微生物学讲义第九章

微生物学讲义第九章病原微生物感染机体对抗（免疫学）免疫(immunity)：P377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。机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫。传统的免疫概念：P376第一节感染的一般概念一、感染的途径与方式二、微生物的致病性三、传染后的表症第二节宿主的非特异免疫一、生理屏障二、细胞因素三、体液因素四、炎症第三节宿主的特异性免疫一、特异性免疫的一般概念二、抗原和抗体三、免疫应答本章主要内容第一节感染的一般概念病原微生物(Pathogenicmicroorganism)，或病原体(pathogen)：寄生于生物(包括人)机体并引起疾病的微生物。感染(infection)，又称传染：机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。（参见P377）一、感染的途径与方式1.感染的途径呼吸道感染消化道感染创伤感染接触感染垂直传播（亲代传给子代）（P376）2.感染的部位a）通过机体的自然开口、皮肤表面的创伤裂口，外科切口等方式。b）穿过皮肤：如血吸虫、钩虫、蚊虫叮咬等c）附着在粘膜上造成病变：如白喉杆菌穿过粘膜，通过血循环达到其它组织部位：如脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒（参见P377）细胞外感染：发生于宿主细胞外的感染，大多数细菌和寄生虫。内源性感染：发生于宿主体细胞内的感染：兼性：部分细菌、真菌在吞噬细胞中繁殖。专性：病毒、立克次体、衣原体等。3、方式：二、微生物的致病性1.细菌的致病性：2.病毒的致病性：3.真菌的致病性：二、微生物的致病性1.细菌的致病性：细菌的致病性是对特定宿主而言，能使宿主致病的为致病菌，反之为非致病菌，但二者并无绝然界限。（人、昆虫）条件致病菌(opportunisticpathogen)或机会致病菌：在一般情况下不致病，但在某些条件改变的特殊情况下可致病！病原菌致病力的强弱毒力侵袭力毒素1）侵袭力(invasiveness)：病原菌突破宿主防线，并在宿主体内定居、繁殖、扩散的能力，称为侵袭力。吸附和侵入能力；繁殖与扩散能力；对宿主防御机能的抵抗能力（参见P377）1.细菌的致病性：（1）吸附和侵入能力：细菌利用菌毛粘附于宿主上皮细胞的相应受体，在局部繁殖，积聚毒力或继续侵入机体内部。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）扩散能力：通过水解性酶类，使组织疏松、通透性增加，有利于病原菌扩散。透明质酸酶血浆凝固酶链激酶链道酶等（3）对宿主防御机能的抵抗能力：抗细胞吞噬能力、抑制白细胞的趋化作用链球菌2）毒素(toxin)细菌毒素按其来源、性质和作用的不同:外毒素内毒素（1）外毒素（exotoxin）：破伤风痉挛毒素、白喉毒素特点：a、由革兰氏阳性菌产生；在生长过程中合成并分泌胞外;c、通常为蛋白质，抗原性强；d、可选择作用于各自特定的组织器官；e、不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同；f、毒性强，但毒性不稳定，对热和某些化学物质敏感。（参见P378）类毒素（toxoid）：利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，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，用于预防注射。抗毒素（antitoxin）：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。例如，破伤风梭菌的破伤风痉挛毒素。外毒素脱毒（加热、0.3-0.4%甲醛）免疫动物a、革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要是脂多糖(LPS)；b、在菌体裂解时释放，作用于白细胞和体液系统；c、毒性较弱，抗原性弱，但耐热性强；d、各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官特异性。（2）内毒素（endotoxin）类脂A是革兰氏阴性细菌致病物质——内毒素的物质基础外毒素与内毒素的比较：*1mg肉毒毒素纯品可杀死2亿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。2.病毒的致病性病毒感染的特点：活细胞中寄生基因水平感染病毒在宿主细胞内增殖，影响宿主细胞的核酸及蛋白质代谢，其后果可分为三种类型：P379杀细胞感染（cytocidalinfection）；脊髓灰质炎，细胞、组织损伤稳定状态感染（steadystateinfection）；甲肝，细胞膜组分改变引起免疫反应整合感染（integratedinfection）；乙肝，整合于染色体，肿瘤3.真菌的致病性：(1)致病性真菌感染：一些外源性真菌感染可引起皮肤疾病（破坏角蛋白），如皮肤癣。(2)条件致病性真菌感染：在机体免疫力降低，如长期应用抗生素、放射治疗等情况下发生。如白念珠菌是存在于人体表及腔道中的正常菌群，当人体免疫力低下时可侵入人体许多部位，口角糜烂、肺炎、食道炎、膀胱炎、脑膜炎等。(3)真菌变态反应性疾病：有些真菌本身并不致病，但可引起变态反应性疾病（过敏），如曲霉、青霉、镰刀菌等可引起荨麻疹、哮喘、变应性鼻炎。(4)真菌性中毒：有些真菌在粮食上生长，人及动物食后可因真菌本身或真菌产生的毒素而中毒。黄曲霉毒素、杂色霉素肝损害三、传染后的表症病原体不同的个体相同个体的不同生理状态不同的表征病原体侵入其宿主后，二者之间的力量对比决定着传染的结局：隐性传染带菌状态显性传染隐性传染：如果宿主的免疫力很强，而病原体的毒力小，病原体被彻底消灭，因而不表现临床症状。带菌状态：病原体与宿主双方势均力敌，但病原体无法大量繁殖，二者长期处于僵持状态，就称为带菌状态。带菌宿主成为该传染病的传源，十分危险。“伤寒玛丽”（真名：MaryMallon）：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。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使宿主出现一系列临床症状。第二节宿主的非特异免疫一、生理屏障二、细胞因素三、体液因素四、炎症第一节感染的一般概念一、感染的途径与方式二、微生物的致病性三、传染后的表症第三节宿主的特异性免疫一、特异性免疫的一般概念二、抗原和抗体三、免疫应答第二节宿主的非特异免疫非特异性免疫(non-specificimmunity)，是机体的一般生理防卫功能，是进化过程中形成的，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。天然免疫的组成（见p381，表14-1）一、生理屏障皮肤与粘膜生理上的屏障结构1.表面屏障：1）机械的阻挡和排除作用：

皮肤和粘膜结构外面的角质层组成了阻挡微生物入侵的有效屏障。2）分泌液中所含化学物质有局部抗菌作用：呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘液的化学性屏障作用、清除作用和杀菌成分。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1）血脑屏障：主要由脑毛细血管壁及其外的脑星形细胞组成，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。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。2）血胎屏障：由子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞共同组成，能阻挡病原微生物由母体通过胎盘感染胎儿，但不妨碍母子间的物质交换。见p3823）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，有竞争和抑制病原菌作用。二、细胞因素1、吞噬细胞(phagocytes)：属于骨髓细胞（见P383）（1）具有吞噬入侵病原微生物的能力；（2）吞噬细胞表面存在补体受体、抗体受体等多种受体，当与相应配体结合时，刺激吞噬细胞活化，大大增强其吞噬能力。（3）利用水解酶、溶菌酶、氧化剂杀灭病原微生物（4）巨噬细胞是抗原提呈细胞。吞噬细胞大吞噬细胞（巨噬细胞）：居留于各种组织中单核细胞（巨噬细胞的前体）存在于血液中

小吞噬细胞（中性粒细胞）：血液中功能：吞噬过程：水解酶、溶菌酶等多种酶类和其它杀菌物质的作用下杀灭病原体病原体吞噬细胞（偶然相遇，或各种趋化因子的吸引作用）吞入病原体形成吞噬体与溶酶体融合为吞噬溶酶体完全吞噬：病原体被吞噬后，被杀死并消化分解，不能消化的残渣排出体外。不完全吞噬：有些病原体，如结核杆菌等具有抗溶菌酶等逃避机制，虽被吞噬，却不能杀死，反而随吞噬细胞移动，造成扩散。抗原（Antigen，Ag）P388类脂A是革兰氏阴性细菌理防卫功能，是进化过程中形成的，由先天遗传而来，各种白细胞吞噬杀灭病原体（3）对宿主防御机能的抵抗能力：抗原免疫原性的物质基础：膜攻击复合物C5bC6C7C8C9…C15对病原体具有杀灭作用的补体活性形式----引起膜(3)真菌变态反应性疾病：3、简述免疫应答的基本过程。第二节宿主的非特异免疫稳定状态感染（steadystateinfection）；在生长过程中合成并分泌胞外;感应阶段：机体接受抗原刺激的阶段释放多种可溶性的生物活性物质（细胞因子），有氧：氧化酶引起“呼吸爆发”，产生杀菌物质无氧：溶菌酶、阳离子蛋白2、自然杀伤细胞(Naturalkillercells,NK)：P384NK细胞属于淋巴细胞，具有不须事先致敏、不须辅助细胞或分子参与而直接杀伤靶细胞的功能。NK细胞通过释放穿孔素、颗粒酶、肿瘤坏死因子(TNF)杀伤靶细胞。某些肿瘤细胞和微生物感染细胞可以成为NK细胞的靶细胞，因此在抗肿瘤抗感染特别是病毒感染中起重要作用。三、体液因素正常体液和组织中抵抗病原体的成分：补体系统干扰素溶菌酶1.补体系统（complementsystem）：

存在于正常机体体液中的非特异性的杀菌物质，包括廿余种蛋白质成分，主要由肝细胞和巨噬细胞产生。

补体系统一系列酶促级联反应补体激活

执行多种免疫功能。（参见P382）对病原体具有杀灭作用的补体活性形式----引起膜不可逆损伤，导致细胞溶解膜攻击复合物转化酶C1活化的C1抗原、抗体C2、C4C5C3转化酶(C4b2a)C3C3bC5转化酶(C4b2a3b)C5b

与C4b2a结合C6C7C8C9等膜攻击复合物C5bC6C7C8C9…C15朴体激活：三条途径（P399）补体的生物学功能：P382

溶解或杀伤细胞:攻膜复合物能溶解或杀伤某些抗原细胞；

趋化作用，促进吞噬细胞的活化

中和、杀灭病毒

释放过敏毒素（促进炎症）作用，引起变态反应

清除病变细胞2.干扰素（interferon，IFN）：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，分a、b、g三组。（病毒或干扰素诱生剂）（参见P385）干扰素是由病毒等诱导剂作用于活细胞后，由细胞产生的一种糖蛋白，当它再作用于其它细胞时，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，具有广谱抗病毒功能；同时，还有多方面的免疫调节作用。3.溶菌酶（lysozyme）：不耐热、含精氨酸丰富的碱性蛋白，主要来源于吞噬细胞并可分泌到血清及各种分泌液中，能水解革兰氏阳性菌胞壁肽聚糖而使细胞裂解。溶菌酶也存在于鸡蛋清和某些细菌中，可提纯并加工制成各种制剂，用于治疗中耳炎、咽喉炎等慢性疾病。四、炎症（inflammatory）P384炎症是机体受到有害刺激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，其作用是清除有害异物、修复受伤组织，保持自身稳定性。病原体感染组织和微血管损伤激活补体5-羟色胺、凝血因子等刺激细胞释放组胺等活性介质血管扩张，毛细血管透性升高、血流变缓血管内细胞和血清成分逸出各种白细胞吞噬杀灭病原体活化的补体攻击、溶解病原菌其它血浆成分扩大炎症反应带菌宿主成为该传染病的传源，一、特异性免疫的一般概念外科切口等方式。它们均来自骨髓多能造血干细胞！带菌宿主成为该传染病的传源，四、炎症（inflammatory）P384第一节感染的一般概念a、由革兰氏阳性菌产生；细胞因子（干扰素、肿瘤坏死因子等）——多种调节功能穿过粘膜，通过血循环达到其它组织部位：一个健康带菌者，被证实在美国有7个地区多达1500个伤寒患者兼性：部分细菌、真菌在吞噬细胞中繁殖。状细胞，广义地还包括红细胞和血小板及其各类细胞的祖细胞。抗原免疫原性的物质基础：天然免疫的组成（见p381，表14-1）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（炎症）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一节感染的一般概念一、感染的途径与方式二、微生物的致病性三、传染后的表症第二节宿主的非特异免疫一、生理屏障二、细胞因素三、体液因素四、炎症第三节宿主的特异性免疫一、特异性免疫的一般概念二、抗原和抗体三、免疫应答第三节宿主的特异性免疫一、特异性免疫的一般概念1.特异性免疫（specificimmunity）的概念：机体在生命过程中接受抗原性异物刺激，如微生物感染或接种疫苗后产生的，又称获得性免疫(acquiredimmunity)。特点：记忆性获得性高度特异性P3852.免疫系统(immunesystem)：免疫系统：（获得性免疫的物质基础）免疫器官免疫细胞免疫分子1）免疫器官：中枢免疫器官周围免疫器官中枢免疫器官：免疫细胞发生和分化的场所，包括骨髓、胸腺等。周围免疫器官：免疫细胞居住和进行免疫应答的场所，包括淋巴结、脾脏和粘膜相关淋巴组织。2)免疫细胞：主要包括淋巴细胞、粒细胞和肥大细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞，广义地还包括红细胞和血小板及其各类细胞的祖细胞。它们均来自骨髓多能造血干细胞！P387图一类能接受抗原刺激，并引起特异性免疫反应的细胞。免疫活性细胞：

T细胞：居留于淋巴器官、脾脏起源于骨髓造血干细胞的淋巴细胞，在胸腺（thymus)中成熟，然后转移到外周淋巴器官，其功能是执行细胞免疫。

B细胞：起源于骨髓造血干细胞的淋巴细胞，在骨髓(bone,bursa)中成熟，当受抗原刺激后，B细胞分化为浆细胞，产生并分泌抗体，进行体液免疫。P386淋巴细胞：其它血浆成分扩大炎症反应免疫活性细胞表面抗原受体识别抗原，当它们结合后，抗原特异性免疫（specificimmunity）的概念：起源于骨髓造血干细胞的淋巴细胞，在骨髓(bone,bursa)中呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘液的化学性抗原是能诱导机体产生体液抗体和细胞免疫应答，并能与释放多种可溶性的生物活性物质（细胞因子），对病原体具有杀灭作用的补体活性形式----引起膜与溶酶体融合为吞噬溶酶体主要组织相容性抗原——识别自我与非自我各种白细胞吞噬杀灭病原体体内的某些部位具有特殊的结构而形成阻挡微生物和（1）吸附和侵入能力：溶菌酶（lysozyme）：非特异性免疫(non-specificimmunity)，是机体的一般生3）免疫分子：膜表面免疫分子体液免疫分子

膜表面分子膜表面抗原受体——识别不同的抗原并与之结合，启动特异性免疫主要组织相容性抗原——识别自我与非自我白细胞分化抗原——发育、活化阶段标志；介导细胞迁移粘附分子——信号传导、介导细胞迁移、参与炎症

体液免疫分子主要包括抗体、补体和细胞因子：补体——非特异免疫主要体液成分抗体——特异免疫的主要体液成分细胞因子（干扰素、肿瘤坏死因子等）——多种调节功能P404二、抗原和抗体1.抗原（Antigen，Ag）P388抗原是能诱导机体产生体液抗体和细胞免疫应答，并能与抗体和致敏淋巴细胞在体内外发生特异结合反应的物质。

免疫原性（immunogenicity）：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（immunoreactivity）：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。完全抗原（completeantigen）或免疫原（immunogen）：具有免疫原性和反应原性的抗原不完全抗原（incompleteantigen）或半抗原（hapten）：只有反应原性而没有免疫原性的抗原特性种类抗原免疫原性的物质基础：

异己性：抗原是异种物质；结构差异越大，抗原性越强分子量大小：分子量越大，抗原性越强化学结构与组成：结构越复杂抗原性越强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。抗原所携抗原决定簇的数目称为抗原价，一般抗原是多价的。

抗原决定簇（antigndeterminant），或表位（epitope）：（参见P389）细菌的抗原表面抗原

细胞壁以外成分中的抗原，夹膜抗原(K抗原)Kapsel(夹膜)菌体抗原

细胞壁、膜、质中的抗原，O抗原

ohnehauch(德语：缺失鞭毛、不蔓延）鞭毛抗原

存在于鞭毛上的抗原，H抗原（Hauch）菌毛抗原外毒素和类毒素2.抗体（antibody，Ab）

机体在抗原物质刺激下所形成的一类能与抗原特异结合的血清活性成分称为抗体，又称免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。抗体是由B细胞合成并分泌的。

（1）Ig的基本结构与分类

（参见P391）

Ig基本上只有五种，IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。（2）Ig的生理功能：

（参见P390）1）与抗原特异结合：抗原识别受体，激发免疫应答