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文檔簡介
第九章傳染與免疫第一節
感染的一般概念第二節
宿主的非特異性免疫
第三節
宿主的特異性免疫
第四節免疫病理第五節
免疫學的實際應用
第一頁,共一百一十八頁。第一節
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。(感染不是疾病的同義詞!)傳染病:由有生命力的病原體引起的疾病,與由其它致病因素引起的疾病在本質上是有區別的。第二頁,共一百一十八頁。一、感染的途徑和方式
1.感染的途徑2.感染的部位及方式二、微生物的致病性1.細菌的致病性2.病毒的致病性3.立克次體致病性4.真菌的致病性5.寄生蟲的致病性三、傳染后的表癥第三頁,共一百一十八頁。一、感染的途徑和方式外源性感染: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.感染的途徑:呼吸道感染、消化道感染、創傷感染、接觸感染、垂直傳播第四頁,共一百一十八頁。2.感染的部位及方式病原體侵入機體的途徑:a)絕大多數病原體不能穿過完整的皮膚,而是通過機體的自然開口、皮膚表面的創傷裂口、或通過導管、靜脈注入或外科切口等醫源性的途徑,進入機體內部。b)極少數能穿過皮膚(如血吸蟲、鉤蟲);c)有的能穿過粘膜(如脊髓灰質炎病毒、麻診病毒),然后通過血循環達到特定組織部位、造成病變;有的(如白喉桿菌)能附著在粘膜上生長繁殖形成局部病灶,產生毒素,引起各種癥狀。第五頁,共一百一十八頁。病原體侵入人體后寄生和造成病變的方式:細胞外感染細胞內感染兼性細胞內感染專性細胞內感染某些細菌、真菌、弓形體被吞噬細胞吞噬后不被殺死,反而在細胞內增殖,稱為兼性細胞內感染;所有的病毒、立克次氏體、衣原體及少數細菌和原蟲只能在靶細胞內增殖,它們必須存在于細胞內才能引起感染,為專性細胞內感染。第六頁,共一百一十八頁。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。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第七頁,共一百一十八頁。
毒力:又稱致病力(pathogenicity),表示病原體致病能力的強弱。對細菌性病原體來說,毒力就是菌體對宿主表的吸附,向體內侵入,在體內定居、生長和繁殖,向周圍組織的擴散蔓延,對宿主防御功能的抵抗,以及產生損害宿主的毒素等一系列能力的總和。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。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第八頁,共一百一十八頁。(1)吸附和侵入能力:細菌通過具有粘附能力的結構如革蘭氏陰性菌的菌毛粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮細胞的相應受體,于局部繁殖,積聚毒力或繼續侵入機體內部。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。在原處生長繁殖并引起疾病:霍亂弧菌(Vibrio)侵入細胞內生長繁殖并產生毒素,使細胞死亡,造成潰瘍:痢疾志賀氏菌(Shigelladdysenteriae)通過粘膜上皮細胞或細胞間質侵入表層下部組織或血液中進一步擴散:溶血鏈球菌(Streptococcushaemolyticus)第九頁,共一百一十八頁。第十頁,共一百一十八頁。(2)繁殖與擴散能力: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。透明質酸酶(hyaluronidase):舊稱“擴散因子”(spreadingfactor),可水解機體結蒂組織中的透明質酸,引起組織松散、通透性增加,有利于病原體迅速擴散,因而可發展成全身性感染。Streptococcus(鏈球菌屬)、Staphylococcus(葡萄球菌屬)和Clostridium(梭菌屬)的若干種可產此酶。第十一頁,共一百一十八頁。鏈激酶(streptokinase):又稱血纖維蛋白溶酶(fibrinolysin),能激活血纖維蛋白溶酶原(胞漿素原),使之變成血纖維蛋白溶酶(胞漿素),再由后者把血漿中的纖維蛋白凝塊水解,從而有利于病原體在組織中的擴散。Streptococcushaemolyticus(溶血鏈球菌)可產此酶。在醫療實踐上,細菌的鏈激酶已被用于治療急性血栓栓塞性疾病,如心肌梗塞、肺栓塞以及深部靜脈血栓疾病等。卵磷脂酶(lecithinase):又稱α毒素,可水解各種組織的細胞,尤其事實紅細胞。如C.perfringens的毒力和蛇毒主要功能都由此酶引起。
第十二頁,共一百一十八頁。(3)對宿主防御機能的抵抗能力:a)細菌的莢膜和微莢膜具有抗吞噬和體液殺菌物質的能力,有助于病原菌于在體內存活,例如肺炎球菌的莢膜。b)致病性葡萄球菌產生的血漿凝固酶有抗吞噬作用;c)分泌一些活性物質如溶血素,抑制白細胞的趨化作用;d)具抵抗在吞噬細胞內被殺死的能力,能在吞噬細胞內寄生;第十三頁,共一百一十八頁。2)毒素(toxin)細菌毒素按其來源、性質和作用的不同分為外毒素和內毒素(1)外毒素(exotoxin):病原細菌,主要是一些革蘭氏陽性菌,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;也有存于胞內當細菌溶解后才釋放的如痢疾志賀菌的腸毒素。
特點:
通常為蛋白質,抗原性強,可選擇作用于各自特定的組織器官,不同病原菌產生的外毒素不同,所引起的癥狀也不同。其毒性作用強,但毒性不穩定,對熱和某些化學物質敏感。第十四頁,共一百一十八頁。類毒素(toxoid)和抗毒素(antitoxin):利用外毒素對熱和某些化學物質敏感的特點,用0.3-0.4%甲醛處理,使其毒性完全喪失,但仍保持抗原性,這種經處理的外毒素為類毒素,常用來預防注射。也可用類毒素注射動物(如馬),以制備外毒素的抗體,稱為抗毒素,作治療用。第十五頁,共一百一十八頁。例如:破傷風梭菌的破傷風痙攣毒素(tetanospamin)和破傷風溶血毒素(tetanolysin)。第十六頁,共一百一十八頁。破傷風痙攣毒素對中樞神經系統有高度親和力,與其細胞表面神經節苷脂結合,進入細胞后通過輕鏈毒性封閉抑制性突觸的介質釋放,導致伸肌,屈肌同時強烈收縮、肌肉強直痙攣。破傷風痙攣毒素的毒性僅次于肉毒毒素,當其含量尚不能引起免疫時即足以致病,而毒素與神經突觸的結合是不可逆的,一般治療無效,因此該病的免疫預防特別重要。(如圖)第十七頁,共一百一十八頁。第十八頁,共一百一十八頁。(2)內毒素(endotoxin)
革蘭氏陰性菌的細胞壁物質,主要成分是脂多糖(LPS),于菌體裂解時釋放,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,引起發熱、白細胞增多、血壓下降及微循環障礙,有多方面復雜作用,但相對毒性較弱。各種革蘭氏陰性菌的內毒素作用相似,且沒有器官特異性。第十九頁,共一百一十八頁。外毒素與內毒素的比較:
項目外毒素內毒素產生菌革蘭氏陽性菌為主革蘭氏陰性菌化學成分蛋白質脂多糖(LPS)釋放時間一般隨時分泌不同病原菌內毒素作用基本相同制病特異性不同外毒素各不相同弱毒性強*不完全抗原抗原性弱抗原性完全抗原,抗原性強不能制成類毒素能耐熱性強熱穩定比差*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。第二十頁,共一百一十八頁。鱟試劑法(limulusassay)即鱟變形細胞溶解物試驗法(limulusamoebocytelysatetest,LALtest)
鱟俗稱“馬蹄蟹”,是一類屬于節肢動物門、螯肢亞門、肢口綱、劍尾目、科的無脊椎動物,是已有3億年歷史的“活化石”。全世界現存有3屬5種,如Limuluspolyphemus(美洲鱟)和產于我國浙江以南淺海中Tachypleustridentatus(東方鱟,或中國鱟)。鱟具有開放性血管系統,每只可采血100~300mL,其血清呈藍色,內含血藍蛋白和外源凝集素(lectin)。鱟血中含有一種變形細胞,其裂解產物可與G細胞的內毒素(LPS和脂磷壁酸(膜磷壁酸))等發生特異性和高靈敏度的凝膠化反應。第二十一頁,共一百一十八頁。2.病毒的致病性
病毒在宿主細胞內增殖,影響宿主細胞的核酸及蛋白質代謝,其后果可分為三種類型:殺細胞感染(cytocidalinfection);穩定狀態感染(steadystateinfection);整合感染(integratedinfection)。病毒感染的特點:活細胞中寄生基因水平感染第二十二頁,共一百一十八頁。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、皮下和全身性疾病。如皮膚癬菌有嗜角蛋白特性,在皮膚局部大量增殖后,通過機械刺激和代謝產物的作用引起局部的炎癥和病變,即手足癬、甲癬、頭癬等。(2)條件致病性真菌感染:一些內源性真菌在機體免疫力降低,如長期應用抗生素、放射治療等情況下發生。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,包括發生于皮膚粘膜的鵝口瘡、口角糜爛、發生于內部器官的肺炎、食道炎、膀胱炎、發生于中樞神經系統的腦膜炎等。第二十三頁,共一百一十八頁。(3)真菌變態反應性疾病:有些真菌本身并不致病,但對某些具過敏傾向的個體可引起變態反應性疾病,如曲霉、青霉、鐮刀菌等可引起蕁麻疹、哮喘、變應性鼻炎。(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生的毒素而中毒。黃曲霉毒素、雜色霉素肝損害桔青霉素腎小球損害節菱孢菌引起的霉甘蔗中毒抽搐,昏迷直至死亡真菌中毒與一般細菌病毒感染不同,有地區性與季節性,但沒有傳染性,不引起流行。第二十四頁,共一百一十八頁。4.立克次氏體的致病性
立克次氏體通過特異受體進入宿主細胞,已不同方式在細胞內增殖并內釋放。如人類流行性斑疹傷寒的病原體普氏立克次氏體在吞噬體內通過磷脂酶A溶解吞噬膜的甘油磷脂而進入胞質,大量增殖后導致細胞破裂。釋放的立克次氏體通過血流在全身各器官的小管內的細胞質增殖,能直接破壞起所寄生的血管內皮細胞引起血管炎癥,起毒性產物亦可進入血循環而引起全身癥狀。
第二十五頁,共一百一十八頁。5.寄生蟲的致病性
大多數寄生蟲的構造和成分都很復雜。特別是寄生蟲有復雜的生活周期,隨著循環迂回遷移,其結構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,或將表面分子釋放作為“誘餌”,吸引機體的免疫系統將其作為攻擊靶,而自身逃避了棉衣防御。寄生蟲
原蟲:單細胞生物,多數于胞內寄生
蠕蟲
:多細胞生物,種類極多,通常引起胞外慢性感染,如血吸蟲
第二十六頁,共一百一十八頁。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不同的結果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局:隱性傳染帶菌狀態顯性傳染第二十七頁,共一百一十八頁。隱性傳染:如果宿主的免疫力很強,而病原體的毒力相對較弱,數量又較少,傳染后只引起宿主的輕微傷害,且很快就將病原體徹底消滅,因而基本上不表現臨床癥狀。
帶菌狀態:如果病原體與宿主雙方都有一定的優勢,但病原體僅被限制于某一局部且無法大量繁殖,二者長期處于僵持狀態,就稱為帶菌狀態。這種長期處于帶菌狀態的宿主,稱為帶菌者,成為該傳染病的傳染源,十分危險。何為“傷寒瑪麗”?真名:MaryMalone一個健康帶菌者,被證實在美國有7個地區多達1500個傷寒患者都是她傳染的。第二十八頁,共一百一十八頁。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、數量較多,病原菌很快在體內繁殖并產生大量有毒產物,使宿主的細胞和組織蒙受嚴重損害,生理功能異常,于是就出現了一系列臨床癥狀。
按發病時間的長短急性傳染:病程僅數日至數周,如流行性腦膜炎和霍亂等;多為細胞外寄生物引起!慢性傳染:病程往往長達數月至數年,如結核病、麻風病等。多由細胞內寄生物引起!第二十九頁,共一百一十八頁。第二節宿主的非特異免疫一、生理屏障
1、表面屏障2、局部屏障3、共生菌群二、體液因素1、補體系統(complementsystem)2、干擾素(interferon,IFN)3、溶菌酶(lysozyme)三、細胞因素
1、吞噬細胞(phagocytes)2、自然殺傷細胞(naturalkillercells,NK)四、炎癥第三十頁,共一百一十八頁。一、生理屏障在了解生理屏障之前先了解一下以下概念!非特異免疫(nonspecificimmunity):是機體的一般生理防衛功能,又稱天然免疫(innateimmunity);是在種系發育過程中形成的,由先天遺傳而來,防衛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。第三十一頁,共一百一十八頁。1、表面屏障1)機械的阻擋和排除作用:健康機體的外表面覆蓋著連續完整的皮膚和粘膜結構,其外面的角質層是堅韌的,不可滲透的,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有局部抗菌作用:各種分泌液中的殺菌成分;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。機體的機械方式如纖毛運動、咳嗽和噴嚏排除異物;眼淚、唾液和尿液的清洗作用;第三十二頁,共一百一十八頁。2、局部屏障
體內的某些部位具有特殊的結構而形成阻擋微生物和大分子異物進入的局部屏障,對保護該器官,維持局部生理環境恒定有重要作用。1)血腦屏障:主要由軟腦膜、脈絡叢、腦毛細血管壁及其外的腦星形細胞組成,具有細胞間連接緊密、胞飲作用弱的特點,可阻擋病原體及其有毒產物從血液透入腦組織或腦脊液,保護中樞神經系統的穩定。(見下頁圖)
嬰幼兒因其血腦屏障還未發育完善,故易患腦膜炎或流行性乙型腦炎等傳染病。2)血胎屏障:由懷孕母體子宮內膜的基蛻膜和胎兒的絨毛膜滋養層細胞共同組成,當它發育成熟(一般在妊娠3個月)后,能阻擋病原微生物由母體通過胎盤感染胎兒,但并不妨礙母子間的物質交換。第三十三頁,共一百一十八頁。第三十四頁,共一百一十八頁。人的體表和與外界相通的腔道中存在大量正常菌群,通過在表面部位競爭必要的營養物,或者產生如象大腸桿菌素、酸類、脂類等抑制物,而抑制多數具有疾病潛能的細菌或真菌生長。
臨床上長期大量應用廣譜抗菌素,腸道內對藥物敏感的細菌被抑制,破壞了菌群間的拮抗作用,則往往引起菌群失調癥,如耐藥性金黃色葡萄球菌性腸炎。(見圖)
3、共生菌群第三十五頁,共一百一十八頁。第三十六頁,共一百一十八頁。二、體液因素1.補體系統(complementsystem):存在于正常機體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。當在一定條件下促發補體系統的一系列酶促級聯反應,使補體由無活性形式轉變為對病原體具有殺滅作用的活性形式稱補體激活。第三十七頁,共一百一十八頁。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(革蘭氏陰性菌、具有脂蛋白膜的病毒顆粒、紅細胞和有核細胞)第三十八頁,共一百一十八頁。補體激活的經典途徑—被任何抗原抗體復合物所激活,起補充抗體的作—補體第三十九頁,共一百一十八頁。補體激活的替代途徑—酵母多糖、LPS等多種微生物及其產物所激活第四十頁,共一百一十八頁。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;第四十一頁,共一百一十八頁。溶解和殺傷細胞第四十二頁,共一百一十八頁。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生的一類低分子量糖蛋白,分a、b、g三組。
干擾素作用于宿主細胞,使之合成抗病毒蛋白、控制病毒蛋白質合成,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節作用。第四十三頁,共一百一十八頁。3.溶菌酶(lysozyme):
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。體液中還有β溶解素(β-lysin)、轉鐵蛋白、血漿銅藍蛋白、C反應蛋白等多種能殺菌或抑菌的因素,但直接作用很弱,僅在機體免疫中起輔助作用。第四十四頁,共一百一十八頁。三、細胞因素
主要是指體內的各種吞噬細胞吞噬病原體及其它各種異物的能力。
1.吞噬細胞(phagocytes)的種類:第四十五頁,共一百一十八頁。2.吞噬過程:病原體吞噬細胞(偶然相遇,或各種趨化因子的吸引作用)(吞噬細胞可在趨化因子的作用下穿過毛細血管壁到達感染局部)吞噬細胞伸出偽足,吞入病原體形成吞噬體與溶酶體融合為吞噬溶酶體水解酶、溶菌酶等多種酶類和其它殺菌物質的作用下殺滅病原體第四十六頁,共一百一十八頁。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,如結核桿菌、麻風桿菌、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。第四十七頁,共一百一十八頁。此外,巨噬細胞還可分泌多種可溶性因子,不但有加強殺菌促進炎癥的作用,還具有免疫調節等重要功能。同時,作為抗原提呈細胞,是特異性免疫的重要組成部分。
第四十八頁,共一百一十八頁。第四十九頁,共一百一十八頁。第五十頁,共一百一十八頁。第五十一頁,共一百一十八頁。第五十二頁,共一百一十八頁。第五十三頁,共一百一十八頁。3.自然殺傷細胞(Naturalkillercells,NK):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。第五十四頁,共一百一十八頁。四、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,保持自身穩定性
有害刺激包括各種理化因素,但以病原微生物感染為主病原體感染組織和微血管損傷:5-羥色胺、凝血因子等旁路途徑激活補體:趨化因子、過敏毒素血管擴張,毛細血管通透性升高、血流變緩血管內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第五十五頁,共一百一十八頁。內、外源性熱原物質作用于下丘腦導致發熱(發燒)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物與活性介質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、熱和功能障礙炎癥第五十六頁,共一百一十八頁。炎癥既是一種病理過程,又是一種防御病原體的積極方式:1、動員了大量的吞噬細胞聚集在炎癥部位;2、血液中的抗菌因子和抗體發生局部濃縮;3、死亡宿主細胞的堆積可釋放抗微生物物質;4、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;5、適度的體溫升高可以加速免疫反應的進程;第五十七頁,共一百一十八頁。第三節宿主的特異性免疫一、特異性免疫的一般概念
1.特異性免疫的類型2.免疫系統(immenesystem)二、
抗原和抗體1.抗原(antigen,Ag)2.抗體(antibody,Ab)三、B細胞介導的體液免疫1.T非依賴性體液免疫應答2.依賴于T細胞的體液免疫3.抗體產生的一般規律——初次應答與再次應答第五十八頁,共一百一十八頁。四、T細胞介導的細胞免疫1.T細胞對抗原的識別2.CD8T細胞介導的殺細胞效應3.CD4T細胞介導的免疫炎癥五、聯合抗感染免疫六、克隆選擇和免疫耐受性第五十九頁,共一百一十八頁。一、特異性免疫的一般概念
1.特異性免疫(specificimmunity)的類型: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生的,又稱獲得性免疫。具有獲得性,高度特異性和記憶性。自動免疫
被動免疫
自然獲得:經胎盤或乳汁由母體傳給嬰兒
自然獲得
:顯性或隱性感染人工獲得:輸入免疫細胞,抗血清人工獲得
:接種疫苗特異性免疫
第六十頁,共一百一十八頁。2.免疫系統(immunesystem):1)免疫器官:A.中樞免疫器官:1.a.骨髓(bonemarrow)是形成各類淋巴細胞﹑巨噬細胞和血細胞的部位。骨髓中的多功能干細胞(multipotentialstemcell)具有很大的分化能力,可分化出:①髓樣干細胞(myeloidstemcell),由它發育成紅細胞系、粒細胞系、單核細胞系和巨噬細胞系等;②淋巴干細胞,可發揚成淋巴細胞,再通過胸腺或法氏囊(或法氏囊器官)衍化成T細胞或B細胞,最后定位于外周免疫組織
第六十一頁,共一百一十八頁。b.胸腺(Thymus,Thymusgland):人和哺乳動物的胸腺位于胸腔的前縱隔,緊貼在氣管和大血管之前,由左右兩大葉組成,它市T細胞分化和成熟的場所.T細胞的成熟主要通過胸腺中的網狀上皮細胞所分泌的胸腺素(Thymosin)和胸腺生成素(Thymopoietin)等多種胸腺微環境的共同作用而完成.c.法氏囊(bursaofFabricius)法氏囊為鳥類所特有,形如囊狀,由于其位于泄殖腔的后上方,故有稱腔上囊.它是一個促使鳥類B細胞分化、發育以發揮其體液免疫功能的中樞淋巴器官,相當于人和哺乳動物骨髓的功能.第六十二頁,共一百一十八頁。B.外周免疫器官(peripheralimmuneorgan)
主要是脾臟和淋巴結.由中樞免疫器官產生的T、B淋巴細胞至外周免疫器官定居,在遇抗原刺激后,它們就開始增殖,并進一步分化為至敏淋巴細胞或產生抗體的漿細胞,以分別執行其細胞免疫或體液免疫功能.第六十三頁,共一百一十八頁。第六十四頁,共一百一十八頁。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。
免疫細胞、免疫活性細胞均來源于骨髓中的多功能干細胞(multipotentialstemcell,即造血干細胞-hemopoieticstemcell).在人或哺乳動物個體發育胚胎期的第三周,干細胞就出現在卵黃的血島內,以后(第六周至出生前)出現在肝臟中,出生后的5個月直至成年期則主要存在于骨髓部位,然后轉入胸腺、法氏囊或繼續在骨髓中分化為T或B細胞,以發揮相應的細胞免疫或體液免疫功能
第六十五頁,共一百一十八頁。第六十六頁,共一百一十八頁。免疫活性細胞(immunologicallycompetentcell):僅指能特異地識別抗原,即能接受抗原的刺激,并隨后進行分化、增殖和產生抗體和淋巴因子,以發揮特異性免疫應答的一群細胞,主要指T細胞和B細胞.因單核細胞和巨噬細胞在特異性免疫中都發揮作用,故也可列入免疫活性細胞內.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。第六十七頁,共一百一十八頁。T細胞調節行T細胞效應性T細胞輔助性T細胞:促使B細胞活化為漿細胞抑制性T細胞:抑制其它T細胞和B細胞的活性遲發型超敏T細胞:結合抗原后釋放淋巴因子,引起遲發型超敏反應細胞毒T細胞:殺死帶抗原的靶細胞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,其功能是執行細胞免疫。第六十八頁,共一百一十八頁。第六十九頁,共一百一十八頁。B細胞和T細胞的比較
比較項目T細胞B細胞來源骨髓骨髓成熟部位胸腺骨髓壽命數月至數年或長(數月至數年)或短(數天至數周)運動性運動性強運動性差表面標志T細胞受體(TCR)補體受體和Ig增殖和分化在抗原刺激后發生增殖在抗原刺激下發生增殖,并分化為漿細胞和記憶細胞產物合成并釋放各種淋巴因子合成并釋放抗體(Ig)其他功能引起遲發性超敏反應(TD),協助B細胞產Ig(TH),在細胞介導免疫中殺靶細胞(TC),控制免疫應答(TS)
第七十頁,共一百一十八頁。3)免疫分子: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)細胞因子具有對細胞功能的多方面調節作用,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應過程。補體和抗體分別是非特異免疫和特異免疫的主要體液成分第七十一頁,共一百一十八頁。二、抗原和抗體1.抗原(Antigen,Ag):抗原是能誘導機體產生體液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生特異結合反應的物質。免疫原性(immunogenicity):
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。免疫反應性(immunoreactivity):或反應原性(reactinogenicity)抗原能與相對應的免疫應答產物抗體及致敏淋巴細胞發生特異結合和反應的能力。完全抗原(completeantigen):
或免疫原(immunogen)具有免疫原性和反應原性抗原不完全抗原(incompleteantigen):
或半抗原(hapten)只有反應原性而沒有免疫原性抗原第七十二頁,共一百一十八頁。抗原免疫原性的物質基礎:異物性;分子量大小;化學結構與組成;抗原決定簇(antigndeterminant),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。它是抗原特異性的物質基礎。抗原所攜抗原決定簇的數目稱為抗原價,一般抗原是多價的。第七十三頁,共一百一十八頁。第七十四頁,共一百一十八頁。細菌細胞的包含的抗原表面抗原:細胞壁外層的抗原,主要是莢膜或微莢膜菌體抗原:細胞壁、細胞膜和細胞質中的抗原鞭毛抗原:存在于鞭毛上的抗原菌毛抗原:菌毛蛋白抗原外毒素和類毒素:第七十五頁,共一百一十八頁。2.抗體(antibody,Ab)
是高等動物體在抗原物質的刺激下,由漿細胞產生的一類能與相應抗原在體內外發生特異結合的免疫球蛋白。特點:①僅由魚類以上脊椎動物的漿細胞產生;②必須有相應抗原物質刺激免疫細胞后才能產生③能與相應的抗原發生特異性、非共價和可逆的結合;④其化學本質是一類具有體液免疫功能的球蛋白⑤因抗體是蛋白質,故既具抗體功能也可作抗原去刺激異種生物產生相應的抗體,這就是抗抗體(antiantibody)。
第七十六頁,共一百一十八頁。第七十七頁,共一百一十八頁。免疫球蛋白的種類:純化的免疫球蛋白可分為五類:IgG、IgA、IgM、IgD、IgE免疫球蛋白的分子結構:典型的免疫球蛋白分子呈Y形免疫球蛋白重鏈輕鏈可變區恒定區可變區恒定區第七十八頁,共一百一十八頁。免疫球蛋白的一些基本概念:類和亞類:根據重鏈的血清學類型、分子量大小、糖含量的不同,把免疫球蛋白分為類。例如人的抗體有五類:IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。
每一類免疫球蛋白再根據重鏈的結構變化分成亞類。型和亞型:根據輕鏈的血清學類型,把免疫球蛋白分為型。共有兩型(λ型和κ型)每一型再按輕鏈可變區的氨基酸序列的差異分為亞型。第七十九頁,共一百一十八頁。免疫球蛋白的酶解片斷:木瓜蛋白酶:兩個抗原結合片斷和一個可結晶片斷胃蛋白酶:大片斷(Fab雙體)和小片段巰基乙醇:對稱的半分子第八十頁,共一百一十八頁。免疫球蛋白的體:單體:IgG、IgD、IgE由一個Y形分子構成雙體:IgA在分泌液中為雙體,稱為分泌型IgA(在血清中為單體,稱為血清型IgA)五體:IgM由5個Y形分子構成第八十一頁,共一百一十八頁。第八十二頁,共一百一十八頁。三、B細胞介導的體液免疫免疫應答的基本過程:感應階段→反應階段→效應階段
感應階段:機體接受抗原刺激的階段抗原巨噬細胞T細胞細胞免役B細胞體液免役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,當它們結合后,抗原刺激細胞增殖、分化而產生免疫應答。第八十三頁,共一百一十八頁。第八十四頁,共一百一十八頁。反應階段:淋巴細胞識別抗原后,即被活化進行增殖、分化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。效應階段:抗原成為被打擊的對象第八十五頁,共一百一十八頁。人類B細胞來源于多能造血干細胞,與骨髓中發育成熟。成熟的B細胞居留于脾臟和淋巴結的生發中心及粘膜相關淋巴組織,并部分參與淋巴細胞再循環。當機體遭遇抗原侵襲時,B細胞通過膜表面mIg與相應抗原特異結合,在抗原的刺激下活化分為漿細胞,大量合成并分泌抗體。B細胞應答
依賴于T細胞
不依賴于T細胞
第八十六頁,共一百一十八頁。1、T非依賴性體液免疫應答
T非依賴性體液免疫應答是CD5BI細胞對TI抗原的應答。TI抗原又可進一步分為兩類。Ⅰ型TIAg
如LPS,具有有絲分裂原性質,當與相應絲裂原受體結合時,可非特異激活B細胞。Ⅱ型TIAg如肺炎球菌多糖,攜多個有一定間隔的重復表位,當它們遭遇B細胞時,可與B細胞表面多個特異mIg結合,引起膜受體交聯成帽,從而活化B細胞。被TIAg活化的B細胞迅速增殖,分化為具有分泌抗體能力的漿細胞,大量分泌IgM型抗體,其特異性和該B細胞mIg的特異性相同,從而可以與相應Ag結合,通過直接中和,調理吞噬,激活補體等途徑發揮免疫防御作用。
第八十七頁,共一百一十八頁。2、依賴于T細胞的體液免疫
依賴于T細胞的體液免疫是CD5B2細胞對TD抗原的應答。B細胞的mIg與TD抗原特異結合后,通過受體內化將抗原攝入胞內并加工成肽段,肽段與胞內的MHCⅡ類分子結合共同呈現于B細胞表面供TH細胞識別。TH細胞被此MHCⅡ類分子+肽段刺激活化,表達新的膜表面輔助分子CD40L并分泌細胞因子。B細胞的膜表面分子CD40與T細胞的CD40結合,給予B細胞第二活化信號,在其他T細胞膜輔助分子及其分泌的CK的共同作用下,活化為漿細胞。
第八十八頁,共一百一十八頁。3、抗體產生的一般規律—初次應答與再次應答
初次應答(primaryresponse):機體第一次接觸某種TD抗原引起特異抗體產生的過程再次應答(secondaryresponse):該機體以后再次受到同樣抗原刺激所產生的抗體應答過程。初次應答有一周以上的潛伏期,產生的抗體以IgM為主。再次應答的潛伏期縮短,抗體水平大幅度上升,抗體類型以IgG為主,且抗體的親和力較高(稱為抗體的親和力成熟)維持時間較長。
第八十九頁,共一百一十八頁。第九十頁,共一百一十八頁。
四、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),發揮免疫效應。1、T細胞對抗原的識別a.輔助細胞及其對抗原的加工提呈b.TCR對抗原的識別特性第九十一頁,共一百一十八頁。2.CD8T細胞介導的殺細胞效應
具有殺傷功能的T細胞稱為細胞毒性T細胞(CTL或Tc),是MHCⅠ類限制的CD8T細胞。活化的CTL分泌一種穿孔蛋白(peforin),與補體系統的組分C9同功同源,可在存在下于帶抗原的靶細胞膜上插入并聚合成孔,隨后CTL分泌的顆粒酶通過此孔注入靶細胞內,引起靶細胞的蛋白與核酸降解,細胞死亡。第九十二頁,共一百一十八頁。3.CD4T細胞介導的免疫炎癥
能夠誘導免疫炎癥的T細胞稱為遲發型超敏反應T細胞,是MHCⅡ類限制的CD4T細胞的一個亞類。TD細胞經APC提呈的MHCⅡ抗原肽活化后,大量分泌多種細胞因子。其中一些具有趨化因子和活化因子的功能,能吸引,活化更多的免疫細胞(如單核巨噬細胞,噬中性粒細胞,Tc等)到感染局部發揮各自的功能;另一些因子如腫瘤壞死因子有直接效應作用。第九十三頁,共一百一十八頁。五、聯合抗感染免疫
機體對大多數致病微生物的應答是復雜的,涉及多種免疫機制的聯合。天然免疫與獲得性免疫,體液免疫與細胞免疫均是機體免疫功能的有機組成部分,相互協同相互促進,并無界限,只不過根據感染的類型,感染的階段不同而表現為以某型免疫為主。以病毒感染為例。病毒進入機體之前首先受到生物屏障的阻擋,若病毒突破屏障侵入體內則造成感染。滅活和清除游離于細胞外的病毒主要依靠中和抗體。吞噬細胞可以吞噬消滅病毒,抗體和補體對此有調理促進作用。第九十四頁,共一百一十八頁。六、克隆選擇和免疫耐受性
克隆選擇學說學說認為,在個體發育早期擁有多種多樣的抗體產生細胞,每個細胞表面只有一種特異性抗原受體。當抗原進入機體與相應受體細胞結合,可誘導該細胞活化增殖分化,產生大量分泌抗體的細胞和記憶細胞,此即所謂克隆選擇。但若胚胎期抗體產生細胞與抗原相遇(此時可遇到的抗原通常為自身成分)則會被破壞,排除或失活,稱為禁忌細胞株,形成對自身抗原的天然耐受狀態。若禁忌細胞株因突變等原因重新獲得增殖能力,則將對自身抗原產生免疫應答。第九十五頁,共一百一十八頁。第九十六頁,共一百一十八頁。第九十七頁,共一百一十八頁。第四節免疫病理
一、超敏反應
二、自身免疫病1.隱蔽抗原釋放2.交叉抗原(分子模擬)3.改變的自身抗原4.多克隆B細胞激活
三、移植免疫1.組織相容性抗原2.移植排斥的機制3.提高移植器官存活期的基本措施第九十八頁,共一百一十八頁。四、免疫缺陷1、原發性免疫缺陷2、繼發性免疫缺陷五、腫瘤免疫
1、腫瘤抗原2、機體的抗腫瘤免疫應答3、腫瘤的棉衣逃避機制4、腫瘤的免疫治療第九十九頁,共一百一十八頁。一、超敏反應
當由于各種原因引起免疫應答反應過強或反應異常,造成機體損傷或功能障礙時,稱為超敏反應(hypersensitivity)。超敏反應通常分為四類見下頁圖表。第一百頁,共一百一十八頁。類型Ⅰ型(速發型)Ⅱ型(細胞毒型)Ⅲ型(免疫復合物型)Ⅳ型(遲發型)中間環節組織胺、白三烯、血小板活化因子、嗜酸性粒細胞趨化因子等作用于靶細胞補體、中性粒細胞、巨噬細胞、K細胞激活補體吸引中性粒細胞、釋放溶酶體酶及血小板凝固因子、血小板凝聚直接殺傷、釋放淋巴因子吸引、活化巨噬細胞及其他淋巴細胞生物學效應⑴血管通透性增加⑵小血管及毛細血管擴張⑶平滑肌收縮⑷噬酸性粒細胞浸潤⑴補體引起的靶細胞溶解⑵吞噬、殺傷性細胞對靶細胞的吞噬、殺傷⑴中性粒細胞浸潤⑵出血⑶組織壞死⑴巨噬細胞與淋巴細胞浸潤⑵組織壞死典型病例⑴過敏性休克,如青霉素過敏⑵過敏性胃腸炎⑶呼吸道過敏,如過敏性鼻炎、哮喘⑴輸血反應⑵藥物引起的過敏性血細胞減少癥⑴腎小球腎炎⑵過敏性肺泡炎⑴傳染性變態反應⑵接觸性皮炎,如藥物、油漆、某些化妝品引起的濕疹樣反應第一百零一頁,共一百一十八頁。二、自身免疫病
1、隱蔽抗原釋放:體內某些組織如腦、晶狀體、睪丸、精子等在解剖結構上與免疫系統隔離,稱為隱蔽抗原。
2、交叉抗原(分子模擬):某些微生物感染發病不是由于其毒力,而是由于病原體與機體組織具有共同抗原決定簇,稱為交叉抗原。3、改變的自身抗原:微生物感染及多種理化因素可以引起宿主自身組織成分的抗原性改變,招致免疫系統將其作為異物而攻擊。
4、多克隆B細胞激活:這種激活是多克隆的。第一百零二頁,共一百一十八頁。三、移植免疫
1、組織相容性抗原:引起移植免疫應答的抗原稱為移植抗原(transplantationantigen,TAg),又稱組織相容性抗原(histocompatibilityantigen,HAg)2、移植排斥的機制
3、提高移植器官存活期的基本措施:⑴盡量選擇合適的供體
⑵通過全身或局部放射線照射、給予免疫抑制劑或生物制品等方式抑制宿主免疫系統功能,避免或減輕排斥反應的發生。
第一百零三頁,共一百一十八頁。四、免疫缺陷
機體免疫系統發育異常或功能障礙,造成免疫功能不全或缺失,稱為免疫缺陷。1、原發性免疫缺陷:原發性免疫缺陷多系遺傳基因缺陷所致,免疫系統的任一組成部分都可能發生。2、繼
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