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发布时间:2020-05-10 20:09:15

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作者:胡国平,韩乐云

出版社:湖北科学技术出版社

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免疫基础与病原生物

免疫基础与病原生物试读:

前言

《免疫基础与病原生物》是中等卫生职业教育规划教材,由湖北省医学职业技术教育研究室组织编写。本教材编写以国家中等卫生专业的教学计划和教学大纲要求为依据,按照技能型、服务型高素质劳动者的培养目标,适应当前教学改革和中等医学护理等专业的教学需要。

全书共分4篇18章,即免疫基础、医学微生物、人体寄生虫和实验指导。本教材调整了传统的编写顺序,将免疫基础内容安排在第一篇,以便让学生更好地理解病原生物中出现的免疫相关知识;精简整合了相关内容,将免疫系统放在免疫概述中介绍,其他细菌、其他病毒列表比较;与时俱进,更新内容,并增加了实用性新知识,如医院感染、甲型流感、手足口病、广州管圆线虫病等。在每章(节)后面附加了思考题,供课后复习掌握学习目标内容,有利于学生顺利通过职业资格考试。

在教材编写中,坚持“三基”(基本理论、基本知识、基本技能)和“五性”(思想性、科学性、先进性、启发性、适用性)原则,符合中职学生认知水平和心理特点,符合社会对护理等卫生相关人才的需求特点,适应岗位对专业人才知识、能力和素质的需要。内容以“必须、够用”为度,减少理论,增强教材适用性和实效性,编排新颖,好教好学,通俗易懂。突出实践,注重学生的实践能力的培养,教材编写有详细的实验指导供选用。

本教材的编写得到湖北职业技术学院、随州职业技术学院、荆州职业技术学院、仙桃职业学院、鄂州职业大学的大力支持和湖北省医学职业技术教育研究室的亲自指导,特别是各位编者求真务实的科学态度、严谨缜密的治学精神、团结奉献的高尚品格为本教材如期付梓提供了有力保证,在此一并表示衷心的感谢!

编写完美教材是我们的愿望,但由于现代医学免疫学和病原生物学的发展日新月异,本书很难将新理论和新技术全部编入。此外,由于编者水平有限,时间紧迫,书中难免存在不足之处,恳切希望广大师生给予批评指正,多提宝贵意见,以供我们修改完善。胡国平 韩乐云2010年2月第一篇免疫基础第一章概述

学习目标

1.掌握免疫的概念。

2.熟悉免疫的三大功能。

3.了解免疫系统的组成。一、免疫的概念

免疫(immunity)一词借用拉丁文“immunis”而来,原意为免除瘟疫。早期的免疫学只是认为免疫就是对机体有利的抗感染的防御功能。随着免疫学发展和研究的深入,现代免疫的概念是指机体免疫系统识别“自己”与“异己”抗原,通过免疫应答排除抗原性异物,维持机体的生理平衡与稳定的功能。免疫功能对机体的影响具有双重性:正常情况下,免疫功能使机体内环境维持稳定,具有保护性作用;异常情况下,免疫功能可能导致某些病理过程的发生和发展。

免疫学是研究机体免疫系统组成、结构与生理功能、免疫应答机制以及免疫学诊断与防治的一门生物学科。免疫学发展迅速,20世纪60年代以来,免疫学领域硕果累累,如单克隆抗体的制备及各种标记技术在医学研究中广泛应用;DNA疫苗、重组细胞因子、免疫细胞治疗等已开始应用于临床。二、免疫的功能

免疫功能主要表现在免疫防御、免疫稳定和免疫监视三个方面。①免疫防御:指识别和清除病原微生物感染和其他抗原性异物侵入的功能。主要为抗感染和移植排斥反应,如该功能低下则机体易出现免疫缺陷病;如过高则易出现超敏反应。②免疫稳定:指机体识别和清除自身衰老、变性、死亡的细胞,如自身稳定功能失调易出现自身免疫病。③免疫监视:指机体识别、杀伤与清除体内突变细胞的功能,此功能失调,可引发肿瘤。

免疫功能由免疫系统完成。在免疫应答过程中,免疫系统具有识别和排除抗原性异物,与机体其他系统相互协调,共同维持机体内环境稳定和生理平衡的功能。免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。(一)免疫器官

免疫器官有中枢免疫器官和外周免疫器官。

中枢免疫器官是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所,包括骨髓、胸腺,其中骨髓是各种血细胞(包括免疫细胞)的发源地,也是诱导B细胞分化成熟的部位;胸腺主要是诱导T细胞分化成熟的场所。来自骨髓的淋巴干细胞经血液循环进入胸腺后,发育成熟并进一步分化为功能不同的T细胞。

外周免疫器官是成熟淋巴细胞定居的部位,也是淋巴细胞受到抗原异物的刺激后分化增殖、发生免疫应答的场所,包括脾脏、淋巴结及皮肤黏膜相关的淋巴组织(如扁桃体、阑尾及存在于消化道、呼吸道和泌尿生殖道等的黏膜淋巴小结)。(二)免疫细胞

免疫细胞泛指所有参加免疫应答或免疫应答有关的细胞及其前体细胞,主要包括造血干细胞、淋巴细胞(T、B、NK及LAK细胞)、单核吞噬细胞及其他抗原提呈细胞和粒细胞、红细胞和肥大细胞等。

在免疫细胞中起核心作用的是T淋巴细胞和B淋巴细胞,T细胞和B细胞主要存在于外周免疫器官外,也分布于血液和其他组织器官中。正常人外周血中T细胞约占淋巴细胞总数的65%~80%, B细胞较少,占8%~15%。两类淋巴细胞具有不同特征,其膜表面结构(表面标志)有一定差异,均可分为不同亚群,发挥各自功能。

T细胞根据分化抗原(CD抗原)不同将分为CD4和CD8两大亚群。CD4主要包括辅助性T细胞(TH)和迟发型超敏反应T细胞(TDTH),前者能辅助B细胞产生抗体,后者能释放多种淋巴因子,引起Ⅳ型超敏反应;CD8可分为抑制性T细胞(Ts)和细胞毒性T细胞(Tc)两个功能亚群,其中Ts具有抑制B细胞产生抗体的功能,Tc能杀伤靶细胞。Ts和Tc在免疫应答中起到重要的调节作用。

T淋巴细胞和B淋巴细胞能特异性识别抗原,并能活化、增殖、分化,故又称免疫活性细胞或抗原特异性淋巴细胞,分别介导细胞免疫和体液免疫。(三)免疫分子

免疫分子包括抗体、补体、细胞因子等。

细胞因子是由多种细胞分泌的小分子蛋白质,通过结合细胞表面的相应受体发挥生物学作用。

细胞因子的种类很多,主要有白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、生长因子(GF)和趋化性细胞因子等。

细胞因子具有刺激造血、抗感染、调节免疫应答和参与炎症反应等生物学作用。思考题

1.说出免疫的概念与功能。

2.简述免疫系统的组成及其功能。(徐芳)第二章抗原

学习目标

1.掌握抗原的概念、医学上重要的抗原。

2.熟悉抗原的特异性与交叉反应。

3.了解抗原的分类及一般特性。

抗原(antigen, Ag)是指能与T细胞抗原受体(TCR)或B细胞抗原受体(BCR)特异性结合,刺激T细胞或B细胞增殖、分化、产生致敏淋巴细胞或抗体,并与之结合,发挥免疫效应的物质。

根据抗原刺激B细胞产生抗体是否依赖Th细胞分为胸腺依赖性抗原(TD-Ag)和胸腺非依赖性抗原(TI-Ag);根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分为内源性抗原和外源性抗原;根据抗原与机体的亲缘关系可分为异种抗原、同种异型抗原、异嗜性抗原、自身抗原等。第一节 抗原的一般特性

抗原具有两种特性,即免疫原性和抗原性。免疫原性是指抗原分子能够刺激特定的免疫细胞,产生抗体或致敏淋巴细胞的性能。抗原性(免疫反应性)是指抗原分子能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应的性能。具备免疫原性和抗原性两种性能的物质称为完全抗原或免疫原。只具有抗原性而无免疫原性的物质,称为半抗原或不完全抗原。半抗原不能单独刺激机体产生免疫应答,但若与蛋白质(载体)结合可成为完全抗原。

决定抗原免疫原性的因素有以下几种。①异物性:是指抗原与自身正常组织成分的差异程度,异物即“非己”物质,是一种物质成为抗原的重要条件。一般生物种系之间关系越远,其免疫原性越强。但某些自身物质因外伤、感染、药物、辐射等使自身组织结构改变,或未与免疫活性细胞接触过的隐蔽分子(如眼晶体蛋白、精子等)在一定情况下,免疫系统也可将其视为异物而发生免疫应答,导致自身免疫性疾病。②抗原分子理化性状的复杂性:如大分子物质(分子量一般在10kD以上),分子量越大,免疫原性越强。一般蛋白质是良好的抗原,如糖蛋白、脂蛋白和脂多糖都具有免疫原性、复杂的化学性质和结构、具有一定的分子构象和易接近性等。③其他影响因素:免疫原性还受遗传、年龄、生理状态、个体差异、抗原进入体内的方式、途径和机体免疫系统功能正常与否等因素影响。第二节 抗原的特异性与交叉反应

抗原的特异性,是指某一抗原表位(又称抗原决定基,是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团)与相应抗体结合的特异性。它既表现在免疫原性上,也表现在抗原性上。特异性是免疫应答中最重要的特点,也是免疫学诊断和防治的理论依据。

有时两种不同抗原分子表面存在相同或相似的抗原表位称为共同抗原。由于抗体与相同或相似的抗原表位的抗原之间能发生结合现象,故称交叉反应(图2-1)。交叉反应实质上也是抗原与抗体的特异性结合。根据交叉反应原理,可利用容易获得的某种共同抗原(或抗体),在血清学诊断中检测体内相应抗体(或抗原),以辅助诊断疾病。同时,血清学诊断出现交叉反应时,易造成错误的判断。图2-1 交叉反应示意图第三节 医学上重要的抗原一、病原微生物及其代谢产物

细菌、病毒等各种病原微生物具有不同的抗原成分。如细菌有表面抗原、菌毛抗原、菌体抗原等。病原微生物的代谢产物如外毒素是蛋白质,具有很强的免疫原性,能刺激机体产生相应的抗体(抗毒素)。外毒素经0.3%~0.4%甲醛脱毒后,仍保留其抗原性,即成为类毒素。如白喉类毒素、破伤风类毒素为人工自动免疫制剂,分别用于预防白喉、破伤风。二、动物免疫血清

用类毒素免疫动物获得抗毒素,可用于防治由外毒素引发的疾病。动物免疫血清对人体的作用具有二重性。一方面,它含有特异性抗体(抗毒素),可以中和相应的外毒素、发挥防治疾病的作用;另一方面,动物血清蛋白对人而言是异种蛋白,具有抗原性,注射此血清可引起超敏反应,因而在使用前必须先做皮肤过敏试验。如临床上用破伤风抗毒素(TAT)紧急预防和治疗破伤风。三、异嗜性抗原

异嗜性抗原是一类与种属特异性无关,存在于人、动物、植物、微生物之间的共同抗原。例如,A族溶血性链球菌(M蛋白)与肾小球基底膜及心肌组织有共同抗原,当机体受到该菌感染后,可刺激机体产生抗体,发生交叉反应导致肾小球肾炎和心肌炎。临床上也常利用异嗜性交叉反应协助诊断疾病。四、同种异型抗原

在同一种属不同个体间存在的特异性抗原称为同种异型抗原。一种是血型抗原,如人类ABO血型抗原、Rh血型抗原、血小板抗原等;另一种是组织相容性抗原或称移植抗原,其中能引起强烈而迅速排斥反应的抗原称主要组织相容性抗原(MHC),在同种异体器官移植时,MHC-Ⅰ/Ⅱ类抗原是引起移植排斥反应的主要抗原。不同动物的MHC及编码抗原的命名不同,人类的主要组织相容性抗原因首先在外周血白细胞表面发现,故称为人类白细胞抗原(HLA)。编码HLA抗原的基因群又称为HLA复合体。在器官移植时要检测供者与受者之间HLA匹配程度。法医学上HLA是个体识别和亲子鉴定的重要手段。五、自身抗原

正常情况下机体组织成分处于免疫耐受状态,当受到如感染、电离辐射、药物等作用时,使自身组织成分及结构发生改变,形成新的抗原表位或暴露出内部隐蔽的决定基,这些自身组织成分称为修饰的自身抗原。其可以刺激机体产生免疫应答,如药物引起的血细胞减少症等,有时可引起严重的自身免疫性疾病。

一些自身组织成分虽具有免疫原性,但在正常情况下,由于组织屏障,不能进入血流,因此不能与免疫细胞接触,也不能激发免疫应答,此种抗原称为隐蔽性自身抗原。如脑组织、眼晶状体蛋白,因感染、外伤或手术等原因进入血流时,则可引起自身免疫应答,引起脑膜炎、眼部炎症。六、肿瘤抗原

肿瘤抗原是细胞在癌变过程中出现的新抗原性及过度表达的抗原物质的总称,可分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关性抗原。

肿瘤特异性抗原是指肿瘤细胞表面特有的抗原。肿瘤相关性抗原,是指肿瘤细胞和正常细胞均可表达的抗原,发生肿瘤时含量明显增加,最常见的肿瘤相关性抗原有胚胎抗原,如甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA),在临床上辅助诊断肝癌、结肠癌、胰腺癌、胃癌等。

除上述医学重要的抗原,尚存在其他与医学有关的异种抗原,如植物花粉、鱼、虾、蛋、奶制品等食物及某些药物(如磺胺、青霉素等)、化妆品、化工原料等物质,具有抗原的一般特性,故临床上常出现超敏反应。思考题

1.什么是抗原、完全抗原与半抗原?

2.决定抗原免疫原性的因素有哪些?

3.举例说明医学上重要的抗原及其意义。(徐芳)第三章免疫球蛋白

学习目标

1.掌握抗体和免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白生物学活性及五类免疫球蛋白的特性与功能。

2.熟悉免疫球蛋白的结构。

3.了解人工制备抗体的类型、单克隆抗体的概念。

抗体(antibody, Ab)是指B细胞受抗原刺激后,活化、增殖分化为浆细胞,再由浆细胞产生的并能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。抗体主要存在于血清中、也见于体液和外分泌液中,故将抗体介导的免疫应答称为体液免疫。免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)是化学结构上的定义,是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。而抗体是生物学功能上的概念,故所有的抗体都是免疫球蛋白,但免疫球蛋不一定都是抗体。第一节 免疫球蛋白的结构

免疫球蛋白分子的基本结构是由二硫键(-S-S-)连接形成一个四肽链分子构成。即由两条相同的分子量较小的肽链(轻链即L链)和两条相同的分子量较大的肽链(重链即H链)组成,也是Ig的基本功能单位,整个Ig呈“Y”形(图3-1)。

1.轻链和重链 轻链(L链)大约由214个氨基酸残基组成,重链(H链)由450~550个氨基酸残基组成。根据H链恒定区的结构不同,将免疫球蛋白分为五类,分别称为IgA、IgG、IgD、IgE和IgM。分泌型IgA(SIgA)由J链将两个单体相连,并与一个分泌片共同构成;IgM则由J链连接5个单体(如图3-2)。

2.恒定区和可变区 可变区(V区)位于“Y”形的两臂末端,即位于L链靠近N端的1/2区域和H链靠近N端的1/4区域,可变区氨基酸的组成及排列顺序高度变化,是Ig与抗原的结合部位。恒定区(C区)位于L链靠近C端的1/2区域(CL)和H链靠近C端的3/4区域(CH),其氨基酸数量、种类和序列相对稳定。图3-1 免疫球蛋白的基本结构

3.免疫球蛋白水解片段 免疫球蛋白可被木瓜蛋白酶和胃蛋白酶水解,产生不同的水解片段。例如,IgG经木瓜蛋白酶水解,在铰链区连接两条重链的二硫键近N端处将IgG裂解为两个相同的Fab段(抗原结合片段)和一个Fc段(可结晶片段), Fc段具有活化补体、结合细胞、通过胎盘等功能(图3-3)。胃蛋白酶水解IgG分子,使IgG分子裂解为一个大片段F(ab′)2和小片段pFc′。F(ab′)2依然可同时结合两个抗原表位,具有双价抗体活性。pFc′进一步被水解为小分子肽,无生物学效应,最终被降解。图3-2 IgM和分泌型IgA分子结构示意图图3-3 IgG水解片段第二节 五类免疫球蛋白的特性与功能一、IgG

IgG以单体形式存在,是血清中含量最高的Ig,占血清免疫球蛋白总量的75%~80%。五类免疫球蛋白中IgG半衰期最长,为20~23天。IgG是唯一能够通过胎盘的免疫球蛋白,对防止新生儿感染起到重要作用。IgG通过活化补体、加强吞噬和ADCC效应等发挥抗菌、抗病毒、抗毒素的作用。IgG亦可引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反应。二、IgM

IgM是由5个单体连接成五聚体,分子量最大。IgM占血清Ig总量的5%~10%。在免疫应答中产生最早,胚胎发育晚期的胎儿即可产生IgM, IgM的半衰期比IgG短,5天左右;IgM不能通过胎盘,临床上孕妇受病原微生物(梅毒螺旋体、风疹病毒等)感染时,检查脐血,血中IgM的含量明显升高,提示胎儿宫腔内感染。在血清中出现IgM型抗体,表示近期受到感染,有助于早期诊断疾病。三、IgA

IgA分为血清型和分泌型两种。血清型IgA约占总Ig的10%,半衰期5~6天。分泌型IgA(SIgA)主要存在于初乳、唾液、泪液、胃肠液、支气管分泌等外分泌液中。SIgA在黏膜局部抗感染中发挥重要作用,并且具有中和毒素作用。新生儿易患呼吸道、胃肠道感染可能与SIgA合成不足有关。婴儿也可从母亲初乳中获得SIgA。四、IgD

IgD约占血清Ig总量的0.2%,含量极低,在个体发育中合成较晚。IgD半衰期很短,仅约3天。血清中IgD的免疫功能尚不清楚。五、IgE

IgE血清中含量极低,仅占血清总Ig的0.002%,为单体结构,在个体发育中合成较晚。IgE主要由鼻咽部、扁桃体、支气管、胃肠等黏膜固有层的浆细胞分泌。IgE为亲细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞结合,可引起Ⅰ型变态反应。第三节 免疫球蛋白的生物学作用一、特异性与抗原结合

抗体最主要的生物学作用是识别抗原并与相应的抗原特异性结合,从而介导体液免疫应答。一个单体免疫球蛋白可与两个相同的抗原分子表位结合,抗体除起到直接中和毒素等作用外,还能启动Fc段活性。二、激活补体

抗体IgG和IgM与相应抗原特异性结合后,C区的补体结合位点暴露,从而激活补体经典途径。IgA和IgE的聚合物激活补体旁路途径。同时激发补体的溶菌、溶细胞等免疫作用。三、Fc段与细胞表面Fc受体结合

免疫球蛋白Fc段与细胞(中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、血小板等)表面Fc受体结合后产生不同免疫效应。①IgG与抗原结合后,可通过其Fc段与巨噬细胞和中性粒细胞表面相应IgGFcR结合,增强吞噬细胞对抗原的吞噬作用,称为抗体的调理作用。②IgG的Fc段与NK细胞Fc受体结合,介导NK细胞对靶细胞的杀伤作用,称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC)。③IgE的Fc段与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面Fc受体结合引起I型超敏反应。四、通过胎盘与黏膜

IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白,通过胎盘屏障进入胎儿血流中,在新生儿抗感染中起重要作用;SIgA可通过消化道和呼吸道黏膜,在黏膜局部发挥重要的抗感染作用。第四节 人工制备抗体的类型

人工制备抗体可用于多种疾病的预防、诊断和治疗。目前人工制备的抗体可分为三种,即多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。一、多克隆抗体

由多种抗原决定基刺激相应的多个B细胞克隆产生针对多种抗原决定基的不同抗体,分泌到血清或其他体液中,这些混合的多种抗体即是多克隆抗体。如抗毒素、抗病毒血清等。二、单克隆抗体

单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb)是指由一个B细胞杂交瘤细胞产生,仅识别一种抗原决定基,由一个B细胞分化增殖(克隆)合成的抗体。将分泌抗体的B细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,既有瘤细胞无限繁殖的特性,又有B细胞合成和分泌特异性抗体的能力。每个杂交瘤细胞形成时,只有一个B细胞参与,因此,其产生的抗体是均一的,只针对单一抗原决定基。单克隆抗体特异性强,纯度高,少或无交叉反应,作为诊断试剂广泛用于抗原抗体试验。三、基因工程抗体

基因工程抗体是以DNA重组等高新生物技术制备的抗体。如将鼠源抗体人源化、直接制备人抗体或改进抗体功能等。思考题

1.何谓抗体、免疫球蛋白,两者有何不同?

2.简述免疫球蛋白的基本结构。

3.比较五类免疫球蛋白的主要生物学特性和功能。(徐芳)第四章免疫应答

学习目标

1.掌握免疫应答的概念、适应性免疫应答的基本过程。

2.熟悉抗体产生的一般规律及意义。

3.了解免疫耐受概念及诱导免疫耐受产生的条件。第一节 免疫应答的概念、类型及基本过程一、免疫应答的概念

免疫应答(immune response, IR)是指机体受抗原刺激后,免疫活性T细胞、B细胞识别抗原,发生活化、增殖、分化、产生免疫物质,发挥特异性免疫效应的过程。

免疫应答的生物学意义是:及时清除体内抗原性异物,保持内环境的相对稳定,但在异常情况下,机体可产生过强的免疫应答造成组织损伤引起超敏反应,或破坏自身免疫耐受引起自身免疫性疾病;在免疫应答功能低下时,表现为抗感染和抗肿瘤功能降低。二、免疫应答的分类

机体的免疫应答可分为固有免疫应答和适应性免疫应答。固有免疫又称为天然免疫或非特异性免疫(见第五章);适应性免疫又称获得性免疫或特异性免疫,此类免疫应答主要由免疫活性细胞(T细胞、B细胞)特异性识别抗原后,所产生的效应在机体抗感染和其他免疫学机制中发挥主导作用。

根据参与的细胞类型和效应机制的不同,适应性免疫应答分为B细胞介导的体液免疫和T细胞介导的细胞免疫。三、适应性免疫应答的基本过程

抗原经血流进入脾脏或经淋巴循环进入淋巴结后,可被巨噬细胞、树突状细胞或并指状细胞等抗原提呈细胞捕获,经加工、处理后以抗原肽-MHC-Ⅰ类/Ⅱ类分子复合物的形式表达在细胞表面,供免疫活性细胞识别,B细胞分化为浆细胞,通过抗体发挥体液免疫;T细胞分化为效应T细胞发挥细胞免疫效应。其基本过程分为三个阶段。(一)抗原提呈与识别阶段

抗原提呈与识别阶段又称感应阶段,指抗原提呈细胞(APC)捕获、加工、处理、提呈抗原和特异性淋巴细胞(T、B细胞)识别抗原后启动活化阶段。(二)活化、增殖、分化阶段

指T、B细胞识别抗原后,在细胞因子参与下,活化、增殖、分化,产生致敏T细胞(Tc、TDTH)或浆细胞的阶段。

这一阶段中,小部分活化的T、B细胞停止分化,成为T记忆细胞和B记忆细胞。它们具有免疫记忆功能,当再次接触相同的抗原时,能迅速增殖、分化为效应淋巴细胞,发挥特异性免疫应答。(三)效应阶段

效应阶段是指浆细胞合成并分泌抗体,发挥特异性体液免疫阶段和致敏T细胞通过直接杀伤靶细胞的细胞毒作用、释放淋巴因子引起炎症反应,发挥特异性细胞免疫作用阶段。

免疫应答具有特异性、多样性、记忆性、放大性、耐受性等特点。第二节 B细胞介导的免疫应答一、体液免疫发生机制

B细胞介导的免疫应答主要通过抗体发挥免疫作用,因抗体存在于血清等各种体液中,故称体液免疫。当病原生物等抗原进入机体时,B细胞可直接识别和结合抗原,或在APC和T细胞、细胞因子的协助下,活化、增殖、分化为浆细胞,产生和分泌抗体,由抗体与相应抗原结合后发挥多种生物学效,具有阻止细菌、病毒、毒素侵入敏感细胞的作用。

刺激B细胞产生免疫应答的抗原有TD抗原(胸腺依赖性抗原)和TI抗原(胸腺非依赖性抗原),但二者作用的机制不同。(一)TD抗原诱导的体液免疫应答

大多数蛋白质抗原属于TD抗原,如病原微生物、组织细胞、血清蛋白等,诱导B细胞产生抗体需要依赖T细胞辅助,必须经APC加工、处理并提呈给辅助性T细胞(Th细胞),在Th细胞和细胞因子辅助下,B细胞活化、增殖、分化为浆细胞产生抗体发挥免疫效应。(二)TI抗原引起的体液免疫应答

TI抗原分为两型,TI-1抗原(如细菌脂多糖、聚合鞭毛素等)和TI-2抗原(如荚膜多糖和D-氨基酸聚合物等)。TI抗原与TD抗原相比,TI抗原能直接刺激B细胞活化,不需要依赖T细胞的辅助,不需要APC细胞加工处理;在免疫应答过程中不产生记忆B细胞,故TI抗原激发的体液免疫应答无再次应答现象。

大多数胞外菌有胞壁多糖(属于TI-2抗原),能抵抗吞噬细胞对细菌的直接吞噬作用。B细胞不需要依赖T细胞的辅助,对此类TI-2抗原产生免疫应答所产生的抗体,能特异性结合相应细菌,使之易被吞噬杀灭。对于机体而言,具有重要的生理意义。二、抗体产生的一般规律(一)初次应答

机体在初次接受抗原刺激后,需有一定的潜伏期,才能在血液中出现抗体。潜伏期的长短与抗原的性质、剂量、进入机体的途径等因素有关,一般为1~2周(疫菌注射后为5~7天、类毒素为2~3周)。初次应答产生的抗体含量低,在体内持续时间短,首先出现的抗体为IgM,当IgM快消失时,才出现IgG。(二)再次应答

又称回忆反应。机体对抗原初次应答后,间隔数周、数月或数年后,再次受到相同抗原的再次刺激时,在初次应答过程中形成的记忆性B细胞能迅速、高效的产生特异性应答,仅需2~3天就产生抗体,且抗体含量高(主要是IgG),持续时间较长。

抗体产生的一般规律(图4-1),在临床上具有实际指导意义:①在传染病的预防上,接种疫苗或类毒素应在该病流行季节来临前的时间内进行;为获得最佳的预防效果,一般接种2次或2次以上,严格按计划免疫程序来进行预防接种。②在疾病的诊断上,检测血清中特异性IgM,用来某种病原微生物早期感染诊断依据,如在恢复期血清抗体效价比早期高4倍或以上,具有诊断意义。图4-1 抗体产生的一般规律第三节 T细胞介导的免疫应答

T细胞介导的免疫应答是指T细胞接受抗原刺激后,转化为效应T细胞而发挥免疫效应,也称细胞免疫。病原生物等抗原物质进入机体内,被巨噬细胞等抗原提呈细胞摄取,经加工处理后以抗原肽的形式提呈给T细胞,使T细胞活化、增殖、分化为效应T细胞(主要是Tc、TDTH)。当遇到相应抗原时,效应T细胞可直接杀伤靶细胞,或通过释放细胞因子、激活巨噬细胞,杀伤胞内病原菌。

细胞免疫清除的抗原多为胞内寄生的病原体和细胞抗原(如肿瘤、移植的组织细胞)。由致敏T细胞发挥抗菌(结核杆菌、麻风杆菌、伤寒杆菌等病原菌)、抗病毒(如麻疹病毒等)、抗真菌(如白色念球菌等)、抗寄生虫(胞内寄生虫如疟原虫等)的感染和杀瘤效应等。也参与Ⅳ型超敏反应、移植排斥反应、某些自身免疫病的发生等。

刺激T细胞产生免疫应答的抗原常由TD抗原引起,在多种免疫细胞协同下完成免疫应答。参与细胞免疫应答的细胞主要包括APC、具有免疫调节作用的细胞和效应T细胞。

介导细胞免疫的T细胞主要是其亚群Tc(细胞毒性T细胞)和TDTH(迟发性变态反应性T细胞)。当T细胞受相应抗原刺激时,主要通过致敏的Tc和TDTH细胞发挥细胞免疫效应。(一)致敏Tc细胞的细胞毒作用

致敏Tc(CTL)细胞的抗原受体与靶细胞表面抗原特异性结合时,致敏TC细胞释放穿孔素(是存在于效应TC细胞内的一种蛋白质,2+又称溶细胞素),在Ca存在的条件下,穿孔素插入靶细胞膜内,形成管状多聚穿孔素,因而造成靶细胞内电解质及大分子物质外流,水+分子和Na进入胞内,导致靶细胞溶解破坏。其杀伤的靶细胞主要为病毒感染的细胞、肿瘤细胞和移植的组织细胞。(二)TDTH细胞介导的炎症反应

致敏TDTH细胞与相应抗原结合后,释放多种具有生物活性的淋巴因子(LK),其主要作用是在免疫应答过程中起到调节、扩大体液免疫和细胞免疫。某些淋巴因子吸引以单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞浸润为主的炎症反应,发挥细胞免疫功能。TDTH细胞介导的细胞免疫,在抗胞内病原菌感染发挥重要作用,但常伴有不同程度的组织损伤(Ⅳ型超敏反应)。第四节 免疫耐受

免疫耐受是指机体免疫系统在接受某种抗原刺激后,产生对该抗原的特异性无应答状态,又称为负免疫应答。已形成免疫耐受的机体,再次接受同种抗原时仍不发生免疫应答,但对其他抗原可具有正常的免疫应答能力。它有别于免疫抑制或免疫缺陷所致的非特异性免疫抑制或无反应。一、诱导免疫耐受的条件

自身抗原或外来抗原均可诱导产生免疫耐受,这些抗原称为耐受原。同一抗原物质可以是耐受原,也可以是免疫原。抗原物质进入机体能否诱导产生免疫耐受主要取决于抗原的理化性状、剂量、进入机体的途径和个体遗传等因素,同时,也与免疫系统的成熟程度有关。(一)抗原的理化性状与剂量

一般而言,小分子、可溶性、单体蛋白易诱导产生免疫耐受,如多糖、脂多糖和人丙种球蛋白等多为耐受原;诱导耐受所需抗原剂量根据抗原的种类、耐受细胞类型、生物种属等因素有所不同。小剂量抗原和大剂量抗原均可诱导免疫耐受,但也存在差异,如TD抗原无论剂量高低均可诱导T细胞产生耐受。高剂量TI抗原才能诱导B细胞产生耐受。(二)抗原进入机体的途径

一般认为,口服或经门静脉进入机体的抗原易诱发免疫耐受,腹腔注射次之,皮下和肌肉注射最难。(三)免疫系统的成熟程度

机体在胚胎期或新生儿期因免疫系统发育不成熟,易建立免疫耐受。成年期使用免疫抑制剂使免疫系统处于抑制状态时,易形成免疫耐受,但经一定时期后免疫耐受状态可消失。二、免疫耐受的意义

正常机体对自身组织不发生排斥,这种自身免疫耐受使机体免疫系统形成稳态及维持正常生理机能。若自身免疫耐受被破坏,将导致自身免疫病;若对肿瘤细胞、病原微生物等产生免疫耐受,则会导致机体抗肿瘤、抗感染免疫功能低下,易患肿瘤和持续感染。在实践中若能诱导机体对移植组织或变应原产生免疫耐受,则可防止移植排斥反应和超敏反应。因此,研究免疫耐受的形成对认识疾病和控制疾病具有重要意义。思考题

1.说出免疫应答的概念、免疫应答各阶段的特点。

2.何谓细胞免疫和体液免疫及免疫耐受?

3.简述抗体产生的一般规律及其意义。(徐芳)第五章抗感染免疫

学习目标

1.掌握固有免疫的特点、组成及其在抗感染免疫中的作用。

2.熟悉补体系统的生物学功能。

3.了解适应性免疫的特点。

抗感染免疫是机体抵抗病原微生物及其有害产物,以维持机体生理稳定的功能。包括固有免疫和适应性免疫,二者相互配合,共同发挥抗感染作用。第一节 固有免疫

固有免疫是机体在长期种系发生和进化过程中与微生物接触,逐渐建立起来的防御功能。其特点是:①生来就有,能遗传给后代,人人都有,无个体差异,又称天然免疫。②无特异性,对各种病原体均有一定的防御能力,不针对某种抗原起特异的免疫作用。固有免疫是通过机体的屏障结构、吞噬作用和体液中的免疫分子等实现的。一、屏障结构作用(一)皮肤与黏膜

机体完整的皮肤和黏膜是防止病原生物入侵的第一道屏障,它能机械地阻止病原体入侵,鼻孔中的鼻毛以及呼吸道黏膜表面的黏液与纤毛,也能阻挡与排除病原体。此外,皮肤与黏膜还能分泌杀菌物质。如皮肤的汗腺能分泌乳酸,使汗液呈酸性(pH5.2~5.8),能抑制微生物的生长;皮脂腺分泌的脂肪酸,也有一定的杀菌作用;唾液、泪液、乳汁以及鼻咽、气管的分泌物中含有溶菌酶,能溶解革兰阳性菌,还有胃中的胃酸,有很强的杀菌能力。肠道分泌液中含有多种蛋白分解酶,也有一定的杀菌作用。(二)血-脑屏障

血-脑屏障由脑内致密的毛细血管内皮细胞层、基底膜和包在外面的神经胶质细胞突起组成。可以阻挡某些病原体和毒素从血流进入脑组织或脑脊液,从而保护中枢神经系统。婴幼儿的血脑屏障发育尚不成熟,故较易发生脑炎及脑膜炎。(三)胎盘屏障

胎盘屏障是由母体子宫内膜的基蜕膜和胎盘绒毛膜组成。在正常情况下,母体发生感染时,病原微生物及其毒性产物不易通过胎盘进入胎儿体内,对胎儿起保护作用。但在妊娠3个月内,因胎盘屏障发育不完善,母体中的病原体有可能经胎盘侵犯胎儿,干扰其正常发育,造成畸形甚至死亡。二、固有免疫细胞作用(一)吞噬细胞

体内具有吞噬作用的细胞称为吞噬细胞。可分为两大类:一类是小吞噬细胞,即血中的中性粒细胞;另一类是大吞噬细胞,吞噬作用强大,包括血液中的大单核细胞和组织中的巨噬细胞。

病原体突破皮肤黏膜屏障,侵入组织后,机体的吞噬细胞可以发挥吞噬作用,杀伤侵入体内的病原体。

1.吞噬细胞吞噬和杀菌过程(1)吞噬细胞与病原体的接触 可以是偶然相遇,也可是通过被称为“趋化因子”的物质所吸引。(2)吞入病原体 可通过两种方式吞入,对于较大的病原体,吞噬细胞可伸出伪足将其包围,并摄入细胞内,形成吞噬体,这一现象称为吞噬;对于较小的病原体如病毒,吞噬细胞与其接触后细胞膜内陷,将其吞入,这一现象称为吞饮。(3)杀死、破坏病原体 细胞内的吞噬体与溶酶体靠近、接触,两者融合成吞噬溶酶体。此时溶酶体内的溶菌酶、髓过氧化物酶等直接将病原体杀死,然后消化降解,最后把不能消化的残渣排出细胞外。图5-1 吞噬细胞吞噬过程

2.吞噬的结果(1)完全吞噬 吞噬病原体后,病原体被完全消化、破坏。(2)不完全吞噬 有些病原体如结核分枝杆菌、伤寒杆菌、麻风杆菌,虽被吞噬却不被杀灭。这些病原体可在吞噬细胞内繁殖,引起吞噬细胞的死亡;也可得到吞噬细胞的保护,不受药物及抗体等体液因素的伤害,或随吞噬细胞游走,经血液、淋巴至全身的其他部位,造成扩散或引起更广泛的感染。(3)组织损伤 在吞噬过程中,吞噬细胞向胞外释放剩余的溶酶体酶可导致组织损伤。(二)自然杀伤细胞

自然杀伤细胞无需抗原预先致敏,就可以杀伤某些病毒或胞内寄生菌感染的靶细胞,因此可以在病原体感染的早期即行杀伤功能;也可通过ADCC效应定向杀伤IgG、C3b、C4b特异性结合的病毒感染的靶细胞。三、免疫分子作用

体液中的一些分子也具有非特异性抗感染作用,这些分子主要有补体、干扰素、溶菌酶等,其中最重要的是补体。(一)补体系统

补体(complement, C)是存在于人体血清中的一组具有酶活性的球蛋白。补体成分包括30多种,称为补体系统。主要成分如C1~C9, D、B、P因子等,以C3含量最高。

补体易受理化因素破坏,56℃30分钟即可失去活性,称为补体灭活。补体以非活性状态存在,激活后才具有生物活性。补体活化后在其数字上加一横线表示,裂解后的大小片断分别为b和a(C2例外),如C3b、C3a。补体系统的激活是补体各成分在激活物质的作用下,按一定顺序,通过连锁反应完成的。激活途径有经典途径、旁路途径和甘露聚糖凝集素途径(MBL途径)。

补体系统的生物学作用有几下几点。①溶细胞作用:补体激活后能产生膜攻击复合物(C56789),导致靶细胞的溶解。被溶解的靶细胞可为细菌等病原体,也可能是自身细胞。②调理作用:能加强吞噬细胞的吞噬作用称为调理作用。C3b、C4b吸附细菌等病原体,与相应的具有补体受体的吞噬细胞结合,促进吞噬作用。③免疫黏附作用:C3b一端与靶细胞或抗原抗体复合物结合,另一端与具有C3b受体的细胞如红细胞、血小板等结合,形成较大聚合物的作用。有利于吞噬细胞的吞噬清除,在抗感染中起重要作用。④炎症递质作用:C3a、C4a、C5a具有过敏毒素作用,可使肥大细胞、嗜碱性粒细胞释放组胺,引起毛细血管扩张,通透性增强,平滑肌收缩,并吸引吞噬细胞向炎症部位定向移动聚集,称趋化作用。(二)溶菌酶

溶菌酶为一种不耐热的碱性多肽,广泛分布于血清、唾液、泪液及吞噬细胞溶酶体中。作用于革兰阳性细菌细胞壁肽聚糖,使细菌裂解。而革兰阴性细菌细胞壁肽聚糖外还有脂多糖、脂蛋白外膜包裹,所以对溶菌酶不敏感。现已人工生产出医用溶菌酶用于抗菌等治疗。第二节 适应性免疫

适应性免疫是个体在生活过程中,受某种病原微生物等抗原物质刺激,引起的免疫应答或受直接输入的特异性抗体等免疫物质所形成的免疫防疫功能。其特点是后天获得,有明显的针对性、记忆性和个体差异,故又称为获得性免疫。适应性免疫包括体液免疫和细胞免疫。(一)体液免疫抗感染作用

抗体与细菌毒素及病毒结合,中和毒素、阻止病毒的吸附。抗体的Fc段通过激活补体、加强吞噬、ADCC效应等作用清除病原体。参与的抗体主要是IgG、IgM和SIgA,其中IgG是人体含量最高的免疫球蛋白。抗体主要针对胞外菌抗感染。(二)细胞免疫抗感染作用++

通过效应T细胞发挥作用。CD8Tc能直接杀伤靶细胞,CD4Thl释放淋巴因子,通过激活巨噬细胞、NK细胞等杀伤受感染的靶细胞。细胞免疫主要是针对胞内感染发挥抗感染作用,如病毒、结核分枝杆菌、沙门氏菌、军团菌等。思考题

1.简述固有免疫的特点、组成及其在抗感染免疫中的作用。

2.简述补体的生物学功能。

3.适应性免疫有哪些特点?(黄士兵)第六章超敏反应

学习目标

1.掌握四型超敏反应的发生机制。

2.熟悉临床常见的四型超敏反应性疾病,并能举例说明。

3.了解Ⅰ型超反应的防治原则。

超敏反应是机体再次接受某种抗原刺激时,发生的以生理功能紊乱或组织细胞损伤的异常免疫应答,又称变态反应。能引起超敏反应的抗原称变应原。根据发生机制和临床特点,超敏反应分为四型。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型超敏反应由抗体介导,Ⅳ型超敏反应由T细胞介导。第一节 Ⅰ型超敏反应

Ⅰ型超敏反应因反应发生迅速,又称速发型超敏反应。一、发生机制

常见的引起Ⅰ型超敏反应的变应原有食物(如鱼、虾、贝、蟹、蛋、乳制品);花粉、粉尘、真菌孢子等;某些药物(如青霉素、链霉素、磺胺、普鲁卡因、有机碘等)及其他物质,如动物免疫血清、病原微生物及其代谢产物、石油、橡胶、化纤、塑料制品等。Ⅰ型超敏反应的发生机制分为两个阶段(图6-1)。(一)致敏阶段

变应原初次进入机体,刺激B细胞产生IgE。IgE以Fc端结合于肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜表面IgEFc受体(FcεR),使机体处于致敏状态。(二)发敏阶段

相同变应原再次进入处于致敏状态的机体时,与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面两个或两个以上的IgE结合,桥联后触发细胞产生一系列的生物化学反应,导致肥大细胞或嗜碱性粒细胞脱出颗粒,释放组胺、激肽原酶等生物活性介质,同时新合成白三烯、前列腺素等生物活性介质,这些生物活性介质迅速作用局部或全身的效应器官,引起平滑肌痉挛、腺体分泌增加、毛细血管扩张且通透性增加等病理改变,从而出现相应临床症状。

Ⅰ型超敏反应的主要特点为IgE的参与、生物活性介质的作用;发生快、消退也快;通常导致机体生理功能紊乱;有明显个体差异和遗传倾向。图6-1 Ⅰ型超敏反应图解二、临床常见疾病(一)过敏性休克

以药物过敏性休克、动物血清过敏性休克常见。通常在再次接触变应原后数秒至数分钟之内发生,患者可出现胸闷、气急、呼吸困难、脸色苍白、肢冷脉细、血压下降等表现,严重者可在短时间内死亡。

药物所致过敏性休克以青霉素最常见。青霉素分子量较小,通常无免疫原性,但其降解产物青霉烯酸、青霉噻唑醛酸为半抗原物质,这些半抗原能与机体组织蛋白结合成为完全抗原。此外头孢菌素、链霉素、普鲁卡因、有机碘等也可引起。(二)呼吸道过敏反应

常因吸入花粉、尘螨、动物皮毛等引起。常见的呼吸道过敏有支气管哮喘和过敏性鼻炎。生物活性介质引起支气管平滑肌痉挛、呼吸道变应性炎症,患者出现胸闷、哮喘、呼吸困难等症状。过敏性鼻炎表现为分泌物增多、流涕、打喷嚏等,该病有较明显的季节性。(三)消化道过敏反应

少数人进食鱼、虾、蛋、乳制品等食物或服用某些药物后,可出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。有的可伴有皮肤反应。(四)皮肤过敏反应

可由药物、食物、花粉、肠道寄生虫、理化因素刺激等引起。主要表现为皮肤荨麻疹、湿疹等皮肤过敏反应。一般可在15~20分钟或数小时后消失。三、防治原则(一)避免接触变应原

询问病史,如已查明患者对某种物质过敏,应避免再次接触。皮肤试验是临床检测变应原最常见的方法,以皮内试验应用最为广泛,方法是将可疑变应原稀释后,取0.1ml在受试者前臂掌侧作皮内注射,15~20分钟后观察结果,若注射局部皮肤出现红晕,且直径>1cm,则为皮试阳性,表示受试者接触该物质可发生超敏反应。如青霉素皮试、抗毒素血清皮试等。(二)脱敏治疗

对不同特异性变应原进行脱敏,其方法有所不同。

1.异种免疫血清脱敏治疗 适合于抗毒素皮试阳性但又必须注射者。方法是小剂量短间隔,多次皮下注射。经此处理后再大剂量注射可不发生过敏反应。但这种脱敏是暂时的,经一段时间后机体又可重新致敏。

2.特异性变应原脱敏治疗 适合于已查明对某种物质过敏,但又难以避免接触该物质的个体,如花粉、尘螨等。方法是小剂量、间隔时间逐渐延长(每周2次至每2周1次),多次皮下注射特定变应原进行脱敏。

3.药物治疗 超敏反应的治疗,应根据超敏反应的发生机制,针对其发生的主要环节选择不同的药物,阻断、干扰或抑制超敏反应的进程,从而达到治疗的目的。(1)抑制生物活性介质的合成和阻断其释放:阿司匹林可抑制前列腺素等介质的生成,色甘酸二钠、肾上腺糖皮质激素可阻止生物活性介质的释放。(2)拮抗生物活性介质 有些药物能与组胺竞争靶细胞上的组胺受体而拮抗组胺的作用。常用的药物有苯海拉明、氯苯那敏、异丙嗪等。(3)改变效应器官的反应性 肾上腺素不仅可解除支气管痉挛,还可使外周毛细血管收缩升高血压,在抢救过敏性休克时具有重要作用。葡萄糖酸钙、氯化钙、维生素C可解除痉挛、降低毛细血管通透性、减轻皮肤黏膜的炎症反应。第二节 Ⅱ型超敏反应

Ⅱ型超敏反应亦称细胞毒型或细胞溶解型超敏反应。一、发生机制

正常组织细胞(如输入的异型红细胞)、改变的自身细胞或吸附有外来抗原、半抗原或免疫复合物的自身组织细胞,均可成为Ⅱ型超敏反应中被攻击杀伤的靶细胞。

参与Ⅱ型超敏反应的抗体主要是IgG和IgM。当抗体与靶细胞表面抗原结合后可通过三条途径损伤破坏靶细胞(图6-2)。(一)活化补体

IgG和IgM与靶细胞表面的抗原结合形成免疫复合物,通过经典途径激活补体,使靶细胞溶解破坏。(二)激活吞噬细胞

IgG及补体片段可通过调理作用激活吞噬细胞,促进其对靶细胞的吞噬。(三)ADCC作用

IgG通过ADCC作用促使NK细胞等活化并杀伤靶细胞。

Ⅱ型超敏反应的主要特点为:IgG、IgM介导;通过补体、吞噬细胞、杀伤细胞三条途径损伤靶细胞;靶细胞主要是血细胞和某些组织细胞。图6-2 Ⅱ型超敏反应图解二、临床常见疾病(一)输血反应

由于错误输入异型血所致。输入的异型红细胞很快与受血者体内的天然血型抗体(为IgM类抗体)结合,迅速活化补体,导致血管内溶血。患者即刻出现寒战高热,意识障碍,血红蛋白尿等后果十分严重。因此,在临床工作中,应强化输血各环节的责任制,杜绝输血反应的发生。(二)新生儿溶血症+

如母亲为Rh-血型,胎儿为Rh血型。分娩时胎儿血液进入母体+内,Rh红细胞抗原刺激母体产生Rh血型抗体。当母亲再次妊娠,而+胎儿仍为Rh血型时,母体内的Rh抗体通过胎盘进入胎儿体内,与胎+儿Rh红细胞结合,激活补体导致大量红细胞被破坏,引起流产、死胎或新生儿溶血。(三)免疫性血细胞减少症

某些药物(如氨基比林、甲基多巴类等)或受某些病原体(流感病毒、疟原虫、黑热病原虫等)感染后,可使血细胞表面结构及抗原改变,形成自身抗原。临床上可表现为自身免疫性溶血性贫血,粒细胞减少症或血小板减少性紫癜。第三节 Ⅲ型超敏反应

Ⅲ型超敏反应亦称免疫复合物(IC)型或血管炎型超敏反应。一、发生机制(一)中等大小IC的形成与沉积

1.中等大小IC的形成 不溶性大分子IC通常可被单核-巨噬细胞吞噬清除,可溶性小分子IC通过肾小球滤过排出;当抗原在体内持续存在,且抗原量略多于抗体量时易形成中等大小IC。但可溶性中等大小IC不能通过上述方式清除,因此可长期在体内循环。

2.中等大小IC的沉积 循环IC易沉积于局部毛细血管基底膜,最常见的沉积部位是肾小球、关节、心肌等毛细胞血管迂回曲折处或抗原进入部位。毛细胞血管通透性增加,血管内压力较高均有利于IC沉积。(二)中等大小IC的致病作用

在Ⅲ型超敏反应发生过程中,中等分子IC沉积于毛细血管基底膜,激活补体系统,吸引中性粒细胞并使其释放溶酶体酶,是引起血管炎症损伤的主要原因。

1.IC激活补体 补体被活化后产生多种炎症介质,如趋化因子(C5a)具有吸引中性粒细胞作用;过敏毒素(C3a、C4a、C5a)具有刺激肥大细胞、嗜碱性粒细胞和血小板活化,释放血管活性肽,后者增加血管通透性,促进炎性渗出(图6-3)。图6-3 Ⅲ超敏反应图解

2.IC引起血小板聚集和活化 血小板在IC的作用下聚集和活化,释放血管活性胺加重局部的炎性渗出;同时激活凝血系统,形成微血栓,导致局部缺血和出血。

3.细胞因子引起的损伤 可溶性IC被巨噬细胞吞噬后不易消化,持续刺激巨噬细胞释放IL-1等细胞因子,引起组织损伤。

Ⅲ型超敏反应主要特点为:IgG、IgM介导;与中等大小的可溶性免疫复合物沉积有关;中性粒细胞释放溶酶体酶是引起损伤的主要因素。二、临床常见疾病(一)局部免疫复合物病

反复注射动物来源的胰岛素或狂犬病疫苗等制剂,可刺激机体产生相应抗体。再次注射后,注射部位可出现红肿、出血,甚至坏死等现象,称为局部免疫复合物病的疾病。(二)血清病

血清病是指初次大剂量注射动物免疫血清(如破伤风、白喉抗毒素等)后1~2周发生。患者出现发热、皮疹、关节肿痛、淋巴结肿大和蛋白尿等临床症状。是由于患者已经产生针对动物血清的抗体与体内残存的抗毒素结合形成IC,沉积于皮肤、关节、肾小球等部位所致。(三)免疫复合物性肾小球肾炎

以A群链球菌感染最多见。有些患者在感染后2~3周可发生急性肾小球肾炎。由于链球菌抗原与体内相应抗体结合形成IC,沉积于肾小球基底膜所致。(四)类风湿性关节炎

病因尚未完全清楚,可能是体内变性的IgG,刺激产生抗lgG的自身抗体,即类风湿因子(RF),以lgM为主。变性lgG与类风湿因子结合形成IC,沉积于小关节滑膜引起类风湿关节炎。检测RF是临床辅助诊断类风湿关节炎的指标之一。(五)系统性红斑狼疮(SLE)

病因尚未明确,但在SLE患者血液内可查出包括抗核抗体在内的多种自身抗体,与自身成分结合形成IC,沉积于全身多处血管基底膜,导致多脏器的血管炎及器官病变。第四节 Ⅳ型超敏反应

Ⅳ型超敏反应是由效应T细胞受到抗原再次刺激后引起的免疫病理过程。因接触抗原24小时后才发生,亦称迟发型超敏反应。一、发生机制

Ⅳ型超敏反应的发生机制与细胞免疫应答过程基本一致。但Ⅳ型超敏反应主要引起组织损伤,而细胞免疫应答则以清除病原体为主,两者常伴随发生。

引起Ⅳ型超敏反应的抗原主要是胞内菌、病毒、真菌、寄生虫、细胞抗原(肿瘤细胞、移植细胞)和一些化学物质。胞内寄生菌以结核杆菌最常见。这些抗原进入机体后,刺激T细胞转化为致敏淋巴细胞。+

当机体再次接触相同抗原时,致敏T细胞中的CD8Tc能释放穿孔+素和颗粒酶直接使靶细胞裂解或凋亡,引起组织损伤。CD4Th1能释放多种细胞因子如IL-2、IFN-γ等,直接发挥致炎作用;并促进单核-巨噬细胞和淋巴细胞在局部聚集并活化。活化的单核-巨噬细胞、淋巴细胞释放各种炎症介质加重局部炎症损伤(图6-4)。

Ⅳ型超敏反应主要特点为:由T细胞介导;发生较慢,消退也慢;以单核细胞浸润为主引起的局部炎症和组织损伤。二、临床常见疾病图6-4 Ⅳ型超敏反应图解(一)传染性超敏反应

传染性超敏反应是伴随感染过程发生的Ⅳ型超敏反应。机体抵抗细胞内病原体的感染主要依靠细胞免疫,但细胞免疫在清除病原体或阻止病原体扩散的同时导致组织损伤。如肺结核病患者出现的干酪样坏死、结核空洞;麻风、血吸虫病患者形成的局部肉芽肿都属于迟发型超敏反应。(二)接触性皮炎

油漆、染料、塑料、农药、化妆品或某些药物(磺胺或青霉素)等。半抗原与表皮的角质蛋白结合成为完全抗原,致使机体致敏;当再次接触相应变应原24小时后,局部皮肤出现红斑、皮疹、水疤,严重者可表现为剥脱性皮炎。(三)移植排斥反应

在进行同种异体组织器官移植时,如供者与受者之间的组织相容性抗原不一致,刺激受体产生致敏淋巴细胞,最终导致移植物被排斥甚至坏死。

四型超敏反应的发生机制各不相同,临床表现多样,同一变应原可引起不同类型超敏反应,应根据具体情况进行综合分析,正确处理。思考题

1.叙述注射青霉素引起过敏性休克的发生机制。

2.输血反应、免疫性血细胞减少症、接触性皮炎、免疫复合物性肾小球肾炎各为哪型超敏反应?

3.简述Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅳ型超敏反应的特点。

4.简述Ⅰ型超敏反应的防治原则。(黄士兵)第七章免疫学应用

学习目标

1.掌握免疫预防的概念、分类及实际应用特点。

2.熟悉临床上常应用的免疫诊断技术。

3.了解免疫治疗在临床中的应用。

现代免疫学的知识加深了人们对免疫本质的认识,同时也进一步拓宽了免疫学应用的范围。免疫学在临床上的应用已不仅限于传染病,也应用于非传染性疾病的诊断、治疗和预防。第一节 免疫防治

免疫防治是指利用免疫学原理,达到防治疾病所采取的措施。它包括免疫预防和免疫治疗两个方面。一、免疫预防

免疫预防是人工给机体输入抗原或抗体,使机体获得某种特异性免疫力的方法。免疫预防是控制和消灭传染病的重要手段,可分为人工主动免疫和人工被动免疫(表7-1)。表7-1 人工免疫方法的比较(一)人工主动免疫

人工主动免疫是指给机体接种具有免疫原性的疫苗物质,使机体产生特异性抵抗疾病的免疫力。常用的生物制品有疫苗和类毒素。

1.灭活疫苗 是指用物理或化学的方法将病原微生物杀死制备而成的疫苗。死疫苗进入体内不能生长繁殖,对机体的免疫作用较弱,须多次应用,且量较大,但死疫苗稳定,易保存。如伤寒、霍乱等死菌苗,乙型脑炎等死疫苗。

2.活疫苗 是用减弱或无毒的活微生物制备而成。活疫苗进入机体后可生长繁殖,在体内存留时间长,因此,对机体免疫作用强,接种量较小,接种次数少,但活疫苗不易保存。如卡介苗、麻疹疫苗和脊髓灰质炎疫苗等。

其他如亚单位疫苗、载体疫苗等新型疫苗也正在应用和研制中。

3.类毒素 用0.3%~0.4%甲醛处理细菌外毒素,使其毒性消失而仍保留其免疫原性,即为类毒素。常用的类毒素有白喉、破伤风类毒素等。

在进行预防接种时,应注意接种对象、接种剂量及时间、接种途径、接种反应及禁忌证。(二)人工被动免疫

人工被动免疫是指给机体输入特异性抗体等制剂,以治疗或紧急预防疾病的方法。

1.抗毒素 抗毒素血清用于外毒素所致疾病的治疗或紧急预防,如破伤风、白喉、肉毒中毒等。异种血清可引起超敏反应,因此,注射抗毒素前必须做皮肤过敏试验。

2.人丙种球蛋白 从正常人血浆或健康产妇胎盘血中提取制成,分别称人血浆丙种球蛋白和胎盘丙种球蛋白。可用于麻疹、脊髓灰质炎和甲型肝炎等疾病的治疗或紧急预防。

3.人特异性免疫球蛋白 由对某种病原微生物具有高效价抗体的

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