《微生物感染與免疫》課件

微生物感染與免疫課程概述課程目標(biāo)掌握微生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)容微生物類型、感染機(jī)制與免疫應(yīng)答學(xué)習(xí)成果第一部分：微生物學(xué)基礎(chǔ)1認(rèn)識(shí)微生物了解微生物的多樣性與特點(diǎn)2生長(zhǎng)與代謝微生物如何生長(zhǎng)繁殖并獲取能量3遺傳與變異微生物的遺傳物質(zhì)與變異機(jī)制微生物的類型細(xì)菌單細(xì)胞原核生物病毒非細(xì)胞結(jié)構(gòu)，寄生性強(qiáng)真菌單細(xì)胞或多細(xì)胞真核生物原生動(dòng)物單細(xì)胞真核生物，運(yùn)動(dòng)性強(qiáng)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁保護(hù)細(xì)胞，決定革蘭染色性1細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出，能量產(chǎn)生場(chǎng)所2細(xì)胞質(zhì)含各種代謝酶和核糖體3核區(qū)含環(huán)狀DNA，無(wú)核膜包裹4病毒的結(jié)構(gòu)1包膜某些病毒特有的脂質(zhì)雙層2蛋白質(zhì)外殼由衣殼蛋白組成，保護(hù)核酸3核酸DNA或RNA，攜帶遺傳信息微生物的生長(zhǎng)和繁殖細(xì)菌的二分裂DNA復(fù)制，細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞適宜條件下可20分鐘完成一次分裂病毒的復(fù)制周期吸附、穿透、生物合成、組裝、釋放利用宿主細(xì)胞機(jī)制復(fù)制自身微生物的代謝能量獲取光合作用或氧化有機(jī)物中間代謝糖酵解、TCA循環(huán)等生物合成合成氨基酸、核苷酸等微生物的遺傳與變異基因突變DNA序列自發(fā)或誘導(dǎo)改變轉(zhuǎn)化吸收環(huán)境DNA片段接合細(xì)菌間直接基因交換轉(zhuǎn)導(dǎo)病毒介導(dǎo)的基因傳遞第二部分：感染過(guò)程病原體入侵通過(guò)各種途徑進(jìn)入宿主定植與繁殖在宿主體內(nèi)建立棲息地毒力因子釋放破壞宿主細(xì)胞和組織宿主反應(yīng)免疫系統(tǒng)激活與應(yīng)答感染的定義和類型局部感染病原體限于特定部位如膿腫、皮膚感染全身感染病原體通過(guò)血液擴(kuò)散至全身如敗血癥、病毒性感染感染的途徑主要入侵途徑：呼吸道（飛沫）、消化道（食物水源）、皮膚（傷口）、黏膜（接觸）病原體進(jìn)入人體的機(jī)制黏附通過(guò)特異性結(jié)構(gòu)附著于宿主細(xì)胞侵入穿透表面屏障進(jìn)入宿主組織定植在宿主特定部位存活和繁殖擴(kuò)散通過(guò)宿主循環(huán)系統(tǒng)播散細(xì)菌的致病因素1內(nèi)毒素革蘭陰性菌細(xì)胞壁脂多糖2外毒素細(xì)菌分泌的高活性蛋白質(zhì)3酶分解宿主組織促進(jìn)侵襲4侵襲素幫助細(xì)菌穿透組織屏障病毒的致病機(jī)制細(xì)胞裂解病毒復(fù)制導(dǎo)致宿主細(xì)胞破裂死亡細(xì)胞功能改變干擾宿主細(xì)胞正常生理活動(dòng)免疫病理?yè)p傷過(guò)度免疫反應(yīng)導(dǎo)致組織損傷機(jī)會(huì)致病菌定義與特點(diǎn)正常情況下無(wú)害，但在特定條件下致病多在免疫力下降時(shí)引發(fā)感染常見類型白色念珠菌銅綠假單胞菌肺炎克雷伯菌肺孢子菌醫(yī)院感染定義住院期間獲得的非入院原發(fā)感染特點(diǎn)多重耐藥，難治療常見病原體MRSA、CRE、艱難梭菌預(yù)防措施手衛(wèi)生，接觸隔離，環(huán)境消毒感染的發(fā)展過(guò)程1潛伏期感染后至癥狀出現(xiàn)前的時(shí)期2前驅(qū)期出現(xiàn)非特異性癥狀3發(fā)病期特異性癥狀明顯出現(xiàn)4恢復(fù)期癥狀減輕直至痊愈第三部分：免疫系統(tǒng)概述兩大類免疫類型先天性免疫與適應(yīng)性免疫數(shù)萬(wàn)億免疫細(xì)胞數(shù)量人體內(nèi)免疫細(xì)胞總數(shù)數(shù)百種細(xì)胞因子參與免疫調(diào)控的信號(hào)分子免疫系統(tǒng)的組成免疫分子抗體、細(xì)胞因子、補(bǔ)體免疫細(xì)胞淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞免疫器官中樞和外周免疫器官中樞免疫器官骨髓位于大骨中空腔內(nèi)造血干細(xì)胞發(fā)源地所有免疫細(xì)胞的起源地胸腺位于胸骨后方，心臟前上方T淋巴細(xì)胞成熟場(chǎng)所隨年齡增長(zhǎng)逐漸退化外周免疫器官脾臟（最大外周淋巴器官）、淋巴結(jié)（遍布全身）、黏膜相關(guān)淋巴組織（保護(hù)黏膜表面）免疫細(xì)胞類型中性粒細(xì)胞淋巴細(xì)胞單核細(xì)胞嗜酸性粒細(xì)胞嗜堿性粒細(xì)胞免疫球蛋白IgG血清中最豐富，能通過(guò)胎盤1IgM最早出現(xiàn)的抗體，激活補(bǔ)體強(qiáng)2IgA分泌型，保護(hù)黏膜表面3IgE含量極少，參與過(guò)敏反應(yīng)4IgDB細(xì)胞表面受體，功能不明5補(bǔ)體系統(tǒng)經(jīng)典途徑抗原-抗體復(fù)合物激活替代途徑微生物表面直接激活凝集素途徑甘露糖結(jié)合凝集素識(shí)別微生物終末通路形成膜攻擊復(fù)合物裂解靶細(xì)胞細(xì)胞因子白細(xì)胞介素調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞發(fā)育和功能干擾素抗病毒，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答趨化因子導(dǎo)向免疫細(xì)胞遷移腫瘤壞死因子炎癥反應(yīng)，殺傷腫瘤細(xì)胞第四部分：先天性免疫物理屏障阻擋病原體入侵化學(xué)屏障殺死或抑制病原體細(xì)胞屏障識(shí)別并清除病原體先天性免疫的特點(diǎn)非特異性對(duì)各種病原體有相似反應(yīng)通過(guò)模式識(shí)別受體識(shí)別病原體不區(qū)分不同種類的微生物快速反應(yīng)無(wú)需事先接觸抗原發(fā)生在感染后幾分鐘到幾小時(shí)是機(jī)體的第一道防線物理屏障皮膚表皮細(xì)胞緊密連接形成屏障呼吸道黏膜纖毛將微生物向外排出消化道黏膜分泌黏液形成保護(hù)層化學(xué)屏障胃酸低pH環(huán)境殺死大多數(shù)微生物溶菌酶存在于淚液唾液中，降解細(xì)菌細(xì)胞壁抗菌肽如defensins，穿孔細(xì)菌膜皮脂含抑菌脂肪酸，維持皮膚酸性環(huán)境細(xì)胞屏障巨噬細(xì)胞專職吞噬細(xì)胞，組織中長(zhǎng)期駐留中性粒細(xì)胞數(shù)量最多白細(xì)胞，快速響應(yīng)自然殺傷細(xì)胞識(shí)別并殺傷異常細(xì)胞樹突狀細(xì)胞連接先天免疫與適應(yīng)性免疫炎癥反應(yīng)發(fā)熱反應(yīng)發(fā)熱機(jī)制內(nèi)源性致熱原作用于體溫調(diào)節(jié)中樞前列腺素E2升高下丘腦體溫設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)熱增加，散熱減少生物學(xué)意義提高免疫細(xì)胞活性抑制某些微生物生長(zhǎng)加速炎癥反應(yīng)促進(jìn)抗體產(chǎn)生第五部分：適應(yīng)性免疫適應(yīng)性免疫是對(duì)特定病原體的精確反應(yīng)，包括體液免疫（B細(xì)胞）和細(xì)胞免疫（T細(xì)胞），具有特異性和記憶性適應(yīng)性免疫的特點(diǎn)特異性針對(duì)特定抗原產(chǎn)生特定反應(yīng)依賴抗原受體多樣性可區(qū)分相似抗原記憶性首次接觸抗原后形成免疫記憶再次遇相同抗原反應(yīng)更快更強(qiáng)是疫苗有效性的基礎(chǔ)體液免疫抗原識(shí)別B細(xì)胞受體識(shí)別抗原B細(xì)胞活化抗原提呈給T輔助細(xì)胞克隆擴(kuò)增B細(xì)胞大量增殖分化形成漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞抗體分泌漿細(xì)胞大量產(chǎn)生抗體細(xì)胞免疫1抗原提呈APCs處理抗原并呈遞給T細(xì)胞2T細(xì)胞活化CD4+和CD8+T細(xì)胞識(shí)別抗原并活化3效應(yīng)T細(xì)胞生成形成多種功能性T細(xì)胞亞群4靶細(xì)胞清除CTL識(shí)別并殺傷感染細(xì)胞抗原提呈過(guò)程MHCI類分子表達(dá)于所有有核細(xì)胞呈遞胞內(nèi)抗原給CD8+T細(xì)胞MHCII類分子表達(dá)于專職抗原提呈細(xì)胞呈遞胞外抗原給CD4+T細(xì)胞交叉提呈樹突狀細(xì)胞可通過(guò)MHCI呈遞胞外抗原激活CD8+T細(xì)胞對(duì)抗胞外病原體T細(xì)胞活化一主要信號(hào)TCR與MHC-抗原復(fù)合物結(jié)合二協(xié)同刺激信號(hào)CD28與CD80/86等分子相互作用三細(xì)胞因子信號(hào)如IL-2等確定分化方向B細(xì)胞活化1抗原結(jié)合B細(xì)胞表面免疫球蛋白識(shí)別抗原2抗原內(nèi)吞與處理B細(xì)胞將抗原內(nèi)化并呈遞在MHCII上3T細(xì)胞幫助CD4+T細(xì)胞識(shí)別抗原并激活B細(xì)胞4生發(fā)中心反應(yīng)B細(xì)胞增殖、體細(xì)胞高頻突變、親和力成熟5分化形成漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞免疫記憶時(shí)間（天）初次免疫應(yīng)答再次免疫應(yīng)答第六部分：免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)免疫耐受對(duì)自身抗原無(wú)反應(yīng)免疫抑制降低免疫應(yīng)答強(qiáng)度免疫增強(qiáng)提高免疫應(yīng)答效率免疫耐受中樞耐受發(fā)生在胸腺和骨髓陰性選擇自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞清除外周耐受發(fā)生在外周組織無(wú)反應(yīng)性細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)性T細(xì)胞抑制免疫抑制生理性抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分泌抑制性細(xì)胞因子1病理性抑制某些病原體誘導(dǎo)免疫抑制逃避清除2治療性抑制器官移植或自身免疫病中使用免疫抑制劑3免疫增強(qiáng)佐劑增強(qiáng)疫苗免疫原性如鋁鹽、油包水乳劑細(xì)胞因子調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性如干擾素、白細(xì)胞介素toll樣受體激動(dòng)劑活化先天免疫促進(jìn)適應(yīng)性免疫發(fā)展第七部分：微生物感染的免疫防御抗細(xì)菌免疫以抗體為主，輔以吞噬細(xì)胞抗病毒免疫以T細(xì)胞和干擾素為主抗真菌免疫以細(xì)胞免疫和吞噬為主抗細(xì)菌免疫抗體作用中和毒素，阻止黏附，促進(jìn)吞噬補(bǔ)體激活形成膜攻擊復(fù)合物溶解細(xì)菌吞噬細(xì)胞吞噬并消化被抗體包被的細(xì)菌細(xì)胞免疫對(duì)胞內(nèi)細(xì)菌，如結(jié)核分枝桿菌尤為重要抗病毒免疫干擾素感染細(xì)胞分泌，抑制病毒復(fù)制NK細(xì)胞識(shí)別并殺傷病毒感染細(xì)胞CTL特異性識(shí)別并裂解感染細(xì)胞中和抗體阻止病毒吸附和進(jìn)入細(xì)胞抗真菌免疫模式識(shí)別受體識(shí)別真菌壁上的β-葡聚糖和甘露聚糖吞噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞吞噬并殺傷真菌Th17細(xì)胞分泌IL-17，招募中性粒細(xì)胞抗體中和毒素，增強(qiáng)吞噬作用抗寄生蟲免疫特異性抗體主要為IgE和IgG4中和毒素，包被表面便于吞噬觸發(fā)抗體依賴性細(xì)胞毒性嗜酸性粒細(xì)胞釋放顆粒中毒性蛋白產(chǎn)生活性氧和一氧化氮分泌細(xì)胞因子調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)第八部分：免疫學(xué)應(yīng)用免疫治療利用免疫系統(tǒng)治療疾病免疫診斷基于抗原抗體反應(yīng)的檢測(cè)方法3免疫預(yù)防疫苗接種預(yù)防感染性疾病疫苗滅活疫苗（完整但失活病原體）、減毒活疫苗（減弱毒力活病原體）、亞單位疫苗（病原體成分）、mRNA疫苗（編碼抗原的核酸）血清療法來(lái)源獲取從已免疫動(dòng)物或人體獲取抗體純化處理提取特異性抗體并去除雜質(zhì)應(yīng)用治療靜脈或肌肉注射到患者體內(nèi)快速中和立即中和毒素或病原體單克隆抗體1免疫化用特定抗原免疫小鼠2細(xì)胞融合B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合3雜交瘤篩選選擇產(chǎn)生目標(biāo)抗體的克隆4大規(guī)模培養(yǎng)擴(kuò)增雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)抗體5臨床應(yīng)用用于疾病診斷治療免疫診斷技術(shù)ELISA酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定免疫熒光熒光標(biāo)記抗體定位抗原免疫組化組織切片上抗原定位3免疫印跡蛋白分離后特異性檢測(cè)第九部分：免疫相關(guān)疾病過(guò)敏性疾病對(duì)無(wú)害物質(zhì)的過(guò)度免疫反應(yīng)自身免疫疾病免疫系統(tǒng)攻擊自身組織免疫缺陷疾病免疫系統(tǒng)功能不全超敏反應(yīng)I型速發(fā)型IgE介導(dǎo)的肥大細(xì)胞脫顆粒過(guò)敏、哮喘II型細(xì)胞毒型抗體針對(duì)細(xì)胞表面抗原溶血性貧血III型免疫復(fù)合物型抗原抗體復(fù)合物沉積血清病、狼瘡腎炎IV型遲發(fā)型T細(xì)胞介導(dǎo)的組織損傷接觸性皮炎、結(jié)核反應(yīng)自身免疫疾病系統(tǒng)性紅斑狼瘡多系統(tǒng)受累，抗核抗體陽(yáng)性類