微生物chapter9.ppt

*,*,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,Chapter 9 Microbial Infection and Immunity,病原微生物感染,机体对抗,（免疫学）,免疫(immunity)：,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：,Outlines,Microbial infection and pathogenicity,Nonspecific immunity,Specific immunity of hosts,Immunological application,Section 1 Infection and Pathogenicity of Microorganisms,Infection of Pathogenic Microorganisms,Pathogenicity,of,Pathogenic Microorganisms,Influential Factors of,Pathogenicity,Types and Results of Infection,Infection of Pathgenic Microorganisms,1.Adherence and Invasion of Pathogenic Microorganisms,(1)特异性吸附（specific adherence）,病原微生物通过蛋白间相互作用与宿主表皮细胞特异性吸附。,淋病奈瑟氏球菌,Neisseria gonorrhoeae,通过表面Opa蛋白与宿主泌尿生殖道上皮细胞表面CD66特异性结合；,人类免疫缺陷型病毒(HIV),与T细胞上的CD4分子特异性结合。,细菌的菌毛或性毛也可能参与了菌体的吸附，如带有菌毛的,E.coli,株系比没有菌毛的株系更容易引起尿道感染。,有些微生物吸附到机体表面后，定居在那里繁殖，引起感染症状。如,百日咳杆菌,Bordetella pertussis,吸附在儿童鼻粘膜表皮细胞的纤毛上，在那里进行增殖。,肺炎链球菌,Streptococcus pneumoniae,粘附在消化道表皮细胞处进行增殖。,(2)侵入（invasion）,侵入是病原微生物进入宿主细胞内或深部组织进行繁殖的过程。,侵入方式：,通过宿主细胞表面受体诱导宿主细胞通过吞噬作用将菌体摄入；,菌体细胞释放一种侵入素，诱导通常不进行吞噬作用的寄主细胞变为吞噬细胞将菌体包裹摄入。,被吞噬病原菌的逃逸机制：,具有特殊的保护构造：,结核分支杆菌,Mycobacterium tuberculosis,蜡质细胞壁能阻止水解酶等穿过，因而能够在体内繁殖，分布到全身，成功实现感染。,能破坏吞噬小体：,单核细胞李斯特氏菌,Listeria monocytogenes,被宿主细胞摄入形成吞噬小体后，能分泌一种酶溶解包裹着的吞噬小体膜，进入营养丰富的细胞质中生长繁殖。,2.Colonization and Growth,病原微生物侵入后，在宿主细胞中繁殖的过程称为定居。原始侵入的病原微生物要在宿主体内找到合适的营养和环境条件，在宿主体内合适部位生长繁殖，并引起感染。,如,流产布鲁氏杆菌,Brucella abortus,在感染的牛体内大部分组织中生长很慢，但在胎盘中却能快速生长，这是因为胎盘内存在高浓度的赤藻糖醇。,病原菌能够产生、分泌一些水解性酶类，使组织疏松、通透性增加，以利于病原菌的繁殖和扩散。,透明质酸酶（hyaluronidase）,，旧称扩散因子，可水解结缔组织中透明质酸，从而使组织疏松、透性增加，利于病原体迅速扩散，引起全身感染，如链球菌、金黄色葡萄球菌等；,胶原酶（collagenase）,，可水解胶原蛋白，利于病原菌在组织中扩散，如产生气生坏疽的,产气荚膜梭状芽孢杆菌,C.perfringens,等；,链激酶（streptokinase）,，即血纤维蛋白溶酶（fibrinolysin），可激活血纤维蛋白溶酶原，使其变成血纤维蛋白溶酶，后者可进一步把血浆中的纤维蛋白凝块水解，利于菌体扩散,如许多溶血性链球菌产生此酶。,繁殖与扩散能力,对宿主防御机能的抵抗能力,荚膜和微荚膜(capsule and microcapsule)：,具有抗吞噬和体液杀菌物质的能力，有助于病原菌在体内存活，例如肺炎链球菌的荚膜；,血浆凝固酶(plasma-coagulase)：,该酶能使含有抗凝剂（枸橼酸钠、肝素）人血浆凝固，非致病菌株一般不产生，如致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶有抗吞噬作用，加速血浆凝固成纤维蛋白屏障，以保护病原菌免受宿主的吞噬细胞和抗体的作用；,溶血素(haemolysin)：,抑制白细胞的趋化作用；,抗吞噬作用(anti-phagocytosis)：,有的病原菌具抵抗在吞噬细胞内杀被死的能力，能在吞噬细胞内寄生。,2.,Toxin,按其来源、性质和作用不同:,Exotoxin,Endotoxin,主要是一些革兰氏阳性菌，在生长过程中合成并分泌到胞外的毒素，如,破伤风痉挛毒素,、,白喉毒素,等；也有存于胞内当细菌溶解后,才释放的如痢疾志贺菌的,肠毒素,。,（1）外毒素（exotoxin）：,特点：,通常为,蛋白质，抗原性强,，可选择作用于各自特定的组织器官，不同病原菌产生的外毒素不同，所引起的症状也不同。,其毒性作用强，但不稳定，对热和某些化学物质敏感。,革兰氏阴性菌的细胞壁物质，主要成分是脂多糖(LPS)，于菌体裂解时释放。,（2）内毒素（endotoxin）,作用于白细胞、血小板、补体系统、凝血系统等多种细胞和,体液系统，引起发热、白细胞增多、血压下降及微循环障,碍，有多方面复杂作用，但相对毒性较弱。,各种革兰氏阴性菌的内毒素作用相似，且没有器官特异性。,（鲎变形细胞溶解物）,凝固酶,内毒素、Ca,2+,方法：,试管法、微量载片法、产色底物法,优点：,快速、简便（家兔试验 23天 1hr即可）,原理：,测定方法,鲎试剂法,（马蹄蟹）节肢门、肢口纲、剑尾目、鲎科、无脊椎,活化的B因子,LAL中的B因子,凝固酶原,凝固原(可凝性蛋白),凝固蛋白（凝固素),凝胶,外毒素与内毒素的比较：,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。,Influential Factors of Pathogenicity,1.Invasive Quantum and Pathogenic Microorganisms,不同的病原菌有不同的致病剂量。食品中蜡样芽胞杆菌,Bacillus cereus,10,6,时，才可能引起食物中毒，而鼠耶尔森氏菌,Yersinia pestis,只要几个细胞就可引起宿主感染。,2.Infective Pathway of Pathogenic Microorganisms,（1）呼吸道感染,大部分病毒可通过呼吸道感染，像流感病毒等；也有对呼吸道有特别亲和力的病原菌，像肺炎链球菌等。,（2）消化道感染,通过消化道感染的病毒有甲型肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒等；一些肠杆菌科的细菌易从消化道侵入，如伤寒沙门氏菌等。,（3）创伤感染,许多病原微生物可通过皮肤伤口进入宿主体内，如金黄色葡萄球菌、破伤风梭菌、狂犬病毒等。,（4）生殖道感染,一些性传播疾病主要通过生殖道传染，如淋病奈瑟氏球菌、梅毒密螺旋体、人类免疫缺陷病毒（HIV）。,（5）垂直传播,所谓垂直传播即病原体通过亲代直接传播给子代的方式，主要见于病毒感染，如HIV、乙肝病毒等。,（6)血液传播,如HIV、西尼罗病毒（West Nile virus）等。,3.Immunity of Organisms,病原微生物与机体接触后，其引发的结果如何与机体本身的免疫力有关。所谓的免疫力或免疫（immunity）是指机体识别并排除非自身物质包括病原物的一种能力。正常条件下，机体的免疫力对机体实现保护性作用，但异常情况下，如过敏反应中，其也可对机体造成损伤。,4.Environmental Agents,疾病的发生与发展除了与病原微生物和宿主两种内在因素有关外，还受外在的环境条件影响。良好的环境利于提高机体的免疫力，也有助于限制、消灭病原物的传播，防止疾病的流行。,宿主环境,外界环境,先天：遗传素质、年龄,后天：营养、精神、内分泌状态、体育锻炼、药物等,自然环境：气候、季节、温度、湿度、地理环境等,社会环境：社会制度、居住环境、医疗环境等,1.显性感染（apparent infection）,机体的抗感染能力较弱，微生物感染后，造成机体不同程度的病理损伤或生理功能改变，出现明显的临床症状。,2.隐性感染（inapparent infection）,机体有较强的抵抗能力，病原物的入侵对机体损伤较轻，不出现明显的临床症状。隐性感染后，机体可获得特异性的免疫力，能抵御同种病原菌的再次感染，但有时也是重要的传染源。,3.潜伏感染（latent infection）,潜伏在寄主的某个组织或病灶内的病原物，一般不出现在分泌物或排泄物中，一旦机体免疫力下降，这些病原物即可被激活、繁殖，引起疾病。如单纯疱疹病毒感染后，潜伏在局部神经节中，此时机体既无临床症状也无病毒排出；若机体免疫功能下降，潜伏的病毒被激活，发生单纯疱疹。,4.带菌状态（carrier state）,病原物显性或隐性感染后，在机体中未完全消除，继续存在于机体中，与机体免疫力处于一相对平衡的状态。患者经常或间歇性向体外排出病原物，成为重要传染源，如慢性乙型肝炎、HIV感染。,Types and Results of Infection,Section 2 Nonspecific Immunity,Nonspecific Immunologic Barrier,Nonspecific Cellular Immunity,Nonspecific Molecular Immunity,机体的“第一道防线”,非特异性免疫屏障作用,机体的“第二道防线”非特异性细胞免疫和非特异性分子免疫,Skin and mucosa,阻挡微生物进入,Blood-brain barrier,阻挡微生物从血流进入脑组织或脑脊液,Placental barrier,母体内的病原物和有害产物不能进入胎儿,Nonspecific Immunologic Barrier,生物在进化过程中形成的、由先天遗传而来的、相对稳定、对任何外界异物具有的天然防御力。,1.Physical barriers（Structures）,2.Chemical barriers,皮肤和粘膜提供分泌物作为化学屏障，抑制或杀灭病原微生物。,眼泪和唾液：溶菌酶水解细菌细胞壁肽聚糖抑制微生物生长；,皮肤内脂腺：分泌脂肪酸和乳酸降低,pH,抑制病原菌的定殖；,胃粘膜：分泌胃酸可杀死沙门氏菌、志贺氏菌等。,The primary physical and,chemical defense barriers,3.Hereditory barriers,由于长期的物种进化作用，使得一种动物体缺乏另一种动物所具有的某种病原体的特定受体，因而可以有效抵抗该种病原体的侵染。,比如一般而言，人流感病毒只能感染人，禽流感病毒只能感染禽类。,禽流感病毒可以通过改变自身，即通过所谓的基因变异去适应人的受体，从而导致人感染,禽流感,病毒。,最近，科学家们发现，尽管人的上呼吸道没有禽流感受体，但人的下呼吸道存在禽流感受体，因此，禽流感病毒由于某些原因进入人的下呼吸道后就有可能感染人。这也就是目前,禽流感,病毒感染人的事件虽然时有发生，但还没有大规模的人传染人事件的可能原因。,1.Immunocyte,不同血液和淋巴细胞的来源与分化示意图,Nonspecific Cellular Immunity,The Different Types of Human Blood Cells,The Different Types of Human Blood Cells(Continuous),表9-2 不同白细胞的特性,Characters of different leucocyte,吞噬细胞的吞噬作用过程,2.Phagocyte and phagocytosis,吞噬作用,(phagocytosis)：,是指吞噬细胞识别入侵的病原菌，将其吞食、摧毁，并最终将产生的菌体碎片排出细胞外的过程。,Phagocytosis,3.Natural killer cell and cell spallation,自然杀伤细胞（,natural killer cell,NK,）：,正常存在于血液循环系统，其细胞表面存在一个抑制性受体和一个激活性受体，控制细胞是否释放所含的裂解性颗粒。,自然杀伤细胞识别和杀死被病毒感染的细胞,4.Inflammatory reaction,炎症反应（inflammation）：,是机体对微生物感染或其它损伤的一种非特异性的保护性反应，其症状表现为受感染或受伤部位的发热、发红、肿胀和疼痛。炎症反应的的功能是确定受伤部位，阻隔、限制组织的损伤，进行局部的免疫反应，摧毁局部入侵的病原微生物和受伤的细胞，恢复组织功能。,炎症反应过程示意图,1.Complement,(1)特性,只与AgAb结合,无特异性,不稳定，对热敏感（56C 30；61C 2）,理化因素,（,UV、酸、碱等均可破坏）,(2)补体激活途径,经典激活途径,旁路激活途径,凝集素途径,Nonspecific Molecular Immunity,补体（complement）：,是一组存在于正常人体或动物血液、淋巴和体液中的攻击微生物蛋白，至少由26种蛋白成分构成，大多以无活性的酶原形式存在，被入侵微生物或抗原与抗体复合物激活后，能协同作用杀死微生物细胞和病毒，因其具有补充抗体反应的功能，故称补体。,补体激活过程及作用,2.Interferon,干扰素（interferon）：,是一组在机体内由某些白细胞和组织细胞经诱导产生的具有多种功能的免疫活性的小分子糖蛋白，有抗病毒、抗其它微生物、抗肿瘤和免疫调节的作用。,(1)干扰素类型,IFN：主要由人或动物的淋巴细胞和巨噬细胞产生,IFN：主要由成纤维细胞和上皮细胞产生,IFN-：由活化的T细胞产生。,(2)干扰素特点,60C 1h不被破坏 pH 211内不变性,需要诱导产生 作用是非特异性的,抗病毒蛋白(antixirus protein，AVP)：,主要是一些酶，如蛋白激酶、磷酸二酯酶和2,-5,寡腺苷酸合成酶等，蛋白激酶、磷酸二酯酶能破坏细胞核糖体转译病毒蛋白质，而2,-5,寡腺苷酸合成酶能降解病毒mRNA。,诱导剂：,除了病毒以外，某些细菌和原生动物，人工合成的双链RNA，以及内毒素等也可诱导细胞产生干扰素。,3.Mechanism of action,The Antiviral Action of Interferon,Section 3 Specific Immunity of Hosts,Lymphatic system,Antigen,Specific cellular immunity,Specific molecular immunity,Pathological reaction of immunologic response,特异性免疫（specific immunity）：,是个体在后天与抗原物质接触过程中所建立起来的免疫力，故又称为,获得性特异性免疫（acquired specific immunity）,。,机体的第三道防线,T-,淋巴细胞直接摧毁受到感染的寄主细胞或激活巨噬细胞通过吞噬作用摧毁入侵的病原菌,B-,淋巴细胞产生针对病原体上特定抗原的抗体，特异性的抗体与病原体特异性结合保护寄主细胞，或指导非特异性免疫系统如补体系统或吞噬细胞摧毁入侵的病原体。,Specific Immunity,(2)胸腺（thymus）,内：髓质(上皮网状细胞构成);,外：皮质(淋巴细胞构成),T,细胞成熟场所,Lymphatic system,1.Center immune organ（Primary lymphoid organ）,(1)骨髓（bone marrow）,T、B细胞的发源地,B细胞成熟场所,人体淋巴系统示意图,2.Peripheral immune organ（secondary lymphoid organ）,接受抗原,刺激，产生免疫反应的主要场所,T细胞,致敏T细胞细胞免疫,B 细胞,浆细胞体液免疫,(,1)脾(spleen),体内最大淋巴器官，产致敏淋巴细胞和抗体的重要部位,(2)淋巴结(lymphaden),T细胞约占75%，B细胞约占25%,(3)颌下腺、咽扁桃腺、阑尾,Three types of tonsils,Antigen,就是指能刺激机体发生免疫应答，使之产生抗体和（或）致敏淋巴细胞，并能与之在体内外发生特异性反应的一类物质。,1.Antigen characters,免疫原性（Immunogenicity,抗原性）,诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。,免疫反应性（Immunoreactivity）,与抗体或致敏细胞发生特异性反应的能力。,Characteristics of antigens,半抗原（haptein）：,是一类只具有反应原性而无免疫原性的化合物，主要是一些不含蛋白质成分的化合物，如药物（青霉素）、寡糖、氨基酸、脂肪和一些其它有机化合物等。这些有机小分子必须与某种蛋白质耦联，才能表现出免疫原性。在耦联的分子中，半抗原相当于一个抗原决定簇，可以诱导机体产生对该半抗原的免疫应答，产生与其特异性结合的抗体。,完全抗原（complete antigen）：,凡是具有抗原两个特性的物质称为完全抗原，如细菌、病毒和大分子蛋白质等。,（1）异物性,“识别自己，排斥异己”,（2）分子大小,蛋白质：相对分子量低于500010000物质无免疫原性;,10000良好,多糖抗原：60万以上,（3）结构复杂性,2.Determined factors of immunogenicity,免疫原性强弱顺序:蛋白质复杂多糖核酸类脂,蛋白质抗原的免疫原性强弱:,芳香族氨基酸存在无芳香族氨基酸存在,含侧链免疫原性 类似而无侧链,光学构型：D-型氨基酸聚合体 线形分子,聚合状态的蛋白质单体,颗粒性抗原溶解性抗原,The involvement of lymphocytes with the immune response and various diseases can be assessed by enumeration of specific cells bearing particular membrane proteins called,cluster of differentiation molecules(CDs,分化抗原簇).,抗原表面抗原决定簇的数目,抗原结合价（antigentic valence）,是位于抗原物质表面或其他部位的具有一定组成和结构的化学基团，是抗原分子与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的部位，是抗原特异性的基础。,3.Determinant（epitope）,抗原决定簇的组成,蛋白质抗原决定簇：38个氨基酸组成,多糖抗原决定簇：36个呋喃环组成,相同抗原决定簇与不同抗原决定蔟,4.Major antigens of Pathogenic Microorganisms,（1）菌体抗原（somatic antigen）,包括壁、膜和细胞质中的抗原,如O-抗原，就是革兰氏阴性菌细胞壁外膜脂多糖上的多糖侧链成分（O-特异 侧链）,（3）鞭毛抗原,存在于鞭毛上的抗原，又称H-抗原(,Hauch,antigen)。,（2）表面抗原（surface antigen）,沙门氏菌：Vi抗原糖脂；肺炎链球菌：荚膜抗原多糖,E.coli：,K抗原,（4）外毒素和类毒素蛋白质,表面受体：绵羊红细胞受体,E-玫瑰花结实验,表面抗原受体T细胞识别抗原的物质基础,Specific Cellular Immunity,T细胞,表面标记：,特异性细胞免疫是由T淋巴细胞参与的针对特异性抗原的一种免疫反应。,特点：,T淋巴细胞不产生抗体，而是通过细胞-细胞接触直接与体细胞表面的抗原作用。,T细胞按功能分亚群,辅助性T细胞（TH）：,细胞表面表达CD4抗原,辅助B细胞分化成抗体形成细胞和放大免疫,效应,。,细胞毒性T细胞（TC）（杀伤性T细胞）：,细胞表面表达CD,8,抗原,能够特异性地溶解,带抗原的,靶细胞，具有主,要组织相容性抗原限制性。,抑制性T细胞（TS）:可抑制TH、和细胞功能，控制淋巴细,胞增殖。,迟发型致敏反应性T细胞（TDTH）：,介导IV型超敏反应，,遇抗原,后可释放50种以上的淋巴因子。,特异性细胞免疫功能：,控制侵入细胞内的病原微生物,细胞毒,T,细胞杀死体内那些被病毒侵染的细胞,辅助性,T,细胞刺激受细菌感染的细胞杀死其胞内所含的病原体,对真菌和某些原生动物感染的防御作用,对肿瘤细胞的免疫监视作用,器官移植的排斥作用,某些类型的过敏反应,特异性细胞免疫反应：抗原识别、T细胞激活和T细胞反应三个阶段,组织相容性复合物蛋白（MHC）：人体所有有核细胞都含有MHC蛋白，不同个体间有差异，互为抗原，这是器官移植过程中产生异体免疫排斥作用的原因。MHC-II负责在抗原递呈细胞表面抓住细菌蛋白抗原碎片，MHC-I 负责在抗原递呈细胞表面抓住病毒蛋白降解的肽片段。,针对细菌,针对病毒,特异性分子免疫是由血液循环系统当中存在抗体分子所进行的，因而又称作体液免疫。,Specific Molecular Immunity,当受到病原菌等抗原的刺激，B淋巴细胞就分化产生抗体释放到血液中。每个人体大约有10万亿个（1013）B细胞，每个B细胞能在其细胞表面产生一个特殊的抗体作为一种特殊抗原的受体，也就是说10万亿个B细胞能产生10万亿个不同的抗体，因而具有10万亿个不同的B细胞。如此众多的不同抗体种类足以使得它们能够识别人的一生中所能够遇到的任何抗原了。,抗体的来源？B淋巴细胞（B细胞）,1.B cell,浆细胞:合成和分泌抗体功能的一种免疫活性细胞,B细胞的表面标记,膜表面抗原受体（surface membrane immunoglobulin，,SmIg）,抗体 IgGFc受体:与IgG抗体致敏的红细胞（EA）结合，形成EA 玫瑰花结,补体受体:与EAC（由抗体致敏红细胞结合补体C3b所形成）结合，形成EAC玫瑰花结,B细胞也称骨髓依赖的淋巴细胞，来源于骨髓干细胞，并在骨髓中发育、分化为成熟B细胞，在其他免疫细胞的辅助下，受抗原刺激后，可分化形成产生抗体的浆细胞和记忆细胞。B细胞在外周血液中约占2030%，脾脏中约5060%，淋巴结中约1535%。,2.Antibody,抗体（antibody,Ab）：,是B淋巴细胞在抗原刺激下增殖分化为浆细胞，产生能与相应抗原发生特异性结合的免疫蛋白。,(1)抗体的结构,Immunoglobulin(Antibody)Structure(a),Fc,Fab,Fc,(Fab),2,抗体（IgG）酶解和化学分解片段,a、木瓜蛋白酶 Fab，Fc,b、胃蛋白酶（Fab）,2,，1Fc,（2）抗体的类型,依 H,链血请学分类,IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五类,H链构造变异又可分不同亚类：,IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2等。,依,L,链分型,和 两型,IgG、IgD和IgE为单体；,IgM有单体和五聚体，五聚体中含有一个J链，,J链通过二硫键与两个链的C端连接；,IgA存在单体、二聚体、三聚体、四聚体等，,由单体通过一条J链和分泌片聚合在一起,依是否为单体分类：,图10-10 五类免疫球蛋白的基本结构示意图,五种类型抗体的特性和比较,Physicochemical Properties of Human Immunoglobulin Classes,抗体多样性产生的基因遗传重组机制,3.Activation of B lymphocyte and antigen production,(1)克隆选择作用,机体内存在的B细胞表面各自带有针对不同种抗原的抗体，当外来某一抗原进入机体，可与具有互补结构的B细胞表面受体（抗体）蛋白结合，以便使之激活、增殖和分化产生大量针对此特定抗原的特异性抗体。也就是说，产生同样抗体的一群细胞是来自于一个B细胞，它们是一个克隆，这种选择性B细胞刺激作用过程就被称作克隆选择作用（clonal selection）。,最初激活的,B,细胞产生的抗体主要是大量的,IgM,。但此时被激活,B,细胞产生的,IgM,与抗原的结合在结构上可能还不是处于最好的互补状态，但五聚体的,IgM,具有,10,个抗原结合位点可以部分补偿其自身抗原结合位点尚不完善的问题。,在激活过程期间，不完善的抗原结合位点可因抗体可变区编码基因的突变而得到改进。某些发生的突变改善了抗原结合位点。那些载有与抗原结合最紧密、结合时间最长的抗原结合位点的,B,细胞被优先选择发育成为抗体产生细胞，这样的过程就叫亲和成熟作用（,affinity maturation,）。,(2)亲和成熟作用,B细胞在受激活后分裂过程中可发生基因重组，可变区编码基因连接到不同的恒定区编码基因上，结果发生不同抗体类型的转换。如由IgM变为合成如IgG，这样过程叫类型转换,(3)类型转换（class switching）,(4)B细胞分化,受抗原激活的B细胞克隆分化成如下两类细胞：,浆细胞（plasma cell），,能大量产生抗体与抗原作斗争。浆细胞产生抗体的能力是惊人的，每个细胞每分钟可产生1000个抗体分子。浆细胞寿命非常短，一旦感染受到控制，就会消失。,记忆细胞（memory cell），,长期保存在机体中，以便未来对再次侵入的同样抗原发生免疫反应。,一些,B,细胞就是通过上述各步骤直接和抗原结合而被激活、增殖、分化形成浆细胞，在整个过程中不需要,T,辅助细胞的参与（,a,），仅仅产生,IgM,，并且不形成记忆细胞。能够直接激活,B,细胞的抗原被称作不依赖,T,细胞抗原（,T-independent antigen,），主要是一类多糖和脂类。,大多数情况下，,B,细胞与抗原结合后还需要借助于,T,效应辅助细胞作用，才能被激活、增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞，产生大量抗体（,b,），那些需直接借助于,T,细胞才能激活,B,细胞免疫反应的抗原被称作依赖,T,细胞抗原（,T-dependent antigen,），通常是蛋白质。,B,细胞通过吞噬、水解作用将抗原降解成多肽碎片，并传递到,B,细胞表面,MHC II,上，抗原递呈作用。,(5)T效应辅助细胞的作用,由,B,细胞初次接触抗原刺激产生的记忆,B,细胞可以在体内生存好多年，一旦在体内再次遇到同样的抗原时，它们不需要经过,T,效应辅助细胞的激活就可以直接转化为浆细胞，免疫应答潜伏期短，反应速度快，产生的抗体量是初次接触抗原产生量的,10100,倍，并且发生类型转换作用，产生的抗体主要是,IgG,，这种免疫记忆现象称作,再次免疫应答反应,。,将机体初次接触抗原的反应称作,初次免疫应答反应,。初次应答的特点是抗原首次进入机体，从诱发免疫到抗体的产生需要一个较长的停滞期，抗体产生的量不高，效价低，抗体以,IgM,为主。初次应答除了产生抗体外，还有一些受到刺激的幼,B,细胞会分化形成前述的记忆,B,细胞。,（6）免疫记忆,4.Function of antibody,5.Monoclonal antibody,多克隆抗体（multicolonal antiboty）：,由于一般抗血清中所含的抗体产自不同的B淋巴细胞，它们所针对的可以是同一抗原的不同抗原决定簇，或者虽然针对同一个抗原决定簇但相匹配的抗体结构会有所不同，甚至一个微生物可以刺激机体产生几种不同的抗体类型，因而抗血清实际上是不同抗体的混合物，因而被称作多克隆抗体。,单克隆抗体(monoclonal antibody)：,由单一B细胞克隆所产生、并具有单一抗原特异性的单一抗体分子所组成的纯抗体制备物，通常称作单克隆抗体。,单克隆抗体的产生,在有些情况下，抗原刺激可能会引起机体产生不正常的免疫应答，甚至会引起组织损伤，如过度的免疫应答，严重的可以引起休克、甚至死亡，这种免疫应答称之为,变态反应,（allergy response）,或,超敏反应（hypersensitivity）,；而对自身组织器官产生免疫应答的也会引起机体组织损伤，即,自身免疫,；但有时机体也可能对抗原的刺激不产生免疫应答，称为,免疫耐受,（immuno tolerance）,。,Pathological Reaction of Immunologic Response,1.Hypersensitivity,超敏反应往往是在机体第二次接触过敏原时发生，一般具有个体特征，花粉、昆虫毒液以及各类食物等都是常见的过敏原，这类应答常常引起机体组织损伤或生理机能障碍。,3.immune tolerance,免疫耐受性（immune tolerance）是指免疫系统缺乏对自身抗原的反应。能够将自身抗原与外来抗原相区别说明免疫系统能区别自我与非自我。,2.autoimmune maladjustment,机体的免疫应答通常是机体对各种侵染原，如细菌、真菌、病毒及寄生虫等的重要防御机制，对机体有保护作用。但许多情况下免疫应答也会对机体造成损伤，如前面所述的超敏反应，此外还有一种对自身组织、细胞或蛋白质产生的免疫应答，即自身免疫（autoimmunity）会引起自身组织的损伤。,Section 4 Application of Immunology,Immunoprophylaxis,Immunologic technique,Immunoprophylaxis,人为地给机体输入抗原物质，以调动机体的免疫系统，或直接注射免疫血清或淋巴细胞，从而获得特异性免疫力，这种免疫称为人工免疫（artificial immunization）。,人工自动免疫（,artificial active immunization,）,人工被动免疫（,artificial passive immunization,）,1.,Artificial active immunization,人工自动免疫就是机体被动输入抗原物质后，机体的免疫系统因抗原的刺激会发生类似感染时所发生的应答过程，从而产生特异性免疫力，以预防或治疗疾病,预防接种：就是用人工方法将细菌、病毒减低毒性，制成疫苗，通过注射、口服等方法接种到人体，刺激机体产生针对相应病原体的免疫记忆B细胞，遇到入侵的非减毒致病的同样病原体时，就能立刻启动免疫应答反应，产生大量抗体，控制和摧毁病原微生物，达到免疫的目的。,疫苗（vaccine）：用于人工自动免疫的抗原制品。,(1)常规疫苗,常规疫苗是指利用灭活的（杀死）或减毒的病原微生物，如细菌、病毒、立克次氏体或螺旋体等制成的预防制品，可分为活疫苗、死疫苗、联合疫苗等。,(2)亚单位疫苗,(3)基因工程疫苗,(4)核酸疫苗,2.,Artificial passive immunization,就是通过输入免疫血清（含有特异性抗体的血清）或致敏淋巴细胞，使机体立即获得针对某种病原的免疫力，达到治疗和紧急预防的目的。,常用免疫血清：,抗毒素,，如白喉抗毒素、破伤风抗毒素等，用于治疗某些外毒素引起的疾病；,免疫球蛋白制剂,，如血清球蛋白（一种从血清中提取的丙种球蛋白），胎盘球蛋白（自健康产妇的胎盘中提取的丙种球蛋白），预防麻疹和甲肝、丙肝等。,特点：输入的免疫血清可立即发挥其免疫作用，但维持时间较短，而且可能会导致机体产生血清病，目前多试用细胞因子制剂。,免疫动物,0.30.4%甲醛,脱毒,利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，用0.3-0.4%甲醛处理，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,（toxoid）,，常用来预防注射。,用类毒素注射动物（如马），以制备外毒素的抗体，称为,抗毒素,（antitoxin）,，作治疗用。,外毒素,类毒素,抗毒素,Immunological Technique,1.Charactors of antigen-antibody reaction,第一级阶段：很短，通常仅数秒至数分钟，这一阶段为抗原与同型抗体发生快速、特异性结合，不论彼此量的多少。,第二阶段：很长，抗原与抗体间进一步交联而形成网格状聚集物，进而出现可见的凝集或沉淀反应。,反应速率慢，受环境条件如温度、离子强度和溶液的pH等影响。最适pH68，最适温度37C45C，适量NaCl,合适的抗原与抗体比例。,抗原与抗体反应聚集物的形成,2.Precipitation reaction,(1)免疫扩散实验（immunodiffusion tests）,火箭免疫电泳,对流免疫电泳,免疫扩散电泳,(2)免疫电泳法（immuno-electrophoresis）,3.Agglutination reaction,红细胞凝集（hemagglutination）实验,(2)酶联免疫吸附试验,(3)放射免疫分析,(1)免疫荧光技术,4.Antibody labeling techniques,