此学习病原有三大需要：平时需要、战时需要、考试需要。问题之二：怎样学好病原生物学和免疫学？（how？）1、“一个中心”以课堂为中心。2、“两个基本点”抓好教材与同步练习册两个基本点。问题之三：什么是病原生物学和免疫学？（what？）本课程包括三门学科：第一篇医学免疫学基础、第二篇医学微生物学、第三篇人体寄生虫学。医学微生物学绪论（一）什么是微生物？1、定义：微生物（microorganism）：是一大群体形微小、结构简单、肉眼看不见的微小生物的总称，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到。2、分类：①非细胞型微生物：无细胞结构，只能在活细胞中生长繁殖，如病毒、亚病毒等。②原核细胞型微生物：细胞核分化程度低，无核膜、核仁,细胞器不完善，有两菌四体。③真核细胞型微生物：细胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整，如真菌。细菌的大小——测量单位：微米（μm）细菌体积微小，不能用肉眼直接观察，必须借助于光学显微镜放大1000倍左右，才能清楚地看到细菌外部形态。举例：若将1500个杆菌“头尾相连”，仅有一粒芝麻长！将60～80个杆菌“肩并肩”排列成横队，也只有一根头发丝宽！重量为1mg的细菌，其数量相当于全球的总人数（有58亿之多）！结核病人的一口痰，至少带有4.5亿个细菌。细菌的形态——基本形态：球形、杆形、螺旋形。１、球菌：圆球或近似球形，如葡萄球菌。２、杆菌：各种杆菌的大小、长短、粗细很不一致，如痢疾杆菌呈短杆状，结核杆菌有分枝现象，破伤风梭菌呈鼓槌状。３、螺形菌：菌体弯曲，分为两类：①弧菌：短，只有一个弯曲，如霍乱弧菌；②螺菌：长，有二个或二个以上弯曲，如幽门螺杆菌。细菌的结构——基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞3、微生物与人类的关系：密切①存在——在自然界中处处存在②作用：有利方面：N循环、在工、农、医方面的应用。有害方面：引起疾病（感染性疾病、肿瘤等）。病原微生物:可起人和动植物疾病的微生物。（二）什么是医学微生物学？1、定义：是研究病原微生物的形态、生物学特性、致病性、免疫性和微生物学诊断和防治的原则的一门医学基础课程。2、研究目的：控制和消灭感染性疾病。（三）微生物学发展史十四世纪，一场可怕的“黑死病”（鼠疫）席卷欧洲，夺去了2500万人，几乎占整个欧洲国家二分之一的生命，城市杳无人迹，田野一片荒凉。人们千方百计地寻找传染病的病因，但几百年来一无所获。1、微生物的发现1676年，荷兰列文虎克制成世界上第一台最精巧的、可放大266倍的显微镜，惊奇地发现，许多形态各异的“小动物”（微生物）在游动。2、传染病病因学说的提出巴斯德认为，微生物不仅能发酵酿酒产醋，而且能造成新鲜食品腐败，那么，微生物侵入人体就能引起各种各样的传染病。Q1：怎样通过科学实验证实微生物能致病？3、病原微生物的发现1876年，德国乡村医生科赫提出确定病原菌━━传染病关系的严格准则，即科赫定理：①从同一特定疾病的宿主中常能发现同一种病原体；②能从患病宿主中分离出相同的病原体，并获得纯培养物；③将纯培养物接种到易感动物，必然出现相同的疾病；④从人工感染的实验动物体中，必定能重新分离获得该病原体的纯培养物。４、感染性疾病的治疗Ｑ2：怎样杀死侵入人体的病原菌？（1）化学疗法杀死侵入人体的病原菌1935年，德国医生杜马克发明了磺胺药。1935年，杜马克发明磺胺类药物，获得诺贝尔医学生理学奖。（2）抗生素的发现1939年，第二次世界大战全面爆发，全世界科学家都在绞尽脑汁寻找救世良药。1928年的一天，弗莱明培养的金黄色葡萄球菌不幸被一个绿色霉菌污染，他被培养基上一个奇怪的现象所吸引：霉菌周围是一圈空白的区域，没有金黄色葡萄球菌生长。Ｑ4：为什么会形成抑菌圈？弗莱明认为，这种霉菌（青霉菌）可能分泌出一种具有强大杀菌能力的物质（青霉素）。法劳来采用Ｘ射线照射方法，筛选出高产量的青霉菌，使用玉米浆培养基进行发酵，成功地建立了大规模工业生产，开创了抗生素时代。为传染病的防治提供了有力的武器，使临床治疗学发生了一次大革命。5、现代微生物时期1940年，电子显微镜问世，得以观察到病毒的形态与结构，病毒学从此建立。目前，多种细菌、病毒的基因测序已完成，应用基因工程技术的疫苗已开始应用于临床。但近年来，新的病原体不断出现，原有病原体的变异，耐药性的产生，由病原微生物引起的多种传染病仍严重威胁人类的健康，人类与病原微生物还需长期不懈的斗争。因此，医学微生物学的未来还任重而道远。预习布置：免疫学绪论、固有免疫系统医学免疫学绪论问题一：什么是免疫？天花是一种由病毒引起的烈性传染病，数千年来，难以计数的人因天花而丧生,无数的家庭妻离子散，家破人亡；无数的城市和乡村尸陈遍野，白骨如山。1979年10月26日世界卫生组织庄严宣告：全世界已经消灭了“天花”。那么，是什么力量消灭了肆虐几千年的病魔？----免疫公元16世纪，我国民间首创种人痘苗法预防天花。种人痘苗法随丝绸传入欧洲。18世纪末，Jenner通过研究“挤奶女工得牛痘后不再患天花”现象，发现接种牛痘病毒可以预防天花，开创疫苗接种的历史。免疫一词源于拉丁文immunitas，意为免除劳伇或课税。引入医学领域，意为免除瘟疫（如鼠疫、天花等传染病），指机体抵抗感染性疾病的能力。但抗感染免疫不能解释以下现象：输血反应、超敏反应、移植排斥反应。（一）免疫的现代概念：机体免疫系统识别“自己”（self）与“非己”（noself），并排除“非己”抗原性物质的功能。（二）免疫的基本功能：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↓免疫缺陷病（抗感染免疫）（慢性感染）免疫自稳清除自身衰老死亡细胞自身免疫性疾病（自身免疫耐受）免疫监视清除突变或癌变细胞↓肿瘤发生（抗肿瘤免疫）（病毒持续感染）问题二：什么是免疫学？医学免疫学：是研究人体免疫系统结构和功能，阐明免疫应答发生规律，探讨免疫功能异常所致病理过程和疾病的机制，并用免疫方法进行诊断和防治疾病的学科。免疫系统：免疫器官、免疫细胞、免疫分子。固有免疫系统、适应性免疫系统。免疫应答：固有免疫应答、适应性免疫应答。适应性免疫应答的过程对对机机体体不不利利：：超敏反应、感染、肿瘤、自身免疫病对对机机体体有有利利：：抗感染、抗肿瘤、自身稳定特异性不应答形成免疫耐受适适应应性性免免疫疫系系统统（（AAPPCCTTBB））细细胞胞免免疫疫和和//或或体体液液免免疫疫抗抗原原要素-2【战士】要素-3【战斗过程】要素-1【入侵者】固有免疫系统前言：通过前面的学习，我们已经知道，人类生活在一个与微生物共舞的世界，那么人类该如何防御病原生物呢？利用免疫系统通过免疫应答完成防御。固有免疫系统→固有免疫应答适应性免疫系统→适应性免疫应答固有免疫系统是人体的“第一道防线”，是在长期的种系发育和进化过程中，逐渐形成的天然防御机制。其特点是：生来就有，可稳定遗传；作用广无特异性，作用迅速;无记忆，有个体差异。固有免疫系统的组成：组织屏障、固有免疫细胞、固有免疫分子。一、组织屏障（一）体表屏障1、物理屏障：由致密上皮细胞组成的皮肤和黏膜组织构成。2、化学屏障：皮肤和黏膜分泌物中的多种抑菌、抗菌物质组成。3、生物屏障：由皮肤和黏膜表面的正常菌群组成。（二）体内屏障1、血脑屏障组成：软脑膜、脉络丛的Cap壁、胶质膜。作用：阻挡血液中病原体和其他大分子物质进入脑部。2、胎盘屏障组成：基蜕膜（母）绒毛膜滋养层细（胎）。作用：防止母体内病原体和有害物质进入胎儿。思考：为什么长期大量使用广谱抗生素的人群更易发生感染性疾病？为什么妇女在怀孕初期（3个月内）应注意避免风疹病毒感染？为什么皮肤破损部位容易发生感染？哪个年龄段的人群更容易患脑膜炎？二、固有免疫细胞（一）吞噬细胞组成——中性粒细胞、单核-巨噬细胞系统吞噬过程——接触、吞入、杀伤。吞噬结局——完全吞噬：病原体被吞噬细胞吞噬后杀死分解。不完全吞噬：某些病原体（胞内寄生菌、病毒、真菌）在缺乏特异性免疫的机体内虽被吞噬，却未被杀死，反而在吞噬细胞内繁殖使吞噬细胞死亡破裂。1、中性粒细胞（N）——小吞噬细胞1）来源：骨髓2）特点：产生快、寿命短、数量多3）作用：强趋化和吞噬功能，可形成脓细胞2、单核-巨噬细胞——大吞噬细胞1）来源：骨髓粒-单系祖细胞→单核细胞→巨噬细胞2）分类：游走定居（部位不同，名称不同）如：肝——枯否细胞脑——小胶质细胞骨组织——破骨细胞3）表面标志①表面抗原：MHC-Ⅰ类、Ⅱ类分子②协同刺激分子受体CD86/CD80/B7③调理性受体:IgGFcR、C3bR（补体受体）4）巨噬细胞的主要生物学功能：①吞噬杀伤作用②加工提呈抗原③抗肿瘤、抗病毒④免疫调节作用（二）树突状细胞(dendriticcell,DC)已知功能最强大的专职抗原提呈细胞。1、来源：造血干细胞髓系干细胞→髓样DC淋巴系干细胞→浆细胞样DC2、分类：据分布或分化程度的不同而命名分布：表皮、胃肠上皮————朗格汉斯细胞（LC)实质器官结缔组织————间质树突状细胞(DC)外周免疫器官胸腺依赖区、胸腺髓质区——并指树突状细胞LDC外周免疫器官淋巴滤泡区——滤泡状树突状细胞(FDC)分化程度：成熟/未成熟DC3、DC的生物学功能1）抗原提呈与免疫激活作用唯一能诱导初始T细胞活化的APC2）免疫调节作用：分泌细胞因子3）免疫耐受的维持与诱导（三）自然杀伤细胞(NK)NK细胞该细胞无需抗原的刺激，而直接非特异性杀伤某些肿瘤和病毒感染的靶细胞，在机体抗肿瘤和早期抗病毒或胞内寄生菌感染的免疫过程中起重要作用；并具有免疫调节作用。1）来源于骨髓淋巴样干细胞，主要分布于外周血和脾脏。2）表面标志：不表达特异性抗原识别受体TCR-/mIg-/CD56+/CD16+活化受体（KAR）、抑制受体（KIR）FcγR（ADCC）3）生物学功能：抗感染、抗肿瘤作用（非特异性细胞毒作用）非特异性细胞毒作用：穿孔素和颗粒酶途径TNF-α——TNFⅠR途径FasL——Fas途径ADCC作用：免疫调节作用活化的NK细胞可分泌IL-2、IFN-γ、GM-CSF等细胞因子。（四）其他固有免疫细胞1、γδT细胞表达TCRγδ-CD3复合受体分子可直接识别某些完整的多肽抗原发挥泛特异性细胞毒作用，参与固有免疫应答分泌多种细胞因子，参与免疫调节2、B1细胞主要分布于胸腔、腹腔和肠壁固有层CD5+、mIgM+B细胞识别多糖抗原，产生低亲和性抗体3、嗜酸性粒细胞限制嗜碱性粒细胞在速发性过敏反应中的作用；参与对蠕虫的免疫反应。4、嗜碱性粒细胞颗粒内含有组织胺、肝素和过敏性慢反应物质等。参与速发型超敏反应。5、肥大细胞来源：血液中的嗜碱性粒细胞分布于呼吸道、泌尿生殖道、胃肠道。活化的肥大细胞可通过释放一系列炎性介质和趋化、促炎因子引发炎症反应，提高机体抗感染免疫能力或产生免疫调节作用。三、固有免疫分子（一）补体系统后述（二）细胞因子后述（三）抗菌肽及酶类物质防御素、溶菌酶、乙型溶素预习布置：抗原抗原前言：适应性免疫应答的发生过程，抗原是始动者。一、抗原的概念与分类（一）抗原的概念与基本属性1、抗原的概念Antigen（Ag）：是一类能刺激机体免疫系统启动特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答产物(抗体或效应T细胞)发生特异性结合的物质。2、抗原的基本属性（1）免疫原性刺激机体产生特异性抗体和/或效应T细胞的属性。（2）免疫反应性（抗原性）与相应免疫应答产物发生特异性结合。二、Ag的异物性与特异性(一)异物性异物：凡在胚胎期未与免疫细胞接触过的物质。“非己即异”(二)特异性抗原的特异性既表现在免疫原性上也表现在免疫反