《傳染與免疫》PPT課件.ppt

1、第十章 傳染與免疫,Infection and Immunity,概 論,寄生于生物機體并引起疾病的微生物稱為病原微生物（pathogenic microorganism）或病原體（pathogen）。 傳染是指機體與病原體在一定條件下相互作用而引起的病理過程。病原體、宿主和環(huán)境是決定傳染結(jié)局的三個因素。,免疫是生物體能夠辨認自我與非自我，對非我做出反應(yīng)以保持自身穩(wěn)定的動能。是生物在長期進化過程中逐漸發(fā)展起來的防御感染和維護機體完整性的重要手段。免疫分為非特異性免疫和特異性免疫兩大類。,10.1 傳染,傳染，又稱感染或侵染，是指外源或內(nèi)源性病原體突破宿主的免疫防線，在宿主的特定部位定植、生長繁

2、殖或產(chǎn)生酶或毒素，從而引起一系列病理生理的過程。 傳染病是由活病原體的大量繁殖引起的，可從某一宿主個體直接或間接傳播到同種或異種宿主另一些個體的疾病。,10.1.1 微生物的致病性 1. 細菌的致病性 能使宿主致病的細菌稱為致病菌，反之為非致病菌。有些細菌在一般情況下不致病，但在某些條件改變的特殊情況下亦可致病即為條件致病菌（opportunistic pathogen）。病原菌致病力的強弱稱為毒力（virulence）,其侵襲力（invasiveness）和毒素（toxin）是構(gòu)成毒力的基礎(chǔ)。,侵襲力（invasiveness）：病原菌突破宿主防線，并能于宿主體內(nèi)定居、繁殖、擴散的能力。包括

3、：吸附和侵入能力、繁殖與擴散能力、對宿主防御機能的抵抗力。 毒素（toxin）：包括外毒素和內(nèi)毒素兩大類。 外毒素病原細菌生長過程中向外界環(huán)境分泌的一類毒性蛋白質(zhì)。 內(nèi)毒素 G 細菌細胞壁外層的組分之一，其化學(xué)組分是脂多糖。它在活細胞中不分泌到體外，僅在細菌死亡后自溶或人工裂解時才釋放。,2.病毒的致病性,(1) 殺細胞感染：病毒在宿主細胞內(nèi)復(fù)制成熟后，短時間內(nèi)一次大量釋放，細胞裂解死亡，釋放出的病毒侵入其他細胞，開始又一個感染周期，當(dāng)細胞死亡達到一定數(shù)量而造成組織損傷，機體出現(xiàn)癥狀。如：脊髓灰質(zhì)炎病毒、鼻病毒等。 (2) 穩(wěn)定狀態(tài)感染：相對毒力較低的病毒在宿主細胞中可能形成穩(wěn)定狀態(tài)感染，在長

4、時間內(nèi)和細胞共存，同時增殖，但常在增殖過程中引起宿主細胞膜組分改變而誘發(fā)自身免疫反應(yīng)，造成宿主的免疫損傷。如：甲肝病毒等。 (3) 整合感染：病毒基因組整合于宿主細胞染色體上，或以質(zhì)粒的形式存在于細胞質(zhì)內(nèi)，通常并不增殖。病毒長期潛伏，往往是引起人類惡性腫瘤的原因。,3.立克次氏體的致病性,立克次氏體主要通過節(jié)肢動物叮咬或其糞便傳播。已知立克次氏體的致病物質(zhì)有內(nèi)毒素和磷脂酶A等。 立克次氏體通過特異受體進入宿主細胞，以不同方式在細胞內(nèi)增殖并釋放。 釋放的立克次氏體通過血流在全身各器官的小血管內(nèi)皮細胞中增殖，能直接破壞其所寄生的血管內(nèi)皮細胞引起血管炎癥，其毒性產(chǎn)物亦可進入血循環(huán)而引起全身癥狀。,4

5、.真菌的致病性,1.致病性真菌感染：如皮膚癬菌。 2.條件致病性真菌感染：內(nèi)源性真菌如白色念珠菌引起的鵝口瘡、肺炎、膀胱炎、腦膜炎等。 3.真菌病態(tài)反應(yīng)性疾?。呵?、青霉、鐮刀霉等引起的蕁麻疹、哮喘、變應(yīng)性鼻炎。 4.真菌性中毒：黃曲霉的黃曲霉素、雜色霉的雜色霉素可引起肝損害；橘青霉的橘青霉素可引起腎小球損害。飼料中黃曲霉素含量達1.5 10-8時，即可誘發(fā)大鼠試驗性肝癌。青霉菌產(chǎn)生的灰黃霉素可誘發(fā)小鼠甲狀腺和肝腫瘤。,5.寄生蟲的致病性,大多數(shù)寄生蟲的構(gòu)造和成分都很復(fù)雜。特別是寄生蟲有復(fù)雜的生活周期，隨著循環(huán)迂回轉(zhuǎn)移，其結(jié)構(gòu)和表面成分均不斷變化，或獲得宿主成分作為外衣使宿主難以識別，或?qū)⒈砻?/p>

6、分子釋放作為“誘餌”，吸引機體的免疫系統(tǒng)將其作為攻擊靶，而自身逃避免疫防御。 寄生蟲可分為：原蟲和蠕蟲。 原蟲為單細孢生物，多數(shù)于胞內(nèi)寄生，如瘧原蟲破壞紅細胞。 蠕蟲是多細胞生物，通常引起胞外慢性感染，如血吸蟲。,10.1.2 感染的途徑與方式,(1)感染的途徑 呼吸道感染：結(jié)核桿菌、白喉桿菌、呼吸道病毒、肺炎衣原體等。 消化道感染：傷寒桿菌、痢疾志賀氏菌和肝炎病毒等。 創(chuàng)傷感染：致病性葡萄球菌、鏈球菌、破傷風(fēng)梭菌、螺旋體、病毒等。 接觸感染：布魯氏菌、淋球菌、沙眼衣原體、麻風(fēng)桿菌、HIV。 垂直傳染：病原體由親代通過胎盤或產(chǎn)道直接傳播給子代的方式。如皰疹病毒、乙肝病毒、HIV等。,(2)感染

7、的部位：機體的自然開口；皮膚表面的創(chuàng)傷裂口；導(dǎo)管、靜脈注入或外科切口等醫(yī)源性的途徑,10.1.3 感染的三種可能結(jié)局,1.隱性傳染:傳染后只引起宿主的輕微損害，且很快就將病原體徹底消滅，基本不出現(xiàn)臨床癥狀。 2.帶菌狀態(tài)：病原體與宿主雙方都有一定優(yōu)勢，病原體被限制于某一局部，無法大量繁殖，兩者長期處于相持的狀態(tài)。 3.顯性傳染：病原體在體內(nèi)大量繁殖，產(chǎn)生大量有毒產(chǎn)物，使宿主的細胞和組織蒙受損失，功能異常。 按發(fā)病時間長短分為：急性傳染（acute infection）和慢性傳染（chronic infection） 按發(fā)病部位分為：局部感染（local infection）和全身感染（syst

8、emic infection）,10.2 宿主的非特異性免疫,非特異性免疫（non-specific immunity）是機體的一般生理防衛(wèi)功能，又稱天然免疫（innate immunity ）；它是在種系發(fā)育過程中形成的，由先天遺傳而來，可防衛(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(dǎo)。 主要包括：生理因素、細胞因素、體液和炎癥等因素。,10.2.1 生理屏障,（1） 表面屏障：皮膚和粘膜 （2）局部屏障：血腦屏障和血胎屏障 血腦屏障:可阻擋病原體及其有毒產(chǎn)物或某些藥物從血流透入腦組織或腦脊液的非專有構(gòu)造，主要由軟腦膜、脈絡(luò)叢、腦血管及星狀膠質(zhì)細胞組成，具有保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。 血

9、胎屏障：由母體子宮內(nèi)膜的底蛻膜和胎兒的絨毛膜共同組成，具有保證母子間物質(zhì)交換和防止母體內(nèi)的 病原體進入胎兒的功能。 （3）共生菌群：體表與腔道內(nèi)的正常菌群對病原菌的拮抗作用,10.2.2 體液因素,（1）補體：又叫補體系統(tǒng)，是指存在于正常人體或高等動物血清中的一組非特異性血清蛋白，包括30余種蛋白質(zhì)成分，主要由肝細胞和巨噬細胞產(chǎn)生，通常以無活性形式存在于正常血清和體液中。補體的本質(zhì)是一類酶原，能被任何抗原-抗體的復(fù)合物激活，激活后的補體能參與破壞或清除已被抗體結(jié)合的抗原或細胞，發(fā)揮溶孢作用、病毒滅活作用、促進吞噬細胞的吞噬作用等。,補體活化后，可引起膜不可逆損傷，導(dǎo)致細胞溶解，包括革蘭氏陰性菌

10、、具有脂蛋白膜的病毒顆粒、紅細胞和有核細胞，對機體抵抗病原微生物、清除病變衰老的細胞和癌細胞有重要作用。在補體活化過程中產(chǎn)生的各種片段分別具有趨化、促進吞噬細胞的活化吞噬及清除免疫復(fù)合物、促進炎癥等多種生理功能，是機體天然免疫的重要組分。同時，補體成分還有復(fù)雜的免疫調(diào)節(jié)功能，參與機體特異性免疫。補體各片段均有自己的特異性受體，它們廣泛分布于多種細胞，補體片段是通過受體發(fā)揮作用的。,（2）干擾素（interferon，IFN）：是宿主細胞在病毒等多種誘生劑刺激下產(chǎn)生的一類相對分子量低的糖蛋白，分、 三組。 、干擾素分別由白細胞和成纖維細胞產(chǎn)生，屬型干擾素；干擾素主要由T淋巴細胞產(chǎn)生又稱型干擾素或

11、免疫干擾素。 干擾素能抑制病毒在細胞內(nèi)的增殖，具有廣譜抗病毒功能；同時還有多方面的免疫調(diào)節(jié)功能和對癌細胞的殺傷作用。 型干擾素以抗病毒活性為主，而型干擾素的抗病毒活性較型干擾素弱。但免疫調(diào)節(jié)作用更強。干擾素具有廣譜抗病毒的特性，但具有種屬特異性。,（3）溶菌酶（lysozyme）：不耐熱的堿性蛋白，主要來源于吞噬細胞并可分泌到血液及各種分泌液中。能水解革蘭氏陽性細菌細胞壁中的肽聚糖而使細胞裂解。,10.2.3 細胞因素,(1)吞噬細胞（phagocytes）：分為大小吞噬細胞兩類。大吞噬細胞即居留于各種組織中的巨噬細胞和其前體血液中的單核細胞；小吞噬細胞主要指血液中的中性粒細胞（白細胞）。吞噬

12、細胞有吞噬入侵的病原微生物等顆粒的能力。 巨噬細胞是一類存在于血液、淋巴和多種組織的大型單核細胞，壽命長，可作變形蟲狀運動，具有吞噬和胞飲功能。來源于骨髓干細胞，在特異免疫中也起重要作用。 中性粒細胞在骨髓中形成，壽命短，存在于血流和骨髓中，可穿越血管壁，出現(xiàn)在急性感染部位，具有吞噬作用。,吞噬細胞內(nèi)含有豐富的溶酶體，其中含有水解酶、溶菌酶等多種酶類和其他殺菌物質(zhì)。當(dāng)病原微生物入侵時，吞噬細胞可在趨化因子和粘附因子的作用下穿過毛細血管壁到達感染部位，吞入病原體形成吞噬體，進而與溶酶體融合為吞噬溶酶體，然后通過依氧和不依氧兩種機制將吞入胞內(nèi)的病原體殺滅。,(2)自然殺傷細胞（natural ki

13、ller cells，NK）：屬于淋巴細胞，主要分布于外周血和脾臟，具有不需事先致敏，不須其他輔助細胞或分子的參與而直接殺傷靶細胞的功能。NK細胞通過釋放穿孔素（perforin）和顆粒酶造成靶細胞死亡，也可通過釋放腫瘤壞死因子（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，而且NK細胞活性較其他殺傷細胞更早出現(xiàn)，因此在抗腫瘤抗感染特別是病毒感染中起重要作用。,10.2.4 炎癥（Inflammation）,炎癥是機體受到有害刺激時表現(xiàn)的一系列局部和全身性防御應(yīng)答，可以看作是非特異性免疫的綜合作用結(jié)果，其作用為清除有害異物、修復(fù)受傷組織，保持自身穩(wěn)定性。 當(dāng)病原體感

14、染，組織和微血管受到損傷時迅即導(dǎo)致多種可溶性炎癥介質(zhì)（如組胺、5-羥色胺）釋放，導(dǎo)致血管擴張，毛細血管通透性升高、血流變緩，這些改變利于血管內(nèi)細胞和血清成分逸出。在趨化因子及粘附因子作用下，各種白細胞包括粒細胞和單核巨噬細胞遷移到炎癥部位發(fā)揮其吞噬殺滅病原體的功能。,活化的補體組成攻膜復(fù)合物溶解病原菌，其他血漿成分包括凝血系統(tǒng)、激肽系統(tǒng)、纖溶系統(tǒng)均參與此過程，擴大炎癥反應(yīng)。與此同時，細菌LPS（脂多糖）是外源性熱原，而活化巨噬細胞分泌的白細胞介素1有內(nèi)源性致熱原作用，它們直接作用于下丘腦導(dǎo)致發(fā)熱。吞噬細胞的溶酶體酶釋放或泄漏會損傷自身組織成分，死亡白細胞與破壞裂解的靶細胞共同釀成膿液；各種毒性

15、產(chǎn)物與活性介質(zhì)也將刺激正常機體組織。因此，伴隨炎癥過程有紅、腫、熱、痛和功能障礙現(xiàn)象,10.3 宿主的特異性免疫,特異性免疫（specific immunity）：是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（acquired immunity），具有獲得性、高度特異性和記憶性。,特異性免疫按其獲得方式的不同，可分為自動免疫和獲得免疫。 自動免疫：由機體本身接受刺激而產(chǎn)生，維持時間較長。 被動免疫：是指從其他已建立免疫的個體接受或人工輸入免疫細胞及分子而獲得免疫力，維持時間較短。自動免疫與被動免疫又可分別進一步分為自然獲得與人工獲得兩種方式。,特異免疫的

16、類型,10.3.1 免疫系統(tǒng)（immune system）,獲得性免疫的物質(zhì)基礎(chǔ)是免疫系統(tǒng)。免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細胞和免疫分子組成。 (1)免疫器官：按功能分為中樞免疫器官和周圍免疫器官。 中樞免疫器官（central immune organ）：免疫細胞發(fā)生和分化的場所。 骨髓: 獲得各類淋巴細胞、巨噬細胞和血細胞的部位。骨髓可分化出髓樣干細胞和淋巴干細胞，其中的髓樣干細胞可發(fā)育為紅細胞系、粒細胞系、單核細胞系和巨噬細胞等，而淋巴干細胞可發(fā)育成淋巴細胞，再通過胸腺或法氏囊轉(zhuǎn)變成T細胞和B細胞。,胸腺：是T細胞分化和成熟的場所。 T細胞的成熟是在胸腺素和胸腺生成素的作用下完成的。 法氏囊：

17、鳥類所特有。是一個促使鳥類B細胞分化、發(fā)育的中樞淋巴細胞。,周圍免疫器官（peripheral immune organ）：免疫細胞居住和發(fā)生免疫應(yīng)答的場所。包括：淋巴結(jié)（lymph node）、脾臟（spleen）和粘膜相關(guān)組織（扁桃體、闌尾和腸系膜淋巴結(jié)）。由中樞免疫器官產(chǎn)生的T、B淋巴細胞到外周免疫器官定居，在遇抗原刺激后，開始增殖，進一步分化為致敏淋巴細胞或產(chǎn)生抗體的漿細胞，執(zhí)行細胞免疫或體液免疫的功能。,(2)免疫細胞（immunocyte）：主要包括淋巴細胞、粒細胞、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組細胞。它們均來自骨髓多能造血干細胞（m

18、ultipotenial stem cell）。 淋巴細胞（lymphocyte）是高度異質(zhì)性的，按照表面分子標志及功能分為T細胞、B細胞和第三類淋巴細胞（NK細胞和K細胞）。,粒細胞（granulocyte）于骨髓內(nèi)成熟，主要存在于血液內(nèi)，當(dāng)感染發(fā)生時也可經(jīng)趨化到達反應(yīng)局部。分為嗜中性、嗜酸性和嗜堿性粒細胞。 血液中的單核細胞（monocyte）和全身各組織中的巨噬細胞（macrophage,M）是同一骨髓干細胞的不同發(fā)育階段，故又稱單核吞噬細胞系統(tǒng)（monoclear phagocyte system,MPS）。,10.3.2 抗原和抗體,10.3.2.1 抗原（antigen）：能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生體液抗體和細