微生物-特异性、非特异免疫及变态反应

第六章、非特异性免疫学习目标：掌握非特异性免疫的概念;掌握非特异性免疫的构成;了解影响非特异性免疫的的因素。第一节、非特异性免疫的构成第二节、影响非特异性免疫的因素非特异性免疫:又称先天性免疫,是个体出生后就具有的天然免疫力,是动物长期进化过程中形成的,可以和其他性状一起遗传给后代。非特异性免疫的作用范围广,能识别与清除一般性异物,但不能区别异物之间的差异,没有特殊性,所以称为非特异性免疫。在抗传染免疫中,非特异性免疫发挥作用最快,起着第一线的防御作用,是特异性免疫的基础和条件。第一节、非特异性免疫的构成血脑屏障非特异性免疫因素皮肤和黏膜屏障防御屏障胎盘屏障吞噬作用补体体液中非特异性物质备解素溶菌酶机体的不感受性炎症反应一、防御屏障是生理状态下具有的正常组织结构,包括皮肤和黏膜构成的外部屏障和多种重要器官中的内部屏障。（一）皮肤和黏膜屏障结构完整的皮肤和黏膜能阻挡大多数病原微生物的侵入;腺体分泌的酸、酶等具有抑菌和杀菌作用;气管、支气管的纤毛有利于异物的排出;正常菌群对病原微生物的侵入也有抑制作用。（二）血脑屏障是防止中枢神经系统发生感染的重要防卫机构。由脑毛细血管壁、软脑膜、和胶质细胞等组成。能阻止病原体和大分子毒性物质随血液进入脑组织和脑脊液。（三）胎盘屏障保护胎儿在母体子宫内免受感染的一种防卫机构。–反刍兽胎盘呈结缔组织绒毛膜型,胎儿与母体之间组织层次为5层;–马、驴和猪的胎盘则为上皮绒毛膜型,胎儿与母体之间的组织层次为6层;–犬和猫的胎盘是内皮绒毛膜型的,胎儿与母体之间组织层次为4层;–人和其他灵长类动物的胎盘是血绒毛膜型的,母体血液可以直接和滋养层接触,母体和胎儿之间的组织层次是3层。都能有效地阻止绝大多数病原微生物的入侵。二、吞噬作用在病原体侵入的局部,通常表现为炎症反应,局部的血管扩张、血流减慢,中性粒细胞等吞噬细胞被吸引至病原体存在部位,这种吸引吞噬细胞至炎症部位的现象叫趋化作用。（一）吞噬细胞的种类吞噬细胞是吞噬作用的基础。主要包括嗜中性粒细胞和单核吞噬细胞两类。单核巨噬细胞中性粒细胞（二）吞噬过程当吞噬细胞与病原菌或其他异物接触后,能伸出伪足将其包围,并吞入细胞浆内形成吞噬体。然后吞噬体向溶酶体靠近,并相互融合成吞噬溶酶体。接着溶酶体中的各种水解酶和其他杀菌物质释放,即可发挥消化和破坏异物的作用。巨噬细胞伸出伪足(P)巨噬细胞对吞噬的细菌进行处理示意图巨噬细胞对吞噬的细菌进行处理巨噬细胞伸出伪足吞噬侵入的大肠杆菌（三）吞噬的结果一般细菌在吞噬后1-2h内便可被杀灭、消化并排出残渣。这种吞噬称为完全吞噬。有些细菌如结核杆菌、布氏杆菌等细胞内寄生菌及一些病毒被吞噬后,不但不能杀灭,反而可在吞噬细胞内生长、繁殖,甚至随吞噬细胞的游走而扩散,引起更广泛的感染。这种吞噬称为不完全吞噬。过度的吞噬,由于释放出溶酶体酶,往往造成周围组织的损伤。三、体液中的非特异性物质正常体液中含有多种非特异性的物质,具有广泛的抑菌、杀菌及协助和加强吞噬的作用。（一）补体1.补体的概念是正常人和动物血清中一组不耐热的具有酶活性的球蛋白。由9大类近20种球蛋白组成,又称为补体系统。2.补体系统的生物学活性在正常生理情况下,血清中的补体呈无活性状态。只有被激活后,才能发挥一些列的生物活性作用。补体的激活物主要是抗原抗体复合物(EA)以及其他一些可溶性激活因子。补体能与任何一种EA结合,没有特异性。补体激活后,可使细菌出现不可逆地损伤并使细菌细胞发生溶解,起到杀菌、溶菌或溶血作用。3.补体的功能(1)溶菌作用:动物的红细胞、血小板、淋巴细胞等组织细胞、G-菌、有囊膜病毒等都能被补体破坏,而G+菌、酵母、霉菌、癌细胞等对补体不敏感。动物缺乏补体时易发生细菌感染。(2)抗病毒作用:C1、C2、C3和C4有增强抗体对病毒的中和作用。(3)调理作用:补体激活过程中,产生许多具有生物活性的片段,具有增强吞噬细胞的吞噬作用及免疫反应。(4)炎症介质作用:吸引吞噬细胞到达炎症区域,加剧局部炎症反应。（二）备解素正常血清中的备解素是一种球蛋白,在补体和镁离子存在的条件下,具有溶解G-菌的作用。（三）溶菌酶一种不耐热的碱性蛋白质,广泛分布于血清和多种外分泌体液中,能水解G+菌。若有抗体和补体存在，使G-菌的脂多糖和脂蛋白受到破坏，则破坏G-菌的细胞。四、炎症反应•组织释放溶菌酶、白细胞介素等抗感染物质，局部产生大量有机酸。五、机体的不感受性•机体生来就对某种微生物或毒素缺乏感受性。第二节、影响非特异性免疫的因素影响因素遗传因素年龄因素环境因素种品种个体气象因素地理因素饲养管理因素第七章、特异性免疫学习目标:掌握特异性免疫的概念及其发生的条件;掌握抗原、抗体的概念,掌握构成抗原的条件;掌握免疫应答过程及影响特异性免疫应答的因素,了解免疫应答获得的途径。第一节、特异性免疫发生的条件特异性免疫的概念第二节、免疫应答第三节、免疫应答的效应物质及作用第四节、特异性免疫的抗感染作用第五节、特异性免疫获得途径本章主要学习内容特异性免疫的概念特异性免疫:又称获得性免疫,是机体在出生后受抗原刺激后获得的免疫力。这种免疫力能对该抗原物质的再次刺激产生强烈的排斥、清除效应。具有高度的特异性,并且随同抗原接触的次数增多而加强。一、免疫系统免疫器官免疫系统免疫细胞中枢免疫器官外周免疫器官T细胞B细胞K细胞NK细胞单核吞噬细胞粒细胞免疫器官是指淋巴细胞和其他免疫细胞发生、分化成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所。免疫器官中枢免疫器官外周免疫器官骨髓胸腺腔上囊脾脏淋巴结哈德氏腺其他淋巴组织中枢免疫器官又称初级或一级免疫器官,是淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的场所。•骨髓:多能干细胞→骨髓干细胞(粒、单核细胞前身)、淋巴干细胞(T、B细胞前身),B细胞成熟的场所。K、NK细胞也来源于骨髓。•胸腺:T细胞成熟的场所,来自骨髓的淋巴干细胞→具有免疫活性的胸腺依赖细胞(T)。•腔上囊:禽类特有,来自骨髓的淋巴干细胞→具有免疫活性的囊依赖细胞(B细胞)。外周免疫器官又称次级免疫器官,是成熟的T细胞和B细胞定居、增殖和对抗原刺激进行免疫应答的场所。•脾脏:动物最大的免疫器官、大量T、B细胞(BT)、丰富的网状细胞、巨噬细胞等。•淋巴结:T、B细胞聚集的器官(TB)、巨噬细胞、树突细胞等•哈德氏腺:禽类、B细胞为主、独立分泌抗体。•其他淋巴组织:扁桃体、腔性器官内壁及全身的淋巴组织。尤其消化、呼吸、泌尿生殖道凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞,其种类很多。免疫细胞T细胞B细胞K细胞NK细胞单核吞噬细胞粒细胞免疫活性细胞:免疫细胞中,接受抗原物质刺激后能分化增殖,产生特异性免疫应答的细胞T细胞绵羊红细胞受体:T细胞+绵羊红细胞→E玫瑰花环T细胞抗原识别受体(TCR):TCR+抗原→免疫应答1.杀伤T细胞(TK):细胞毒性T细胞(TC),主要的效应T细胞、杀伤作用最强。2.辅助T细胞(TH):帮助T、B细胞识别抗原、促进B细胞分化,提高TC杀伤性。3.抑制性T细胞(TS):抑制TH而调节T、B细胞的免疫功能(TH:TS)。4.记忆T细胞(TM):记忆,受同种抗原刺激后迅速分化出大量TC。B细胞具有表面抗原受体BCR,具有抗原提呈作用。一个B细胞只能识别一种抗原,产生一种抗体。B细胞浆细胞+记忆细胞浆细胞抗体再次刺激抗体抗原刺激K细胞杀伤细胞，单独不能杀伤靶细胞、表面有与IgG的Fc段结合的受体。K细胞+IgG→激发K细胞活性→释放细胞毒→破坏靶细胞→ADCC作用。(抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用)能够介导ADCC作用的还有嗜中性白细胞、单核细胞和嗜伊红白细胞。可以杀死病毒感染的宿主细胞、恶性肿瘤细胞、移植物中的异体细胞及大的病原体等。NK细胞自然杀伤细胞,不需要与抗体特异结合、非特异杀伤、也能发挥ADCC作用(与结合了靶细胞的抗体结合,破坏实质性组织中的靶细胞)。能合成和分泌IFN-γ,且IFN-γ和白细胞介素(IL-2)能增强其杀伤活性。NK细胞(体外)+IL-2→活化增殖→能在体外杀伤自体和异体新鲜肿瘤细胞,而对外周淋巴细胞无杀伤作用→淋巴因子活化的杀伤细胞(LAK)单核吞噬细胞血液中的单核细胞和组织中的各种巨噬细胞吞噬作用:吞噬病原体、肿瘤细胞、衰老细胞参与免疫反应:吞噬、浓集、处理抗原,存贮、传递抗原信息参与免疫反应调节:分泌的活性物质能调节作用粒细胞细胞浆中含有颗粒的白细胞统称为粒细胞。用姬姆萨染色后,根据胞浆颗粒的染色特性将其分为：–嗜中性粒细胞:血液中的主要吞噬细胞,高度移动性和吞噬功能–嗜碱性粒细胞和肥大细胞:表面有IgGFc受体,颗粒内有组织胺等活性介质,能引起Ⅰ型变态反应–嗜酸性粒细胞:抗寄生虫,吞噬抗原抗体复合物,释放组胺酶等,在Ⅰ型变态反应中发挥调节作用二、抗原(antigen,Ag)抗原(免疫原):凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之结合引起特异性反应的物质。（一）抗原的性质免疫原性指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。反应原性指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性,又称为免疫反应性。抗原免疫原性和反应原性共同构成抗原的抗原性。完全抗原：同时具有免疫原性和反应原性的抗原。如微生物和异种蛋白质。不完全抗原(半抗原)只有反应原性而没有免疫原性的抗原。如多糖和某些药物。抗原刺激机体抗体致敏淋巴细胞特异性结合反应原性免疫原性抗原性（二）构成抗原的条件1、异物性抗原通常是非自身物质。亲缘关系越远,与自身组织结构差异越大的物质,其抗原性越强。自身组织通常没有免疫原性,但由于烧伤、感染、电离辐射或某些异物的作用而使一些组织蛋白质的结构发生改变,从而成为自身抗原。由于机体的识别功能紊乱,也可把一些本来不具抗原性的自身物质视为异物,而对之发生免疫反应,导致自身免疫病。2、大分子胶体抗原必须是大分子胶体,分子量通常在1万以上,在一定条件下,分子量越大,抗原性越强。分子量小于5000的物质其免疫原性较弱。分子量在1000以下的物质为半抗原,没有免疫原性,但与大分子蛋白质载体结合后可获得免疫原性。3、化学组成、分子结构和立体构象的复杂性分子结构和空间构象越复杂,免疫原性越强。抗原决定簇(抗原决定基、抗原表位):抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团。抗原决定簇决定抗原的特异性。抗原结合价:抗原分子表面能与抗体结合的决定簇总数。共同抗原(交叉抗原、类属抗原):两种抗原共有的抗原决定簇。4、物理状态颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强，可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。（三）抗原的类型抗原性质完全抗原不完全抗原抗原来源与机体的亲缘关系异种抗原同种异型抗原自身抗原异嗜抗原对T细胞的依赖性胸腺依赖性(TD)抗原非胸腺依赖性(TI)抗原抗原分类刺激机体B细胞产生抗体的过程中需要T细胞协助,这种抗原称为胸腺或T细胞依赖性抗原。绝大多数抗原都属于此类。不需要T细胞协助就能直接刺激B细胞产生抗体,这种抗原称为非胸腺依赖性抗原。如细菌的脂多糖、荚膜多糖、鞭毛蛋白等。（四）重要的天然抗原1、微生物抗原细菌抗原：菌体抗原(O抗原)、鞭毛抗原(H抗原)、荚膜抗原或表面抗原(K抗原)。病毒抗原：毒素：细菌的外毒素抗原性很强。2、高等生物的抗原动物血清与组织浸液、各种酶。3、激素第二节、免疫应答(Immuneresponse)概念:免疫应答是指动物机体免疫系统受到抗原物质刺激后,免疫细胞对抗原分子的识别并产生一系列复杂的免疫连锁反应和表现出一定的生物学效应的过程。场所:主要为外周免疫器官(淋巴结和脾脏)意义:及时清除外来异物,保持机体内环境的稳定,但不适当的免疫应答也会造成机体的损伤或生理功能紊乱,表现为免疫缺陷、超敏反应或自身免疫性疾病。一、免疫应答的过程免疫应答的基本过程可人为地分为三个阶段致敏阶段又称感应阶段,是抗原物质进入体内,抗原递呈细胞对其识别、捕获、加工处理和递呈以及抗原特异性淋