《微生物感染与免疫》课件

微生物感染与免疫课程概述课程目标学习内容学习成果掌握微生物学基础知识微生物类型、感染机制与免疫应答第一部分微生物学基础123认识微生物生长与代谢遗传与变异了解微生物的多样性与特点微生物如何生长繁殖并获取能量微生物的遗传物质与变异机制微生物的类型细菌单细胞原核生物病毒非细胞结构，寄生性强真菌单细胞或多细胞真核生物原生动物单细胞真核生物，运动性强细菌的结构细胞壁细胞膜12保护细胞，决定革兰染色性控制物质进出，能量产生场所核区细胞质含环状DNA，无核膜包裹43含各种代谢酶和核糖体病毒的结构包膜1某些病毒特有的脂质双层蛋白质外壳2由衣壳蛋白组成，保护核酸核酸3或，携带遗传信息DNA RNA微生物的生长和繁殖细菌的二分裂病毒的复制周期DNA复制，细胞分裂为两个子细胞吸附、穿透、生物合成、组装、释放适宜条件下可20分钟完成一次分裂利用宿主细胞机制复制自身微生物的代谢能量获取光合作用或氧化有机物中间代谢糖酵解、循环等TCA生物合成合成氨基酸、核苷酸等微生物的遗传与变异基因突变转化接合转导DNA序列自发或诱导改变吸收环境DNA片段细菌间直接基因交换病毒介导的基因传递第二部分感染过程宿主反应毒力因子释放免疫系统激活与应答定植与繁殖破坏宿主细胞和组织病原体入侵在宿主体内建立栖息地通过各种途径进入宿主感染的定义和类型局部感染全身感染病原体限于特定部位病原体通过血液扩散至全身如脓肿、皮肤感染如败血症、病毒性感染感染的途径主要入侵途径呼吸道（飞沫）、消化道（食物水源）、皮肤（伤口）、黏膜（接触）病原体进入人体的机制黏附侵入通过特异性结构附着于宿主细胞穿透表面屏障进入宿主组织扩散定植通过宿主循环系统播散在宿主特定部位存活和繁殖细菌的致病因素1内毒素2外毒素革兰阴性菌细胞壁脂多糖细菌分泌的高活性蛋白质3酶4侵袭素分解宿主组织促进侵袭帮助细菌穿透组织屏障病毒的致病机制细胞裂解病毒复制导致宿主细胞破裂死亡细胞功能改变干扰宿主细胞正常生理活动免疫病理损伤过度免疫反应导致组织损伤机会致病菌定义与特点常见类型正常情况下无害，但在特定条件下致病白色念珠菌••铜绿假单胞菌多在免疫力下降时引发感染肺炎克雷伯菌••肺孢子菌医院感染定义住院期间获得的非入院原发感染特点多重耐药，难治疗常见病原体、、艰难梭菌MRSA CRE预防措施手卫生，接触隔离，环境消毒感染的发展过程潜伏期1感染后至症状出现前的时期前驱期2出现非特异性症状发病期3特异性症状明显出现恢复期4症状减轻直至痊愈第三部分免疫系统概述两大类数万亿免疫类型免疫细胞数量先天性免疫与适应性免疫人体内免疫细胞总数数百种细胞因子参与免疫调控的信号分子免疫系统的组成免疫分子抗体、细胞因子、补体免疫细胞淋巴细胞、吞噬细胞免疫器官中枢和外周免疫器官中枢免疫器官骨髓胸腺位于大骨中空腔内位于胸骨后方，心脏前上方造血干细胞发源地T淋巴细胞成熟场所所有免疫细胞的起源地随年龄增长逐渐退化外周免疫器官脾脏（最大外周淋巴器官）、淋巴结（遍布全身）、黏膜相关淋巴组织（保护黏膜表面）免疫细胞类型免疫球蛋白IgMIgG2最早出现的抗体，激活补体强血清中最丰富，能通过胎盘1IgA3分泌型，保护黏膜表面IgD5IgE细胞表面受体，功能不明B4含量极少，参与过敏反应补体系统经典途径抗原抗体复合物激活-替代途径微生物表面直接激活凝集素途径甘露糖结合凝集素识别微生物终末通路形成膜攻击复合物裂解靶细胞细胞因子白细胞介素调节免疫细胞发育和功能干扰素抗病毒，调节免疫应答趋化因子导向免疫细胞迁移肿瘤坏死因子炎症反应，杀伤肿瘤细胞第四部分先天性免疫物理屏障阻挡病原体入侵化学屏障杀死或抑制病原体细胞屏障识别并清除病原体先天性免疫的特点非特异性快速反应对各种病原体有相似反应无需事先接触抗原通过模式识别受体识别病原体发生在感染后几分钟到几小时不区分不同种类的微生物是机体的第一道防线物理屏障皮肤呼吸道黏膜消化道黏膜表皮细胞紧密连接形成屏障纤毛将微生物向外排出分泌黏液形成保护层化学屏障胃酸溶菌酶低pH环境杀死大多数微生物存在于泪液唾液中，降解细菌细胞壁抗菌肽皮脂如defensins，穿孔细菌膜含抑菌脂肪酸，维持皮肤酸性环境细胞屏障巨噬细胞中性粒细胞自然杀伤细胞专职吞噬细胞，组织中数量最多白细胞，快速识别并杀伤异常细胞长期驻留响应树突状细胞连接先天免疫与适应性免疫炎症反应发热反应发热机制生物学意义内源性致热原作用于体温调节中枢提高免疫细胞活性前列腺素E2升高下丘脑体温设定点抑制某些微生物生长产热增加，散热减少加速炎症反应促进抗体产生第五部分适应性免疫适应性免疫是对特定病原体的精确反应，包括体液免疫（细胞）和细胞免疫（细胞），具有特异性和记忆性B T适应性免疫的特点特异性记忆性针对特定抗原产生特定反应首次接触抗原后形成免疫记忆依赖抗原受体多样性再次遇相同抗原反应更快更强可区分相似抗原是疫苗有效性的基础体液免疫细胞活化B抗原识别抗原提呈给辅助细胞T细胞受体识别抗原B克隆扩增细胞大量增殖B抗体分泌分化浆细胞大量产生抗体形成浆细胞和记忆细胞B细胞免疫1抗原提呈处理抗原并呈递给细胞APCs T2T细胞活化和细胞识别抗原并活化CD4+CD8+T3效应T细胞生成形成多种功能性细胞亚群T4靶细胞清除识别并杀伤感染细胞CTL抗原提呈过程类分子类分子MHC IMHC II表达于所有有核细胞表达于专职抗原提呈细胞呈递胞内抗原给细胞呈递胞外抗原给细胞CD8+T CD4+T交叉提呈树突状细胞可通过呈递胞外抗原MHC I激活细胞对抗胞外病原体CD8+T细胞活化T一二三主要信号协同刺激信号细胞因子信号与抗原复合物结合与等分子相互作用如等确定分化方向TCR MHC-CD28CD80/86IL-2细胞活化B抗原结合1B细胞表面免疫球蛋白识别抗原抗原内吞与处理2B细胞将抗原内化并呈递在MHC II上3T细胞帮助CD4+T细胞识别抗原并激活B细胞生发中心反应4B细胞增殖、体细胞高频突变、亲和力成熟分化5形成浆细胞和记忆B细胞免疫记忆第六部分免疫应答调节免疫耐受对自身抗原无反应免疫抑制降低免疫应答强度免疫增强提高免疫应答效率免疫耐受中枢耐受外周耐受发生在胸腺和骨髓发生在外周组织•阴性选择•无反应性•自身反应性淋巴细胞清除•细胞凋亡•调节性T细胞抑制免疫抑制2病理性抑制某些病原体诱导免疫抑制逃避清除生理性抑制1调节性细胞分泌抑制性细胞因子T治疗性抑制器官移植或自身免疫病中使用免疫抑制剂3免疫增强佐剂细胞因子增强疫苗免疫原性调节免疫细胞活性如铝盐、油包水乳剂如干扰素、白细胞介素样受体激动剂toll活化先天免疫促进适应性免疫发展第七部分微生物感染的免疫防御抗细菌免疫抗病毒免疫抗真菌免疫以抗体为主，辅以吞噬细胞以T细胞和干扰素为主以细胞免疫和吞噬为主抗细菌免疫抗体作用补体激活吞噬细胞中和毒素，阻止黏附，形成膜攻击复合物溶解吞噬并消化被抗体包被促进吞噬细菌的细菌细胞免疫对胞内细菌，如结核分枝杆菌尤为重要抗病毒免疫干扰素细胞中和抗体NK CTL感染细胞分泌，抑制病毒复识别并杀伤病毒感染细胞特异性识别并裂解感染细胞阻止病毒吸附和进入细胞制抗真菌免疫模式识别受体吞噬细胞识别真菌壁上的β-葡聚糖和甘露聚糖巨噬细胞和中性粒细胞吞噬并杀伤真菌细胞抗体Th17分泌IL-17，招募中性粒细胞中和毒素，增强吞噬作用抗寄生虫免疫特异性抗体嗜酸性粒细胞主要为IgE和IgG4释放颗粒中毒性蛋白中和毒素，包被表面便于吞噬产生活性氧和一氧化氮触发抗体依赖性细胞毒性分泌细胞因子调节免疫反应第八部分免疫学应用免疫治疗利用免疫系统治疗疾病免疫诊断基于抗原抗体反应的检测方法免疫预防3疫苗接种预防感染性疾病疫苗灭活疫苗（完整但失活病原体）、减毒活疫苗（减弱毒力活病原体）、亚单位疫苗（病原体成分）、疫苗（编码抗原的核酸）mRNA血清疗法来源获取从已免疫动物或人体获取抗体纯化处理提取特异性抗体并去除杂质应用治疗静脉或肌肉注射到患者体内快速中和立即中和毒素或病原体单克隆抗体免疫化1用特定抗原免疫小鼠细胞融合2B细胞与骨髓瘤细胞融合杂交瘤筛选3选择产生目标抗体的克隆大规模培养4扩增杂交瘤细胞生产抗体临床应用5用于疾病诊断治疗免疫诊断技术免疫荧光ELISA酶联免疫吸附测定荧光标记抗体定位抗原免疫印迹免疫组化3蛋白分离后特异性检测组织切片上抗原定位第九部分免疫相关疾病过敏性疾病对无害物质的过度免疫反应自身免疫疾病免疫系统攻击自身组织免疫缺陷疾病免疫系统功能不全超敏反应I型速发型IgE介导的肥大过敏、哮喘细胞脱颗粒II型细胞毒型抗体针对细胞溶血性贫血表面抗原III型免疫复合物型抗原抗体复合血清病、狼疮物沉积肾炎IV型迟发型T细胞介导的接触性皮炎、组织损伤结核反应自身免疫疾病系统性红斑狼疮类风湿关节炎型糖尿病1多系统受累，抗核抗体阳性关节滑膜炎，对称性关节病变T细胞介导的胰岛β细胞破坏免疫缺陷疾病先天性免疫缺陷获得性免疫缺陷基因突变导致免疫系统发育异常后天获得的免疫功能障碍•重症联合免疫缺陷症•艾滋病（HIV感染）•X连锁无丙种球蛋白血症•药物或放疗导致的免疫抑制总结与展望课程要点回顾微生物与免疫系统的相互作用前沿研究方向微生物组与免疫平衡新技术应用疫苗、靶向免疫治疗mRNA全球健康挑战新发传染病预防控制。