动物免疫学抗感染免疫.ppt

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1、微生物学及免疫学教研室微生物学及免疫学教研室 杜崇涛杜崇涛 抗感染免疫抗感染免疫 病原体（细菌、真菌、放线菌、螺旋体、支原体、衣原体、立克次体、病毒；寄生虫）在一定条件下侵入机体，与机体相互作用，并产生病理生理过程称为感染机体机体抗感染免疫抗感染免疫包括：包括：1.1.1.1.非特异性免疫非特异性免疫非特异性免疫非特异性免疫指机体对病原体感染的天然抵抗力指机体对病原体感染的天然抵抗力指机体对病原体感染的天然抵抗力指机体对病原体感染的天然抵抗力2.2.2.2.特异性免疫特异性免疫特异性免疫特异性免疫-指特异性的体液免疫及细胞免疫指特异性的体液免疫及细胞免疫指特异性的体液免疫及细胞免疫指特异性的体

2、液免疫及细胞免疫抗感染的主要目的：抗感染的主要目的：抗感染的主要目的：抗感染的主要目的：去除病原体，保护机体去除病原体，保护机体去除病原体，保护机体去除病原体，保护机体病原体入侵病原体入侵机体免疫防御机体免疫防御机体抵御病原体感染的能力机体抵御病原体感染的能力抗感染免疫抗感染免疫非特异性免疫特异性免疫屏 障 作 用体 液 因 素细 胞 因 素免疫综合作用体液、细胞免疫抗 细 菌抗 病 毒抗 寄 生虫抗 肿 瘤第一节第一节 宿主的非特异性免疫宿主的非特异性免疫 非特异性免疫是机体与生俱来的具有强大和广泛作用的一种生物学功能，主要包括：1、生理屏障：皮肤、黏膜及其附属物、共生菌群2、体液因素：溶菌

3、酶、补体和干扰素3、细胞因素：吞噬细胞、自然杀伤细胞4、其他：免疫综和作用等如炎症。皮肤与粘膜的阻挡皮肤与粘膜的阻挡皮肤与粘膜的阻挡皮肤与粘膜的阻挡 胃肠道蠕动胃肠道蠕动胃肠道蠕动胃肠道蠕动 呼吸道纤毛摆动呼吸道纤毛摆动呼吸道纤毛摆动呼吸道纤毛摆动 尿液冲刷尿液冲刷尿液冲刷尿液冲刷1、生理屏障、生理屏障-（1）皮肤与粘膜保护作用）皮肤与粘膜保护作用 汗腺皮脂腺分泌物汗腺皮脂腺分泌物汗腺皮脂腺分泌物汗腺皮脂腺分泌物（2）分泌液局部抗菌作用）分泌液局部抗菌作用 胃肠道的酸类胃肠道的酸类胃肠道的酸类胃肠道的酸类 粘膜分泌杀菌物质粘膜分泌杀菌物质粘膜分泌杀菌物质粘膜分泌杀菌物质（3）正常菌群拮抗作用）

4、正常菌群拮抗作用（1 1）拮抗作用）拮抗作用（2 2）疫苗作用：）疫苗作用：促进人体免疫系统发育当菌群失调时可引起疾病，如定位移动引起的脂肪腹泻；内源性感染；比例失调时导致白色念珠菌引起微膜性肠炎。血脑屏障血脑屏障血脑屏障血脑屏障 血胎屏障血胎屏障血胎屏障血胎屏障 血肺屏障血肺屏障血肺屏障血肺屏障（4）内部屏障）内部屏障二、体液因素二、体液因素 指存在于健康动物血液和组织液中的多种可溶性物质，主要包括补体、干扰素、溶菌酶等。它们或单独对细菌、病毒呈现一定的抑制和杀灭作用，或协同其他因素共同清除微生物等外来异物。1 1、补体系统补体系统 当存在抗原抗体复合物或其他激活因子时，可以被激当存在抗原抗

5、体复合物或其他激活因子时，可以被激活而发挥杀菌、溶菌溶细胞和杀伤靶细胞等活性，增强巨活而发挥杀菌、溶菌溶细胞和杀伤靶细胞等活性，增强巨噬细胞和抗体的防御能力。噬细胞和抗体的防御能力。2 2、干扰素、干扰素是在诱生剂的作用下，由白细胞基因控制产生的一种具有是在诱生剂的作用下，由白细胞基因控制产生的一种具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性的低分子糖蛋白。抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性的低分子糖蛋白。目前已有基因工程产品，可供临床应用。无特异性，有种属特异性。3 3、溶菌酶、溶菌酶对对G+细菌有较强细菌有较强的杀伤作用，主的杀伤作用，主要作用于要作用于-1，4糖苷键糖苷键三、细胞因素三、细胞因素1 1、吞

6、噬细胞、吞噬细胞 是人和动物体内重要的防卫细胞，不仅能对细菌、异物和衰老的细胞进行非特异性吞噬，还能进行特异性吞噬，将抗原信息传递给淋巴细胞。作用：（1）趋化作用：C3a、C5a、C567、细菌性趋化因子、白细胞游走素等 （2）识别和调理作用：调理素，如C3b （3）吞入与脱颗粒 （4）杀菌与消化作用:非氧依赖杀菌系统 和氧依赖杀菌系统。吞噬细胞趋化性作用原理吞噬细胞趋化性作用原理2 2、自然杀伤细胞（、自然杀伤细胞（NKNK）N K 能直接杀伤靶细胞，不需要任何其他因素参与。出现早，在抗肿瘤和抗病毒感染中，起着重要作用。NKNK细胞杀伤肿瘤细胞杀伤肿瘤细胞细胞3 3、杀伤细胞、杀伤细胞杀伤细

7、胞(killer cell，K cell)简称K细胞，其主要特点是细胞表面具有IgG的Fc受体。当靶细胞与相应的IgG结合，K细胞可与结合在靶细胞上的IgG的Fc结合，从而使自身活化，释放细胞毒，裂解靶细胞，这种作用称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody dependent cell mediated cytotoxicity，ADCC)。四、炎四、炎 症症 炎症是机体受到有害刺激时所表现出来的一系列局部和全身性防御应答，是非特异性免疫作用的综合作用。具有清除有害异物、修复受伤组织、保持自身稳定等作用。表现为红、肿、热、痛。第二节第二节 抗细菌感染免疫抗细菌感染免疫一一.抗急性细

8、菌感染免疫抗急性细菌感染免疫 胞外菌：胞外菌：胞外菌：胞外菌：寄居在宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中寄居在宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中寄居在宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中寄居在宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中的细菌。的细菌。的细菌。的细菌。人和动物的多数致病菌均属胞外菌人和动物的多数致病菌均属胞外菌人和动物的多数致病菌均属胞外菌人和动物的多数致病菌均属胞外菌，通常引起急性侵袭，通常引起急性侵袭，通常引起急性侵袭，通常引起急性侵袭性感染，又称为急性细菌感染。性感染，又称为急性细菌感染。性感染，又称为急性细菌感染。性感染，又称为急性细菌感染。痢疾杆菌痢疾杆菌非特异性免疫：非特异性免疫

9、：1.吞噬细胞的吞噬作用 2.体液性抗菌物质的作用:补体、溶菌酶、防御素、细胞因子等体液分子皆参与对胞外菌的防御。抗胞外菌感染以体液免疫为主抗胞外菌感染以体液免疫为主特异性免疫以体液免疫为主。特异性免疫以体液免疫为主。1.溶菌或杀菌作用2.调理吞噬作用3.中和毒素作用 4.对胞外菌粘附作用的抑制5.对胞外菌繁殖的抑制作用（1）溶菌或杀菌作用）溶菌或杀菌作用抗体抗体抗体抗体-补体补体补体补体-溶菌酶介溶菌酶介溶菌酶介溶菌酶介导导导导（2）调理吞噬作用）调理吞噬作用 胞外菌胞外菌胞外菌胞外菌-抗体抗体抗体抗体-吞噬细胞；吞噬细胞；吞噬细胞；吞噬细胞；胞外菌胞外菌胞外菌胞外菌-抗体抗体抗体抗体-补体

10、补体补体补体-吞噬细胞吞噬细胞吞噬细胞吞噬细胞（3）中和毒素作用）中和毒素作用外毒素外毒素-抗毒素（抗体）抗毒素（抗体）（4）对胞外菌粘附作用的抑制）对胞外菌粘附作用的抑制IgAIgA介导的粘膜免疫介导的粘膜免疫介导的粘膜免疫介导的粘膜免疫阻止胞外菌的粘附阻止胞外菌的粘附阻止胞外菌的粘附阻止胞外菌的粘附（5）对胞外菌繁殖的抑制作用）对胞外菌繁殖的抑制作用抗体抗体抗体抗体-胞外菌胞外菌胞外菌胞外菌酶系统或代谢途径抑制酶系统或代谢途径抑制酶系统或代谢途径抑制酶系统或代谢途径抑制二、慢性细菌性感染的免疫二、慢性细菌性感染的免疫(一一)抗胞内菌的非特异性免疫机制抗胞内菌的非特异性免疫机制某些胞内菌可直

11、接激活NK细胞，或通过刺激巨噬细胞释放IL-12促使NK细胞活化，从而杀伤胞内菌感染的靶细胞。天然免疫对胞内菌的防御作用十分有限。特异性免疫才能发挥有效的抗胞内菌效应。(二二)抗胞内菌的特异性免疫机制抗胞内菌的特异性免疫机制机体抗胞内菌主要依赖细胞免疫机体抗胞内菌主要依赖细胞免疫，即通过效应性T细胞发挥作用，包括Th1细胞和Tc细胞。Th1细胞主要通过分泌IFN-激活巨噬细胞，杀伤被吞噬的胞内菌。Tc细胞主要经胞毒作用溶解感染的靶细胞。第三节第三节 抗病毒免疫抗病毒免疫病毒侵入机体后，主要通过两种机制造成细胞病变或组织损伤。其一，病毒在宿主细胞内增殖，引起细胞破坏或凋亡；受染细胞的胞膜亦可发生

12、变化，如胞膜表面表达病毒抗原，甚至产生膜融合而形成多核巨细胞；致瘤病毒的基因组则可与宿主细胞染色体整合，使细胞发生恶性转化。其二，病毒感染可诱导机体产生病理性免疫应答，此乃引起组织损伤的重要原因。由于病毒的感染方式、致病机制等有其特点，机体抗病毒免疫机制亦有其特点。机体抗病毒的非特异性免疫主要依赖干扰素、NK细胞和巨噬细胞，尤以干扰素和NK细胞最为重要。(一一)干扰素干扰素参与非特异性抗病毒作用主要是型干扰素型干扰素本身无直接抗病毒作用，其与细胞表面干扰素受体结合，产生活化信号，激活抗病毒蛋白基因，合成数种抗病毒蛋白。型干扰素也能激活NK细胞和巨噬细胞，增强其对病毒感染细胞的杀伤功能。型干扰素

13、的产生较特异性抗体和效应T细胞早，故成为病毒感染早期机体抑制病毒增殖与扩散的重要因素。(二二)NK细胞细胞在感染早期，NK细胞是机体抗病毒的重要非特异性效应细胞。病毒感染细胞和巨噬细胞释放的型干扰素和IL-12等亦是NK细胞的有效激活物。活化的NK细胞通过分泌穿孔素、丝氨酸酯酶等杀伤靶细胞。(三三)巨噬细胞巨噬细胞巨噬细胞能吞噬、清除某些病毒，亦可释放TNF-胞毒活性物质。TNF-有干扰素样抗病毒作用，可阻止病毒早期蛋白合成，抑制病毒复制。抗病毒的特异性免疫抗病毒的特异性免疫(一一)体液免疫的抗病毒作用体液免疫的抗病毒作用1.中和病毒 2.抗体介导对病毒感染细胞的溶解作用可激活补体，导致细胞溶

14、解；亦可通过ADCC裂解与破坏病毒感染细胞，但其意义尚无定论。此外，某些非中和抗体可通过调理作用发挥一定抗病毒效应。另外，抗体与某些病毒(登革病毒、呼吸道合胞病毒等)结合后，可促进病毒在细胞内复制，对机体不利，其机制尚不明确。(二)细胞免疫的抗病毒作用机体抗病毒细胞免疫的效应细胞为CD8+Tc(CTL)细胞和CD4+Th1细胞。CD8+Tc细胞TCR能特异性识别病毒感染细胞表达的病毒肽-MHC-类分子复合物，对其发挥细胞毒效应。CD4+Th1细胞主要通过释放IFN-、TNF-、IL-2等细胞因子发挥抗病毒作用。细胞免疫在控制病毒感染及促进病毒性疾细胞免疫在控制病毒感染及促进病毒性疾病痊愈中发挥

15、主要作用。机体抗病毒防御病痊愈中发挥主要作用。机体抗病毒防御机制归纳于图机制归纳于图 表 机体抗细菌和抗病毒特异性免疫的特点病原体病原体类类型型及感染及感染类类型型免免 疫疫 特特 征征举举 例例细细菌菌感感染染胞胞外外菌菌所所致致急急性性感感染染毒血症毒血症体液免疫，主要体液免疫，主要为为抗毒素抗毒素(IgG)的中和作用的中和作用白喉杆菌、破白喉杆菌、破伤风伤风杆菌、肉毒杆菌、肉毒杆菌等杆菌等细细菌的外毒素菌的外毒素侵侵袭袭性性感染感染体液免疫体液免疫为为主。主要通主。主要通过过抗体抗体(IgG)或抗体或抗体(IgM与与IgG)与与补补体的体的联联合，增合，增强强吞噬吞噬细细胞的吞噬、胞的吞

16、噬、杀杀菌功菌功能以清除病原体。能以清除病原体。SigA可可限制病原体侵限制病原体侵袭袭粘膜粘膜化化脓脓性球菌、鼠疫杆菌、炭疽性球菌、鼠疫杆菌、炭疽杆菌、流感杆菌、霍乱弧菌、杆菌、流感杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌等痢疾杆菌等胞内菌所致慢胞内菌所致慢性感染性感染细细胞免疫胞免疫为为主。通主。通过过CD4+Th1细细胞胞释释放的放的细细胞因子胞因子激活巨噬激活巨噬细细胞以清除胞内寄生菌，胞以清除胞内寄生菌，CD8+Tc细细胞特胞特异性异性杀伤杀伤胞内菌寄生胞内菌寄生细细胞胞结结核杆菌、麻核杆菌、麻风风杆菌、布杆菌、布鲁鲁氏氏菌、李斯特菌、菌、李斯特菌、伤伤寒杆菌等胞寒杆菌等胞内寄生菌内寄生菌病病毒毒感

17、感染染杀细杀细胞性病毒胞性病毒感染感染体液免疫体液免疫为为主。循主。循环环抗体抗体(IgG、IgM)能阻止病毒能阻止病毒经经血流或血流或细细胞外胞外扩扩散，局部抗体散，局部抗体(SIgA)能阻止病毒能阻止病毒对对粘膜的侵粘膜的侵袭袭脊髓灰脊髓灰质质炎病毒、腺病毒、鼻炎病毒、腺病毒、鼻病毒等病毒等非非杀细杀细胞性病胞性病毒感染毒感染细细胞免疫胞免疫为为主。主要通主。主要通过过CD8+Tc细细胞的特异性胞的特异性杀杀伤伤作用和作用和CD4+Th1细细胞胞释释放放细细胞因子激活巨噬胞因子激活巨噬细细胞胞等作用，等作用，实现实现免疫保免疫保护护效效应应。中和抗体、。中和抗体、或或干干扰扰素可限制病毒素可限制病毒扩扩散，散，SIgA对对局部感染有保局部感染有保护护作作用用单纯单纯疱疹病毒、水痘疱疹病毒、水痘-带带状疱状疱疹病毒、巨疹病毒、巨细细胞病毒、流感病胞病毒、流感病毒、麻疹病毒等毒、麻疹病毒等整合感染整合感染主要主要见见于于肿肿瘤病毒。瘤病毒。对对病毒在病毒在细细胞胞间间的的扩扩散，尚无散，尚无有效的免疫效有效的免疫效应应机制。机制。人人类类嗜嗜T细细胞病毒胞病毒型、型、型型(HTLV-、HTLV-)