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本课件先界定传染、传染病与病原体的概念,说明毒力、数量与侵入门径三方面因素对传染结局的影响;随后展开非特异免疫的皮肤黏膜屏障、吞噬细胞与补体干扰素等体液因素,再讲解特异性免疫的免疫器官、免疫细胞与免疫应答过程,最后给出凝集、沉淀、中和试验等免疫学方法与疫苗类生物制品。
第九章传染与免疫
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。
二、决定传染结局的因素(一)病原体(细菌为例)1、毒力2、数量3、侵入门径(二)宿主的免疫力(三)环境因素:如年龄/营养/气候/季节等三、传染的可能结局
(3)共生菌群人的体表和与外界相通的腔道中存在大量正常菌群,通过在表面部位竞争必要的营养物,或者产生如大肠杆菌素、酸类、脂类等抑制物,而抑制多数具有疾病潜能的细菌或真菌生长。
临床上长期大量应用广谱抗菌素,肠道内对药物敏感的细菌被抑制,破坏了菌群间的拮抗作用,则往往引起菌群失调症,如耐药性金黄色葡萄球菌性肠炎。
2. 屏障结构体内的某些部位具有特殊的结构而形成阻挡微生物和大分子异物进入的局部屏障,对保护该器官,维持局部生理环境恒定有重要作用。
1)血脑屏障:主要由软脑膜、脉络丛、脑毛细血管壁及其外的脑星形细胞组成,具有细胞间连接紧密、胞饮作用弱的特点,可阻挡病原体及其有毒产物从血液透入脑组织或脑脊液,保护中枢神经系统的稳定。
(2)血胎屏障:由怀孕母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞共同组成,当它发育成熟(一般在妊娠3个月)后,能阻挡病原微生物由母体通过胎盘感染胎儿,但并不妨碍母子间的物质交换。
婴幼儿因其血脑屏障还未发育完善,故易患脑膜炎或流行性乙型脑炎等传染病。
多形核白细胞:存在于血液核骨髓中,含大量溶菌酶,以嗜中性粒细胞最重要
巨噬细胞:存在于血液、淋巴核多种组织中的大型单核细胞具有吞噬作用、杀菌作用、抗原递呈作用、免疫调节作用、抗癌作用
四、炎症炎症是机体受到有害刺激(包括各种理化因素,但以病原微生物感染为主)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。
内、外源性热原物质作用于下丘脑导致发热(发烧)吞噬细胞的溶酶体酶释放或泄漏会损伤自身组织成分各种毒性产物与活性介质将刺激正常机体组织死亡白细胞与破坏裂解的靶细胞共同酿成脓液(化脓)红、肿、痛、热和功能障碍是炎症的五大特征(炎症)
第三节特异性免疫特异性免疫:机体在生命过程中接受抗原性异物刺激后(如微生物感染或接种疫苗)产生的免疫应答反应,又称获得性免疫。
特点:获得性、高度特异性、记忆性、个体差异性获得方式:
一、免疫系统免疫系统是获得性免疫的物质基础,包括免疫器官、免疫细胞、免疫分子。
1、免疫器官:中枢免疫器官免疫细胞发生、分化和成熟的场所,包括骨髓、胸腺、法氏囊(鸟类)等。
外周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。
T细胞调节行T细胞效应性T细胞辅助性T细胞:促使B细胞活化为浆细胞抑制性T细胞:抑制其它T细胞和B细胞的活性迟发型超敏T细胞:结合抗原后释放淋巴因子,引起迟发型超敏反应细胞毒T细胞:杀死带抗原的靶细胞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。
3、免疫分子:主要指抗原及抗体
二、免疫应答免疫应答的基本过程p297感应阶段反应阶段效应阶段
1. 感应阶段:机体接受抗原刺激的阶段抗原巨噬细胞(抗原递呈细胞,APC)T细胞细胞免疫B细胞体液免疫
初次免疫应答:潜伏期长,抗体多为IgM,效价低,维持时间短再次免疫应答:潜伏期短,抗体以IgG为主,效价高,维持时间长
3. 效应阶段:抗原成为被打击的对象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、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。
第四节 免疫学方法传统
第四节免疫学方法传统免疫学方法又称为血清学反应。
现代免疫学方法包括体液免疫,还包括细胞免疫的各种方法。
一、抗原、抗体反应的一般规律1、特异性2、可逆性3、定比性4、阶段性5、条件依赖性
早在1896年
早在1896年,Widal就利用伤寒病人血清与伤寒杆菌发生特异性凝集的现象成功地诊断伤寒病。
1900年Landsteiner在特异血凝现象的基础上发现了人类ABO血型,于1930年获得诺贝尔生理学和医学奖。
一个世纪以来,这些经典的血清学方法一直沿用至今,并继续造福子人类。
根据凝集反应的原理,以后又发展建立了各种间接凝集试验、间接凝集抑制试验以及固相免疫吸附血凝试验等新方法。
反应中的抗原称为沉淀原,可以是类脂、多糖或蛋白质等
抗体称为沉淀素。
在操作时,一般要稀释抗原。
早在1897年,Kmus发现鼠疫杆菌的培养滤液能与相应抗血清发生沉淀反应。
一个世纪以来,沉淀反应这一古老的经典抗原抗体反应,经过不断改进和发展,至今仍然是生物医学研究领域和临床检验工作中常用的、简便可靠的一种免疫学试验方法。
就广义而言,目前广泛应用的各种高度灵敏和特异的标记免疫检测技术,如免疫荧光、放射免疫分析及酶免疫分析技术等,也都是在沉淀反应的基础上发展建立起来的。
经典方法现代方法环状沉淀反应絮状沉淀反应单向琼脂扩散法双向琼脂扩散法对流免疫电泳法火箭电泳法双向免疫电泳法沉淀反应的主要方法
(三)补体结合试验:可用于检测未知抗体或抗原
中和试验可以在敏感动物体内(包括鸡胚),体外组织(细胞)培养或试管内进行。
观察特异性抗体能否保护易感的试验动物死亡,能否抑制病毒的细胞病变效应或中和毒素对细胞的毒作用
以及测定抗体的其他生物学效应。
第五节生物免疫制品人工自动免疫人工被动免疫常规疫苗新型疫苗疫苗(活疫苗、死疫苗)类毒素自身疫苗亚单位疫苗化学疫苗多肽疫苗基因工程疫苗基因疫苗抗抗体疫苗特异性免疫治疗剂免疫调节剂抗毒素抗病毒血清抗菌血清免疫球蛋白制剂免疫核糖核酸转移因子白细胞介素胸腺素等
在原处生长繁殖并引起疾病:霍乱弧菌侵入细胞内生长繁殖并产生毒素,使细胞死亡,造成溃疡:痢疾志贺氏菌通过粘膜上皮细胞或细胞间质侵入表层下部组织或血液中进一步扩散:溶血链球菌淋病奈瑟氏球菌:菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮的表面而不被尿液冲走
变异链球菌、乳杆菌:牙齿表面粘连成菌班,造成龋齿。
(2)繁殖与扩散能力通过水解性酶类(透明质酸酶、胶原酶、链激酶等),使组织疏松、通透性增加,有利于病原菌扩散。
(3)对宿主防御机能的抵抗能力a)细菌的荚膜和微荚膜具有抗吞噬和体液杀菌物质的能力,有助于病原菌于在体内存活,例如肺炎球菌的荚膜。
b)致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶有抗吞噬作用
c)分泌一些活性物质如溶血素,抑制白细胞的趋化作用
d)具抵抗在吞噬细胞内被杀死的能力,能在吞噬细胞内寄生
类毒素(toxoid)和抗毒素(antitoxin):利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点,用0.3-0.4%甲醛处理,使其毒性完全丧失,但仍保持抗原性,这种经处理的外毒素为类毒素,常用来预防注射。
也可用类毒素注射动物(如马),以制备外毒素的抗体,称为抗毒素,作治疗用。
外毒素与内毒素的比较
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。
病原体数量不同
病原体数量不同病原体引起宿主致病所需的数量是不同的。
伤寒沙门氏菌:108-109个/宿主霍乱弧菌:106个/宿主痢疾志贺氏菌:7个/宿主侵入门径消化道感染呼吸道感染泌尿生殖道感染创口感染
免疫功能的分类宿主的免疫力
隐性传染
隐性传染:如果宿主的免疫力很强,而病原体的毒力相对较弱,数量又较少,传染后只引起宿主的轻微伤害,且很快就将病原体彻底消灭,因而基本上不表现临床症状。
带菌状态:如果病原体与宿主双方都有一定的优势,但病原体仅被限制于某一局部且无法大量繁殖,二者长期处于僵持状态,就称为带菌状态。
这种长期处于带菌状态的宿主,称为带菌者,成为该传染病的传染源,十分危险。
“伤寒玛丽”:一个健康带菌者,被证实在美国有7个地区多达1500个伤寒患者都是她传染的。
免疫原性或抗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。
免疫反应性或反应原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。
异物性:抗原大分子与所接触的机体的物质之间的理化性质的差异程度分子量大小:通常情况下,抗原的免疫原性与其分子量成正比化学结构与组成:在大分子中,蛋白质的免疫原性最强,其次是复杂多糖,再次是核酸、类脂物质。
通常情况下,大分子的结构越复杂,免疫原性越强抗原免疫原性的物质基础
细菌细胞的包含的抗原表面抗原:细胞壁外层的抗原,主要是荚膜或微荚膜菌体抗原:细胞壁、细胞膜和细胞质中的抗原鞭毛抗原:存在于鞭毛上的抗原菌毛抗原:菌毛蛋白抗原外毒素和类毒素:
免疫球蛋白的分子结构典型的免疫球蛋白分子呈Y形免疫球蛋白重链轻链可变区恒定区可变区恒定区
免疫球蛋白的酶解片断:木瓜蛋白酶:两个抗原结合片断和一个可结晶片断胃蛋白酶:大片断(Fab双体)和小片段巯基乙醇:对称的半分子
免疫球蛋白的体:单体:IgG、IgD、IgE由一个Y形分子构成双体:IgA在分泌液中为双体,称为分泌型IgA(在血清中为单体,称为血清型IgA)五体:IgM由5个Y形分子构成
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