动物免疫学-抗感染免疫

微生物学及免疫学教研室杜崇涛抗感染免疫病原体（细菌、真菌、放线菌、螺旋体、支原体、衣原体、立克次体、病毒；寄生虫）在一定条件下侵入机体，与机体相互作用，并产生病理生理过程称为感染机体抗感染免疫包括：1.非特异性免疫—指机体对病原体感染的天然抵抗力2.特异性免疫--指特异性的体液免疫及细胞免疫抗感染的主要目的：去除病原体，保护机体病原体入侵机体免疫防御机体抵御病原体感染的能力抗感染免疫非特异性免疫特异性免疫屏障作用体液因素细胞因素免疫综合作用体液、细胞免疫抗细菌抗病毒抗寄生虫抗肿瘤第一节宿主的非特异性免疫•非特异性免疫是机体与生俱来的具有强大和广泛作用的一种生物学功能，主要包括：•1、生理屏障：皮肤、黏膜及其附属物、共生菌群•2、体液因素：溶菌酶、补体和干扰素•3、细胞因素：吞噬细胞、自然杀伤细胞•4、其他：免疫综和作用等如炎症。•皮肤与粘膜的阻挡•胃肠道蠕动•呼吸道纤毛摆动•尿液冲刷1、生理屏障--（1）皮肤与粘膜保护作用•汗腺皮脂腺分泌物（2）分泌液局部抗菌作用•胃肠道的酸类•粘膜分泌杀菌物质（3）正常菌群拮抗作用•（1）拮抗作用•（2）疫苗作用：促进人体免疫系统发育•当菌群失调时可引起疾病，如定位移动引起的脂肪腹泻；内源性感染；比例失调时导致白色念珠菌引起微膜性肠炎。•血脑屏障•血胎屏障•血肺屏障（4）内部屏障二、体液因素•指存在于健康动物血液和组织液中的多种可溶性物质，主要包括补体、干扰素、溶菌酶等。它们或单独对细菌、病毒呈现一定的抑制和杀灭作用，或协同其他因素共同清除微生物等外来异物。1、补体系统•当存在抗原抗体复合物或其他激活因子时，可以被激活而发挥杀菌、溶菌溶细胞和杀伤靶细胞等活性，增强巨噬细胞和抗体的防御能力。2、干扰素•是在诱生剂的作用下，由白细胞基因控制产生的一种具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性的低分子糖蛋白。目前已有基因工程产品，可供临床应用。无特异性，有种属特异性。3、溶菌酶•对G+细菌有较强的杀伤作用，主要作用于β-1，4糖苷键三、细胞因素——•1、吞噬细胞是人和动物体内重要的防卫细胞，不仅能对细菌、异物和衰老的细胞进行非特异性吞噬，还能进行特异性吞噬，将抗原信息传递给淋巴细胞。作用：（1）趋化作用：C3a、C5a、C567、细菌性趋化因子、白细胞游走素等（2）识别和调理作用：调理素，如C3b（3）吞入与脱颗粒（4）杀菌与消化作用:非氧依赖杀菌系统和氧依赖杀菌系统。吞噬细胞趋化性作用原理2、自然杀伤细胞（NK）•NK能直接杀伤靶细胞，不需要任何其他因素参与。出现早，在抗肿瘤和抗病毒感染中，起着重要作用。NK细胞杀伤肿瘤细胞3、杀伤细胞•杀伤细胞(killercell，Kcell)简称K细胞，其主要特点是细胞表面具有IgG的Fc受体。当靶细胞与相应的IgG结合，K细胞可与结合在靶细胞上的IgG的Fc结合，从而使自身活化，释放细胞毒，裂解靶细胞，这种作用称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibodydependentcellmediatedcytotoxicity，ADCC)。四、炎症•炎症是机体受到有害刺激时所表现出来的一系列局部和全身性防御应答，是非特异性免疫作用的综合作用。具有清除有害异物、修复受伤组织、保持自身稳定等作用。表现为红、肿、热、痛。第二节抗细菌感染免疫一.抗急性细菌感染免疫•胞外菌：寄居在宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中的细菌。•人和动物的多数致病菌均属胞外菌，通常引起急性侵袭性感染，又称为急性细菌感染。痢疾杆菌•非特异性免疫：•1.吞噬细胞的吞噬作用•2.体液性抗菌物质的作用:补体、溶菌酶、防御素、细胞因子等体液分子皆参与对胞外菌的防御。抗胞外菌感染以体液免疫为主•特异性免疫以体液免疫为主。•1.溶菌或杀菌作用•2.调理吞噬作用•3.中和毒素作用•4.对胞外菌粘附作用的抑制•5.对胞外菌繁殖的抑制作用（1）溶菌或杀菌作用•抗体--补体--溶菌酶介导（2）调理吞噬作用•胞外菌--抗体--吞噬细胞；•胞外菌--抗体--补体--吞噬细胞（3）中和毒素作用•外毒素--抗毒素（抗体）（4）对胞外菌粘附作用的抑制•IgA介导的粘膜免疫阻止胞外菌的粘附（5）对胞外菌繁殖的抑制作用•抗体---胞外菌→酶系统或代谢途径抑制二、慢性细菌性感染的免疫•(一)抗胞内菌的非特异性免疫机制•某些胞内菌可直接激活NK细胞，或通过刺激巨噬细胞释放IL-12促使NK细胞活化，从而杀伤胞内菌感染的靶细胞。天然免疫对胞内菌的防御作用十分有限。特异性免疫才能发挥有效的抗胞内菌效应。•(二)抗胞内菌的特异性免疫机制•机体抗胞内菌主要依赖细胞免疫，即通过效应性T细胞发挥作用，包括Th1细胞和Tc细胞。•Th1细胞主要通过分泌IFN-γ激活巨噬细胞，杀伤被吞噬的胞内菌。•Tc细胞主要经胞毒作用溶解感染的靶细胞。第三节抗病毒免疫•病毒侵入机体后，主要通过两种机制造成细胞病变或组织损伤。•其一，病毒在宿主细胞内增殖，引起细胞破坏或凋亡；受染细胞的胞膜亦可发生变化，如胞膜表面表达病毒抗原，甚至产生膜融合而形成多核巨细胞；致瘤病毒的基因组则可与宿主细胞染色体整合，使细胞发生恶性转化。•其二，病毒感染可诱导机体产生病理性免疫应答，此乃引起组织损伤的重要原因。•由于病毒的感染方式、致病机制等有其特点，机体抗病毒免疫机制亦有其特点。•机体抗病毒的非特异性免疫主要依赖干扰素、NK细胞和巨噬细胞，尤以干扰素和NK细胞最为重要。•(一)干扰素•参与非特异性抗病毒作用主要是Ⅰ型干扰素•Ⅰ型干扰素本身无直接抗病毒作用，其与细胞表面干扰素受体结合，产生活化信号，激活抗病毒蛋白基因，合成数种抗病毒蛋白。•Ⅰ型干扰素也能激活NK细胞和巨噬细胞，增强其对病毒感染细胞的杀伤功能。•Ⅰ型干扰素的产生较特异性抗体和效应T细胞早，故成为病毒感染早期机体抑制病毒增殖与扩散的重要因素。•(二)NK细胞•在感染早期，NK细胞是机体抗病毒的重要非特异性效应细胞。病毒感染细胞和巨噬细胞释放的Ⅰ型干扰素和IL-12等亦是NK细胞的有效激活物。活化的NK细胞通过分泌穿孔素、丝氨酸酯酶等杀伤靶细胞。•(三)巨噬细胞•巨噬细胞能吞噬、清除某些病毒，亦可释放TNF-胞毒活性物质。TNF-有干扰素样抗病毒作用，可阻止病毒早期蛋白合成，抑制病毒复制。抗病毒的特异性免疫•(一)体液免疫的抗病毒作用•1.中和病毒•2.抗体介导对病毒感染细胞的溶解作用可激活补体，导致细胞溶解；亦可通过ADCC裂解与破坏病毒感染细胞，但其意义尚无定论。•此外，某些非中和抗体可通过调理作用发挥一定抗病毒效应。另外，抗体与某些病毒(登革病毒、呼吸道合胞病毒等)结合后，可促进病毒在细胞内复制，对机体不利，其机制尚不明确。•(二)细胞免疫的抗病毒作用•机体抗病毒细胞免疫的效应细胞为CD8+Tc(CTL)细胞和CD4+Th1细胞。•CD8+Tc细胞TCR能特异性识别病毒感染细胞表达的病毒肽-MHC-Ⅰ类分子复合物，对其发挥细胞毒效应。•CD4+Th1细胞主要通过释放IFN-、TNF-、IL-2等细胞因子发挥抗病毒作用。•细胞免疫在控制病毒感染及促进病毒性疾病痊愈中发挥主要作用。机体抗病毒防御机制归纳于图表机体抗细菌和抗病毒特异性免疫的特点病原体类型及感染类型免疫特征举例细菌感染胞外菌所致急性感染毒血症体液免疫，主要为抗毒素(IgG)的中和作用白喉杆菌、破伤风杆菌、肉毒杆菌等细菌的外毒素侵袭性感染体液免疫为主。主要通过抗体(IgG)或抗体(IgM与IgG)与补体的联合，增强吞噬细胞的吞噬、杀菌功能以清除病原体。SigA可限制病原体侵袭粘膜化脓性球菌、鼠疫杆菌、炭疽杆菌、流感杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌等胞内菌所致慢性感染细胞免疫为主。通过CD4+Th1细胞释放的细胞因子激活巨噬细胞以清除胞内寄生菌，CD8+Tc细胞特异性杀伤胞内菌寄生细胞结核杆菌、麻风杆菌、布鲁氏菌、李斯特菌、伤寒杆菌等胞内寄生菌病毒感染杀细胞性病毒感染体液免疫为主。循环抗体(IgG、IgM)能阻止病毒经血流或细胞外扩散，局部抗体(SIgA)能阻止病毒对粘膜的侵袭脊髓灰质炎病毒、腺病毒、鼻病毒等非杀细胞性病毒感染细胞免疫为主。主要通过CD8+Tc细胞的特异性杀伤作用和CD4+Th1细胞释放细胞因子激活巨噬细胞等作用，实现免疫保护效应。中和抗体、α或β干扰素可限制病毒扩散，SIgA对局部感染有保护作用单纯疱疹病毒、水痘-带状疱疹病毒、巨细胞病毒、流感病毒、麻疹病毒等整合感染主要见于肿瘤病毒。对病毒在细胞间的扩散，尚无有效的免疫效应机制。人类嗜T细胞病毒Ⅰ型、Ⅱ型(HTLV-Ⅰ、HTLV-Ⅱ)