第1页：第八章 传染与免疫
第八章 传染与免疫（Chapter 8 Infection and Immunity）。
第2页：本章主要内容
第3页：传染与免疫概述
第4页：传染与传染病
- 传染（infection）
- 外源或内源性病原体突破其宿主的免疫防线后在宿主的特定部位定植、生长繁殖或（和）产生酶及毒素，从而引起一系列病理生理的过程
- 传染病（infectious disease）
- 一类由活病原体的大量繁殖所引起，可从某一宿主个体直接或间接传播到同种或异种宿主另一些个体的疾病
- 病原体（pathogen）
- 能够引起人体或动物体发生传染病的微生物
- 条件致病菌（opportunistic microorganisms）
- 有些病原微生物在一般情况下不致病，但在某些条件改变的情况下可以致病
第5页：决定传染结局的三个因素
传染的结局取决于以下三个方面的因素。
第6页：病原体因素
- 毒力（virulence，pathogenicity）
- 病原体致病能力的大小
- 侵袭力
- 病原菌突破宿主防御机能，以在其中进行生长繁殖和实现蔓延扩散的能力
- 侵入途径（消化道、呼吸道、皮肤创口、泌尿生殖道等）
第7页：侵袭力的三个方面
病原菌的侵袭力具体体现在以下三个方面。
第8页：吸附和侵入能力
- G-菌菌毛粘附于宿主呼吸道、消化道等粘膜上皮细胞的相应受体
- 变异链球菌促使细菌与牙齿表面粘连成菌斑，使乳杆菌属在菌斑上产生有机酸，导致牙釉质或牙质脱钙，造成龋齿
- 病原菌侵入宿主后，有些在原处生长繁殖并引起疾病，如霍乱弧菌（Vibrio cholerae）；有些则产生毒素使细胞死亡造成溃疡，如痢疾志贺氏菌（Shigella dysenteriae）
第9页：繁殖与扩散能力
- 透明质酸酶（hyaluronidase）：水解结缔组织中的透明质酸，使组织疏松，利于病菌扩散（链球菌属、葡萄球菌属、梭菌属、肺炎球菌属等）
- 胶原酶（collagenase）：水解胶原蛋白，利于病原菌扩散（产气荚膜梭菌）
- 血浆凝固酶（coagulase）：加速血浆凝固成纤维蛋白屏障，保护病原菌免受吞噬（金黄葡萄球菌）
- 链激酶（streptokinase）（溶血链球菌）
- 卵磷脂酶（lecithinase）：α-毒素，水解各种组织细胞（产气荚膜梭菌）
第10页：对宿主防御机能的抵抗力
抵抗宿主吞噬细胞的吞噬，或杀死吞噬细胞：
第11页：类毒素与抗毒素
- 类毒素
- 用0.3%～0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理后获得的失去毒性但仍保留其免疫原性（抗原性）的生物制品
- 抗毒素
- 用类毒素注射机体后，使机体产生的对相应外毒素具有免疫性的抗体
如白喉类毒素、破伤风类毒素和肉毒类毒素等。
第12页：免疫的概念
- 免疫（immunity）狭义
- 保护机体不得疾病，尤其是传染性疾病
- 免疫（immunity）广义
- 机体的一种针对外源性物质（包括微生物和大分子物质如蛋白质和多糖）的反应
第13页：免疫功能
- 免疫防御（immunologic defence）
- 免疫稳定（immunologic homeostasis）
- 免疫监视（immunologic surveillance）
第14页：宿主的免疫力
非特异性：
- 第二道防线——内部屏障（抗菌物质、吞噬作用、炎症反应、淋巴结的"过滤"作用）
特异性（第三道防线）：
第15页：环境因素
影响传染的环境因素可分为宿主环境与外界环境两类。
宿主环境：
外界环境：
第16页：传染的三种可能结局
- 隐性传染（inapparent infection）
- 宿主的免疫力很强而病原体毒力相对较弱、数量较少，传染后只引起轻微伤害并很快将病原体彻底消灭，基本不出现临床症状
- 带菌状态（carrier state）
- 病原体与宿主双方都有一定优势，但病原体仅被限制于某一局部且无法大量繁殖，两者长期处于相持状态
- 显性传染（apparent infection）
- 宿主免疫力不足以控制病原体，出现明显临床症状的传染
第17页：显性传染的分类
按发病时间长短划分：
按发病部位划分：
按性质和严重程度划分：
- 毒血症（toxemia）
- 病原体被限制在局部病灶，只有其所产毒素进入血流而引起全身性症状
- 菌血症（bacteremia）
- 病原体由局部的原发侵入血流后传播至远处组织，但未在血流中大量繁殖
- 败血症（septicemia）
- 病原体侵入血流并在其中大量繁殖，造成宿主严重损伤和全身性中毒症状
- 脓毒血症（pyemia）
- 一些化脓性细菌在引起败血症的同时，又在许多脏器中引起化脓性病灶
第18页：非特异性免疫
- 非特异性免疫
- 凡在生物长期进化过程中形成的，属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗能力，也称天然免疫或自然免疫
第19页：表皮和屏障结构
非特异性免疫的第一道防线包括以下屏障结构。
第20页：血脑屏障
血脑屏障（The blood brain barrier）：本页图示该屏障的结构组成及其阻止病原体与有害物质进入脑组织的作用。
第21页：吞噬细胞及其吞噬作用
- 多形核白细胞（polymorphonuclear leukocyte，PMN）
第22页：巨噬细胞的主要功能
- 抗原递呈作用：通过吞噬、处理及传递三个步骤，对外来抗原物质进行加工，以适应激活淋巴细胞的需要
第23页：巨噬细胞吞噬细菌
巨噬细胞吞噬细菌：本页图示巨噬细胞趋化、识别、吞入形成吞噬体并与溶酶体融合消化细菌的过程。
第24页：巨噬细胞的抗原递呈作用
巨噬细胞的抗原递呈作用：本页图示抗原经吞噬、处理后与MHC分子结合并展示于细胞表面供淋巴细胞识别。
第25页：免疫调节作用
免疫调节作用：本页图示巨噬细胞通过分泌细胞因子等调节免疫应答的启动与强度。
第26页：
第27页：炎症反应
- 炎症反应（inflammation）
- 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或全身性防御应答；既是一种病理过程，又是一种防御病原体入侵的积极的免疫反应
第28页：体液与组织中的抗菌物质
- 补体（complement）
- 存在于正常人体或高等动物血清中的一组非特异性球蛋白血清蛋白（主要成分是β球蛋白）
- 干扰素（interferons，IFNs）
- 高等动物细胞在病毒或dsRNA等诱生剂的刺激下所产生的一种具有高活性、广谱抗病毒等功能的特异性糖蛋白
第29页：补体的生物学功能
第30页：溶解和杀伤细胞功能
溶解和杀伤细胞功能：本页图示补体激活后形成膜攻击复合物，在靶细胞膜上打孔导致细胞溶解。
第31页：补体激活途径
补体激活途径：本页图示补体经经典途径或旁路途径逐级活化并产生效应分子的过程。
第32页：干扰素的抗病毒作用
干扰素的抗病毒作用：病毒等诱导物作用于细胞后，细胞释放干扰素；干扰素使邻近细胞致敏，致敏细胞内病毒蛋白质合成停止，从而阻断病毒增殖。
第33页：特异性免疫
- 特异性免疫
- 个体在其后天活动中接触了相应的抗原而获得的免疫力，也称获得性免疫（acquired immunity）或适应性免疫（adaptive immunity）
- 特异性免疫力在不同个体间、同一个体在不同条件下有明显差别
第34页：特异性免疫的获得方式
自动获得：
被动获得：
第35页：免疫应答
- 免疫应答（immune response）
- 一类发生在活生物体内的特异性免疫的系列反应过程
第36页：细胞免疫与体液免疫
- 细胞免疫（cellular immunity）
- 机体在抗原刺激下，一类小淋巴细胞（依赖胸腺的T细胞）发生增殖、分化，进而直接攻击靶细胞或间接地释放一些淋巴因子的免疫作用
- 体液免疫（humoral immunity）
- 机体受抗原刺激后，来源于骨髓的一类小淋巴细胞（B细胞）增殖并分化为浆细胞，由它合成抗体并释放到体液中而发挥的免疫作用
第37页：两类免疫的比较
细胞免疫和体液免疫：本页图示T细胞介导的细胞免疫与B细胞、浆细胞介导的体液免疫两条途径的关系。
第38页：特异性免疫系统
特异性免疫系统由以下三部分组成。
第39页：免疫器官
中枢免疫器官：
外周免疫器官：
第40页：免疫器官图示
本页图示中枢与外周免疫器官在机体内的位置及其在免疫细胞分化成熟中的作用。
第41页：免疫细胞
- 免疫细胞（immunocyte）
- 泛指一切具有免疫功能的细胞
第42页：免疫细胞的分化来源
免疫细胞的分化：造血干细胞分化为淋巴样干细胞和非淋巴样干细胞，进而形成红细胞、血小板、粒细胞、NK细胞、T细胞、B细胞、浆细胞、树突状细胞与巨噬细胞等。
第43页：免疫分子
膜表面免疫分子：
体液免疫分子：
第44页：抗原的基本概念
- 抗原
- 一类能诱导机体发生免疫应答并能与相应的应答产物发生特异性免疫反应的大分子物质，又称免疫原（immunogen）
- 免疫原性（抗原性）
- 刺激机体产生免疫应答能力的特性
- 免疫反应性（反应原性）
- 能与免疫应答的产物发生特异反应的特性
第45页：完全抗原与半抗原
- 完全抗原（complete antigen）
- 同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原
- 半抗原（hapten）
- 缺乏免疫原性而有免疫反应性的物质
- 抗原决定簇（antigenic determinant）
- 位于抗原表面可决定抗原特异性的特定化学基团
- 抗原结合价（antigenic valence）
- 凡能与抗体相结合的抗原决定簇的总数
第46页：免疫原性的物质基础
抗原具备免疫原性需满足以下物质基础。
第47页：抗体
- 抗体（antibody，Ab）
- 高等动物体在抗原物质的刺激下，由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异性结合的免疫球蛋白
第48页：免疫球蛋白
- 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）
- 凡具有抗体活性以及与抗体有关的各种球蛋白
第49页：免疫球蛋白的结构
免疫球蛋白的结构：本页以图示加编号的方式标注Ig分子的链区与功能区，具体对应关系可对照原课件图片。
第50页：
第51页：抗原抗体反应图示
本页源文件仅提取到"图示"字样，内容为抗原与抗体结合的示意图片，建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第52页：
第53页：
第54页：抗体的形成
抗体的形成：本页图示抗原刺激后B细胞活化、增殖并分化为浆细胞，进而合成与分泌抗体的过程。
第55页：
第56页：T细胞对B细胞的激活
T细胞对B细胞的激活：本页图示辅助性T细胞识别抗原后通过接触与细胞因子协助B细胞活化增殖。
第57页：浆细胞产生抗体
浆细胞产生抗体：本页图示浆细胞内粗面内质网发达，大量合成并向体液中分泌抗体。
第58页：
第59页：
第60页：
第61页：克隆选择假说
免疫应答多样性和记忆性产生的机制——克隆选择假说，要点如下：
- 每一个体都含有许多淋巴细胞克隆，每一克隆由一个前体细胞产生，能识别不同的抗原决定簇并与之发生反应
- 抗原选择预先存在的特异性克隆并激活它，使其增殖和分化成效应与记忆细胞
第62页：
第63页：单克隆抗体与杂交瘤技术
- 单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb）
- 由单一杂交瘤细胞产生的只针对单一抗原决定簇的高纯度的均质抗体
淋巴细胞杂交瘤技术创建于1975年，是生命科学和基础医学研究领域中具有重大革命意义的创举。主持该研究的英国学者G. Kohler和C. Milstein与免疫学家M. K. Jerne一起荣获1984年诺贝尔生理学或医学奖。
第64页：杂交瘤技术的基本原理
利用骨髓瘤细胞缺少次黄嘌呤磷酸核糖转化酶（HGPRT酶）的特点，在培养液中加入次黄嘌呤（hypoxanthine）、氨基蝶呤（aminopterin）和胸腺嘧啶（thymidine）制成HAT选择培养液。氨基蝶呤阻断核酸合成的主要途径，细胞须经补偿途径合成DNA；骨髓瘤细胞缺乏HGPRT酶和TK酶而迅速死亡，免疫脾细胞虽有HGPRT酶但短命而逐渐死亡，只有融合的杂交细胞既能长期繁殖又具备功能性HGPRT酶和TK酶，因而可在HAT培养液中生长繁殖。
第65页：单克隆抗体的制备过程与应用
本页图示淋巴细胞杂交瘤技术的操作过程与单克隆抗体的主要应用方向。
第66页：免疫学方法及其应用
第四节免疫学方法及其应用，主要内容包括以下三部分。
第67页：抗原抗体反应的一般特点
抗原与抗体的反应具有以下五个一般特点。
第68页：抗原抗体间的主要反应
- 补体结合试验（complement fixation test，CFT）
- 中和试验（neutralization test）
第69页：凝集反应
- 凝集反应（agglutination）
- 颗粒性抗原（完整的细菌细胞或血细胞等）与相应的抗体在合适的条件下反应并出现肉眼可见的凝集团现象
用于此反应中的抗原又称凝集原，抗体则称凝集素。
第70页：
第71页：沉淀反应
- 沉淀反应（precipitation）
- 可溶性抗原与其相应的抗体在合适条件下反应，并出现肉眼可见的沉淀物现象
第72页：沉淀反应图示
沉淀反应：本页图示抗原抗体比例不同时沉淀物形成的差异及最适比带。
第73页：
第74页：
第75页：
第76页：补体结合试验
- 补体结合试验（complement fixation test，CFT）
- 一种有补体参与，并以绵羊红细胞和溶血素（红细胞的特异抗体）是否发生溶血反应作指示的一种高灵敏度的抗原与抗体结合反应
第77页：补体结合试验图示
补体结合试验：本页图示该试验的两步反应与以溶血与否判读结果的方法。
第78页：中和试验
- 中和试验（neutralization test）
- 由特异性抗体抑制相应抗原的生物学活性的反应
第79页：免疫标记技术
- 免疫标记技术（immunolabelling technique）
- 将抗原和抗体用小分子的标记剂如荧光素、酶、放射性同位素或电子致密物质等加以标记，借以提高检测灵敏度的技术
- 免疫荧光技术（immunofluorescence technique）
- 免疫酶技术（immunoenzymatic technique）
- 放射免疫测定法（radioimmuno-assay，RIA）
- 免疫电镜技术（immuno-electron microscopy，IEM）
第80页：
第81页：酶联免疫吸附法
酶联免疫吸附法（ELISA）的原理：用酶标记的抗体，一方面保持与相应抗原结合的免疫特性，另一方面还具有酶的催化特性。当酶标抗体与相应抗原结合后形成酶标抗体-抗原复合物，复合物上的酶遇到相应底物时将其催化分解，生成有色物质；有色物质有无及其浓度可间接推断被检标本中是否有相应抗原存在及其数量的多少。
第82页：
第83页：放射免疫测定法
放射免疫测定法：本页图示以放射性同位素标记抗原或抗体，通过竞争结合实现超微量物质的定量测定。
第84页：生物制品及其应用
- 生物制品
- 在人工免疫中，可作为预防、治疗和诊断用的来自生物体的各种制剂
- 抗体类：治疗用血清、诊断用血清、免疫球蛋白、单克隆抗体等
第85页：两类人工免疫的比较
两类人工免疫的比较如下表。
人工自动免疫与人工被动免疫的比较| 比较项目 | 人工自动免疫 | 人工被动免疫 |
|---|
| 输入物 | 抗原（疫苗、类毒素） | 抗体（现成的） |
|---|
| 免疫力出现时间 | 较慢（约需1～4周） | 立即 |
|---|
| 免疫力维持时间 | 较长（数月至数年） | 较短（2周至数月） |
|---|
| 免疫记忆 | 有 | 无 |
|---|
| 对免疫系统作用 | 激活 | 不明显 |
|---|
| 主要用途 | 传染病的预防 | 传染病的治疗或应急预防 |
|---|
第86页：人工自动免疫类生物制品
第87页：人工被动免疫类生物制品
- 特异性免疫治疗剂：抗毒素、抗病毒血清、抗菌血清、单克隆抗体、免疫球蛋白制剂和免疫核糖核酸
- 非特异性免疫治疗剂——免疫调节剂：转移因子（TF）、白细胞介素-2、胸腺素、细胞毒T细胞、卡介苗（BCG）、小棒杆菌和干扰素（IFN）
第88页：
