感染與免疫

1、感染(infection)，又稱傳染，是機體與病原體在一定條件下相互作用而引起的病理過程。,蚌埠學院 食品與生物工程系,1,免疫(immunity), 生物體能夠辯認自我與非自我，對非我做出反應以保持自身穩(wěn)定的功能，稱為免疫,感染過程的發(fā)展和結局大多數的感染為亞臨床的、不明顯的、不產生任何顯著的癥狀與體征。有些病原體在最初感染后，潛伏影響可持續(xù)多年。病原體亦可與宿主建立起共生關系。疾病,蚌埠學院 食品與生物工程系,2,11．

2、1 感染 一．感染途徑 二．病原體及其致病性(以細菌為例）11．2 免疫 一．非特異性免疫 二．特異性免疫11．3 免疫學實際應用 一．單克隆抗體的制備 二．血清學反應 三．免疫標記技術 四．免疫預防,蚌埠學院 食品與生物工程系,3,第一節(jié) 感染,一．感染途徑二．病原體及其致病性(以細菌為例）,蚌埠學院 食品與生物工程系,4,一、感染的途徑,感染(infection，又稱傳染)

3、：機體與病原體在一定條件下相互作用而引起的病理過程。決定其結局（疾病或者非臨床癥狀）有3個因素：病原體的致病能力、宿主的免疫力和環(huán)境.,蚌埠學院 食品與生物工程系,5,外源性感染：來源于宿主體外的感染，主要來自病人、健康帶菌(毒)者和帶菌(毒)動、植物。內源性感染：當濫用抗生素導致菌群失調或某些因素致使機體免疫功能下降時，宿主體內正常菌群引起的感染。,(1) 呼吸道感染(2) 消化道感染(3) 創(chuàng)傷感染(4) 接觸感染(5)

4、 垂直傳播,蚌埠學院 食品與生物工程系,6,,二、病原體及其致病性,決定感染結局（疾病或者非臨床癥狀）的3個因素：（1） 病原體的致病能力（2） 宿主的免疫力（3） 環(huán)境,蚌埠學院 食品與生物工程系,7,病原體(pathogen)寄生于生物(包括人)機體并引起疾病的微生物，又稱為病原微生物( Pathogenic microorganism )。,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

5、為非致病菌，但二者并無絕然界限。,蚌埠學院 食品與生物工程系,8,條件致病菌(opportunistic pathogen)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??！,1）侵襲力(invasiveness)：病原菌突破宿主防線，并能于宿主體內定居、繁殖、擴散的能力，稱為侵襲力。,蚌埠學院 食品與生物工程系,9,病原菌致病力的強弱稱為毒力,? 侵襲力? 毒素,,1. 吸附和侵入能力；2. 繁殖與擴散能

6、力；3. 對宿主防御機能的抵抗能力。,2）毒素(toxin) 細菌毒素按其來源、性質和作用的不同:外毒素內毒素,蚌埠學院 食品與生物工程系,10,（1）外毒素（exotoxin）,病原細菌，主要是一些G+，在生長過程中合成并分泌到胞外的毒素(如破傷風痙攣毒素、白喉毒素等)；或者存在于胞內，當細菌溶解后才釋放的毒素(如痢疾志賀菌的腸毒素)。,蚌埠學院 食品與生物工程系,11,特點(1) 通常為蛋白質；(2) 抗原性強；

7、(3) 可選擇作用于各自特定的組織器官；(4) 不同病原菌產生的外毒素不同，所引起的癥狀也不同；(5) 毒性作用強，中毒劑量小（μg/kg）；(6) 不穩(wěn)定，對熱和某些化學物質敏感。,（2）內毒素（endotoxin）,來源于G-的胞壁物質脂多糖(LPS)， LPS中的有毒組分是其脂質部分—脂質A。當菌體裂解時釋放，作用于白細胞、血小板、補體系統、凝血系統等多種細胞和體液系統，引起發(fā)熱、白細胞增多、血壓下降及微循環(huán)障礙，有多方面

8、復雜作用，但相對毒性較弱。各種G-的內毒素作用相似，且沒有器官特異性。,蚌埠學院 食品與生物工程系,12,外毒素與內毒素的比較,1mg肉毒毒素純品可殺死2億（2000萬）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。,蚌埠學院 食品與生物工程系,13,第二節(jié) 免疫,一．非特異性免疫二．特異性免疫,蚌埠學院 食

9、品與生物工程系,14,傳統的免疫概念機體抵抗病原微生物的能力，即抗傳染免疫。,蚌埠學院 食品與生物工程系,15,I、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；是在種系發(fā)育過程中形成的，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?？垢腥具^程中，首先發(fā)揮作用。隨著特異性免疫的形成，兩者互相配合，擴大作用。,蚌埠學院 食品與生物工程系,16

10、,天然免疫的組成包括:生理屏障細胞因素體液因素其它,蚌埠學院 食品與生物工程系,17,細胞因素-吞噬細胞,主要指體內各種吞噬細胞吞噬病原體及其它各種異物的能力,蚌埠學院 食品與生物工程系,18,蚌埠學院 食品與生物工程系,19,蚌埠學院 食品與生物工程系,20,吞噬結果,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。,蚌埠學院 食品與生物工程系,21,完全吞噬：有些病原體，如結核桿菌、麻風桿菌

11、、布氏桿菌等胞內寄生菌，具有抗吞噬溶酶體形成或抗溶菌酶等逃避機制，在免疫力低下的機體內，雖被吞噬，卻不能殺死，反而隨吞噬細胞移動，造成擴散。,細胞因素-自然殺傷細胞(Natural killer cells, NK),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。,蚌埠學院 食品與生物工程系,22,NK細胞屬于淋巴細胞，主要分布于外周血和脾臟，具有不須事先致敏，不須其它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

12、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。而且NK細胞活性較其它殺傷細胞更早出現，因此在抗腫瘤、抗感染特別是病毒感染中起重要作用。,體液因素,正常血液、淋巴液、組織液中含有的多種抗菌物質，直接殺死病原體的作用不如吞噬細胞的作用強大，配合作用。包括： 補體系統 干擾素 溶菌酶 其他,蚌埠學院 食品與生物工程系,23,體液因素-補體系統,補體：存在于人血漿中的一種不耐熱組

13、分，具有增強抗體對細菌的調理作用，并協助抗體殺死細菌細胞。該活性被說成是“補充”抗體的抗菌活性，因而稱其為補體。,蚌埠學院 食品與生物工程系,24,目前已知補體系統是存在于正常體液中的非特異性的殺菌物質，包括廿余種蛋白質成分，主要由肝細胞和巨噬細胞產生，通常以無活性形式存在于正常血清和體液中,在一定條件下補體被激發(fā)，從無活性形式轉變?yōu)閷Σ≡w具有殺滅作用的活性形式，從而增強抗體對細菌的調理作用，并協助抗體殺死細菌細胞。,蚌埠學院 食

14、品與生物工程系,25,補體由無活性形式轉變?yōu)閷Σ≡w具有殺滅作用的活性形式，是在一定條件下促發(fā)的一系列酶促級聯反應的結果，這個過程稱作------補體激活。補體激活三條途徑（課本，p399，圖14-2）——經典途徑，替代途徑和凝集素途徑。,蚌埠學院 食品與生物工程系,26,補體的生物學功能：,溶解和殺傷細胞；趨化作用；免疫粘附作用；中和病毒；過敏毒素（促進炎癥）作用；,蚌埠學院 食品與生物工程系,27,體液因素-干擾素,

15、干擾素是如何產生的？其成分如何？干擾素是如何抗病毒的？如何理解其抗病毒的廣譜性和對宿主的特異性？干擾素的分型？,蚌埠學院 食品與生物工程系,28,干擾素是如何產生的？,蚌埠學院 食品與生物工程系,29,其成分如何？,干擾素是宿主細胞在病毒等多種誘導劑（細菌、真菌、原蟲、立克次氏體等）刺激下產生的一類低分子量糖蛋白?；瘜W成分： 低分子量糖蛋白,蚌埠學院 食品與生物工程系,30,干擾素是如何抗病毒的？,干擾素并不是直接作用于

16、病毒，而是作用于宿主細胞，通過宿主細胞內的生化反應在病毒大分子合成過程的各個環(huán)節(jié)進行阻斷，達到抗病毒的效果。,蚌埠學院 食品與生物工程系,31,干擾素的分型：,α、β干擾素：分別由白細胞和成纖維細胞產生，屬Ⅰ型干擾素；γ干擾素：主要由T淋巴細胞產生，稱Ⅱ型干擾素或免疫干擾素。,蚌埠學院 食品與生物工程系,32,干擾素作用特點,對于宿主細胞具有種屬特異性；對于病毒作用無特異性，具有廣譜抗病毒功能。,蚌埠學院 食品與生物工程系,3

17、3,溶菌酶,14.7KD不耐熱的堿性蛋白，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、副鼻竇炎等慢性疾病。）,蚌埠學院 食品與生物工程系,34,其他,體液中還有β溶解素、轉鐵蛋白、血漿銅藍蛋白、C反應蛋白等多種殺菌或抑菌因素，但直接作用很弱，僅在機體免疫中起輔助作用。,蚌埠學院 食品與生物工程系,35

18、,其它——炎癥（inflammatory）,炎癥是機體受到有害刺激時所表現的一系列局部和全身性防御應答，可以看作是非特異免疫的綜合作用結果，其作用于清除有害異物、修復受傷組織，保持自身穩(wěn)定性。,蚌埠學院 食品與生物工程系,36,有害刺激包括各種理化因素，但以病原微生物感染為主。,蚌埠學院 食品與生物工程系,37,炎癥既是一種病理過程，又是一種防御病原體的積極方式動員了大量的吞噬細胞聚集在炎癥部位；血液中的抗菌因子和抗體發(fā)生局部濃

19、縮；死亡宿主細胞的堆積可釋放抗微生物物質；炎癥中心氧濃度下降和乳酸積累，進一步抑制病原菌的生長；適度的體溫升高可以加速免疫反應的進程；,蚌埠學院 食品與生物工程系,38,II、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的特點。,蚌埠學院 食品與生物工程系,

20、39,一、特異性免疫類型及免疫系統,1、特異性免疫的類型,蚌埠學院 食品與生物工程系,40,2、免疫系統,蚌埠學院 食品與生物工程系,41,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：免疫細胞居住和發(fā)生免疫應答的場所，包括淋巴結、脾臟和粘膜相關淋巴組織。,蚌埠學院 食品與生物工程系,42,免疫細胞,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

21、祖細胞。,蚌埠學院 食品與生物工程系,43,它們均來自骨髓多能造血干細胞！,免疫活性細胞：,能接受抗原刺激，并引起特異性免疫反應的細胞。T細胞：起源于骨髓，在胸腺中成熟，然后轉移到外周淋巴器官，其功能是執(zhí)行細胞免疫。B細胞：骨髓中的多能干細胞分化成淋巴細胞，再分化成前B細胞，進一步發(fā)育成為成熟B細胞。當受抗原刺激后，B細胞先轉化為漿母細胞，再分化為漿細胞，產生并分泌抗體，進行體液免疫。,蚌埠學院 食品與生物工程系,44,免疫分子

22、,膜表面免疫分子：主要包括膜表面抗原受體、主要組織相容性抗原、白細胞分化抗原和粘附分子。B 細胞和T 細胞表面有各自的特異性膜表面抗原受體BCR 和TCR，能識別不同的抗原并與之結合，啟動特異性免疫。體液免疫分子(主要包括抗體、補體和細胞因子)：抗體是特異免疫的主要體液成分。補體是非特異免疫主要體液成分。細胞因子具有對細胞功能的多方面調節(jié)作用，其中有些還具有細胞毒性(如腫瘤壞死因子)和抗病毒功能(如干擾素)，直接參與免疫應答的效

23、應過程。,蚌埠學院 食品與生物工程系,45,二、抗原和抗體,1.抗原（Antigen，Ag）抗原是能誘導機體產生抗體和細胞免疫應答，并能與抗體和致敏淋巴細胞在體內、外發(fā)生特異結合反應的物質。,蚌埠學院 食品與生物工程系,46,免疫原性：抗原在體內激活免疫系統，使其產生抗體和特異效應細胞的特性。反應原性（或免疫反應性）：抗原能與相對應的免疫應答產物(抗體及致敏淋巴細胞)發(fā)生特異結合和反應的能力。完全抗原（complete ant

24、igen）或免疫原（immunogen）：具有免疫原性和反應原性的抗原。包括：多數蛋白質、細菌和病毒不完全抗原（incomplete antigen）或半抗原（hapten）：只有反應原性而沒有免疫原性的抗原。如：多數寡糖、脂類和簡單的化學藥物。,蚌埠學院 食品與生物工程系,47,抗原決定簇（antigen determinant）或表位（epitope）抗原物質上能夠刺激淋巴細胞產生應答并與其產物特異反應的化學基團?？乖瓫Q定簇

25、是抗原特異性的物質基礎?？乖鶖y抗原決定簇的數目稱為抗原價，一般抗原是多價的。,蚌埠學院 食品與生物工程系,48,影響抗原免疫原性的因素：,異物性；分子量大?。换瘜W結構與組成；,蚌埠學院 食品與生物工程系,49,2. 抗體（antibody， Ab）,機體在抗原物質刺激下所形成的一類能與抗原特異結合的血清活性成分稱為抗體，又稱為免疫球蛋白（immuno-globulin,Ig）或抗血清。,蚌埠學院 食品與生物工程系,50,抗

26、體是由成熟B細胞分化成的漿細胞合成并分泌的。,1） 抗體的基本結構,課本，p406, 圖14-6幾個重要結構功能區(qū),蚌埠學院 食品與生物工程系,51,蚌埠學院 食品與生物工程系,52,2）抗體的分類,IgG：血清中抗感染免疫的主要抗體，約占血清中抗體總量的75%.是5類抗體中唯一可以通過胎盤的抗體. 胎兒出生3月后, 合成IgG, 2-3歲時達到成人量.IgA: 血清中含量僅次于IgG,約占血清中抗體總量的10-20%.初生兒可

27、從母乳中獲得IgA,出生4-6月后, 合成.IgM: 抗體中分子量最大,又稱巨球蛋白,約占血清中抗體總量的6%.主要存在血管中.IgD: 血清中含量很低, 0.2%,目前對其免疫功能不清.IgE: 血清中含量最低, 小于0.01%, 導致過敏性休克(青霉素過敏),蚌埠學院 食品與生物工程系,53,3）抗體的生理功能,1. 與抗原特異結合（Ag-Ab)2. 激活補體（Ag-Ab激活的經典途徑及其他途徑) ；3. 與細胞結合，增

28、強免疫調理作用；4. IgG通過胎盤，形成新生兒的自動被動免疫。,蚌埠學院 食品與生物工程系,54,三、免疫應答,即免疫系統發(fā)揮職能的過程。具體表現為免疫細胞識別抗原分子、自身進行活化、分化，并最終發(fā)生免疫效應的過程。,蚌埠學院 食品與生物工程系,55,1. 感應階段,機體接受抗原刺激的階段,蚌埠學院 食品與生物工程系,56,免疫活性細胞表面有抗原受體，所以能夠識別抗原。每個淋巴細胞表面只有一種抗原受體，只能識別一種抗原，當它們

29、結合后，抗原刺激細胞增殖、分化而產生免疫應答。,2. 反應階段,淋巴細胞被活化,進行增殖、分化,蚌埠學院 食品與生物工程系,57,被特異性抗原激活的T細胞轉化為淋巴母細胞，再增殖、分化，成為有免疫效應的致敏淋巴細胞。被特異性抗原激活的B細胞被活化后，轉化為漿母細胞，再增殖、分化為漿細胞，分泌抗體。,受抗原刺激的淋巴細胞，在分化過程中，還有一部分細胞在中途停頓下來，不再增殖分化，成為記憶細胞，在體內能較長時間存在。當再次受到同種抗原刺

30、激時，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴細胞和漿細胞，分別產生大量淋巴因子及抗體。,3. 效應階段,抗原成為被打擊的對象,蚌埠學院 食品與生物工程系,58,B細胞介導的體液免疫：體液中的抗體與相應的抗原進行特異性結合，發(fā)揮免疫效應的過程與抗原特異結合（Ag-Ab）激活補體結合細胞通過胎盤,T細胞介導的細胞免疫：致敏淋巴細胞通過與相應的抗原接觸直接殺傷病原靶細胞，或釋放多種可溶性的生物活性物質（淋巴因子），發(fā)揮免疫效應。,蚌埠學院