第九章传染与免疫

第九章传染与免疫本章主要内容：病原体对机体的感染机体对感染的预防和治疗免疫技术在微生物学研究中的应用生物制品及其应用非特异性免疫特异性免疫第一节传染传染与传染病决定传染结局的三大因素传染的三种可能结局几个概念•1.病原微生物：能够引起人体或动物体发生传染病的微生物。•2.条件致病菌：在一般情况下不致病，但在某些条件改变的特殊情况下可致病的微生物。•3.传染：是指外源或内源性病原体突破其宿主的免疫防线（机械防御、非特异性免疫和特异性免疫）后在宿主的特定部位定植、生长繁殖或（和）产生酶及毒素，从而引起一系列病理生理的过程。•4.传染病：是一类由活病原体的大量繁殖所引起，可从某一宿主个体直接或间接传播到同种或异种宿主另一些个体的疾病。•5.免疫：机体“识别”和排除抗原异物的一种保护性功能。•6.抗传染免疫：机体阻止病原微生物的侵入，限制或消灭已侵入的病原微生物，解除其毒害作用的能力。决定传染结局的三个因素病原体宿主的免疫力环境因素毒力（致病力）virulence,pathogenicity：病原体致病能力的大小。侵袭力：病原菌突破宿主防御机能，以在其中进行生长繁殖和实现蔓延扩散的能力。毒素外毒素内毒素侵入数量侵入途径(消化道、呼吸道、皮肤创口、泌尿生殖道等)病原体因素吸附和侵入能力繁殖与扩散能力对宿主防御机能的抵抗力侵袭力的三个方面1）吸附和侵入能力：病原体上存在粘附素或称配体的表面分子，能特异地结合到受体表面G-菌菌毛粘附于宿主呼吸道、消化道等粘膜上皮细胞的相应受体。变异链球菌促使细菌与牙齿表面粘连成菌斑，使乳杆菌属在菌斑上产生有机酸，导致牙釉质或牙质脱钙，造成龋齿。病原菌侵入宿主后，有些在原处生长繁殖并引起疾病，如，霍乱弧菌（Vibriocholerae）;有些则产生毒素使细胞死亡，造成溃疡,如痢疾志贺氏菌(Shigelledysenteriae）粘附作用•2）繁殖与扩散能力不同病原体有不同的繁殖、扩散能力，但主要都是通过产生一些特殊酶完成的•透明质酸酶（hyaluronidase）:水解结缔组织中的透明质酸，使组织疏松，利于病菌扩散（链球菌属，葡萄球菌属，梭菌属，肺炎球菌属等）。•胶原酶（collagenase）:水解胶原蛋白，利于病原菌扩散（产气荚膜梭菌）。•血浆凝固酶（coagulase）:加速血浆凝固成纤维蛋白屏障，以保护病原菌免受宿主吞噬细胞和抗体的作用（金黄葡萄球菌）。•链激酶(streptokinase)：水解血浆中的纤维蛋白凝块，利于病原菌在组织中扩散（溶血链球菌）•卵磷脂酶(lecithinase):-毒素，水解各种组织细胞（产气荚膜梭菌，蛇毒液中也含此酶）。3）对宿主防御机能的抵抗力抵抗宿主吞噬细胞的吞噬，或杀死吞噬细胞产生荚膜多糖：抗吞噬产生脂多糖：抗吞噬产生溶血素：抑制白细胞的趋化产生A蛋白或M蛋白：与抗体结合，抗吞噬产生攻击素：抵抗正常血清中的天然抗菌因子（2）毒素（toxin）•A、外毒素（exotoxin）：有些病原菌在其生命活动的过程中能产生并释放至周围环境中的毒素。•特点：大多由革兰氏阳性菌产生化学本质为蛋白质是细菌的代谢产物毒性强对机体有选择毒性，可引起特殊器官的病变热稳定性差抗原性强，刺激机体产生抗毒素，减毒后变成类毒素•类毒素：外毒素经0.3~0.4%甲醛处理后，得到无毒但仍保留抗原性的生物制品。•抗毒素：类毒素注射机体后刺激机体产生的相应抗体。•B、内毒素（endotoxin）：存在菌体内，只有当菌体死亡或裂解时才能释放出来的毒素。•特点：是菌体的组成部分革兰氏阴性菌产生化学本质为脂多糖毒性较弱无选择毒性抗原性弱，不能脱毒制成类毒素热稳定性强2、数量具有毒力的病原菌侵入机体后，有足够的数才能引起传染。毒力越强，需要量越少；毒力弱，需要量越大。例如鼠疫杆菌只需几个细胞侵入抵抗力低的机体，就会引起鼠疫；而伤寒沙门氏菌引发伤寒症则需摄入108-109个细菌。3、侵入途径具有一定毒力和相当数量病原菌，还要通过适当的途径，才能侵入机体，使其致病。⑴消化道——伤寒杆菌、痢疾杆菌、甲肝病毒、脊髓灰质炎、幽门螺旋杆菌（Hp）⑵呼吸道——结核分枝杆菌、肺炎球菌、白喉棒状杆菌、百日咳菌、脑膜炎球菌⑶皮肤伤口——金黄色葡萄球菌、破伤风梭菌、炭疽芽孢杆菌、狂犬病毒、乙肝病毒⑷泌尿生殖道——淋病球菌、梅毒密螺旋体、爱滋病（AIDS）⑸其他途径——结核分枝杆菌、炭疽芽孢杆菌•（二）宿主的免疫力•免疫力：机体识别一切抗原异物的能力或活动。•免疫防御：排除、消灭侵入的病原微生物•免疫稳定：排除自身在其代谢过程产生的废物、衰亡细胞•免疫监视：监视并消除病变细胞•当机体免疫力弱时易被传染致病。•（三）环境因素•宿主环境先天：遗传、年龄等•环境因素后天：营养、精神等•外界环境自然：气候、温度、湿度等•社会：居住、社会、医疗等三、传染的可能结局•1.隐性传染：宿主免疫力强或病菌毒力较弱、侵入数量较少时，宿主能很快将病原菌消灭而不出现临床症状。•2.带菌状态：机体经隐性或显性传染后，病原微生物不能全部肃清，而在体内某一部位存留，病原菌与机体免疫力形成相对平衡状态•带菌者：处于带菌状态的机体。•3.显性传染：宿主免疫力弱或病菌毒力较强、侵入数量较多时，病原菌迅速繁殖扩散或产生大量有害物质，使宿主出现一系列临床症状。显性传染的分类按发病时间长短划分慢性传染（chronicinfection）急性传染（acuteinfection）按发病部位划分局部感染（localinfection）全身感染（systemicinfection）按性质和严重程度划分毒血症（toxemia）菌血症（bacteremia）败血症（septicemia）脓毒血症（pyemia）病原体被限制在局部病灶，只有其所产毒素才进入血流而引起全身性症状者。病原体由局部的原发侵入血流后传播至远处组织，但未在血流中大量繁殖的传染病。病原体侵入血流并在其中大量繁殖，造成宿主严重损伤和全身性中毒症状者。一些化脓性细菌在引起宿主的败血症的同时，又在其许多脏器中引起化脓性病灶者。Section2Nonspecificimmunity第二节非特异性免疫定义：凡在生物长期进化过程中形成的，属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗能力。也称天然免疫或自然免疫。主要包括：表皮和屏障结构吞噬细胞及其吞噬作用炎症反应正常体液或组织中的抗菌物质表皮和屏障结构皮肤与黏膜屏障结构血脑屏障血胎屏障（一）生理屏障1．皮肤和粘膜：第一道防线（1）机械阻挡和排除作用：完整而健康的皮肤粘膜能机械地阻挡病原微生物等异物的侵入。鼻孔中鼻毛有过滤微生物作用。气管粘膜表面上的纤毛能定向地向外运动，排出异物。（2）分泌杀菌或抑菌物质：皮肤的汗腺分泌乳酸，使汗液呈酸性（pH5.2-5.8）；皮脂腺分泌脂肪酸；唾液中的粘多糖；胃酸中的胃酸；消化道中的蛋白酶；唾液、泪液、气管分泌物中存在的溶菌酶等，都有杀灭或抑制病原微生物的作用。（3）正常菌群的拮抗作用：寄居在正常人体皮肤粘膜上的微生物菌群一般不致病，而且对一些病原菌有拮抗作用。例如肠道中大肠杆菌类的酸性产物能抑制金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌等。2.屏障结构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。1）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胶质细胞组成，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。2）血胎屏障：由怀孕母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞共同组成，当它发育成熟（一般在妊娠3个月）后，能阻挡病原微生物由母体通过胎盘感染胎儿，但并不妨碍母子间的物质交换。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。二、吞噬细胞及其吞噬作用•这是机体对付病原菌的“第二道防线”•1.吞噬细胞•当微生物侵入机体局部组织后，该处存在的吞噬细胞就对它们进行吞噬消化，少量未被吞噬的病原菌，可进一步被淋巴结、肝脏、脾脏和骨髓等处的吞噬细胞所吞噬。吞噬细胞的种类：多形核白细胞和单核细胞吞噬细胞的功能：吞噬细胞具有吞噬入侵的病原微生物等颗粒的能力。多形核白细胞：存在于血液核骨髓中，含大量溶菌酶，以嗜中性粒细胞最重要巨噬细胞：存在于血液、淋巴核多种组织中的大型单核细胞具有吞噬作用、杀菌作用、抗原递呈作用、免疫调节作用、抗癌作用三、炎症反应（inflammation）定义：机体受到有害刺激（包括各种理化因素，但以病原微生物感染为主）时所表现的一系列局部或全身性防御应答。既是一种病理过程，又是一种防御病原体入侵的积极的免疫反应。四、正常体液或组织中的抗菌物质正常体液和组织中抵抗病原体的成分：补体系统、干扰素、溶菌酶等1、补体系统存在于正常机体体液中的非特异性的血清蛋白，在抗原抗体反应中有补充抗体的功能，补体的作用没有特异性包括30余种蛋白质成分，主要由肝细胞和巨噬细胞产生。补体是一组酶原，以不活动的形式存在于血清中，只有被激活后才变成一系列的酶补体的生物学功能：溶解和杀伤细胞；趋化作用；免疫粘附作用；中和病毒；过敏毒素（促进炎症）作用。2、干扰素宿主淋巴细胞在病毒等多种诱生剂刺激下产生的一类低分子量糖蛋白，对多种病毒具有抵抗能力。干扰素作用于宿主细胞，使之合成抗病毒蛋白、控制病毒蛋白质合成，影响病毒的组装释放，具有广谱抗病毒功能；干扰素受宿主种属特异性的限制。第三节特异性免疫•特异性免疫定义也称获得性免疫（acpuiredimmunity）或适应性免疫（adaptiveimmunity），是相对非特异性免疫而言，其主要功能识别非自身和自身的抗原物质，并对它产生免疫应答，从而保证机体内环境的稳定状态。特异性免疫是后天获得的，不能遗传，特异性显著•特异性免疫特点生物个体在其后天活动中接触了相应的抗原而获得的特异性免疫产物与相应的抗原之间是特异的包括体液免疫和细胞免疫两个系统特异性免疫力在同种生物的不同个体间同一个体在不同条件有明显的差别特异性免疫可通过自动或被动两种方式获得特异性免疫自动获得被动获得天然的：经临床或亚临床感染后获得人工的：接种死、活疫苗或类毒素后获得天然的：通过胎盘或初乳自母体中获得人工的：注入免疫血清、抗毒素或淋巴细胞后获得•特异性免疫获得方式一、免疫系统免疫系统是获得性免疫的物质基础，包括免疫器官、免疫细胞、免疫分子。1、免疫器官：中枢免疫器官免疫细胞发生、分化和成熟的场所，包括骨髓、胸腺、法氏囊（鸟类）等。外周免疫器官免疫细胞居住和发生免疫应答的场所，包括淋巴结、脾脏和粘膜相关淋巴组织。2、免疫细胞指一切具有免疫功能的细胞，主要包括淋巴细胞、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞。它们均来自骨髓多能干细胞。免疫活性细胞：一类能接受抗原刺激，并引起特异性免疫反应的细胞。主要指T细胞和B细胞。T细胞：起源于骨髓，在胸腺中成熟，然后转移到外周淋巴器官，其功能是执行细胞免疫。T细胞调节性T细胞效应性T细胞辅助性T细胞：促使B细胞活化为浆细胞抑制性T细胞：抑制其它T细胞和B细胞的活性迟发型超敏T细胞：结合抗原后释放淋巴因子，引起迟发型超敏反应细胞毒T细胞（杀伤性T细胞）：杀死带抗原的靶细胞B细胞：骨髓中的多能干细胞分化成淋巴细胞，再分化成前B细胞，进一步发育成为成熟B细胞。当受抗原刺激后，B细胞先转化为浆母细胞，再分化为浆细胞，产生并分泌抗体，进行体液免疫。（三）第三淋巴细胞1NK细胞即自然杀伤细胞（naturalkillercell）它可在无抗体、无补体或无抗原致敏的情况下去杀伤某些肿瘤细胞或被病毒感染的细胞，所以叫自然杀伤细胞。2K细胞即杀伤细胞（killercell）通过IgG分子的Fc片段可与K细胞表面的Fc受体结合，从而触发了K细胞的杀伤作用，它能专一地杀伤被IgG抗体所覆盖的靶细胞。同时具备T细胞和NK细胞特征的淋巴细胞,称为NKT细胞,这是继T细胞、B细胞和K细胞之后的第四