2011第八章 感染与免疫

咸洪泉制作第第八八章章感染与免疫感染与免疫z病原微生物(pathogenicmicroorganism)是指能够引起人体或动物体发生传染病的微生物，它包括的范围很广，有细菌、放线菌、立克次氏体、病毒和支原体、衣原体、螺旋体及真菌等。z传染(infection)指病原微生物侵入机体后，克服机体的防御机能，在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理过程。z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。(传统的免疫概念：机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫。)第一节病原微生物的致病作病原微生物的致病作用用一、病原微生物的致病作用一、病原微生物的致病作用z1．抗吞噬作用z2．病原微生物酶的致病作用z3．毒素(toxin)的致病作用z(1)外毒素(exotoxin)z(2)内毒素(endotoxin)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）：类毒素（toxoid）和抗毒素（antitoxin）：利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，用0.3-0.4%甲醛处理，使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素，常用来预防注射。也可用类毒素注射动物（如马），以制备外毒素的抗体，称为抗毒素，作治疗用。（2）内毒素（endotoxin）¾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；¾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；¾但相对毒性较弱；¾各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官特异性。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*1mg肉毒毒素纯品可杀死2亿（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。外毒素与内毒素的比较：二、环境条件对病原微生物二、环境条件对病原微生物致病性的影响致病性的影响z由于病原微生物和机体都具生命力，当病原微生物侵入机体后，双方作用的结果决定了传染病的发生与否。同时传染病的发生与环境有密切关系。z环境因素中的温度湿度等对病原微生物的致病性也有很重要的影响，如冬季和春季易流行呼吸道传染病，夏季和秋季则易流行消化管传染病等。第二节第二节免疫免疫一、免疫概念一、免疫概念z传统的免疫概念：机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫。z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。二、免疫作用的二、免疫作用的33大功能大功能z(1)免疫防护作用正常情况下，机体能排除和消灭侵入的病原微生物，称抗传染免疫，此时，对机体有利。但异常情况下则对机体有害，如超敏反应。z(2)免疫自身稳定排除自身在代谢过程中产生的废物和无用的细胞，从而保持内环境的恒定。若此功能失调，会导致自身免疫病。z(3)免疫监视作用处理在一些物理、化学以及遗传、病毒因素的作用下出现突变的细胞，若此功能不足或出现异常，就会导致突变细胞的增殖蔓延而形成恶性肿瘤。三，非特异性免疫三，非特异性免疫z非特异性免疫是机体在长期的种系发育和进化过程中逐渐建立起来的一系列天然防御功能。z它的特点是：同一种的所有个体都具有；大多是机体的“常备”因素，有些是异物入侵后很快就出现的反应(炎症)，因而能迅速发生防御作用；没有专一性，对所有入侵的病原微生物均发生作用。非特异免疫的组成非特异免疫的组成::z生理屏障:皮肤、粘膜及其附属物、共生菌群（机体的屏障结构）z体液因素:溶菌酶、补体、干扰素正常体液和组织中含有多种杀伤或抑制病原体的物质，常与其他杀菌因素配合而发挥作用。主要有补体系统(complementsystem)、溶菌酶和干扰素(interferon)等z细胞因素:吞噬细胞、自然杀伤细胞（吞噬细胞的吞噬作用）z炎症反应:免疫的综合作用等AA补体补体z是人和动物血清中的一组球蛋白(20种以上)成分，因在抗原抗体反应中，有补充抗体的能力，称为补体。z一般情况下，补体在体液中以无活性的酶原状态存在，当抗原与特异性抗体结合为抗原抗体复合物时，抗体构象发生变化，暴露出补体结合位点，从而激活补体。激活后的补体攻击侵入细胞导致细胞(细菌)溶解。补体的作用无特异性，对任何抗原抗体复合物都能发生反应，有杀菌、溶细胞和灭活病毒等作用，并能非特异性地促进吞噬细胞的吞噬作用。BB、干扰素、干扰素(interferon(interferon，，IFN)IFN)z由干扰素诱导剂作用于活细胞后，由活细胞产生的一种蛋白质，当它再作用于其他细胞时，使其他细胞立即获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。干扰素的生物学作用干扰素的生物学作用zl.抑制病毒的复制，增强NK细胞杀伤病毒感染的细胞等。z2．抑制癌细胞的分裂，增强机体抗肿瘤的免疫力，如促进巨噬细胞对肿瘤细胞杀伤作用等。z3．活化单核巨噬细胞，促进T、B淋巴细胞(简称T、B细胞)分化，激活中性粒细胞和NK细胞等。四四,,特异性免疫特异性免疫z特异性免疫:机体在生命过程中接受抗原性异物刺激后（如微生物感染或接种疫苗）产生的免疫应答反应，又称获得性免疫。z主要特点是：获得性、高度特异性、记忆性、个体差异性。4.14.1免疫免疫系统系统z由主宰或执行机体免疫功能的器官、组织和细胞所组成的一个系统称为免疫系统。此系统中各组成部分的存在和功能正常是维持机体免疫功能稳定性的基本保证，任何一方异常，均可导致免疫功能的紊乱或不全，发生与免疫有关的疾病。主要包括免疫器官和免疫细胞。4.24.2抗原（抗原（antigensantigens，，Ag)Ag)z又称免疫原(immunogen)，是一类能被机体特异性免疫系统所识别，能刺激机体产生免疫应答并能与应答产物发生反应的物质因素。z抗原有两个突出的特性：‡免疫原性:抗原进入机体后，能诱导免疫系统形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力称免疫性或抗原性。‡免疫反应性:抗原能与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应的能力，称为免疫反应性。4.2.14.2.1影响抗原性的因素影响抗原性的因素A.A.异物性异物性((外源物质外源物质))z免疫系统具有区分自我和非我的能力，能“识别自己，排斥异己”。进入机体的抗原物质必须与该机体的组织和体液成分有差别，才能诱导机体产生免疫应答。z在正常情况下，机体的自身物质不能刺激自身的免疫系统发生免疫应答。抗原的异物性主要包括：异种间的物质、同种异体间的不同成分、自体内隔绝成分和自体变异成分等。B.B.分子大小分子大小z分子形状一般不影响免疫原性。呈球状、杆状和不规则构型的蛋白质和多肽都是免疫原。z分子大小对免疫原性却很重要。相对分子质量小于5000-10000的物质一般是弱的免疫原，相对分子质量大于10000的物质是良好的免疫原。z一般相对分子质量越小，免疫原性越小。相对分子质量越大，免疫原性也就越强。z低相对分子质量化合物如氨基酸、脂肪酸、嘌呤嘧啶以及单糖通常均没有免疫原性，但可充当半抗原，一旦与大分子载体结合成复合物时，即可获得免疫原性。C.C.化学组成与结构化学组成与结构z抗原性与物质的化学组成有关。有些相对分子质量大的分子不一定具有抗原性，如相对分子质量超过10000的右旋糖酐无抗原性，而相对分子质量只有5734的胰岛素具抗原性。多聚-L-Lys或多聚-L-G1y通常不单独成为免疫原，如果与合适的蛋白载体结合就可具有免疫原性。z在大分子中，蛋白质的免疫原性最强，其次是复杂多糖，再次是核酸、类脂物质。z通常情况下，大分子的结构越复杂，免疫原性越强。4.2.24.2.2抗原的类别抗原的类别z完全抗原：既具有免疫原性又具有反应原性的抗原称为完全抗原(completeantigens)。医学上的病原微生物都是完全抗原，并且是抗原性很强的抗原。z半抗原：很多小分子物质如类脂质、寡糖、核酸以及许多药物和化学物质不能单独诱导人或动物产生抗体或致敏淋巴细胞，即无免疫原性。若与蛋白质结合(与载体结合)形成高分子复合物时，就成为完全抗原，这类小分子物质称为半抗原(hepten)。4.2.34.2.3病原微生物的主要抗原病原微生物的主要抗原za.菌体抗原(somaticantigen)z是细菌菌体抗原的总称，包括存在于细胞壁、细胞膜和细胞质中的抗原。革兰氏阴性菌的菌体抗原称O抗原，主要成分为多糖、脂类和蛋白质组成的复合物。zb.鞭毛抗原(flagellaantigen)z也将鞭毛抗原命名为H抗原。zc.表面抗原(surfaceantigen)z存在于菌体抗原(O抗原)表面的一层结构，如肺炎链球菌的荚膜抗原。zd.菌毛抗原(piliantigen)细菌细胞的包含的抗原¾表面抗原：细胞壁外层的抗原，主要是荚膜或微荚膜¾菌体抗原：细胞壁、细胞膜和细胞质中的抗原¾鞭毛抗原：存在于鞭毛上的抗原4.34.3抗体抗体z抗体(antibody)是由抗原刺激机体后所形成的一类具有与该抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白(Ig)。z已知有IgG、IgA、IgM、IgD和IgE等5类免疫球蛋白，它们普遍存在于生物体内的血液、体液、外分泌液及某些细胞(如淋巴细胞)的细胞膜上。免疫球蛋白的分子结构典型的免疫球蛋白分子呈Y形免疫球蛋白重链轻链可变区恒定区可变区恒定区抗原抗体结合力示意图抗原抗体氢键结合力ONONHH静电引力--++范得华力-++-+--+疏水作用力排斥的水抗原、抗体反应的一般规律抗原、抗体反应的一般规律z1、特异性z2、可逆性z3、定比性z4、阶段性z5、条件依赖性4.4.4.4.免疫应答免疫应答z免疫应答(immuneresponse，Ir)是抗原进入机体后，免疫活性细胞对抗原分子的识别、活化、增殖、分化以及最终通过产生抗体和致敏淋巴细胞及淋巴因子发生免疫效应的一系列复杂的生物学反应过程。z通过产生抗体而进行的免疫称为体液免疫，通过产生致敏淋巴细胞及淋巴因子而进行的免疫称为细胞免疫。z免疫应答对维持机体正常生理功能，保护机体免受异物的侵害和抗肿瘤起重要作用。但在异常情况下，可造成机体损伤，如超敏反应和自身免疫病等。免疫应答的免疫应答的33个阶段个阶段五、天然免疫与获得性免疫五、天然免疫与获得性免疫z(一)天然免疫z机体在生活过程中自然建立起来的免疫力，称为自然特异性获得性免疫。z传染病或隐性感染后所获得的免疫力是机体受微生物抗原刺激后，自然情况下自体产生的免疫力称为自然自动免疫。患过天花、麻疹、伤寒等传染病或隐性感染后，就可获得对上述疾病的免疫力。z而通过胎盘或母乳获得的免疫力是母体在自然情况下产生的，而不是自己产生的，所以称为自然被动免疫。自然免疫在抗微生物感染上具有重要意义。胎儿通过胎盘或婴儿通过母乳也可从母体获得免疫力。((二二))人工免疫人工免疫z自动免疫与被动免疫可以通过人为的方式获得。z人工自动免疫：若人工给机体注射抗原物质，使机体免疫系统因抗原刺激而发生类似感染时所发生的免疫过程，从而获得特异性免疫力，这种免疫称为。z人工被动免疫：若人工给机体注射免疫血清(含特异抗体)使机体直接决得一定的免疫力，称为人工被动免疫。((三三))生物制品生物制品z凡是人工免疫用的抗原和抗体制品以及诊断用的抗原和抗体制品统称为生物制品。z疫苗是由病原微生物本身加工制成的。一般由细菌、螺旋体等制成的预防用生物制品称为菌苗，而由病毒、立克次氏体制成的称为疫苗。11．．疫苗疫苗z活菌(疫)苗用无毒的或充分减毒的病原微生物制成。此疫苗无毒或减毒，具有良好的抗原性，如卡介苗、牛痘苗、麻疹疫苗和脊髓灰质炎疫苗等。活疫苗(菌苗)进入机体后可生