微生物學講義第九章

微生物學講義第九章病原微生物感染機體對抗（免疫學）免疫(immunity)：P377生物體能夠辯認自我與非自我，對非我做出反應(yīng)以保持自身穩(wěn)定的功能。機體抵抗病原微生物的能力，即抗傳染免疫。傳統(tǒng)的免疫概念：P376第一節(jié)感染的一般概念一、感染的途徑與方式二、微生物的致病性三、傳染后的表癥第二節(jié)宿主的非特異免疫一、生理屏障二、細胞因素三、體液因素四、炎癥第三節(jié)宿主的特異性免疫一、特異性免疫的一般概念二、抗原和抗體三、免疫應(yīng)答本章主要內(nèi)容第一節(jié)感染的一般概念病原微生物(Pathogenicmicroorganism)，或病原體(pathogen)：寄生于生物(包括人)機體并引起疾病的微生物。感染(infection)，又稱傳染：機體與病原體在一定條件下相互作用而引起的病理過程。（參見P377）一、感染的途徑與方式1.感染的途徑呼吸道感染消化道感染創(chuàng)傷感染接觸感染垂直傳播（親代傳給子代）（P376）2.感染的部位a）通過機體的自然開口、皮膚表面的創(chuàng)傷裂口，外科切口等方式。b）穿過皮膚：如血吸蟲、鉤蟲、蚊蟲叮咬等c）附著在粘膜上造成病變：如白喉桿菌穿過粘膜，通過血循環(huán)達到其它組織部位：如脊髓灰質(zhì)炎病毒、麻疹病毒（參見P377）細胞外感染：發(fā)生于宿主細胞外的感染，大多數(shù)細菌和寄生蟲。內(nèi)源性感染：發(fā)生于宿主體細胞內(nèi)的感染：兼性：部分細菌、真菌在吞噬細胞中繁殖。專性：病毒、立克次體、衣原體等。3、方式：二、微生物的致病性1.細菌的致病性：2.病毒的致病性：3.真菌的致病性：二、微生物的致病性1.細菌的致病性：細菌的致病性是對特定宿主而言，能使宿主致病的為致病菌，反之為非致病菌，但二者并無絕然界限。（人、昆蟲）條件致病菌(opportunisticpathogen)或機會致病菌：在一般情況下不致病，但在某些條件改變的特殊情況下可致病！病原菌致病力的強弱毒力侵襲力毒素1）侵襲力(invasiveness)：病原菌突破宿主防線，并在宿主體內(nèi)定居、繁殖、擴散的能力，稱為侵襲力。吸附和侵入能力；繁殖與擴散能力；對宿主防御機能的抵抗能力（參見P377）1.細菌的致病性：（1）吸附和侵入能力：細菌利用菌毛粘附于宿主上皮細胞的相應(yīng)受體，在局部繁殖，積聚毒力或繼續(xù)侵入機體內(nèi)部。淋病奈瑟氏球菌：菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮的表面而不被尿液沖走；變異鏈球菌、乳桿菌：牙齒表面粘連成菌班，造成齲齒。（2）擴散能力：通過水解性酶類，使組織疏松、通透性增加，有利于病原菌擴散。透明質(zhì)酸酶血漿凝固酶鏈激酶鏈道酶等（3）對宿主防御機能的抵抗能力：抗細胞吞噬能力、抑制白細胞的趨化作用鏈球菌2）毒素(toxin)細菌毒素按其來源、性質(zhì)和作用的不同:外毒素內(nèi)毒素（1）外毒素（exotoxin）：破傷風痙攣毒素、白喉毒素特點：a、由革蘭氏陽性菌產(chǎn)生；在生長過程中合成并分泌胞外;c、通常為蛋白質(zhì)，抗原性強；d、可選擇作用于各自特定的組織器官；e、不同病原菌產(chǎn)生的外毒素不同，所引起的癥狀也不同；f、毒性強，但毒性不穩(wěn)定，對熱和某些化學物質(zhì)敏感。（參見P378）類毒素（toxoid）：利用外毒素對熱和某些化學物質(zhì)敏感的特點，使其毒性完全喪失，但仍保持抗原性，這種經(jīng)處理的外毒素為類毒素，用于預防注射。抗毒素（antitoxin）：用類毒素注射動物（如馬），以制備外毒素的抗體，稱為抗毒素，作治療用。例如，破傷風梭菌的破傷風痙攣毒素。外毒素脫毒（加熱、0.3-0.4%甲醛）免疫動物a、革蘭氏陰性菌的細胞壁物質(zhì)，主要是脂多糖(LPS)；b、在菌體裂解時釋放，作用于白細胞和體液系統(tǒng)；c、毒性較弱，抗原性弱，但耐熱性強；d、各種革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素作用相似，且沒有器官特異性。（2）內(nèi)毒素（endotoxin）類脂A是革蘭氏陰性細菌致病物質(zhì)——內(nèi)毒素的物質(zhì)基礎(chǔ)外毒素與內(nèi)毒素的比較：*1mg肉毒毒素純品可殺死2億只小鼠或一百萬只豚鼠，中毒的死亡率幾近100%，但及時注射抗毒素及對癥治療可使之降低。1mg破傷風毒素可殺死100萬只小鼠，1mg白喉毒素可殺死1000只豚鼠。2.病毒的致病性病毒感染的特點：活細胞中寄生基因水平感染病毒在宿主細胞內(nèi)增殖，影響宿主細胞的核酸及蛋白質(zhì)代謝，其后果可分為三種類型：P379殺細胞感染（cytocidalinfection）；脊髓灰質(zhì)炎，細胞、組織損傷穩(wěn)定狀態(tài)感染（steadystateinfection）；甲肝，細胞膜組分改變引起免疫反應(yīng)整合感染（integratedinfection）；乙肝，整合于染色體，腫瘤3.真菌的致病性：(1)致病性真菌感染：一些外源性真菌感染可引起皮膚疾?。ㄆ茐慕堑鞍祝?，如皮膚癬。(2)條件致病性真菌感染：在機體免疫力降低，如長期應(yīng)用抗生素、放射治療等情況下發(fā)生。如白念珠菌是存在于人體表及腔道中的正常菌群，當人體免疫力低下時可侵入人體許多部位，口角糜爛、肺炎、食道炎、膀胱炎、腦膜炎等。(3)真菌變態(tài)反應(yīng)性疾?。河行┱婢旧聿⒉恢虏。梢鹱儜B(tài)反應(yīng)性疾?。ㄟ^敏），如曲霉、青霉、鐮刀菌等可引起蕁麻疹、哮喘、變應(yīng)性鼻炎。(4)真菌性中毒：有些真菌在糧食上生長，人及動物食后可因真菌本身或真菌產(chǎn)生的毒素而中毒。黃曲霉毒素、雜色霉素肝損害三、傳染后的表癥病原體不同的個體相同個體的不同生理狀態(tài)不同的表征病原體侵入其宿主后，二者之間的力量對比決定著傳染的結(jié)局：隱性傳染帶菌狀態(tài)顯性傳染隱性傳染：如果宿主的免疫力很強，而病原體的毒力小，病原體被徹底消滅，因而不表現(xiàn)臨床癥狀。帶菌狀態(tài)：病原體與宿主雙方勢均力敵，但病原體無法大量繁殖，二者長期處于僵持狀態(tài)，就稱為帶菌狀態(tài)。帶菌宿主成為該傳染病的傳源，十分危險?！皞旣悺保ㄕ婷篗aryMallon）：一個健康帶菌者，被證實在美國有7個地區(qū)多達1500個傷寒患者都是她傳染的。顯性傳染：如果宿主的免疫力較低，或入侵病原菌的毒力較強、數(shù)量較多，病原菌很快在體內(nèi)繁殖使宿主出現(xiàn)一系列臨床癥狀。第二節(jié)宿主的非特異免疫一、生理屏障二、細胞因素三、體液因素四、炎癥第一節(jié)感染的一般概念一、感染的途徑與方式二、微生物的致病性三、傳染后的表癥第三節(jié)宿主的特異性免疫一、特異性免疫的一般概念二、抗原和抗體三、免疫應(yīng)答第二節(jié)宿主的非特異免疫非特異性免疫(non-specificimmunity)，是機體的一般生理防衛(wèi)功能，是進化過程中形成的，由先天遺傳而來，防衛(wèi)任何外界異物對機體的侵入而不需要特殊的刺激或誘導。主要包括生理屏障、細胞因素和體液因素。天然免疫的組成（見p381，表14-1）一、生理屏障皮膚與粘膜生理上的屏障結(jié)構(gòu)1.表面屏障：1）機械的阻擋和排除作用：

皮膚和粘膜結(jié)構(gòu)外面的角質(zhì)層組成了阻擋微生物入侵的有效屏障。2）分泌液中所含化學物質(zhì)有局部抗菌作用：呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘液的化學性屏障作用、清除作用和殺菌成分。2.生理上的屏障結(jié)構(gòu)體內(nèi)的某些部位具有特殊的結(jié)構(gòu)而形成阻擋微生物和大分子異物進入的局部屏障1）血腦屏障：主要由腦毛細血管壁及其外的腦星形細胞組成，可阻擋病原體及其有毒產(chǎn)物從血液透入腦組織或腦脊液，保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。嬰幼兒因其血腦屏障還未發(fā)育完善，故易患腦膜炎或流行性乙型腦炎等傳染病。2）血胎屏障：由子宮內(nèi)膜的基蛻膜和胎兒的絨毛膜滋養(yǎng)層細胞共同組成，能阻擋病原微生物由母體通過胎盤感染胎兒，但不妨礙母子間的物質(zhì)交換。見p3823）共生菌群

人的體表和與外界相通的腔道中存在大量正常菌群，有競爭和抑制病原菌作用。二、細胞因素1、吞噬細胞(phagocytes)：屬于骨髓細胞（見P383）（1）具有吞噬入侵病原微生物的能力；（2）吞噬細胞表面存在補體受體、抗體受體等多種受體，當與相應(yīng)配體結(jié)合時，刺激吞噬細胞活化，大大增強其吞噬能力。（3）利用水解酶、溶菌酶、氧化劑殺滅病原微生物（4）巨噬細胞是抗原提呈細胞。吞噬細胞大吞噬細胞（巨噬細胞）：居留于各種組織中單核細胞（巨噬細胞的前體）存在于血液中

小吞噬細胞（中性粒細胞）：血液中功能：吞噬過程：水解酶、溶菌酶等多種酶類和其它殺菌物質(zhì)的作用下殺滅病原體病原體吞噬細胞（偶然相遇，或各種趨化因子的吸引作用）吞入病原體形成吞噬體與溶酶體融合為吞噬溶酶體完全吞噬：病原體被吞噬后，被殺死并消化分解，不能消化的殘渣排出體外。不完全吞噬：有些病原體，如結(jié)核桿菌等具有抗溶菌酶等逃避機制，雖被吞噬，卻不能殺死，反而隨吞噬細胞移動，造成擴散?？乖ˋntigen，Ag）P388類脂A是革蘭氏陰性細菌理防衛(wèi)功能，是進化過程中形成的，由先天遺傳而來，各種白細胞吞噬殺滅病原體（3）對宿主防御機能的抵抗能力：抗原免疫原性的物質(zhì)基礎(chǔ)：膜攻擊復合物C5bC6C7C8C9…C15對病原體具有殺滅作用的補體活性形式----引起膜(3)真菌變態(tài)反應(yīng)性疾?。?、簡述免疫應(yīng)答的基本過程。第二節(jié)宿主的非特異免疫穩(wěn)定狀態(tài)感染（steadystateinfection）；在生長過程中合成并分泌胞外;感應(yīng)階段：機體接受抗原刺激的階段釋放多種可溶性的生物活性物質(zhì)（細胞因子），有氧：氧化酶引起“呼吸爆發(fā)”，產(chǎn)生殺菌物質(zhì)無氧：溶菌酶、陽離子蛋白2、自然殺傷細胞(Naturalkillercells,NK)：P384NK細胞屬于淋巴細胞，具有不須事先致敏、不須輔助細胞或分子參與而直接殺傷靶細胞的功能。NK細胞通過釋放穿孔素、顆粒酶、腫瘤壞死因子(TNF)殺傷靶細胞。某些腫瘤細胞和微生物感染細胞可以成為NK細胞的靶細胞，因此在抗腫瘤抗感染特別是病毒感染中起重要作用。三、體液因素正常體液和組織中抵抗病原體的成分：補體系統(tǒng)干擾素溶菌酶1.補體系統(tǒng)（complementsystem）：

存在于正常機體體液中的非特異性的殺菌物質(zhì)，包括廿余種蛋白質(zhì)成分，主要由肝細胞和巨噬細胞產(chǎn)生。

補體系統(tǒng)一系列酶促級聯(lián)反應(yīng)補體激活

執(zhí)行多種免疫功能。（參見P382）對病原體具有殺滅作用的補體活性形式----引起膜不可逆損傷，導致細胞溶解膜攻擊復合物轉(zhuǎn)化酶C1活化的C1抗原、抗體C2、C4C5C3轉(zhuǎn)化酶(C4b2a)C3C3bC5轉(zhuǎn)化酶(C4b2a3b)C5b

與C4b2a結(jié)合C6C7C8C9等膜攻擊復合物C5bC6C7C8C9…C15樸體激活：三條途徑（P399）補體的生物學功能：P382

溶解或殺傷細胞:攻膜復合物能溶解或殺傷某些抗原細胞；

趨化作用，促進吞噬細胞的活化

中和、殺滅病毒

釋放過敏毒素（促進炎癥）作用，引起變態(tài)反應(yīng)

清除病變細胞2.干擾素（interferon，IFN）：宿主淋巴細胞在病毒等多種誘生劑刺激下產(chǎn)生的一類低分子量糖蛋白，分a、b、g三組。（病毒或干擾素誘生劑）（參見P385）干擾素是由病毒等誘導劑作用于活細胞后，由細胞產(chǎn)生的一種糖蛋白，當它再作用于其它細胞時，使之合成抗病毒蛋白、控制病毒蛋白質(zhì)合成，影響病毒的組裝釋放，具有廣譜抗病毒功能；同時，還有多方面的免疫調(diào)節(jié)作用。3.溶菌酶（lysozyme）：不耐熱、含精氨酸豐富的堿性蛋白，主要來源于吞噬細胞并可分泌到血清及各種分泌液中，能水解革蘭氏陽性菌胞壁肽聚糖而使細胞裂解。溶菌酶也存在于雞蛋清和某些細菌中，可提純并加工制成各種制劑，用于治療中耳炎、咽喉炎等慢性疾病。四、炎癥（inflammatory）P384炎癥是機體受到有害刺激時所表現(xiàn)的一系列局部和全身性防御應(yīng)答，可以看作是非特異免疫的綜合作用結(jié)果，其作用是清除有害異物、修復受傷組織，保持自身穩(wěn)定性。病原體感染組織和微血管損傷激活補體5-羥色胺、凝血因子等刺激細胞釋放組胺等活性介質(zhì)血管擴張，毛細血管透性升高、血流變緩血管內(nèi)細胞和血清成分逸出各種白細胞吞噬殺滅病原體活化的補體攻擊、溶解病原菌其它血漿成分擴大炎癥反應(yīng)帶菌宿主成為該傳染病的傳源，一、特異性免疫的一般概念外科切口等方式。它們均來自骨髓多能造血干細胞！帶菌宿主成為該傳染病的傳源，四、炎癥（inflammatory）P384第一節(jié)感染的一般概念a、由革蘭氏陽性菌產(chǎn)生；細胞因子（干擾素、腫瘤壞死因子等）——多種調(diào)節(jié)功能穿過粘膜，通過血循環(huán)達到其它組織部位：一個健康帶菌者，被證實在美國有7個地區(qū)多達1500個傷寒患者兼性：部分細菌、真菌在吞噬細胞中繁殖。狀細胞，廣義地還包括紅細胞和血小板及其各類細胞的祖細胞?？乖庖咴缘奈镔|(zhì)基礎(chǔ)：天然免疫的組成（見p381，表14-1）內(nèi)、外源性熱原物質(zhì)作用于下丘腦導致發(fā)熱（發(fā)燒）吞噬細胞的溶酶體酶釋放或泄漏會損傷自身組織成分各種毒性產(chǎn)物與活性介質(zhì)將刺激正常機體組織死亡白細胞與破壞裂解的靶細胞共同釀成膿液（化膿）紅、腫、痛、熱和功能障礙（炎癥）炎癥既是一種病理過程，又是一種防御病原體的積極方式第一節(jié)感染的一般概念一、感染的途徑與方式二、微生物的致病性三、傳染后的表癥第二節(jié)宿主的非特異免疫一、生理屏障二、細胞因素三、體液因素四、炎癥第三節(jié)宿主的特異性免疫一、特異性免疫的一般概念二、抗原和抗體三、免疫應(yīng)答第三節(jié)宿主的特異性免疫一、特異性免疫的一般概念1.特異性免疫（specificimmunity）的概念：機體在生命過程中接受抗原性異物刺激，如微生物感染或接種疫苗后產(chǎn)生的，又稱獲得性免疫(acquiredimmunity)。特點：記憶性獲得性高度特異性P3852.免疫系統(tǒng)(immunesystem)：免疫系統(tǒng)：（獲得性免疫的物質(zhì)基礎(chǔ)）免疫器官免疫細胞免疫分子1）免疫器官：中樞免疫器官周圍免疫器官中樞免疫器官：免疫細胞發(fā)生和分化的場所，包括骨髓、胸腺等。周圍免疫器官：免疫細胞居住和進行免疫應(yīng)答的場所，包括淋巴結(jié)、脾臟和粘膜相關(guān)淋巴組織。2)免疫細胞：主要包括淋巴細胞、粒細胞和肥大細胞、單核巨噬細胞、樹突狀細胞，廣義地還包括紅細胞和血小板及其各類細胞的祖細胞。它們均來自骨髓多能造血干細胞！P387圖一類能接受抗原刺激，并引起特異性免疫反應(yīng)的細胞。免疫活性細胞：

T細胞：居留于淋巴器官、脾臟起源于骨髓造血干細胞的淋巴細胞，在胸腺（thymus)中成熟，然后轉(zhuǎn)移到外周淋巴器官，其功能是執(zhí)行細胞免疫。

B細胞：起源于骨髓造血干細胞的淋巴細胞，在骨髓(bone,bursa)中成熟，當受抗原刺激后，B細胞分化為漿細胞，產(chǎn)生并分泌抗體，進行體液免疫。P386淋巴細胞：其它血漿成分擴大炎癥反應(yīng)免疫活性細胞表面抗原受體識別抗原，當它們結(jié)合后，抗原特異性免疫（specificimmunity）的概念：起源于骨髓造血干細胞的淋巴細胞，在骨髓(bone,bursa)中呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘液的化學性抗原是能誘導機體產(chǎn)生體液抗體和細胞免疫應(yīng)答，并能與釋放多種可溶性的生物活性物質(zhì)（細胞因子），對病原體具有殺滅作用的補體活性形式----引起膜與溶酶體融合為吞噬溶酶體主要組織相容性抗原——識別自我與非自我各種白細胞吞噬殺滅病原體體內(nèi)的某些部位具有特殊的結(jié)構(gòu)而形成阻擋微生物和（1）吸附和侵入能力：溶菌酶（lysozyme）：非特異性免疫(non-specificimmunity)，是機體的一般生3）免疫分子：膜表面免疫分子體液免疫分子

膜表面分子膜表面抗原受體——識別不同的抗原并與之結(jié)合，啟動特異性免疫主要組織相容性抗原——識別自我與非自我白細胞分化抗原——發(fā)育、活化階段標志；介導細胞遷移粘附分子——信號傳導、介導細胞遷移、參與炎癥

體液免疫分子主要包括抗體、補體和細胞因子：補體——非特異免疫主要體液成分抗體——特異免疫的主要體液成分細胞因子（干擾素、腫瘤壞死因子等）——多種調(diào)節(jié)功能P404二、抗原和抗體1.抗原（Antigen，Ag）P388抗原是能誘導機體產(chǎn)生體液抗體和細胞免疫應(yīng)答，并能與抗體和致敏淋巴細胞在體內(nèi)外發(fā)生特異結(jié)合反應(yīng)的物質(zhì)。

免疫原性（immunogenicity）：抗原在體內(nèi)激活免疫系統(tǒng)，使其產(chǎn)生抗體和特異效應(yīng)細胞的特性。免疫反應(yīng)性（immunoreactivity）：反應(yīng)原性抗原能與相對應(yīng)的免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體及致敏淋巴細胞)發(fā)生特異結(jié)合和反應(yīng)的能力。完全抗原（completeantigen）或免疫原（immunogen）：具有免疫原性和反應(yīng)原性的抗原不完全抗原（incompleteantigen）或半抗原（hapten）：只有反應(yīng)原性而沒有免疫原性的抗原特性種類抗原免疫原性的物質(zhì)基礎(chǔ)：

異己性：抗原是異種物質(zhì)；結(jié)構(gòu)差異越大，抗原性越強分子量大?。悍肿恿吭酱螅乖栽綇娀瘜W結(jié)構(gòu)與組成：結(jié)構(gòu)越復雜抗原性越強抗原物質(zhì)上能夠刺激淋巴細胞產(chǎn)生應(yīng)答并與其產(chǎn)物特異反應(yīng)的化學基團。它是抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)?？乖鶖y抗原決定簇的數(shù)目稱為抗原價，一般抗原是多價的。

抗原決定簇（antigndeterminant），或表位（epitope）：（參見P389）細菌的抗原表面抗原

細胞壁以外成分中的抗原，夾膜抗原(K抗原)Kapsel(夾膜)菌體抗原

細胞壁、膜、質(zhì)中的抗原，O抗原

ohnehauch(德語：缺失鞭毛、不蔓延）鞭毛抗原

存在于鞭毛上的抗原，H抗原（Hauch）菌毛抗原外毒素和類毒素2.抗體（antibody，Ab）

機體在抗原物質(zhì)刺激下所形成的一類能與抗原特異結(jié)合的血清活性成分稱為抗體，又稱免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。抗體是由B細胞合成并分泌的。

（1）Ig的基本結(jié)構(gòu)與分類

（參見P391）

Ig基本上只有五種，IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。（2）Ig的生理功能：

（參見P390）1）與抗原特異結(jié)合：抗原識別受體，激發(fā)免疫應(yīng)答