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本课件为微生物学第九章「传染与免疫」，先界定传染、传染病与病原体的概念，继而讲解非特异免疫的生理屏障、吞噬细胞与补体干扰素等体液因素，随后系统展开特异性免疫的免疫器官、免疫细胞、抗原抗体结构与免疫应答三阶段，最后介绍凝集、沉淀、中和试验等免疫学方法与人工自动、被动免疫制品。
第九章传染与免疫：讲述传染与传染病、非特异免疫、特异性免疫、免疫学方法以及生物免疫制品。
免疫（immunity）：生物体能够辨认自我与非自我，对非我做出反应以保持自身稳定的功能。
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。
第一节传染 一、传染与传染病。传染病：由有生命力的病原体引起的疾病，与由其它致病因素引起的疾病在本质上是有区别的。
病原微生物（病原体）：寄生于生物（包括人）机体并引起疾病的微生物。传染（感染）：机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。疾病分为非传染性疾病与传染性疾病。
二、决定传染结局的因素：
三、传染的可能结局。
第二节非特异免疫：是机体的一般生理防卫功能，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。主要包括生理屏障、细胞因素和体液因素。
非特异免疫的组成：
一、生理屏障 1.皮肤与粘膜：
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.生理上的屏障结构：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。
二、细胞因素：主要是指体内的各种吞噬细胞吞噬病原体及其它各种异物的能力。
多形核白细胞：存在于血液和骨髓中，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、淋巴和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。
三、体液因素：正常体液和组织中抵抗病原体的成分有补体系统、干扰素、溶菌酶等。
1、补体系统：存在于正常机体体液中的非特异性血清蛋白，包括 30 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。补体能被任何的抗原—抗体复合物激活，由无活性形式转变为对病原体具有杀灭作用的活性形式，称为补体激活。
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。
2、干扰素：宿主淋巴细胞在病毒等多种诱生剂刺激下产生的一类低分子量糖蛋白，具有广谱抗病毒的功能。干扰素作用于宿主细胞，使之合成抗病毒蛋白、控制病毒蛋白质合成，影响病毒的组装释放；同时还有多方面的免疫调节作用。
四、炎症：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。
炎症既是一种病理过程，又是一种防御病原体的积极方式：
第三节特异性免疫：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。
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：
2、免疫细胞：指一切具有免疫功能的细胞，主要包括淋巴细胞、粒细胞、单核细胞和巨噬细胞，它们均来自骨髓多能干细胞。
免疫活性细胞：一类能接受抗原刺激并引起特异性免疫反应的细胞，主要指 T 细胞和 B 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。
3、免疫分子：主要指抗原及抗体。
二、免疫应答的基本过程：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。抗原经巨噬细胞（抗原递呈细胞，APC）处理后递呈给 T 细胞，启动细胞免疫；或直接刺激 B 细胞，启动体液免疫。
2. 反应阶段：淋巴细胞识别抗原后，即被活化进行增殖、分化。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。
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。
二、抗原、抗体间的主要反应（一）凝集反应：细菌和红细胞等颗粒性抗原，当与相应抗体特异结合后，在适量电解质存在的条件下，可逐渐聚集，出现肉眼可见的凝集现象。反应中的抗原称为凝集原，抗体称为凝集素。实际操作时一般要稀释抗体，具体方法有直接法、间接法。
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。
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。
（二）沉淀反应：可溶性抗原（细菌培养滤液、细胞或组织的浸出液、血清蛋白等）与相应抗体在液相中特异结合后，形成的免疫复合物受电解质影响出现的沉淀现象。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，操作时一般要稀释抗原。
早在 1897 年，Kraus 发现鼠疫杆菌的培养滤液能与相应抗血清发生沉淀反应。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（免疫荧光、放射免疫分析、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。
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。
（四）中和试验：免疫学和病毒学中常用的一种抗原抗体反应试验方法，用以测定抗体中和病毒感染性或细菌毒素的生物学效应。凡能与病毒结合使其失去感染力的抗体又称中和抗体；能与细菌外毒素结合、中和其毒性作用的抗体称为抗毒素。
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：
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。毒力又称致病力，表示病原体致病能力的强弱，对细菌而言包括吸附、侵入、定殖、扩散、抵抗、毒素等因素。
（1）吸附和侵入能力：细菌通过具有粘附能力的结构（如革兰氏阴性菌的菌毛）粘附于宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮细胞的相应受体，于局部繁殖，积聚毒力或继续侵入机体内部。
（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，有助于病原菌在体内存活，例如肺炎球菌的荚膜。
2、毒素（toxin）：细菌毒素按其来源、性质和作用的不同分为外毒素与内毒素。
（1）外毒素（exotoxin）：病原细菌（主要是一些革兰氏阳性菌）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；也有存于胞内当细菌溶解后才释放的，如痢疾志贺菌的肠毒素。
外毒素的特点：通常为蛋白质，抗原性强；可选择作用于各自特定的组织器官；不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同；其毒性作用强，但毒性不稳定，对热和某些化学物质敏感。
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。
（2）内毒素（endotoxin）：革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖（LPS），于菌体裂解时释放；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；各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官特异性。
外毒素与内毒素的比较：
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。
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。
（二）宿主的免疫力：机体抵抗病原体侵袭的能力，按免疫功能可分为非特异免疫与特异性免疫，按获得方式可分为先天免疫与获得性免疫。
显性传染：如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量有毒产物，使宿主的细胞和组织蒙受严重损害，生理功能异常，于是就出现了一系列临床症状。
抗原（Antigen，Ag）：能诱导机体产生体液抗体和细胞免疫应答，并能与相应抗体和 T 淋巴细胞在体内外发生特异结合反应的大分子物质。
抗原免疫原性的物质基础：
抗原决定簇（抗原表位）：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，它是抗原特异性的物质基础。一个抗原的表面可以存在多个不同的抗原决定簇，抗原所携抗原决定簇的数目称为抗原结合价，一般抗原是多价的。
细菌细胞包含的抗原：
抗体（Antibody，Ab）：机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的一类能与抗原特异结合的血清活性成分，又称免疫球蛋白（Ig）。
特点：由鱼类以上脊椎动物的浆细胞分泌；在抗原的刺激下产生；可与相应的抗原发生特异性、非共价和可逆的结合；化学本质为球蛋白；可成为抗原。免疫球蛋白的种类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。
免疫球蛋白的分子结构：典型的免疫球蛋白分子呈 Y 形，由两条重链和两条轻链组成，重链与轻链均可分为可变区与恒定区。
免疫球蛋白的酶解片段：
免疫球蛋白的聚合体：
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