感染与抗感染免疫课件.pptx

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1、感染与抗感染免疫,第一节 感染,感染：微生物在宿主体内的生活中与宿主相互作用并导致宿主不同程度病理变化的过程 传染：微生物通过一定的途径和方式从一个宿主传播到另一个宿主引起的感染。毒力：微生物致病性的强弱 一、细菌性感染 二、病毒性感染 三、真菌性感染,细菌在人体内寄生，增殖并引起疾病的特性称为细菌的致病性。凡能引起人类疾病的细菌,统称为病原菌或致病菌。,细菌性感染,细菌的致病性决定于：,（一）细菌的毒力（二）细菌的侵入途径（三）细菌的侵入数量,2023/3/13,3,细菌的毒力,致病性强弱程度以毒力(Virulence)表示。细菌的毒力常用半数死量(Median lethal dose,LD

2、50)或半数感染量(Median infective dose,ID50)表示。构成病原菌毒力的主要因素是侵袭力和毒素。,2023/3/13,4,细菌的致病物质（又称毒力virulence)细菌毒力的物质基础包括侵袭力和毒素（一）侵袭力(invasiveness)指细菌突破机体的防御机能，可在体内定居、繁殖、扩散蔓延的能力（二）毒素(toxin)细菌产生的损害机体组织、器官，并引起生理功能紊乱的大分子物质,一、细菌的致病机制,（一）侵袭力,1、细菌侵袭过程,黏附与定植,侵入,繁殖与扩散,荚膜和类荚膜物质、黏附素,侵袭素,侵袭力的物质基础,黏附（adhesion)是细菌侵入机体的首要条件 细菌可

3、黏附于各种组织细胞表面 形成微菌落或细菌生物膜。,黏附与定植,微菌落：粘膜表面形成的肉眼不可见细 菌集落，多为一个克隆，细菌 间通过具有黏附作用的结构黏连。,黏附与定植现象,细菌生物膜：多个微菌落连接成的有序的“社区”结构，不同的微菌落之 间依靠伸出胞外的多糖结合，形成的一种膜状结构。,意义：有利于细菌在局部定居 为细菌营造有利于生长的微环境 抵抗免疫物质及抗菌药物的攻击 加速细菌生长，利于细菌耐药因子的传递 导致宿主细胞病变，利于细菌进一步扩散,微菌落及生物膜的作用,荚膜及类荚膜,构成细菌黏附与定植的物质,菌毛黏附素,黏附与定植的物质基础,非菌毛黏附素,1、荚膜及类荚膜物质 荚膜成分：多糖、

4、多肽 荚膜作用：抗吞噬、抵抗杀菌物质的损伤、黏附作用。使致病菌在体内大量繁殖。类荚膜物质 作用与荚膜类似如链球菌M蛋白、伤寒杆菌表面的Vi抗原、大肠埃希菌表面K抗原等。,黏附与定植的物质,2、粘附素 分为菌毛粘附素和非菌毛粘附素。菌毛粘附素 存在于菌毛顶端或次级端的蛋白质,多数为外膜蛋白。非菌毛粘附素 大多是G+细菌的一些表面结构。如细胞壁中膜磷壁酸（LTA）、纤维连结蛋白结合蛋白、荚膜多糖等。大肠埃希菌粘附素称为定居因子抗原 colonization factor antigen,CFA,黏附与定植的物质,作用：粘附素具抵抗纤毛运动、肠蠕 动、尿液冲刷的清除作用，有利于细菌在局部的定植，与细

5、菌致病性密切相关。粘附作用具特异性（细胞表面有相应受体）（抗菌毛抗体、菌毛菌苗的应用）,黏附与定植的作用,侵入（invasion)毒力强的病原菌主动侵入非吞噬细胞的过程（伤寒杆菌、侵袭性大肠杆菌等）决定细菌侵袭力的物质基础侵袭素由侵袭基因(invasive gene,inv基因）编码，大多存在于质粒上。主要为一些侵袭性酶，如透明质酸酶、溶纤维蛋白酶、链激酶。,侵 入,细菌侵入机体后，在体内繁殖与扩散能力取决于细菌的致病性和机体的免疫力,繁殖与扩散,造成后果：局部扩散（表层、深层）全身扩散（经血液、淋巴液）,决定细菌扩散能力的因素：具有侵袭力的酶：如透明质酸酶、溶纤维蛋白酶 细菌能否侵入血流，是

6、引起全身扩散的关键。,外毒素 exotoxin 内毒素 endotoxin,（二）毒素 toxin,特点,外毒素,3、毒性作用强、对组织细胞有很强的选择性-临床表现有特异性,1、主要由G+菌产生,2、化学本质蛋白质，不耐热，一般菌体生长时分泌的,5、可用甲醛脱毒制成类毒素-用于免疫预防,4、抗原性强 刺激机体产生的抗毒素中和外毒素作用-用于治疗或紧急预防,神经毒素-破伤风杆菌、肉毒杆菌细胞毒素-白喉杆菌等肠毒素-霍乱弧菌等,破伤风杆菌外毒素作用后痉挛现象（角弓反张）,种类,大多数外毒素分为A、B二个亚单位A亚单位-毒性中心-致病的主要成分B亚单位-与细胞膜上特异性受体结合部位，介导A亚单位进入

7、细胞内；抗原性强（有部分菌的亚单位疫苗已研制成功并用于预防疾病）单独的A/B亚单位无致病性，结构完整性是致病的必要条件！,结构,内毒素,特点,1、主要由G菌产生（衣原体、立克次体、螺旋体等）,2、化学成分为细胞壁外膜中脂多糖，耐高温，细菌死亡裂解后释放,4、抗原性弱，感染后体内一般不产生抗毒素，也不能制成类毒素,3、各种细菌产生的内毒素毒性作用基本相似,细菌内毒素结构及毒性作用,O特异多糖,核心多糖,脂质A：内毒素毒性部分,脂质A：内毒素毒性部分,脂质A：内毒素毒性部分,脂质A：内毒素毒性部分,结构,内毒素的毒性作用广泛、各种细菌内毒素毒性作用基本相似，主要如下：,发热反应 极微量内毒素（1-

8、5ng/Kg）体内 中性粒细胞等 释放内源性致热源TNF、IL-1、IFN-下丘脑体温调节中枢 发热,白细胞反应 LPS 进入体内可导致血液中性粒细胞数量先减少，继而增加。,作用,内毒素血症及中毒性休克 大量内毒素释放可作用于血凝系统、补体系统、激肽系统，释放各种血管活性物质(组胺、5-羟色胺、前列腺素、激肽）血管舒缩功能率乱 微循环障碍 有效循环血量减少 休克。,弥漫性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation,DIC）指微血栓广泛沉着于小血管中，导致的一种严重综合征发病机理：G-细菌败血症时，血管内皮细胞广泛损伤 胶原组织暴露 凝血系统激活 血

9、小板凝聚 小血管内微血栓广泛沉着 导致DIC。可在此基础上发生继发性纤溶，病情严重。,二、细菌性感染的传播,细菌感染的来源,传播途径,外源性,内源性,呼吸道消化道皮肤粘膜血液节肢动物性传播,三、细菌性感染的类型,隐性感染,显性感染,全身性感染,局部感染,1.毒血症 toxemia 病原菌只在局部繁殖,产生外毒素入血,引起相应的临床表现（破伤风、白喉等）。,2.菌血症 bacteremia 病原菌由局部感染处侵入血液，但未在血液中生长繁殖（常为一过性）如伤寒杆菌感染的菌血症期。（伤寒沙门菌）,全身感染的不同表现,3.败血症 septicemia 病原菌侵入血液并在血中大量繁殖，引起较严重的临床症

10、状。,4.脓毒血症 pyemia 化脓性细菌在引起败血症的基础上，细菌随血流扩散到其它器官，并引起新的化脓性病灶。,5.内毒素血症 endotoxemia G-菌引起的败血症，细菌在血液中繁殖、裂解释放内毒素，引起的感染类型。,exotoxin 外毒素endotoxin 内毒素toxemia 毒血症bacteremia 菌血症septicemia 败血症pyemia 脓毒血症cndotoxemia 内毒素血症,专业英语,1、了解细菌致病因素组成2、了解细菌侵袭的过程及组成结构3、细菌粘附与定植的物质、结果、意义4、细菌外毒素特点及种类。5、细菌内毒素的特点、致病作用。6、名词解释：菌血症 毒血

11、症 内毒素血症 败血症 脓毒血症,本 节 要 点,第二节 病毒性感染,一、病毒性感染的致病机制二、病毒感染的传播方式三、病毒感染的类型,一、病毒感染的致病机制,病毒感染对细胞的致病作用（直接作用）,病毒感染的免疫病理作用（间接作用）,（一）病毒感染对细胞的致病作用,一、病毒性感染的致病机制,1.杀细胞效应：（cytocidal effect)无包膜病毒；以溶细胞型释放；宿主细胞大量破坏、裂解、死亡；细胞生理功能紊乱、细胞器受损；,体外实验：作为病毒增殖指标（细胞病变 cytopathic effect,CPE),正常细胞,CPE：体外试验中，细胞被病毒感染后出现变圆，聚集，裂解，脱落和融合等典

12、型病理变化，成为细胞病变效应,噬菌斑,2.稳定状态感染：steady state infection 有包膜病毒感染 病毒以出芽方式释放 病毒在细胞内增殖 细胞仍分裂繁殖。,细胞无明显病变，但有重要病理意义,细胞膜上表达病毒编码的新抗原,细胞融合,形成多核巨细胞,细胞膜上出现新抗原,感染细胞易受免疫系统攻击,靶细胞,3、细胞内形成包涵体,包涵体（inclusion body）病毒感染的细胞浆内/核内，出现的光镜下可见的圆形或椭圆形斑块，可作为病毒感染的依据。主要由病毒颗粒或装配剩余的病毒成分组成。,狂犬病毒包涵体-内基小体,巨细胞病毒包涵体,4.细胞凋亡（apoptosis)：基因控制的程序性

13、死亡，是正常的生物学现象。病毒感染可启动细胞凋亡基因，导致细胞凋亡。如HIV感染导致免疫细胞凋亡，引起免疫细胞破坏，出现病理损伤。,5.基因整合与转化病毒基因的一部分或全部与细胞染色体整合，并随宿主细胞分裂而传给子代。病毒基因整合与转化与肿瘤发生密切相关。,免疫损伤在病毒性疾病中起重要作用,1.抗体介导的免疫病理作用 型(细胞溶解型）超敏反应 型（免疫复合物型）超敏反应2.细胞介导的免疫病理作用 型（迟发型）超敏反应3.免疫抑制作用 病毒感染后抑制免疫功能-AIDS,（二）病毒感染的免疫病理作用,二、病毒感染的传播方式,一.病毒传播方式,二.病毒传播的途径,病毒的感染与免疫,病毒的传播方式,水

14、平传播：病毒在人群中个体间的传播 通过呼吸道、消化道、皮肤粘膜病毒在人群不同个体间的传播,病毒侵入机体的三大重要门户,消化道,通过胎垂直传播：通过胎盘、产道、乳汁，病毒由亲 代传播给子代的方式。亲传给胎儿的方式,胎盘、产道,乳汁,先天性感染：产前在宫内的胚胎或胎儿被感染及经生殖细胞的基因遗传。,四(2)、垂直传播发生的过程产后,三、病毒感染的类型,隐性感染 急性病毒感染 显性感染 持续性病毒感染,持续性病毒感染,形成因素：机体免疫功能较弱，未能完全清除病毒病毒抗原性弱，未能刺激机体形成免疫反应 缺损性干扰颗粒形成，改变病毒感染过程 病毒逃避机体的免疫作用（中枢系统感染）病毒基因与细胞整合,（三

15、）持续性病毒感染,类型1、慢性感染 chronic infection2、潜伏感染 latent infection3、慢发病毒感染 slow virus infection4、急性病毒感染的迟发并发症 delayed complication after acute viral infection,慢性感染(chronic infection)：急性感染后病毒未完全消除，病毒持续性存在于体内并排出，可有/无临床症状并反复发作。（慢性肝炎）,潜伏感染（latent infection）：某些病毒感染后可潜伏于细胞内，与机体处于平衡状态，无临床症状。但在一定条件下，病毒被激活，出现临床症状并排出

16、病毒。（疱疹病毒、EB病毒等）,持续性病毒感染,慢发病毒感染（slow virus infection）：为一种慢性发展并进行性加重的病毒感染。病毒感染后潜伏期较长，可达数月、数年或数十年。一旦发病，呈进行性加重，最终死亡。（HIV感染导致AIDS、库鲁病、克-雅病等）,急性病毒感染的迟发并发症（delayed complication after acute viral infection）：急性感染后，病毒潜伏于机体内，待数年后发生致死性中枢神经系统疾病。（麻疹病毒、SSPE，亚急性硬化性全脑炎）,持续性病毒感染,第三节 真菌性感染,真菌感染类型：致病性真菌感染条件致病性真菌感染（机会性）

17、真菌毒素中毒与肿瘤超敏反应,致病类型,1.致病性真菌感染-浅部真菌感染:皮肤癣病 深部真菌感染-如新型隐球菌病 2.条件致病性真菌感染-内源性真菌感染念珠菌感染曲霉菌感染 3.真菌超敏反应 有些真菌孢子、菌丝可引起超敏反应如荨麻疹、皮炎、过敏性胃肠炎、哮喘,真菌毒素与肿瘤黄曲霉毒素：原发性肝癌赭曲霉黄褐毒素：诱发肝肿瘤,4.真菌毒素致病作用 真菌中毒症 有些真菌在粮食或饲料上生长，人畜食用后可导致急性或慢性中毒。肝、肾功能损伤，血液病，中枢神经系统症状，甚止死亡,病毒感染的传播方式病毒感染的致病机理病毒的持续感染形成原因及类型真菌感染的致病类型,本节要点,细胞病变 cytopathic eff

18、ect,CPE包涵体 inclusion body细胞凋亡 apoptosis慢性感染 chronic infection潜伏感染 latent infection慢发病毒感染 slow virus infection急性病毒感染的迟发并发症 delayed complication after acute viral infection,专业英语,第二节 抗感染免疫,一、非特异性免疫屏障结构吞噬细胞自然杀伤细胞体液因素二、特异性免疫 体液免疫、细胞免疫三、机体抗感染免疫的特点,非特异性免疫,（一）屏障结构,完整的皮肤粘膜,机械阻挡,分泌杀菌物质,正常菌群拮抗,血脑屏障,保护中枢神经系统,胎盘

19、屏障,保证胎儿正常发育,（二）吞噬细胞吞噬细胞种类 中性粒细胞 小吞噬细胞单核-吞噬细胞系统（单核细胞和巨噬细胞）大吞噬细胞吞噬作用过程 趋化 接触 吞入 杀灭,吞噬和杀菌过程：趋化 接触 吞入 杀灭,细胞核,线粒体,溶酶体,内质网,细菌,吞噬细胞对细菌吞噬消化作用示意图,吞噬作用后果,完全吞噬,不完全吞噬,组织损伤,某些胞内寄生菌/机体免疫功能低下时，细菌被吞噬后不被杀灭为不完全吞噬。细菌反而在细胞内受到保护，免受杀菌因素作用；有些可在细胞内繁殖，导致细胞死亡；或随吞噬细胞游走引起感染的扩散。,完 全 吞 噬,一般化脓性细菌，被吞噬后5-10分死亡、30分钟左右完全杀死、残渣排出,不完全吞噬

20、,吞噬细胞在吞噬、杀菌过程中，溶酶体中多种水解酶释放，在杀灭细菌的同时，对邻近正常组织细胞有破坏作用，造成局部组织损伤及炎症反应,组织损伤,（三）自然杀伤细胞(natural killer,NK),NK细胞是抗感染免疫中一种非特异性免疫细胞，属淋巴细胞。,NK细胞可直接杀伤体内各种带有抗原的靶细胞,NK杀伤作用为非特异性（不需抗原致敏、无MHC限制性），具抗肿瘤、抗病毒的作用。,（四）体液中的杀菌因素,补体（complement）:人和动物血清中的一组与免疫功能有关，经活化具有酶活性的蛋白质。溶菌酶：具有杀菌作用的碱性蛋白，主要由吞噬细胞分泌。广泛存在于血清、唾液、泪液、乳汁中。防御素：为一类

21、富含精氨酸的小分子多肽，主要由中性性细胞的分泌。可破坏细菌的细胞膜。正常体液中还有乙型溶素、组蛋白、乳素、调理素等杀菌物质。,特异性免疫,（一）体液免疫 B淋巴细胞介导的免疫（二）细胞免疫 T淋巴细胞介导的免疫,B细胞介导的体液免疫应答过程,III-效应阶段,抗原Ag,B细胞,活化增殖分化,浆细胞,抗体,发挥体液免疫效应,体液免疫的效应,抑制病原体的黏附调理吞噬作用中和细菌的外毒素抗体和补体的联合溶菌作用抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用,T细胞介导的细胞免疫应答过程,抗原Ag,T细胞,活化增殖分化,致敏淋巴细胞,CTL,发挥细胞免疫效应,Th1,各种免疫因素交叉协同，根据细菌种类不同各有侧重,第

22、二节 抗菌免疫,机体抗感染免疫特点,1、吞噬细胞杀菌作用2、抗体（IgG、IgM、sIgA）作用阻止粘附调理吞噬激活补体等最终消除感染。,抗毒素-中和抗体（IgG为主）-中和外毒素的毒性,胞外菌（各种化脓性细菌）,细菌外毒素,以体液免疫为主,胞内菌(结核、麻风、伤寒杆菌),1、吞噬细胞吞噬作用 2、T细胞介导的特异性细胞免疫，常导致免疫病理反应（型超敏反应）的发生。,第三节 抗病毒免疫,1、屏障作用,2、巨噬细胞的作用,3、干扰素获得性非特异性免疫,一、非特异性免疫,4、NK细胞的杀伤作用,非特异性免疫以干扰素和Nk细胞的杀伤作用为主。,干扰素 interferon,IFN,定 义：,由病毒或

23、其他干扰素诱生剂 刺激机体细胞所产生的 具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节 等多种活性作用的糖蛋白,性质：小分子糖蛋白，5630min灭活，pH2-10稳定 有一定抗原性诱生剂：病毒、细菌内毒素、poly I:C 等,干扰素(INF),干扰素抗病毒作用原理,病毒,抗病毒蛋白,降解病毒mRNA抑制病毒蛋白合成抑制病毒组装与成熟,终止受染细胞的病毒感染,限制病毒扩散,干扰素,宿主细胞,合成,邻近细胞,抗病毒蛋白,25腺苷酸核苷合成酶,蛋白激酶,抗病毒意义：,抗病毒特点,间接性、广谱性（非特异性）、种属特异性（在同种细胞中活性高）,早期中断病毒复制，阻止病毒扩散,抗肿瘤抑制肿瘤细胞的DNA合成和有丝分裂（

24、比对正常细胞的作用大500-1000倍）；去除组织相容性抗原的表达，使肿瘤细胞向正常细胞转化，有去恶性作用；加强免疫细胞（NK、M、Tc）的识别和杀伤（IFN-作用强）,免疫调节增强或抑制抗体形成及细胞免疫（依剂量和反应条件不同）增强M、NK、CTL功能，促进IL分泌,干扰素的其它作用,非MHC限制性，非特异性识别、清除病毒感染靶细胞,NK细胞,二、特异性免疫（以体液免疫为主）,按种类：IgG IgM IgA,中和抗体：,针对病毒某些表面抗原的抗体，能与细胞外游离病毒结合，消除病毒感染性。IgG IgM IgA 都具中和抗体的活性。,体液免疫：,按功能：,中和抗体、,血凝抑制抗体、,血凝抑制抗体：针对病毒包膜上血凝素刺突的抗体，可消除病毒感染性。IgM和IgG都具有血凝抑制抗体的活性。,补体结合抗体,补体结合抗体-非中各抗体（IgM),病毒内部抗原刺激机体产生的抗体，一般不能中和病毒和清除感染；但可起免疫调理作用。,细胞免疫,感染细胞内病毒的清除主要依赖细胞免疫。主要由CTL细胞和Th1细胞起作用。,