病原生物与免疫学基础ppt课件.pptx

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1、病原生物与免疫学基础,孙月荣,第一章,微生物概述,一、微生物的概念及种类,1.什么是微生物？微生物是一群存在于自然界中肉眼不能直接看见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍甚至几万倍才能观察到的微小生物。2.微生物有什么特点？个体微小、结构简单、繁殖迅速、分布广泛、种类繁多、容易变异等特点,微生物的分类根据结构、组成等的差异，可分为三大类：1.非细胞型微生物非细胞型微生物是结构最简单和最小的微生物，它体积微小，能通过除菌滤器，没有典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在宿主活细胞内生长增殖的微生物。这种微生物仅有一种核酸类型，即由DNA或RNA构成核心，外披蛋白质衣壳，有的甚至仅

2、有一种核酸不含蛋白质，或仅含蛋白质而没有核酸。如病毒(virus)、亚病毒(subvirus)、朊粒(prion)。,2.原核细胞型微生物 仅有原始核，无核膜和核仁，缺乏完整的细胞器，如细菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体和放线菌等3.真核细胞型微生物 细胞核分化程度高，有核膜、核仁和染色体，胞内有完整的细胞器，如真菌,二、微生物与人类的关系,绝大多数微生物对人和动植物是有益的，有些则是必需的。少数微生物能引起人和动植物的疾病，这些具有致病性的微生物称为病原微生物。医学微生物学主要研究与的病原微生物的生物学特性、致病性与免疫性、微生物学检查方法及防治原则,第二章 细菌概述,第一节 细菌的形态

3、与结构,一、细菌的大小与形态（一）细菌的大小 通常以微米（um）作为测量单位 1um=1/1000mm,(二）细菌的形态,基本形态：球形、杆形、螺旋形1.球菌（1）双球菌（2）链球菌（3）葡萄球菌,2.杆菌,3.螺旋菌,（1）弧菌（2）螺菌,二、细菌的结构,（一）细菌的基本结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质,1.细胞壁,细胞壁是位于细菌细胞膜外的一层坚韧而富有弹性的膜状结构。功能：（1）维持细菌的固有外形（2）保护细胞抵抗低渗的外环境（3）参与细胞内外的物质交换（4）具有免疫原性,细菌学中较常用的染色方法:革兰染色法革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，1884年由丹麦医师Gram创立

4、。,细菌先经碱性染料结晶染色，而经碘液媒染后，用酒精脱色，在一定条件下有的细菌此色不被脱去，有的可被脱去，因此可把细菌分为两大类，前者叫做革兰氏阳性菌（G+），后者为革兰氏阴性菌（G）。为观察方便，脱色后再用一种红色染料如碱性蕃红等进行复染。阳性菌仍带紫色，阴性菌则被染上红色。,革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的结构和化学组成的差异肽聚糖（黏肽）主要化学成分革兰阳性菌 15-50层，含量高。占细胞壁干重的50%-80%另还有大量磷壁酸，表面抗原，与致病性有关,革兰阴性菌 1-3层，含量少。占细胞壁干重的10%-20%肽聚糖层外有较厚的外膜，为革兰阴性菌细胞壁的主要结构，占细胞壁干重的80%，由内而

5、外依次为脂蛋白、脂质双层、脂多糖三层其中脂多糖（）为内毒素，与细菌的致病性有关,细菌的型,细菌细胞壁受损，细菌在高渗环境中仍可生长繁殖，成为细菌细胞壁缺陷型或型,.细胞膜,细胞壁内层紧包在细胞质外面的一层柔软并富有弹性的半透性生物膜主要化学成分：脂质、蛋白质、少量多糖功能：参与细胞内外物质交换参与细胞的呼吸过程生物合成的重要场所参与细胞分裂,.细胞质,细胞膜包裹的透明胶状物基本成分：水、无机盐、蛋白质、脂质、核酸及少量的糖为细胞新陈代谢的主要场所,细胞质中其他重要结构,1.核糖体：即核蛋白体，有RNA和蛋白质组成，为合成蛋白质的场所2.质粒：（1）染色体外的遗传物质，为环状闭合的双链DNA分子

6、。（2）主要特征：携带遗传信息、自我复制、在细菌间传递,细胞质中其他重要结构,3.胞质颗粒：多数为细菌营养贮存物质 如：白喉棒状杆菌中的异染颗粒,核质,细菌是原核细胞，无核膜和核仁，故称核质或拟核。核质由一条双链环状DNA分子反复盘绕卷曲而成，与细胞质界限不明显，多位于菌体中央。为细菌遗传变异的物质基础,细菌的特殊结构,包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢1.荚膜：某些细菌分泌并包绕在细胞壁外的一层较厚的粘液性物质。意义：（1）与细菌致病性有关（2）具有免疫原性，可作为细菌鉴别和分型的依据（3）抗干燥,2.鞭毛,按鞭毛的数目和部位，分为四类单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌,鞭毛的意义,意义：（1）运动器官

7、（2）化学成分主要是蛋白质，具有免疫原性（3）与致病性有关,3.菌毛,1.普通菌毛：粘附作用2.性菌毛：雄性菌 雌性菌,4.芽孢,形成原因：芽孢是某些细菌在一定环境条件下，细胞质脱水浓缩在菌体内形成的一个圆形或椭圆形小体。芽孢是细菌抵抗不良环境形成的休眠状态，当环境条件适宜时，芽孢又可发育成菌体。与芽孢相比，菌体能进行分裂繁殖，称为繁殖体。芽孢不是细菌的繁殖方式,芽孢形成的意义,1.芽孢的大小、形状和在菌体中的位置随菌种而异，可用以鉴别细菌2.对高温、干燥、化学消毒剂和辐射等理化因素具有很强的抵抗力。,第二节 细菌的生长繁殖与变异,一、细菌的生长繁殖（一）细菌生长繁殖的条件1.营养物质 生长因

8、子2.酸碱度3.温度4.气体 专性需氧菌 专性厌氧菌 兼性厌氧菌 微需氧菌,细菌的方式与速度,细菌以二分裂方式进行无性繁殖。大多数20-30分钟繁殖一代一般细菌培养8-18小时生长最旺盛，大小、形态、生理特性等都比较典型,细菌的人工培养,1.培养基 用人工方法配制的适合于细菌生长繁殖的营养物质，成为培养基。分类：液理化性状：液体、半固体、固体培养基 用途：基础培养基、营养培养基、选择培 养基、鉴别培养基、厌氧培养基等,2.细菌在培养基中的生长现象（1）液体培养基 多数呈均匀混浊状态，少数呈沉淀生长，结核分枝杆菌等需氧菌呈膜状生长（2）固体培养基 菌落：单个细菌在固体培养基上生长繁殖形成的肉眼可

9、见的细菌集落 菌苔：当细菌在固体培养基表面密集生长时，多个菌落融合在一起，称为菌苔（3）半固体培养基 鞭毛,3.人工培养的意义,主要是对患者做出病原学诊断，通过细菌药物敏感试验来选择有效的抗生素进行治疗。用于细菌的鉴定和研究，开发生产生物制品以及用于传染性疾病的诊断、预防和治疗,二、细菌的代谢产物,细菌的生长繁殖实际上是进行物质的分解与合成的新陈代谢过程。（一）细菌合成代谢产物及其意义 1.热原质 又称致热源 是多种革兰阴性菌和少数革兰阳性菌在代谢过程中所合成的注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。革兰阴性菌的热原质是其细胞壁中的脂多糖热原质耐高温，不能被高压蒸汽灭菌（121.3,20分钟）

10、破坏，玻璃器皿需经250 高温干烤才能破坏热原质.,2.毒素和侵袭性酶 毒素是病原菌在代谢过程中合成的对机体有毒性的物质，包括外毒素和内毒素 侵袭性酶是某些病原菌在代谢过程中产生的具有损伤机体组织、促使细菌侵袭和扩散的致病性物质。,3.维生素 某些细菌能合成维生素 如 大肠埃希菌能合成维生素B和维生素K 4.抗生素 某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或杀死其他微生物和肿瘤细胞的物质称为抗生素。,5.细菌素 是某些细菌产生的仅对近缘菌株有抗菌作用的蛋白质。6.色素 色素分两类：（1）脂溶性色素 不溶于水，只存在于菌体，而不扩散至含水的培养基中（2）水溶性色素 能扩散至培养基或周围环境中,铜绿

11、假单胞菌,金黄色葡萄球菌,（二）细菌分解代谢产物及其意义,不同细菌所含酶类不同，故分解糖和蛋白质的能力不同。大肠埃希菌具有乳糖分解酶,三、细菌的遗传与变异,遗传和变异是所有生物的共同生命特征。遗传 在一定的环境条件下，细菌的生物学性状保持相对稳定，而且代代相传变异 在一定条件下，若子代与亲代之间或子代与子代之间的生物学性状出现差异遗传使细菌的种属性状保持稳定；变异可使细菌产生变种和新种，有利于物种的发展和变化,（一）常见的细菌变异现象,1.形态结构的变异 细菌在生长过程中受外环境等因素的影响，其形态与结构可发生改变。2.毒力变异 毒力的增强和减弱3.耐药性变异 细菌对某种抗菌药物由敏感 变成耐

12、药的变异，称为耐药性变异,（二）细菌遗传变异在医学上的应用,1.诊断方面2.治疗方面3.预防方面4.基因工程中的应用,第三节 细菌与外界环境,一、细菌的分布广泛分布于土壤、水、空气等自然界中。在人体的体表及与外界相通的腔道中，也存在不同种类和数量的细菌。,（一）细菌在自然界的分布,1.土壤中的细菌 土壤是细菌良好的生活场所2.水中的细菌 水是细菌生存的天然环境，不同的水源细菌的种类和数量不同。3.空气中的细菌,（二）细菌在正常人体的分布,1.正常菌群 正常人体的体表以及与外界想通的腔道中存在着不同种类和数量的细菌，这些细菌通常对人体无害，故称为正常菌群。,人体常见的正常菌群,正常菌群的生理意义

13、,正常菌群不仅与人体保持一个平衡状态，而且菌群之间也相互制约，形成相对的生态平衡。通常情况下，正常菌群中的细菌对人体不致病，有些对人体还起着有益的生理作用。抗癌、抗衰老作用,3.条件致病菌,1.概念：正常菌群与人体间的平衡状态在某些特定条件下可被打破，使原来不致病的正常菌群也能引起疾病，因此把这些细菌称为条件致病菌。2.正常菌群转变为条件致病菌的特定条件：（1）寄居部位的改变（2）免疫功能低下（3）菌群失调：由于某些因素的影响，正常菌群中的各种细菌的种类和数量发生较大的变化。,二、消毒与灭菌,（一）基本概念1.消毒：指用化学、物理等方法杀灭或消除物体表面或环境中的病原微生物。通常采用化学方法消

14、毒，用于消毒的化学药品称为消毒剂。一般消毒剂在常用的浓度下，只对细菌的繁殖体有效，若要杀死芽孢则需要提高消毒剂浓度并延长作用时间。,2.灭菌：指杀灭物体上的所有微生物。灭菌比消毒要求高，杀灭包括芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物。通常用物理方法灭菌。3.防腐 指防止或抑制体外微生物的生长繁殖，细菌一般不死亡。用于防腐的化学药品称为防腐剂。,4.无菌及无菌操作,1.无菌操作（无菌技术）：防止微生物进入机体或物体的操作技术 医护工作者必须树立牢固的无菌观念，在进行外科手术及其他各种诊疗技术操作过程中，均需严格执行无菌操作，以防止微生物感染和污染,（二）物理消毒灭菌法,1.热力灭菌法 是利用高温

15、进行灭菌的方法。高温可使细菌的蛋白质和酶变性或凝固，导致细菌死亡。2.热力灭菌法分湿热灭菌法和干热灭菌法。在同一温度下，湿热灭菌效果要比干热好。(1)湿热灭菌法：最常用的消毒灭菌方法1)巴氏消毒法：用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物（如结核分枝杆菌），而不影响被消毒物品的营养成分的消毒方法。,加热温度为62 30分钟或71.7 15-30秒。常用于牛奶、酒类的消毒2）煮沸法：100 5分钟，可杀死细菌的繁殖体，杀死芽孢则需1-2小时。加入2%碳酸氢钠可提高沸点至105，既可提高杀菌力，又能防止金属器械生锈。此法主要用于食具、饮水、刀箭、注射器和一般外科器械的消毒。3）流通蒸汽消毒法：利用

16、普通蒸笼或阿诺蒸锅进行消毒。加热温度至80-100,15-30分钟可杀死细菌繁殖体，但不能杀死芽孢。,4）间歇灭菌法：利用连续三次流通蒸汽加热，已达到灭菌的目的。把经过流通蒸汽消毒的物品放置37 孵箱过夜，使芽孢发育成繁殖体，次日再经流通蒸汽加热灭菌，如此重复三次以上，可达到灭菌的目的。不适用于不耐高温的含糖或牛奶等培养基的灭菌。,5）高压蒸汽灭菌,最有效的灭菌方法。高压蒸汽灭菌器压力103.4kPa,温度121.3,15-20分钟适用于耐高温、耐潮湿的物品，如手术衣、敷料、手术器械、生理盐水及普通培养基,（2）干热灭菌法,干热可使微生物脱水干燥和大分子变性，导致细菌死亡1)焚烧：直接点燃或在

17、焚烧炉内焚烧2）烧灼：,3）干烤：利用干热灭菌器灭菌，160-170 经2小时，可达到灭菌的目的。适用于耐高温物品如玻璃器皿、瓷器、金属物品等的灭菌,2.辐射杀菌法,（1）日光与紫外线:日光消毒是最简便而经济的方法。波长在200-300nm的紫外线均具有杀菌作用，其中265-266nm的紫外线杀菌力最强。紫外线主要作用于DNA，干扰DNA的复制，导致细菌变异或死亡。紫外线穿透力较弱，普通玻璃、纸张、尘埃等均能阻挡紫外线，故只能用于物体表面及空气的消毒。,紫外线用于室内空气消毒时，有效距离不超过2米，照射时间不少于30分钟。紫外线对眼睛和皮肤有损伤作用，所以不要在紫外线灯照射下工作。,（2）电离

18、辐射,高速离子、X射线、射线等具有较高的能量和穿透力，在足够剂量时，对各种细菌均有致死作用杀菌机制主要是破坏细菌的DNA,（3）滤过除菌法,滤过除菌是用滤菌器阻留过滤液体或空气中的细菌，已达到无菌的目的。滤菌器的滤板或滤膜上含有微细小孔，只允许液体或空气中小于滤孔孔径的物质通过，而大于孔径的细菌等颗粒则不能通过。滤过除菌法主要用于不耐热的血清、抗毒素、抗生素以及空气等的除菌，但不能除去病毒、支原体和细菌毒素等。,（三）化学消毒灭菌法,1.消毒剂 消毒剂对细菌和人体细胞都有毒性作用，所以只能外用，主要用于体表、医疗器械、排泄物和外周环境的消毒。（1）常用消毒剂的种类与用途,（2）影响消毒剂作用的

19、因素,消毒剂的消毒效果受环境、微生物种类、消毒剂性质等多种因素影响。消毒剂的性质、浓度和作用时间：一般消毒剂浓度越大，作用时间越长，消毒效果越好。但乙醇除外，70%-75%的乙醇消毒效果最好，但只能杀死一般细菌的繁殖体，不能杀灭芽孢。95%乙醇可使菌体表面蛋白迅速凝固，影响乙醇继续进入菌体内发挥作用，无法起到消毒作用,微生物的种类与数量环境因素：环境中的有机物对细菌有保护作用，可降低消毒剂的杀菌效力，因此在临床护理工作中消毒皮肤及器械时，必须先清洁干净再消毒。此外，消毒剂的消毒效果还受温度、酸碱度、穿透力等因素的影响。2.防腐剂 与消毒剂之间并无严格的区别,三、医院感染,1.概念：医院感染又称

20、医院内感染或医院内获得性感染，指住院病人在医院内获得的感染，包括住院期间发生的感染和在医院内获得的出院后发生的感染，但不包括入院前已开始或者入院时已处于潜伏期的感染。医院工作人员在医院内获得的感染也属医院感染。,医院内感染的特点：（1）感染对象为一切在医院内活动的人群，但主要是住院患者（2）感染发生的地点必须在医院内（3）感染发生的时间界限指患者在住院期间和出院不久发生的感染（4）感染的病原体主要是条件致病菌，感染源以内源性感染为主，传染性较弱（5）传播途径以接触为主，（6）病原体较难确定，且常产生耐药性，治疗较困难,2.医院感染的危险原因,（1）感染对象免疫功能低下（2）各种诊疗技术，尤其是

21、侵入性诊疗技术的使用（3）各种损伤机体免疫功能的治疗以及激素和抗生素的不适当使用等。,3.医院感染的预防和控制,（1）加强宣传工作，提高病人和医护人员对医院感染的认识（2）严格执行医疗器械、器具的消毒工作技术规范（3）严格执行隔离技术规范（4）合理使用抗菌药物,第四节 细菌的致病性与感染,一、细菌的致病因素细菌的致病性指细菌能引起机体疾病的性能。细菌的致病因素包括毒力、侵入数量和侵入门户。,细菌的致病因素,毒力,侵入数量,侵入门户,侵袭力,毒素,菌体表面结构：荚膜、微荚膜、粘附素,侵袭性酶类：血浆凝固酶、透明质酸酶等,（一）细菌的毒力,毒力指病原菌致病能力的强弱。各种病原菌的毒力不同，同种细菌

22、的毒力也有差异。细菌的毒力由侵袭力和毒素构成。1.侵袭力 病原菌突破机体的防御功能，侵入机体并在体内一定部位定居、繁殖和扩散的能力，称侵袭力。构成侵袭力的物质基础是菌体表面结构和侵袭性酶类,（1）菌体表面结构：主要包括荚膜和菌毛1）荚膜：细菌的荚膜本身没有毒性，但它具有抵抗吞噬细胞的吞噬和阻抑体液中杀菌物质的作用，使致病菌能在宿主体内大量繁殖并产生病变。微荚膜：某些细菌表面有类似于荚膜功能的物质，如金黄色葡萄球菌的A蛋白，A群链球菌的M蛋白等,2）黏附素：细菌黏附于机体体表或呼吸道、消化道、泌尿生殖道等黏膜表面上皮细胞，是引起感染的首要条件。具有黏附作用的细菌结构或组分，称为黏附素，包括菌毛和

23、非菌毛黏附素两类。非菌毛黏附素是细菌细胞表面的蛋白质或其他物质。,(2)侵袭性酶：某些病原菌在代谢过程中能产生一种或多种胞外酶，一般不具有毒性，但能在感染过程中协助病原菌抗吞噬或扩散，这些胞外酶称为侵袭性酶。2.毒素 细菌毒素按其来源、性质和作用不同，分为外毒素和内毒素两类。（1）外毒素：是某些细菌在代谢过程中产生并分泌到菌体外的毒性物质，主要由革兰阳性菌产生。某些革兰阴性菌也可产生外毒素。,外毒素的化学成分大多是蛋白质，性质不稳定，易被热、酸及蛋白酶破坏。外毒素免疫原性强，可刺激机体产生抗毒素抗体。外毒素经0.3%-0.4%甲醛处理后脱去毒性仍保留免疫原性，可制成无毒的外毒素生物制品称为类毒

24、素。类毒素和抗毒素在防治外毒素引起的疾病中有着重要作用。前者用于预防接种，后者用于治疗和紧急预防。根据外毒素对靶细胞的亲和性及作用机制不同，可将其分为细胞毒素、神经毒素和肠毒素三大类。,免疫原性（immunogenicity），是指能够刺激机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力。即指抗原能刺激特定的免疫细胞，使免疫细胞活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质抗体和致敏淋巴细胞的特性。外毒素的毒性很强，极少量即可使易感动物死亡。,（2）内毒素：是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖成分，只有当细菌死亡裂解或用人工方法破坏菌体后才能释放出来。内毒素的化学成分为脂多糖，耐热，需160加热2-4小时才能被破坏。内毒

25、素免疫性弱，不能 用甲醛脱毒制成类毒素。内毒素对机体组织器官的选择性不强，引起的病理变化和临床表现基本相似。如：发热反应、白细胞反应、内毒素血症与休克、DIC,弥散性血管内凝血(disseminatedintravascularcoagulation,DIC)是一个综合征，不是一个独立的疾病，是在各种致病因素的作用下，在毛细血管、小动脉、小静脉内广泛纤维蛋白沉积和血小板聚集，形成广泛的微血栓。导致循环功能和其他内脏功能障碍，消耗性凝血病，继发性纤维蛋白溶解，产生休克、出血、栓塞、溶血等临床表现。,外毒素与内毒素的主要区别,（二）细菌的侵入数量（三）细菌的侵入门户,二、感染的发生与发展,（一）感

26、染的概念在一定条件下，病原菌突破机体防御功能，侵入机体，与机体相互作用而引起的不同程度的兵力过程称为感染。,（二）感染的来源和传播方式,1.感染的来源 根据来源（1）外源性感染（2）内源性感染,2.传播方式,（1）呼吸道感染（2）消化道感染（3）皮肤黏膜创伤感染（4）接触感染（5）节肢动物媒介感染,（三）感染的类型,感染的发生、发展和结局取决于机体和病原体相互作用的结果。根据两者力量对比，感染可出现隐性感染、显性感染和带菌状态。1.隐性感染 当机体的免疫力较强或侵入的病原菌数量少、毒力弱时，感染后对机体的损害较轻，不出现明显的临床症状时，称为隐性感染或亚临床感染。隐性感染后机体可获得特异性免疫

27、，能抵御同种细菌的再感染,2.显性感染 当机体的免疫力较弱或侵入的病原菌数量较多、毒力较强时，感染后对机体组织细胞产生不同程度的病理损害或生理功能的改变，出现明显的临床症状和体征，称为显性感染。显性感染如果是由体外的传染性病原菌引起，且有可能再传染他人，则称传染病。急性感染和慢性感染局部感染和全身感染,全身感染,概念：指感染发生后，病原菌及其毒素向全身扩散引起的全身症状。临床上常见的类型有：（1）菌血症：病原菌在局部组织生长繁殖，一时性或间断性侵入血流，但不在血中繁殖，称为菌血症。（2）毒血症：病原菌在入侵的局部组织生长繁殖，细菌不侵入血流，但其产生的外毒素进入血流，引起特殊的临床症状,（3）

28、败血症：病原菌侵入血流，并在其中生长繁殖，产生毒素，引起严重的全身中毒症状，如高热、白细胞增多、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾大等。（4）脓毒血症：指化脓性细菌引起败血症时，细菌随血流播散至全身多种器官，引起新的化脓病灶。3，带菌状态：机体在显性感染或隐性感染后，病原菌未立即消失，仍在体内继续存留一定时间，与机体免疫力处于相对平衡。带菌者：处于带菌状态的人,免疫学基础与病原生物学,黑热病（杜氏利氏曼原虫),Day 3,Day 5,Day 7,第一篇 免疫学基础,第一章 免疫学基础绪论,第一节 免疫的基本概念和功能,第二节 免疫学发展简史,第三节 现代免疫学展望,第四节 免疫组织与器官,第一节 免疫的基本

29、概念和功能,一、免疫的基本概念 传统概念抗感染免疫 机体的保护性生理反应,免疫的新概念(掌握)：,免疫是机体,识别和排除抗原性异物,以维持机体内环境生理平衡的保护性生理反应过程，,但,一定条件下,引起,免疫性病理损伤，,自身免疫病,和,。,超敏反应,在,可导致,识别“我”与“非我”(自我稳定)-排除非己的抗原性异物-对自身物质形成免疫耐受,有时也能造成病理损伤,二、免疫的三大功能及表现(掌握),一、经验免疫学阶段 人痘苗,第二节 免疫学发展简史,牛痘苗,二、科学免疫学阶段,减毒活疫苗(live attenuated vaccine),Louis Pauster(1822-1895),疫苗(va

30、ccine),1、发现多种病原微生物 如：炭疽杆菌,They should be vaccinated first,Why do they not want to play with my kids?,2、1890年 Behring和Kitasato 白喉抗毒素,Ehrlich,二、科学免疫学阶段,抗体,体液免疫学说Ehrlich,细胞免疫学说Metchnikoff,1903年，Wright及Douglas把细胞学说与体液学说统一起来。,3、1896年 Widal,伤寒患者血清,+,伤寒杆菌,凝集反应,免疫诊断应用,二、科学免疫学阶段,1、特异性免疫 是T及B淋巴细胞对抗原刺激所进行的主动免疫

31、应答过程的结果；,三、现代免疫学阶段,2、细胞免疫和体液免疫的不同效应与协同功能。,3、Burnet克隆选择学说,体内存在无数抗原特异性淋巴细胞克隆,三、现代免疫学阶段,禁忌细胞突变可导致自身免疫,胚胎期与自身成分反应的淋巴细胞被“禁忌”形成耐受,出生后淋巴细胞遇到相应抗原发生特异应答，并形成记忆,特异性免疫应答,4、单克隆抗体（McAb）：杂交瘤技术5、信号转导途径的发现6、细胞程序性死亡途径的发现7、免疫细胞的起源、分化等 免疫细胞多能造血干细胞神经干细胞,三、现代免疫学阶段,第三节 现代免疫学展望,1、基础免疫学研究,免疫细胞免疫分子免疫相关疾病的模型及机制转基因动物和基因敲除模型的应用

32、,2、免疫学的临床应用,新型疫苗自身免疫性疾病的特异性治疗抗体cDNA文库新型抗菌药物的研发,第三节 现代免疫学展望,第四节 免疫组织与器官,免疫系统,免疫组织和器官,免疫细胞,免疫活性分子,免疫器官,中枢免疫器官,外周免疫器官,黏膜相关的淋巴组织,胸腺,骨髓（禽类为腔上囊）,脾脏,淋巴结,免疫细胞产生、发育、分化、成熟的场所。,成熟淋巴细胞定居的场所。,一、中枢免疫器官,（一）骨髓,造血器官,免疫细胞的发源地,一、中枢免疫器官,骨髓的功能,B淋巴细胞分化发育的场所。,再次免疫应答产生抗体的场所。,（二）胸腺,一、中枢免疫器官,1、结 构,一、中枢免疫器官,2、胸腺的功能,T淋巴细胞分化发育的

33、场所。,建立免疫耐受的场所。,屏障作用,二、外周免疫器官,（一）淋巴结,1、分布,2、结构,二、外周免疫器官,3、淋巴结的功能,T、B淋巴细胞居留地与接触抗原的场所。,过滤作用。,参与淋巴细胞的再循环。,二、外周免疫器官,淋巴细胞的再循环,（二）脾脏,1、结构,二、外周免疫器官,二、外周免疫器官,2、脾脏的功能,滤血功能。,免疫细胞居住场所。,合成免疫活性物质的场所。,（三）黏膜相关淋巴组织（MALT）,1、分布：50%以上的淋巴组织位于黏膜；如：呼吸道、消化道、泌尿生殖道；,二、外周免疫器官,2、功能,参与黏膜局部免疫应答。,产生分泌型IgA。,第三章 免疫学基础,第一节 概述免疫：免疫是机

34、体识别和排除抗原性异物，维持自身生理平衡和稳定的功能。免疫通常对机体是有益的，某些情况下也可造成机体组织的损伤。,根据抗原性异物的不同，将免疫功能分为三个方面：1.免疫防御 指机体清除病原生物及其代谢产物、保护机体免受病原生物的侵害的功能。此功能如果过强可发生超敏反应；此功能如果过低易发生感染。,2.免疫稳定 指机体清除体内损伤、衰老、死亡细胞的功能。此功能如果发生异常，对机体正常组织进行清除破坏，则引起自身免疫性疾病。3.免疫监视 指清除体内突变的肿瘤细胞的功能。若此功能异常，机体容易发生肿瘤。,如：急性肾小球肾炎 前驱感染和间歇期：急性肾小球肾炎前驱病常为链球菌所致的上呼吸道感染，如急性化

35、脓性扁桃体炎、咽炎、淋巴结炎、猩红热等，或是皮肤感染，包括脓疱病、疖肿等。由急性肾小球肾炎前驱感染至发开门见山有一无症状间歇期，呼吸道感染引起者约10天(614天)，皮肤感染引起者为20天(1428天)。典型病例的临床表现 急性肾小球肾炎前驱链球菌感染后经13周无症状间歇期而急性起病，表现为水肿、血尿、高血压及程度不等的肾功能受累。,免疫功能的正常和异常表现,第四节 免疫系统,免疫系统是机体执行免疫功能的机构，由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。一、免疫器官分为中枢免疫器官和外周免疫器官两大类,（一）中枢免疫器官中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、成熟的场所，人类中枢免疫器官包括骨髓和胸腺。1.

36、骨髓 造血器官，也是各种免疫细胞的发源地。骨髓中的多能干细胞分化为髓样干细胞和淋巴样干细胞。髓样干细胞发育为红细胞系、粒系、单核吞噬细胞等淋巴样干细胞发育为淋巴细胞系。一部分发育为B细胞，进入外周淋巴系统，另一部分进入胸腺继续发育。,2.胸腺胸腺（thymus）为机体的重要淋巴器官。其功能与免疫紧密相关，分泌胸腺激素及激素类物质，具内分泌机能的器官。位于胸腔前纵隔。胚胎后期及初生时，人胸腺约重1015克，是一生中重量相对最大的时期。随年龄增长，胸腺继续发育，到青春期约3040克。此后胸腺逐渐退化，淋巴细胞减少，脂肪组织增多，至老年仅15克。,来自于骨髓的淋巴干细胞进入胸腺，在胸腺微环境的影响下

37、，95%的细胞凋亡，只有5%的细胞分化成熟为具有免疫活性的T淋巴细胞，离开胸腺后进入外周免疫器官定居,（二）外周免疫器官,外周免疫器官是免疫细胞定居、增殖和发生免疫应答的部位，包括脾脏、淋巴结和黏膜相关淋巴系统,1.淋巴结 主要功能是清除各个组织器官中的抗原物质。淋巴结内有T淋巴细胞、B淋巴细胞和巨噬细胞。在淋巴结内T、B淋巴细胞接收抗原刺激后，能活化、增殖、分化，发生免疫应答。淋巴循环,2.脾脏人体最大的外周免疫器官。主要清除血液内的抗原物质以及自身衰老死亡的细胞。B淋巴细胞约占60%，T淋巴细胞约占40%。,脾是具有多种功能的器官，它的主要功能有4种。造血。脾是胚胎阶段重要的造血器官，胚后

38、成为淋巴器官。但在成体脾中仍有少量造血干细胞，当动物体严重缺血或在某些病理状态下，可以恢复造血功能，产生红细胞、粒细胞及血小板。储血。脾是血液，尤其是血细胞的重要的储存库，将血细胞浓集于脾索、脾窦之中。当某些紧急状态（如急性大失血），脾会收缩将血细胞释放到循环血液之中。,滤血。脾还是血液有效的过滤器官。血液中的细菌、异物、抗原抗体复合物及衰老的血细胞在流经脾脏时，被大量的巨噬细胞吞噬和消化。免疫。脾有产生免疫反应的重要功能，血液中抗原在脾中可引起有力的细胞免疫和体液免疫反应。,3.黏膜相关淋巴组织主要包括扁桃体、阑尾和消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜下分散的淋巴组织等。这些组织中均分布有各类免疫

39、细胞，包括T、B淋巴细胞，是全身免疫系统的重要组成部分。,二、免疫细胞,免疫细胞指与免疫有关的细胞，包括T淋巴细胞、B淋巴细胞、细胞和抗原提呈细胞等。其中T淋巴细胞、B淋巴细胞在抗原刺激下能够活化、增殖、分化，发生免疫应答，产生效应淋巴细胞和抗体，又称免疫活性细胞。,（一）淋巴细胞,又称胸腺依赖性淋巴细胞。细胞介导细胞免疫应答。.主要表面标志（）淋巴细胞抗原受体（）TCR是T淋巴细胞膜上特异性识别抗原的结构，T淋巴细胞通过TCR与抗原物质特异性结合，构成启动免疫应答的信号。,（2）CD4：存在于部分淋巴细胞表面，这些淋巴细胞被称为CD4+T淋巴细胞，CD4与抗原提呈细胞表面的MHC-类分子结合

40、，协助TCR接受抗原。（3）CD8：表面有CD8的淋巴细胞称为CD8+T淋巴细胞。CD8与抗原细胞膜上的MHC-类分子结合，参与CD8+T淋巴细胞的活化增殖。,（4）CD2（绵羊红细胞受体）：B淋巴细胞上无CD2，所以CD2是T淋巴细胞区别于B淋巴细胞的重要标志。CD2能与绵羊红细胞混合形成的E花环试验可以检测血液中T淋巴细胞数量和比例。,E玫瑰花环试验,成熟的人T细胞表面表达绵羊红细胞（SRBC）受体（即CD2分子），能与SRBC结合形成玫瑰花环样结构，可在光学显微镜下观察计数。本法可用于分离外周血T细胞及检测T细胞的数量和比例。,实验方案,取外周血,绵羊红细胞,淋巴细胞,分离,显微镜下观察

41、,+,实验材料,1.肝素抗凝血2.Hanks液3.淋巴细胞分离液4.绵羊红细胞悬液5.灭活小牛血清6.水平离心机、37温箱、显微镜等,实验步骤,用Hanks液配成106细胞/0.1ml,加等量灭活小牛血清(0.1ml),取0.1ml,加入0.5绵羊红细胞0.2ml,混匀，37温箱放置5分钟,1000rpm离心5min,加1小滴1美蓝，用毛细吸管轻轻混匀,取1滴于玻片上，加上盖玻片,高倍镜下观察玫瑰花环形成细胞,置4冰箱,5min,30-45min,结果判断,凡能结合三个以上绵羊红细胞者为玫瑰花形成阳性细胞。正常人的花环形成率50-70%，大致可以代表周围血中T细胞的百分数。,左:（甲紫染色，8

42、00）：可见2个被绵羊红细胞包围而形成玫瑰环的T淋巴细胞；右:（吖啶橙染色）：图中可见3个染成橙黄色荧光的T淋巴细胞被绵羊红细胞所包围。,T淋巴细胞玫瑰花环,2.分类,按T淋巴细胞表面CD分子的不同分为:(1)CD4+T淋巴细胞：又称为辅助T细胞（Th），Th又分为Th1和Th2，Th1主要分泌细胞因子和介导型超敏反应，Th2细胞主要是促进淋巴细胞发生免疫应答,（2）CD8+T淋巴细胞：包括细胞毒性T细胞（Tc）和抑制性T细胞(Ts)，Tc能对具有MHC-类分子的靶细胞抗原发生免疫应答，并特异性的溶解杀伤靶细胞，Ts能抑制免疫应答。,（二）B淋巴细胞,B淋巴细胞是由骨髓中的淋巴干细胞在骨髓的微

43、环境作用下发育成熟的，故称为骨髓依懒性淋巴细胞。B淋巴细胞介导体液免疫。B淋巴细胞表面有抗原受体（BCR),该受体是B淋巴细胞膜表面的免疫球蛋白，它能与抗原物质特异性结合，激活B细胞，启动免疫应答。每一个B淋巴细胞表面只含有一种抗原受体，只能识别并结合相应的抗原决定基，从而产生针对该抗原决定基的抗体。,（三）NK细胞,又称自然杀伤细胞。其表面无抗原受体，无需抗原活化就能直接杀伤抗原靶细胞，具有早期、直接、广泛等特点。在无特异性抗体和效应Tc细胞形成之前，即可有效的杀伤带病毒的靶细胞，发挥早期抗病毒感染作用。,ADCC作用,NK细胞膜上有IgG的Fc受体，与抗原靶细胞结合的IgG还可以通过Fc段

44、结合到NK细胞上，激发NK细胞活性，杀伤靶细胞。这种需要抗体辅助的杀细胞作用，称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用，简称ADCC作用。,（四）抗原提呈细胞,抗原提呈细胞（APC）：指一些能捕获、加工处理抗原并将处理后的抗原肽传递给T淋巴细胞的细胞。主要包括单核吞噬细胞、树突状细胞、B淋巴细胞抗原提呈细胞经吞噬、胞饮等方式摄取抗原，并对抗原进行加工处理，降解为抗原肽，抗原肽与MHC-类分子结合形成复合物转运至细胞表面，供CD4+Th细胞识别、结合，从而引发免疫应答。,三、免疫分子,包括抗体、细胞因子和补体等多种参加免疫应答的生物活性物质。它们既是免疫应答的效应分子，又是免疫应答过程中各个环节相互调

45、节和相互作用的物质，在整个免疫应答过程中起着十分重要的作用。,第二节 抗原,一、抗原的概念和特性（一）抗原的概念抗原指能与免疫活性细胞上的抗原受体结合，促进其增殖、分化，产生抗体或效应T细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。,第二节 抗原,一、抗原(Ag)的概念和特性（一）概念 是指能与免疫活性细胞上的抗原受体结合，促使其增殖、分化，产生抗体或效应T细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。,（二）抗原的特性 抗原的两种性能：a.免疫原性：指抗原能刺激机体免疫细胞，并使之活化、增殖、分化，最终产生抗体或致敏淋巴细胞的性能。b.抗原性：指抗原能与相应的免疫应答产物在体外或体内发生特异性结合产

46、生免疫反应的性能。,抗原的主要种类：a.完全抗原（complete antigen）：既有免疫原性又有抗原性的抗原称为完全抗原。如：蛋白质、细菌、病毒等。b.不完全抗原(incomplete antigen)：本身没有免疫原性而只有抗原性的物质,又称半抗原。多为某些简单的小分子物质，如：青霉素、磺胺等。,（三）、抗原的特异性,即某一特定抗原只能刺激机体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞，且仅能与该抗体或对该抗原应答的淋巴细胞有特异性结合。抗原决定基（抗原表位）：是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。抗原决定基是免疫细胞识别的部位，也是决定抗原特异性的物质基础。共同抗原：两种不同抗原物质上具有相

47、同或相似的抗原决定基，称之。交叉反应：具有共同抗原的两种抗原物质，其中一种抗原物质刺激机体产生的抗体也可与另一抗原物质结合，发生反应，称之。,二、决定抗原免疫原性的条件,（一）、异物性异物性是抗原的重要性质。异物为非自身物质，即胚胎时期未与免疫细胞接触过的物质，均可视为异物。抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构的差异越大，其免疫原性就越强。如病原微生物、寄生虫、动物血清（异种物质）；异体组织（同种异体物质）、改变了的自身成分或隐蔽组织（自身物质）。,（二）、理化性状1分子量的大小与化学组成 分子量一般为1万KD以上，分子量越大，免疫原性越强。芳香类蛋白质非芳香类蛋白质 多糖核酸类脂2化学结构

48、和易接近性（三）、其他因素 1遗传因素 2机体因素,三、医学上重要的抗原,（一）、异种抗原 指来自另一物种的抗原物质。包括：1病原生物 2细菌外毒素与类毒素 3动物免疫血清,1.病原微生物：1）细菌性抗原：细胞壁：蛋白质、脂多糖等。鞭毛：蛋白质 菌毛：蛋白质 夹膜：多糖 2）毒性抗原：衣壳：蛋白 包膜：糖蛋白 3）其它：立克次体、螺旋体、真菌等。,痢疾杆菌,霍乱弧菌,伤寒杆菌,链球菌,2细菌的外毒素与类毒素 外毒素：细菌分泌的毒性蛋白质。类毒素：经0.3%0.4%甲醛处理过的失 去毒性保留免疫原性的外毒素。,3动物免疫血清 对人的作用有双重性：既是抗体，又是抗原。作为抗体，注入体内能中和相应外

49、毒素的毒性，起防病治病的作用；作为抗原，对人是异物，再次使用，可能发生超敏反应。因此，应用这类制品前，必须做皮肤过敏试验。,（二）、同种异型抗原,同一种属不同个体之间组织器官或细胞表面的不同抗原成分称同种异型（体）抗原。人类重要的同种异型抗原有：1血型抗原 A型血 A抗原 抗B抗体 B型血 B抗原 抗A抗体 AB型血 A、B抗原 无抗体O型血 无抗原 抗A、B抗体 2人类组织相容性抗原,（三）、自身抗原,来自自身组织的抗原物质称为自身抗原。自身组织在一定条件下可成为自身抗原并引起自身免疫病。1隐蔽自身组织（Ag）的释放 2修饰改变了的自身组织,（四）、异嗜性抗原,异嗜性抗原是一类与种属无关，存

50、在于人、动植物和微生物中的共同抗原，是免疫性疾病的病原之一。如乙型链球菌的细胞壁成分与人的肾小球基底膜、心脏瓣膜、心肌细胞有共同抗原，能引起肾小球肾炎、心肌炎和风湿病等。,（五）、肿瘤抗原,肿瘤抗原是细胞癌变过程中出现的新抗原或过度表达的抗原物质的总称。1肿瘤特异性抗原 2肿瘤相关抗原,（六）、超抗原（SAg）,超抗原 是一类特殊的抗原物质，只需极低浓度引起机体极强的免疫应答，故称为超抗原。它包括：金黄色葡萄球菌产生的肠毒素、链球菌致热外毒素等。,四、佐剂,免疫佐剂 是指与抗原同时或先于抗原注入机体内，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质，简称佐剂。种类较多，如无机物佐剂、生物性