感染与免疫ppt课件.ppt

感染(infection)，又称传染，是机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。,蚌埠学院 食品与生物工程系,1,免疫(immunity), 生物体能够辩认自我与非自我，对非我做出反应以保持自身稳定的功能，称为免疫,感染过程的发展和结局大多数的感染为亚临床的、不明显的、不产生任何显著的症状与体征。有些病原体在最初感染后，潜伏影响可持续多年。病原体亦可与宿主建立起共生关系。疾病,蚌埠学院 食品与生物工程系,2,111 感染 一感染途径 二病原体及其致病性(以细菌为例）112 免疫 一非特异性免疫 二特异性免疫113 免疫学实际应用 一单克隆抗体的制备 二血清学反应 三免疫标记技术 四免疫预防,蚌埠学院 食品与生物工程系,3,第一节 感染,一感染途径二病原体及其致病性(以细菌为例）,蚌埠学院 食品与生物工程系,4,一、感染的途径,感染(infection，又称传染)：机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。决定其结局（疾病或者非临床症状）有3个因素：病原体的致病能力、宿主的免疫力和环境.,蚌埠学院 食品与生物工程系,5,外源性感染：来源于宿主体外的感染，主要来自病人、健康带菌(毒)者和带菌(毒)动、植物。内源性感染：当滥用抗生素导致菌群失调或某些因素致使机体免疫功能下降时，宿主体内正常菌群引起的感染。,(1) 呼吸道感染(2) 消化道感染(3) 创伤感染(4) 接触感染(5) 垂直传播,蚌埠学院 食品与生物工程系,6,二、病原体及其致病性,决定感染结局（疾病或者非临床症状）的3个因素：（1） 病原体的致病能力（2） 宿主的免疫力（3） 环境,蚌埠学院 食品与生物工程系,7,病原体(pathogen)寄生于生物(包括人)机体并引起疾病的微生物，又称为病原微生物( Pathogenic microorganism )。,1. 细菌的致病性细菌的致病性是对特定宿主而言，能使宿主致病的为致病菌，反之为非致病菌，但二者并无绝然界限。,蚌埠学院 食品与生物工程系,8,条件致病菌(opportunistic pathogen)或机会致病菌：在一般情况下不致病，但在某些条件改变的特殊情况下可致病！,1）侵袭力(invasiveness)：病原菌突破宿主防线，并能于宿主体内定居、繁殖、扩散的能力，称为侵袭力。,蚌埠学院 食品与生物工程系,9,病原菌致病力的强弱称为毒力, 侵袭力 毒素,1. 吸附和侵入能力；2. 繁殖与扩散能力；3. 对宿主防御机能的抵抗能力。,2）毒素(toxin) 细菌毒素按其来源、性质和作用的不同:外毒素内毒素,蚌埠学院 食品与生物工程系,10,（1）外毒素（exotoxin）,病原细菌，主要是一些G+，在生长过程中合成并分泌到胞外的毒素(如破伤风痉挛毒素、白喉毒素等)；或者存在于胞内，当细菌溶解后才释放的毒素(如痢疾志贺菌的肠毒素)。,蚌埠学院 食品与生物工程系,11,特点(1) 通常为蛋白质；(2) 抗原性强；(3) 可选择作用于各自特定的组织器官；(4) 不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同；(5) 毒性作用强，中毒剂量小（g/kg）；(6) 不稳定，对热和某些化学物质敏感。,（2）内毒素（endotoxin）,来源于G-的胞壁物质脂多糖(LPS)， LPS中的有毒组分是其脂质部分脂质A。当菌体裂解时释放，作用于白细胞、血小板、补体系统、凝血系统等多种细胞和体液系统，引起发热、白细胞增多、血压下降及微循环障碍，有多方面复杂作用，但相对毒性较弱。各种G-的内毒素作用相似，且没有器官特异性。,蚌埠学院 食品与生物工程系,12,外毒素与内毒素的比较,1mg肉毒毒素纯品可杀死2亿（2000万）只小鼠或一百万只豚鼠，中毒的死亡率几近100%，但及时注射抗毒素及对症治疗可使之降低。1mg 破伤风毒素可杀死100万只小鼠，1mg 白喉毒素可杀死1000只豚鼠。,蚌埠学院 食品与生物工程系,13,第二节 免疫,一非特异性免疫二特异性免疫,蚌埠学院 食品与生物工程系,14,传统的免疫概念机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫。,蚌埠学院 食品与生物工程系,15,I、非特异性免疫,非特异性免疫(non-specific immunity)：是机体的一般生理防卫功能，又称天然免疫；是在种系发育过程中形成的，由先天遗传而来，防卫任何外界异物对机体的侵入而不需要特殊的刺激或诱导。抗感染过程中，首先发挥作用。随着特异性免疫的形成，两者互相配合，扩大作用。,蚌埠学院 食品与生物工程系,16,天然免疫的组成包括:生理屏障细胞因素体液因素其它,蚌埠学院 食品与生物工程系,17,细胞因素-吞噬细胞,主要指体内各种吞噬细胞吞噬病原体及其它各种异物的能力,蚌埠学院 食品与生物工程系,18,蚌埠学院 食品与生物工程系,19,蚌埠学院 食品与生物工程系,20,吞噬结果,完全吞噬：病原体被吞噬后，被杀死并消化分解，不能消化的残渣排出体外。,蚌埠学院 食品与生物工程系,21,完全吞噬：有些病原体，如结核杆菌、麻风杆菌、布氏杆菌等胞内寄生菌，具有抗吞噬溶酶体形成或抗溶菌酶等逃避机制，在免疫力低下的机体内，虽被吞噬，却不能杀死，反而随吞噬细胞移动，造成扩散。,细胞因素-自然杀伤细胞(Natural killer cells, NK),某些肿瘤细胞和微生物感染细胞可以成为NK细胞的靶细胞。,蚌埠学院 食品与生物工程系,22,NK细胞属于淋巴细胞，主要分布于外周血和脾脏，具有不须事先致敏，不须其它辅助细胞或分子的参与而直接杀伤靶细胞的功能。NK细胞通过释放穿孔素(perforin) 和颗粒酶造成靶细胞死亡，也可通过释放肿瘤坏死因子(TNF) 杀伤靶细胞。而且NK细胞活性较其它杀伤细胞更早出现，因此在抗肿瘤、抗感染特别是病毒感染中起重要作用。,体液因素,正常血液、淋巴液、组织液中含有的多种抗菌物质，直接杀死病原体的作用不如吞噬细胞的作用强大，配合作用。包括： 补体系统 干扰素 溶菌酶 其他,蚌埠学院 食品与生物工程系,23,体液因素-补体系统,补体：存在于人血浆中的一种不耐热组分，具有增强抗体对细菌的调理作用，并协助抗体杀死细菌细胞。该活性被说成是“补充”抗体的抗菌活性，因而称其为补体。,蚌埠学院 食品与生物工程系,24,目前已知补体系统是存在于正常体液中的非特异性的杀菌物质，包括廿余种蛋白质成分，主要由肝细胞和巨噬细胞产生，通常以无活性形式存在于正常血清和体液中,在一定条件下补体被激发，从无活性形式转变为对病原体具有杀灭作用的活性形式，从而增强抗体对细菌的调理作用，并协助抗体杀死细菌细胞。,蚌埠学院 食品与生物工程系,25,补体由无活性形式转变为对病原体具有杀灭作用的活性形式，是在一定条件下促发的一系列酶促级联反应的结果，这个过程称作-补体激活。补体激活三条途径（课本，p399，图14-2）经典途径，替代途径和凝集素途径。,蚌埠学院 食品与生物工程系,26,补体的生物学功能：,溶解和杀伤细胞；趋化作用；免疫粘附作用；中和病毒；过敏毒素（促进炎症）作用；,蚌埠学院 食品与生物工程系,27,体液因素-干扰素,干扰素是如何产生的？其成分如何？干扰素是如何抗病毒的？如何理解其抗病毒的广谱性和对宿主的特异性？干扰素的分型？,蚌埠学院 食品与生物工程系,28,干扰素是如何产生的？,蚌埠学院 食品与生物工程系,29,其成分如何？,干扰素是宿主细胞在病毒等多种诱导剂（细菌、真菌、原虫、立克次氏体等）刺激下产生的一类低分子量糖蛋白。化学成分： 低分子量糖蛋白,蚌埠学院 食品与生物工程系,30,干扰素是如何抗病毒的？,干扰素并不是直接作用于病毒，而是作用于宿主细胞，通过宿主细胞内的生化反应在病毒大分子合成过程的各个环节进行阻断，达到抗病毒的效果。,蚌埠学院 食品与生物工程系,31,干扰素的分型：,、干扰素：分别由白细胞和成纤维细胞产生，属型干扰素；干扰素：主要由T淋巴细胞产生，称型干扰素或免疫干扰素。,蚌埠学院 食品与生物工程系,32,干扰素作用特点,对于宿主细胞具有种属特异性；对于病毒作用无特异性，具有广谱抗病毒功能。,蚌埠学院 食品与生物工程系,33,溶菌酶,14.7KD不耐热的碱性蛋白，主要来源于吞噬细胞并可分泌到血清及各种分泌液中，能水解革兰氏阳性菌胞壁肽聚糖而使细胞裂解。（溶菌酶也存在于鸡蛋清和某些细菌中，可提纯并加工制成各种制剂，用于治疗中耳炎、咽喉炎、副鼻窦炎等慢性疾病。）,蚌埠学院 食品与生物工程系,34,其他,体液中还有溶解素、转铁蛋白、血浆铜蓝蛋白、C反应蛋白等多种杀菌或抑菌因素，但直接作用很弱，仅在机体免疫中起辅助作用。,蚌埠学院 食品与生物工程系,35,其它炎症（inflammatory）,炎症是机体受到有害刺激时所表现的一系列局部和全身性防御应答，可以看作是非特异免疫的综合作用结果，其作用于清除有害异物、修复受伤组织，保持自身稳定性。,蚌埠学院 食品与生物工程系,36,有害刺激包括各种理化因素，但以病原微生物感染为主。,蚌埠学院 食品与生物工程系,37,炎症既是一种病理过程，又是一种防御病原体的积极方式动员了大量的吞噬细胞聚集在炎症部位；血液中的抗菌因子和抗体发生局部浓缩；死亡宿主细胞的堆积可释放抗微生物物质；炎症中心氧浓度下降和乳酸积累，进一步抑制病原菌的生长；适度的体温升高可以加速免疫反应的进程；,蚌埠学院 食品与生物工程系,38,II、特异性免疫,特异性免疫(specific immunity)是机体在生命过程中接受抗原性异物刺激（如微生物感染或接种疫苗）后产生的，又称获得性免疫(acquired immunity)，具有获得性、高度特异性和记忆性的特点。,蚌埠学院 食品与生物工程系,39,一、特异性免疫类型及免疫系统,1、特异性免疫的类型,蚌埠学院 食品与生物工程系,40,2、免疫系统,蚌埠学院 食品与生物工程系,41,免疫器官,中枢免疫器官：免疫细胞发生和分化的场所，包括骨髓、胸腺等。周围免疫器官：免疫细胞居住和发生免疫应答的场所，包括淋巴结、脾脏和粘膜相关淋巴组织。,蚌埠学院 食品与生物工程系,42,免疫细胞,淋巴细胞粒细胞肥大细胞单核巨噬细胞树突状细胞广义地还包括红细胞和血小板及其各类细胞的祖细胞。,蚌埠学院 食品与生物工程系,43,它们均来自骨髓多能造血干细胞！,免疫活性细胞：,能接受抗原刺激，并引起特异性免疫反应的细胞。T细胞：起源于骨髓，在胸腺中成熟，然后转移到外周淋巴器官，其功能是执行细胞免疫。B细胞：骨髓中的多能干细胞分化成淋巴细胞，再分化成前B细胞，进一步发育成为成熟B细胞。当受抗原刺激后，B细胞先转化为浆母细胞，再分化为浆细胞，产生并分泌抗体，进行体液免疫。,蚌埠学院 食品与生物工程系,44,免疫分子,膜表面免疫分子：主要包括膜表面抗原受体、主要组织相容性抗原、白细胞分化抗原和粘附分子。B 细胞和T 细胞表面有各自的特异性膜表面抗原受体BCR 和TCR，能识别不同的抗原并与之结合，启动特异性免疫。体液免疫分子(主要包括抗体、补体和细胞因子)：抗体是特异免疫的主要体液成分。补体是非特异免疫主要体液成分。细胞因子具有对细胞功能的多方面调节作用，其中有些还具有细胞毒性(如肿瘤坏死因子)和抗病毒功能(如干扰素)，直接参与免疫应答的效应过程。,蚌埠学院 食品与生物工程系,45,二、抗原和抗体,1.抗原（Antigen，Ag）抗原是能诱导机体产生抗体和细胞免疫应答，并能与抗体和致敏淋巴细胞在体内、外发生特异结合反应的物质。,蚌埠学院 食品与生物工程系,46,免疫原性：抗原在体内激活免疫系统，使其产生抗体和特异效应细胞的特性。反应原性（或免疫反应性）：抗原能与相对应的免疫应答产物(抗体及致敏淋巴细胞)发生特异结合和反应的能力。完全抗原（complete antigen）或免疫原（immunogen）：具有免疫原性和反应原性的抗原。包括：多数蛋白质、细菌和病毒不完全抗原（incomplete antigen）或半抗原（hapten）：只有反应原性而没有免疫原性的抗原。如：多数寡糖、脂类和简单的化学药物。,蚌埠学院 食品与生物工程系,47,抗原决定簇（antigen determinant）或表位（epitope）抗原物质上能够刺激淋巴细胞产生应答并与其产物特异反应的化学基团。抗原决定簇是抗原特异性的物质基础。抗原所携抗原决定簇的数目称为抗原价，一般抗原是多价的。,蚌埠学院 食品与生物工程系,48,影响抗原免疫原性的因素：,异物性；分子量大小；化学结构与组成；,蚌埠学院 食品与生物工程系,49,2. 抗体（antibody， Ab）,机体在抗原物质刺激下所形成的一类能与抗原特异结合的血清活性成分称为抗体，又称为免疫球蛋白（immuno-globulin,Ig）或抗血清。,蚌埠学院 食品与生物工程系,50,抗体是由成熟B细胞分化成的浆细胞合成并分泌的。,1） 抗体的基本结构,课本，p406, 图14-6几个重要结构功能区,蚌埠学院 食品与生物工程系,51,蚌埠学院 食品与生物工程系,52,2）抗体的分类,IgG：血清中抗感染免疫的主要抗体，约占血清中抗体总量的75%.是5类抗体中唯一可以通过胎盘的抗体. 胎儿出生3月后, 合成IgG, 2-3岁时达到成人量.IgA: 血清中含量仅次于IgG,约占血清中抗体总量的10-20%.初生儿可从母乳中获得IgA,出生4-6月后, 合成.IgM: 抗体中分子量最大,又称巨球蛋白,约占血清中抗体总量的6%.主要存在血管中.IgD: 血清中含量很低, 0.2%,目前对其免疫功能不清.IgE: 血清中含量最低, 小于0.01%, 导致过敏性休克(青霉素过敏),蚌埠学院 食品与生物工程系,53,3）抗体的生理功能,1. 与抗原特异结合（Ag-Ab)2. 激活补体（Ag-Ab激活的经典途径及其他途径) ；3. 与细胞结合，增强免疫调理作用；4. IgG通过胎盘，形成新生儿的自动被动免疫。,蚌埠学院 食品与生物工程系,54,三、免疫应答,即免疫系统发挥职能的过程。具体表现为免疫细胞识别抗原分子、自身进行活化、分化，并最终发生免疫效应的过程。,蚌埠学院 食品与生物工程系,55,1. 感应阶段,机体接受抗原刺激的阶段,蚌埠学院 食品与生物工程系,56,免疫活性细胞表面有抗原受体，所以能够识别抗原。每个淋巴细胞表面只有一种抗原受体，只能识别一种抗原，当它们结合后，抗原刺激细胞增殖、分化而产生免疫应答。,2. 反应阶段,淋巴细胞被活化,进行增殖、分化,蚌埠学院 食品与生物工程系,57,被特异性抗原激活的T细胞转化为淋巴母细胞，再增殖、分化，成为有免疫效应的致敏淋巴细胞。被特异性抗原激活的B细胞被活化后，转化为浆母细胞，再增殖、分化为浆细胞，分泌抗体。,受抗原刺激的淋巴细胞，在分化过程中，还有一部分细胞在中途停顿下来，不再增殖分化，成为记忆细胞，在体内能较长时间存在。当再次受到同种抗原刺激时，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴细胞和浆细胞，分别产生大量淋巴因子及抗体。,3. 效应阶段,抗原成为被打击的对象,蚌埠学院 食品与生物工程系,58,B细胞介导的体液免疫：体液中的抗体与相应的抗原进行特异性结合，发挥免疫效应的过程与抗原特异结合（Ag-Ab）激活补体结合细胞通过胎盘,T细胞介导的细胞免疫：致敏淋巴细胞通过与相应的抗原接触直接杀伤病原靶细胞，或释放多种可溶性的生物活性物质（淋巴因子），发挥免疫效应。,蚌埠学院 食品与生物工程系,59,蚌埠学院 食品与生物工程系,60,蚌埠学院 食品与生物工程系,61,