12第九章感染与免疫生工

1、n研究内容：研究内容：病原微生物与其宿主之间的相互关系。n理论与实践意义：理论与实践意义：人类和动物传染病的防治，是微生物学发展的主要动力；免疫学是当前生命科学领域中发展最快、影响最大的学科之一，衍生出大量新的分支学科、边缘学科和应用学科；免疫学方法对生命科学的各个重要理论研究领域有极其重要的作用；免疫学方法和技术对各种疾病的临床诊断、法医检验、生化测定、医疗保健、生物制品的生产、肿瘤防治、定向药物的研制以及反细菌战等各项实际应用领域都有极其重要的作用。 研究内容、意义一、传染与传染病传染与传染病 传染（infection）是指外源或内源的少量寄生物突破其宿主的“三道防线”后，在宿主的一定部位

2、生长繁殖，并引起一系列病理生理过程。 寄生物如果长期保持潜伏状态或亚临床的感染状态，传染病就不至于发生；如果环境条件有利于寄生物的大量繁殖，并随之产生大量的酶和毒素来损害其宿主，则宿主就患了传染病。第一节第一节 传传 染染决定传染结局的三个因素决定传染结局的三个因素病原菌：病原菌：能否引起宿主疾病取决于它的毒力、侵入数量和侵入路径。 毒力由侵袭力和毒素组成。侵袭力包括吸附和侵入、繁殖和扩散、对宿主防御机能的抵抗力；毒素分为内毒素（endotoxin）和外毒素(exotoxin)。宿主的免疫力（宿主的免疫力（immunity）：）：免疫是机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能。免疫功能包括：免

3、疫防御(immunologic )、免疫稳定、免疫监视。 宿主的免疫力包括：非特异性免疫和特异性免疫；特异性免疫又分为细胞免疫和体液免疫两种。环境因素：环境因素：分为宿主环境（包括遗传、年龄，营养、精神、内分药物、针灸、锻炼等）和外界环境（气候、季节、温湿度、地理环境以及社会环境等）（一）病原体（一）病原体病原菌病原菌毒力毒力（致病力）（致病力）侵入数量侵入数量侵入门径侵入门径侵袭力侵袭力毒素毒素内毒素内毒素外毒素外毒素吸附和吸附和侵入能力侵入能力繁殖和繁殖和扩散能力扩散能力对宿主防御功能对宿主防御功能的抵抗能力的抵抗能力呼吸道呼吸道消化道消化道皮肤皮肤和伤口和伤口外毒素外毒素：指在病原细菌生

4、长过程中不断向外指在病原细菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白质，有的属于酶，界环境分泌的一类毒性蛋白质，有的属于酶，有的属于酶原，有的属于毒蛋白。有的属于酶原，有的属于毒蛋白。 外毒素经甲醛处理脱毒后仍保留原有免疫外毒素经甲醛处理脱毒后仍保留原有免疫原性的预防生物制品称原性的预防生物制品称类毒素类毒素。内毒素内毒素：由革兰氏阴性菌所产生、存在于菌由革兰氏阴性菌所产生、存在于菌体内的一类毒素。体内的一类毒素。 性质性质外毒素外毒素内毒素内毒素存在部位存在部位 由活的细菌释放至细菌体外由活的细菌释放至细菌体外为细菌细胞壁结构成份，菌体崩为细菌细胞壁结构成份，菌体崩解后释出解后释出细菌种类

5、细菌种类 以革兰氏阳性菌多见以革兰氏阳性菌多见革兰氏阴性菌多见革兰氏阴性菌多见化学组成化学组成 蛋白质（分子量蛋白质（分子量27，000900，000）磷脂一多糖一蛋白质复合物（毒磷脂一多糖一蛋白质复合物（毒性主要为类脂性主要为类脂a）稳定性稳定性不稳定，不稳定，60以上能迅速破坏以上能迅速破坏耐热，耐热，60耐受数小时耐受数小时毒性作用毒性作用 强，微量对实验动物有致死作用强，微量对实验动物有致死作用（以（以ug计量）。各种外毒素有选计量）。各种外毒素有选择作用择作用稍弱，对实验动物致死作用的量稍弱，对实验动物致死作用的量比外毒素为大。比外毒素为大。抗原性抗原性强，可刺激机体产生高效价的抗强

6、，可刺激机体产生高效价的抗毒素。经甲醛处理，可脱毒成为毒素。经甲醛处理，可脱毒成为类毒霉，仍有较强的抗原性，可类毒霉，仍有较强的抗原性，可用于人工自动免疫用于人工自动免疫刺激机体对多糖成份产生抗体，刺激机体对多糖成份产生抗体，不形成抗毒素，不能经甲醛处理不形成抗毒素，不能经甲醛处理成为类毒素成为类毒素v免疫的基本特性免疫的基本特性识别自身与非自身识别自身与非自身特异性特异性免疫记忆免疫记忆 v免疫的基本功能免疫的基本功能免疫防御：抵抗感染免疫防御：抵抗感染免疫稳定：清除体内自然衰老和受伤的免疫稳定：清除体内自然衰老和受伤的 细胞细胞免疫监视：清除突变的癌细胞免疫监视：清除突变的癌细胞(二）宿主

7、的免疫力二）宿主的免疫力宿主的免疫力宿主的免疫力非特异性免疫非特异性免疫特异性免疫特异性免疫第一道防线第一道防线第二道防线第二道防线第三道防线第三道防线外部屏障外部屏障内部屏障内部屏障抗菌物质抗菌物质吞噬细胞吞噬细胞炎症反应炎症反应淋巴结的淋巴结的过滤作用过滤作用体液免疫体液免疫细胞免疫细胞免疫v宿主环境宿主环境先天：先天：遗传素质、年龄等；遗传素质、年龄等；后天：后天：营养、精神、内分泌状态、药物、针灸、电离营养、精神、内分泌状态、药物、针灸、电离辐射等的影响，体育锻炼；辐射等的影响，体育锻炼；v外界环境外界环境自然环境：自然环境：气候、季节、温度、湿度，地气候、季节、温度、湿度，地 理环境

8、等理环境等社会环境：社会环境：社会制度、居住环境、医疗环境等。社会制度、居住环境、医疗环境等。（三）环境因素（三）环境因素v隐性传染隐性传染：宿主的免疫力很强，病原菌的毒力相对较弱，宿主很快把病原体彻底消灭；v带菌状态：带菌状态：宿主和病原菌双方都有一定的优势，宿主把病原体限制在某一局部，两者长期处于相持状态；v显性传染：显性传染：宿主的抵抗力较低，而病原菌的侵袭力较强，在宿主体内大量繁殖使宿主的细胞和组织严重损害，生理功能异常，即传染病传染病。三、传染的三种可能结局三、传染的三种可能结局显性传染：显性传染：局部感染；全身感染局部感染；全身感染 局部感染局部感染：如化脓性球菌引起的疖等。 全身

9、感染全身感染： a a、毒血症毒血症病原菌侵入后局部生长繁殖,菌体不进入血流，只有其产生的毒素进入血流,引起全身症状,称毒血症。如破伤风、白喉等。 b b菌血症菌血症病原菌侵入血流，但在血流中不繁殖，称菌血症。如伤寒病早期 c c败血症败血症病原菌侵入血流，并在其中繁殖，产生毒素，引起全身中毒症状。 如不规则的高热、肝、脾肿大等。 d d脓毒血症脓毒血症化脓性细菌引起败血症时，使器官组织产生化脓病灶。 如金黄色葡萄球菌所致的脓毒血症。一、一、 非特异性免疫的概念非特异性免疫的概念 凡在生物进化过程中形成的天生即有、相对稳定、无特殊针对性的对病原微生物的天然抵抗力，称为非特异性免疫或先天免疫。在

10、人和高等动物中，主要由宿主的：屏障结构、吞噬细胞的吞噬功能、正常组织和体液中的抗菌物质、炎症反应等组成。正常体液中的抗菌物质有：补体和干扰素，以及溶菌酶、乙型溶素吞噬细胞杀菌素、组蛋白、白细胞素、血小板素、正铁血红素、精素、精胺碱和乳素等。第二节第二节 非特异性免疫非特异性免疫补体与干扰素补体与干扰素补体：存在于正常人体或动物血清中的一组（补体：存在于正常人体或动物血清中的一组（11种）种），主要是，主要是及及球蛋白，是一类酶原，能球蛋白，是一类酶原，能，具有，具有等多种功能。不稳定，室温下数天或5630分钟即可灭活。干扰素：干扰素：一类是脊椎动物细胞所产生的防御外来物质尤其是“有害核酸”入侵

11、的物质。干扰素诱生剂有各种活的或灭活的病毒、人工合成的双链rna、在细胞内繁殖的各种微生物、微生物产物、多聚物、低分子物质、细胞有丝分裂素和特异性免疫诱导等。特异性免疫是生物个体在其后天活动中接触了相应的抗原特异性免疫是生物个体在其后天活动中接触了相应的抗原后获得的，故又称获得性免疫后获得的，故又称获得性免疫.特点：特点：获得性、特异性、体液免疫和细胞免疫及细胞介导免疫系统、个体差异获得方式：获得方式：自动获得（感染、接种，终生或短期）被动获得（输血、输入淋巴细胞、注射血清组分等，新生儿从胎盘和初乳中获得）第三节第三节 特异性免疫特异性免疫二、抗二、抗 原原抗原抗原(antigen) 是一类能

12、刺激机体免疫系统（主要是是一类能刺激机体免疫系统（主要是t，b淋巴细胞）引起特异性免疫应答，产生淋巴细胞）引起特异性免疫应答，产生免疫物质（抗体和或致敏淋巴细胞），并免疫物质（抗体和或致敏淋巴细胞），并能在体内或体外与之相结合发生反应的物能在体内或体外与之相结合发生反应的物质。所以抗原体是诱导机体产生特异性免质。所以抗原体是诱导机体产生特异性免疫应答的疫应答的“激发剂激发剂”。 微生物抗原微生物抗原n下面以细菌为例介绍微生物抗原：n 1、菌体抗原（、菌体抗原（somatic antigen)n 2、鞭毛抗原、鞭毛抗原(flagella antigen)n 3、表面抗原、表面抗原(surface

13、 antigen)1、菌体抗原、菌体抗原n指存在于细胞壁、细胞膜与细胞质上的抗原指存在于细胞壁、细胞膜与细胞质上的抗原称之为称之为菌体抗原菌体抗原。n 不同种或不同型的细菌各有自己特有的菌体不同种或不同型的细菌各有自己特有的菌体抗原，叫抗原，叫特异抗原特异抗原，所产生的特异抗体只能，所产生的特异抗体只能和该种或该型细菌发生反应。和该种或该型细菌发生反应。n丢失鞭毛后的菌体抗原，为丢失鞭毛后的菌体抗原，为o抗原抗原。2、鞭毛抗原、鞭毛抗原n指存在于鞭毛上的抗原，即鞭毛蛋白抗原，又称h抗原（h为德文haunch，意指菌落在培养基表面会蔓延，形成云雾状菌落，故鞭毛抗原命名为h抗原抗原。3、表面抗原表

14、面抗原n 指包围在细菌细胞壁外层的抗原，指包围在细菌细胞壁外层的抗原，主要是荚膜或微荚膜抗原。主要是荚膜或微荚膜抗原。根据菌种或结构的不同，有习惯名称：根据菌种或结构的不同，有习惯名称：n肺炎球菌的荚膜抗原肺炎球菌的荚膜抗原n大肠杆菌的大肠杆菌的k抗原抗原n伤寒沙门氏菌的伤寒沙门氏菌的vi抗原抗原 三三 、抗体、抗体n高等动物体在抗原物质的刺激下，由浆细胞产高等动物体在抗原物质的刺激下，由浆细胞产生的并能与抗原发生特异性结合的球蛋白生的并能与抗原发生特异性结合的球蛋白(immunoglobulin，ig） 。主要存在于血。主要存在于血清中，习惯上将抗体称抗血清，免疫血清。清中，习惯上将抗体称抗

15、血清，免疫血清。单克隆抗体：单克隆抗体：指由一指由一纯系纯系b淋巴细胞淋巴细胞克隆克隆经分化、增殖后的浆细胞所产生的单一成分、经分化、增殖后的浆细胞所产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白分子。单一特异性的免疫球蛋白分子。多克隆抗体：多克隆抗体：是将纯化后的抗原直接免疫是将纯化后的抗原直接免疫动物后，从动物血中所获得的免疫血清，是动物后，从动物血中所获得的免疫血清，是多多个个b淋巴细胞淋巴细胞克隆所产生的抗体混合物克隆所产生的抗体混合物。 四、现代免疫标记技术四、现代免疫标记技术n 免疫标记技术免疫标记技术(immuno-labelling technique)是指将抗原或抗是指将抗原或抗体用

16、荧光素、酶、放射性同位素和电子致体用荧光素、酶、放射性同位素和电子致密物质等加以标记，借以提高其灵敏度的密物质等加以标记，借以提高其灵敏度的一类新技术。一类新技术。 19711971年瑞典学者年瑞典学者engvailengvail和和perlmannperlmann, ,荷兰学者荷兰学者van van weermanweerman和和schuursschuurs分别报道将免疫技术发展为分别报道将免疫技术发展为检测体液中微量物质的固相免疫测定方法，即酶联检测体液中微量物质的固相免疫测定方法，即酶联免疫吸附测定法免疫吸附测定法 (enzyme-linked (enzyme-linked immun

17、osorbentimmunosorbent assay , elisa) assay , elisa) 。elisaelisa现在已成为目前分析化学现在已成为目前分析化学领域中的前沿课题领域中的前沿课题 ，它是一种特殊的试剂分析方，它是一种特殊的试剂分析方法，是在免疫酶技术法，是在免疫酶技术( ( immunoenzymaticimmunoenzymatic techniques ) techniques ) 的基础上发展起来的一种新型的免的基础上发展起来的一种新型的免疫测定技术疫测定技术 。 酶联免疫吸附试验法酶联免疫吸附试验法（enzyme linked immunosorbent ass

18、ay, elisa)1 1、基本原理（定义）、基本原理（定义） 以待测抗原（或抗体）与酶标抗体（或以待测抗原（或抗体）与酶标抗体（或抗原）的特异结合反应为基础，通过酶活力抗原）的特异结合反应为基础，通过酶活力测定来确定抗原（或抗体）含量的固相免疫测定来确定抗原（或抗体）含量的固相免疫测定方法。测定方法。在这种测定方法中有在这种测定方法中有3 3种必要的试剂：种必要的试剂：固相的抗原或抗体（固相的抗原或抗体（免疫吸附剂）免疫吸附剂）酶标记的抗原或抗体（酶标记的抗原或抗体（标记物）标记物）酶作用的底物（酶作用的底物（显色剂）显色剂）使抗原或抗体结合到某种固相载体表面，并保持其免疫活性。使抗原或抗体结合到某种固相载体表面，并保持其免疫活性。使抗原或抗体与某种酶连接成使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体酶标抗原或抗体，这种酶标抗，这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性，又保留酶的活性。在测定时，把原或抗体既保留其免疫活性，又保留酶的活性。在测定时，把受检标本（测定其中的抗体或抗原）和酶标抗原或抗体按不同受检标本（测定其中的抗体或抗原）和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开，最后结合固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开，最后结合在固相