第九章-免疫基础知识-应用微生物技术(于淑萍)(二版)-教学课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,第九章 免疫基础知识,,1,,疾病：是指生物体在一定的条件下由致病因素所引起的一种复杂而有一定表现形式的病理状态。可分为非传染性疾病和传染性疾病。,,非传染性：生理性疾病、遗传性疾病、癌症、机械性伤害等。,,,,疾病,,传染性,微生物病原,其他生物性病原（寄生虫、节肢动物）,病毒,,细菌等原核生物,,真菌,,原生动物,第一节 传染的机理,传染：又称感染、侵染，是病原微生物通过适当的途径 侵入寄主体内的特定部位生长繁殖，并破坏寄主正常的结构和功能的过程。,,2,,一、病原微生物的致病

2、性,,,病原微生物：能引起物体发生病变的微生物。,,,毒力：又称致病力，是反映病原体致病性高低的指标，包括侵袭力和毒素。,,,（１）侵袭力：指病原菌突破寄主的防御机能，在寄主中生长繁殖和蔓延扩散的能力，包括吸附和侵入能力、繁殖与扩散能力和对寄主防御机能的抵抗力。,,,3,,外毒素,类毒素,免疫动物,抗毒素,脱毒,（无毒抗原）,（抗毒抗体）,（２）毒素：主要分外毒素和内毒素,,外毒素,：是病原菌在生长过程中不断分泌到环境中的毒性蛋白质，主要由革兰氏阳性细菌产生。,,内毒素,：是革兰氏阴性细菌的外壁物质，主要成分是脂多糖，不向细胞外分泌，仅在细菌自溶或人工破坏细胞后才释放。,,类毒素,：类毒素是细

3、菌的外毒素经,0.3%~0.4%,甲醛化学脱毒后仍保留着原有抗原性的生物制品。常用的有白喉类毒素、破伤风类毒素和肉毒类毒素等。,,（极毒抗原）,,4,,三、机体的免疫力,,免疫：是指机体设别和排除抗原性异物的一种保护性功能，在正常条件下，也可损害机体。,,免疫的基本功能：,,1,、抵抗感染（免疫保护）。,,指动物机体对侵入机体内的病原微生物产生免疫力，抵抗和消灭侵入机体内的病原微生物，保护机体，维持机体内环境的正常生理平衡。,,2,、自身稳定（免疫稳定）。,,指清除机体内衰老和死亡的机体细胞，维持机体内的生理平衡。,,3,、免疫监视。,,对体内的肿瘤细胞加以识别和消灭。,,6,,功能,生理性反

4、应,(,有利,),病理性反应,(,有害,),1,、抵抗感染,清除病原微生物及其他抗原,超敏反应（过度）,,免疫缺陷病（不足）,2,、自身稳定,清除损伤的或衰老的细胞、免疫网络调节免疫应答,自身免疫病,3,、免疫监视,清除突变或畸变的恶性细胞（肿瘤细胞）,肿瘤发生,,持续性感染,,7,,,四、环境因素,,环境因素,寄主环境,外界环境,先天：遗传素质、年龄等。,后天：营养、精神、内分泌状态，药物、针灸、电离辐射等的影响，体育锻炼等。,自然因素：气候、季节、温度、湿度、地理环境等,社会因素：社会制度、生产力发展水平等,,8,,第二节 非特异性免疫,非特异性免疫：又称天然免疫或先天性免疫，人人都有，代

5、代相传，对抗原没有特殊的选择性。,,,非特异性免疫的类型：,,1.,生理屏障,,2.,非特异性免疫细胞的防护,,3.,体液因素,,10,,1.,生理屏障：,,皮肤和黏膜屏障：,,（,１）机械阻挡作用,,（２）分泌杀菌和抑制物质,,（３）正常菌群的颉颃作用,,,血脑屏障：脑膜、毛细血管内皮细胞能阻挡病原菌及其毒性物质进入脑组织或脑脊液，保护中枢神经系统。,,,胎盘屏障：母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜共同组成。,,,,11,,3.,体液因素,,（,1,）补体,,补体：是免疫反应和变态反应中的重要介质，存在于机体正常血清中，是一种酶蛋白原，不活泼，只有被激活后才变成一系列的酶，发挥其生活活性作用。

6、补体在抗原抗体反应中有补充抗体作用的能力。性质不稳定，对热敏感,,（,2,）干扰素,,干扰素：是由活的或灭活的病毒刺激易感细胞后所产生的能抑制病毒增殖的物质。,,（,3,）溶菌酶,,溶菌酶是一种低相对分子质量的不耐热的碱性蛋白质，存在与眼泪、唾液、汗液、乳汁肠道分泌物等。用于治疗咽喉炎、中耳炎及副鼻窦炎等。,,,,13,,免疫系统,,免疫器官,,免疫细胞,,免疫分子,,中枢免疫器官,,外周免疫器官,,骨髓,胸腺,,法氏囊,淋巴结,,脾脏,,黏膜免疫系统,,禽哈德腺,特异性免疫细胞,,非特异性免疫细胞,,T,淋巴细胞,,B,淋巴细胞,自然杀伤细胞 （,NK,细胞），,单核细胞，巨噬细胞，树突状细

7、胞，朗罕细胞，粒细胞，肥大细胞，红细胞,抗体，细胞因子，补体,,细胞膜上分子,,体液中分子,T,细胞抗原受体，,B,细胞抗原受体，白细胞分化抗原，主要组织相容性分子,,15,,1,、免疫器官：包括中枢免疫器官和外周免疫器官。,（,1,）中枢免疫器官：,,包括骨髓、胸腺和法氏囊。中枢免疫器官在胚胎早期分化形成，为诱导淋巴干细胞分化增殖成为免疫活性淋巴细胞并将其输送给外周免疫器官的场所。其本身及其中潜能淋巴细胞的发育不需抗原刺激。,,16,,（,2,）外周免疫器官：,,,,包括淋巴结，脾脏，黏膜免疫系统，禽哈德腺。鸡没有淋巴结，其淋巴组织分散于体内。外周免疫器官直接发生免疫功能，在抗原刺激下产生抗

8、体或致敏,T,淋巴细胞。,,18,,2,、免疫细胞：,两类,直接或特异性,,免疫细胞：,T,淋巴细胞,,,B,淋巴细胞,,间接或非特异性,,免疫细胞：,淋巴细胞,自然杀伤细胞（,NK,细胞）、,,单核细胞、巨噬细胞、,,抗原递呈细胞、,,粒细胞、红细胞,,19,,,20,,,21,,二、抗原,,,抗原,：凡是能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生特异性免疫反应的物质称为抗原。,,,绝大多数抗原为蛋白质，少数抗原为类脂、多糖、多肽、核苷酸等。,,,抗原特性,,（,1,）免疫原性：抗原能刺激机体产生抗体和致敏,T,淋巴细胞的特性。,,（,2,）反应原性：抗原能与相应的抗体或致敏,T,淋巴细胞

9、发生反应的特性。,,一个完整的抗原一定要具备免疫原性和反应原性两个方面。,,22,,（,2,）分子大小,,抗原物质必须是分子量较大的胶体，分子量应大于,1,万,dalton,才具有抗原性，分子量越大，抗原性越强。,,24,,（,3,）化学组成、结构复杂,,明胶蛋白分子量,10,万,dalton,，但免疫原性差,—,因是直链,AA,组成。,,胰岛素只有,5734 dalton,，但免疫原性好,—,因组成、结构复杂。,,凡含有苯环、杂环的,AA,和糖的蛋白，结构都较复杂，免疫原性好 。,,25,,2,、抗原的分类：,,,（,1,）根据抗原的免疫原性分类：,,,*完全抗原：,既有免疫原性又有反应原性

10、的抗原。如微生物、异种动物血清、大多数异体蛋白。,,*,不完全抗原（又称半抗原）：,只有反应原性没有免疫原性的抗原。,,半抗原,+,载体（蛋白质→刺激机体产生抗体。,,26,,（,2,）根据抗原的来源分类：,,,*,外源性抗原,（,exodogenous antigen),：,,指通过各种途径进入机体的非自身抗原。包括所有自体外进入机体的,微生物、疫苗、异种蛋白等。,,,*,内源性抗原（,endogenous antigen),：,机体细胞自身产生的非己抗原，如胞内菌和病毒感染细胞所产生的细菌抗原、病毒抗原，肿瘤细胞产生的肿瘤抗原。,,28,,,29,,*,自身抗原：,来源于动物机体自身的抗原

11、。有下列三种情况。,,,1,）正常组织发生病理变化,,2,）正常情况下与动物机体免疫系统不接触的组织,,3,）自身免疫功能失常或紊乱，受到抑制的禁株细胞被激活,,,,31,,（,4,）根据抗原对,T,细胞的依赖性,,,*,胸腺依赖性抗原,（,thymus dependent antigen, TDAg),：,,,,刺激,B,细胞产生抗体时需要,T,H,协助的抗原。大部分蛋白质抗原属此类抗原。,TDAg,同时具有,T,、,B,抗原决定簇，在其分子表面上有多种不同的,B,细胞决定簇。,,,32,,*,非胸腺依赖性抗原（,thymus independent antigen, TIAg),：,,,,

12、能直接刺激,B,细胞产生抗体不需要,TH,协助的抗原。少数,Ag,属此类。如细菌多糖、聚合鞭毛蛋白等。,TIAg,是糖的多聚体，分子结构上,B,细胞抗原决定簇重复排列，无须,TH,参与即能刺激,B,细胞发生免疫应答。,,33,,三、免疫球蛋白与抗体,,,*,免疫球蛋白（,Immunoglobulin ,Ig,）：,指存在于人和动物血液、组织液及其它外分泌液中一类具有相似结构的,γ,球蛋白。,,*,抗体：,动物机体受到抗原刺激后，由,B,淋巴细胞转化为浆细胞产生的能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。,,34,,1.,基本结构与类型：,,,,抗体的基本结构称为单体，绝大多数抗体以单体形式存

13、在，其它还有以双聚体、多聚体形式存在。,,,IgG,、,IgE,、,IgD,、血清型,IgA,为单体。,,分泌型,IgA,为双聚体。,,,IgM,为五聚体。,,35,,,36,,,37,,,38,,Ig,单体由两大部分构成,重链（,H,链）,2,条 （由,420,～,440,个氨基酸构成）,轻链（,L,链）,2,条 （由,213,～,214,个氨基酸构成）,重链（,H,链）,,可变区（,VH,）：约,110,个氨基酸，不稳定，结构、次序可改变。,恒定区（,CH,）：约,330,个氨基酸，稳定，结构、次序不变,CH1,,CH2,,CH3,轻链（,L,链）,可变区（,VL,）：约,110,个氨基酸

14、，不稳定，结构、次序可改变。,恒定区（,CL,）：约,103,个氨基酸，稳定，结构、次序不变。,,39,,2,、各类抗体的生物学作用,,*IgG,,IgG,是,Ig,中最重要的一种,Ig,，是血清中主要的抗体成分，约占血清总,Ig,的,75%,。既可存在于血液，也可存在于组织液。,IgG,是唯一能通过胎盘的,Ig,，可通过人和兔的胎盘。,IgG,在机体免疫防护中起着主要的作用，大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体都属于,IgG,类抗体。,,40,,*IgA,,①,血清型,IgA,：以单体形式存在，分子量,17,万。机体感染中，含量较少不起多少作用。,,②分泌型,IgA,：在粘膜表面以双聚体形式存在，

15、分子量,40,万。机体感染中，主要是分泌型,IgA,起主要作用。,IgA,主要在粘膜表面发挥免疫功能，具有很强的中和、凝集作用。,,41,,*IgM,,IgM,，又称为巨球蛋白（,macroglobulin,），占血清总,Ig,的,5%,～,10%,。由于,IgM,在免疫应答早期产生，并在补体参与下的溶菌作用比,IgG,强,500,倍以上，因此,IgM,在机体的早期免疫防护中占有重要地位。,IgM,不能通过胎盘。,IgM,主要存在于血液中，不容易进入组织液中，,IgM,凝集抗原的能力特别强。,,42,,*IgD,,,,,IgD,主要由扁桃体、脾等处浆细胞产生，人血清中,IgD,浓度为,3,～,

16、40μg/ml,,不到血清总,Ig,的,1%,，在个体发育中合成较晚。血清中,IgD,确切的免疫功能尚不清楚。在,B,细胞分化到成熟,B,细胞阶段可表达,SmIgD,，成熟,B,细胞活化后或者活化后变成记忆,B,细胞时，,SmIgD,逐渐消失。,,43,,*IgE,,,IgE,在血清中含量极低，仅占血清总,Ig,的,0.002%,，在个体发育中合成较晚。,IgE,为亲细胞抗体，可与嗜碱性粒细胞、肥大细胞膜上高亲和力,Fc,受体结合。变应原再次进入机体与已固定在嗜碱性粒细胞、肥大细胞上,IgE,结合，刺激这些细胞释放出组织胺、,5,～羟色胺等生物活性介质，引起,Ⅰ,型变态反应（过敏反应）。寄生虫

17、感染或过敏反应发作时，局部的外分泌液和血清中,IgE,水平都明显升高。,,44,,四、免疫应答,,,免疫应答过程：一般人为划分为三个阶段，即致敏阶段、反应阶段和效应阶段。活病毒抗原,3,～,4,天，活细菌抗原,5,～,7,天，毒素抗原,15,～,20,天。,,45,,1,、识别阶段：,,,外来抗原作用于机体免疫系统的过程，此阶段主要是处理和识别抗原。,,抗原→机体→吞噬细胞吞噬、消化、处理→抗原决定簇→,与巨噬细胞内,MHCⅡ,类分子结合,→抗原信号→,TH→,激活潜能,B,淋巴细胞克隆和潜能,T,淋巴细胞克隆。,,46,,2,、反应阶段：,此阶段为淋巴细胞分化、增殖阶段。,,被抗原激活的潜能

18、淋巴细胞克隆→,B,淋巴细胞克隆→分化、增殖→,,浆母细胞→浆细胞→分泌抗体,,记忆性,B,淋巴细胞,,,T,淋巴细胞克隆→分化、增殖→致敏,T,淋巴细胞→效应性,T,淋巴细胞,,,↓,,淋巴因子,,T,C,,T,H,,T,S,,T,M,,47,,3,、效应阶段：,此阶段为产生的抗体和,T,C,、淋巴因子发挥免疫功能阶段。,,抗体：参与体内体液免疫反应，结合病原体，产生中和、凝集反应，在体内补体参与下，发生溶菌、溶病毒、溶病变细胞作用。,,T,C,和淋巴因子：参与体内细胞免疫反应，直接杀灭靶细胞。,,48,,,（一）体液免疫,,,概念：,抗原进入机体刺激相应的,B,淋巴细胞产生特异性抗体分布于

19、血液和体液清除抗原发挥免疫作用的过程。,,49,,,1,、抗体产生的速度、数量和持续时间规律：,,（,1,）初次反应：机体初次接触抗原后，相应,B,淋巴细胞克隆分化增殖产生抗体的过程。,,初次反应抗体产生的速度慢、效价低、持续时间短,,（,2,）再次反应和回忆反应：,,①再次反应：机体再次接触相同抗原时，抗体水平迅速升高、维持时间较长的过程。,,②回忆反应：初次反应后经过数月乃至数年，机体原来抗体水平已基本消失，再次接触相同抗原时，抗体水平又迅速升高维持时间较长的过程。,,再次反应和回忆反应抗体产生的速度快、效价高、持续时间长。,,50,,2,、抗体产生的顺序规律：,,,IgM→IgG→IgA

20、,。,,产生的顺序一般是,IgM,最早，但消失也快，在血液中只维持数周。,IgG,出现稍迟于,IgM,，当,IgM,接近消失时，,IgG,方达高峰，维持时间较长，甚至达数年之久。,IgA,出现最晚，常在,IgM,和,IgG,出现后,1,～,2,个月才能在血液中查出，维持时间较长。,,51,,抗体产生规律曲线：,,初次反应,,再次反应,,IgM,IgG,IgM,IgG,,52,,五、生物制品及应用,,（一）人工自动免疫,生物制品,,疫苗,:,菌苗是用细菌制成的，疫苗是由病毒、立克次氏体或螺旋体制成的。,,1.,活菌（疫）苗：用无毒力或毒力很弱的病原微生物制成的。效果好、用菌量小、副作用小；易失效

21、、难保存。常用的有牛痘苗、麻疹疫苗、脊髓灰质类疫苗、甲肝疫苗和结核菌苗。,,53,,2.,死菌（疫）苗：将人工培养的微生物用理化方法杀死制成。常用的有伤寒、霍乱、百日咳、斑疹伤寒及钩端螺旋体。易保存；刺激时间短、用量大、免疫力不大、副作用大。,,3.,自身疫苗：用病人自身病灶中分离出来的病原菌杀死后制成。,,54,,4.,亚单位疫苗：仅采用病原微生物具有免疫原性的部分制备的疫苗。,,5.,基因工程菌：又称,DNA,重组疫苗，指利用基因工程构建重组基因序列，并用它表达的免疫原性较强、无毒性的多肽制成的疫苗。,,6. DNA,疫苗：又称基因疫苗，是指利用 编码抗原的基因制成的疫苗。,,55,,(,二,),人工被动免疫,,1、抗毒素,,主要是用于治疗由细菌外毒素所致疾病。,,2、胎盘球蛋白,,主要用于防治儿童呼吸道感染、麻疹、传染性肝炎。,,3、抗病毒血清,,主要用于预防和治疗狂犬病病毒和腺病毒的感染。,,56,,4、转移因子,,主要用于治疗病毒性和真菌性感染、红斑狼疮、恶性肿瘤、细胞免疫缺陷病等。,,5、胸腺素,,可改善细胞免疫缺陷患者和肿瘤患者的细胞免疫力。,,6、免疫核糖核素,,用于治疗某些病毒、真菌或细菌性的慢性传染病和若干肿瘤。,,,57,,