《非特异性免疫》PPT课件.ppt

第二节宿主的非特异性免疫 一 表皮和屏障结构二 吞噬细胞及其吞噬作用三 炎症反应四 正常体液或组织中的抗菌物质 非特异性免疫概述 非特异性免疫的概念 凡在生物进化过程中形成 天生即有 相对稳定 无特殊针对性的对付病原微生物的天然抵抗力 称为非特异性免疫或天然免疫 非特异性免疫的组成 生理屏障结构吞噬细胞的吞噬功能正常组织和体液中的抗菌物质炎症反应等 一 皮肤和屏障结构 第一道防线 1 机械性阻挡和排除作用 一 皮肤与粘膜 健康机体的外表面覆盖着连续完整的皮肤和粘膜结构 其外面的角质层是坚韧的 不可渗透的 组成了阻挡微生物入侵的有效屏障 皮肤的结构 表皮 真皮 表皮 角质层明层颗粒层生发层 乳头层网状层皮下组织 2 化学物质的抗菌作用 乳酸汗腺分泌 脂肪酸皮脂腺分泌 胃酸胃黏膜分泌 溶菌酶泪腺 乳腺 呼吸道黏膜分泌 3 共生菌群的拮抗作用 人体体表和与外界相通的各腔道中的正常菌群 通过营养竞争 或产生大肠杆菌素 酸类 脂质等抑制物可抑制致病细胞或真菌的生长 皮肤和屏障结构 二 屏障结构 1 血脑屏障 组成 由软脑膜 脉络丛 脑部毛细血管和其外的星状胶质细胞组成 功能 阻挡病原体及其有毒产物或某些药物从血流透入脑组织或脑脊液 保护中枢神经系统 血脑屏障血胎屏障 屏障结构 血脑屏障 血脑屏障 由脑毛细血管壁及其外的脑星形细胞组成 阻挡血中的致病微生物及其产物向脑内扩散 毛细血管和神经胶质细胞的关系 硬脑膜 蛛网膜 软脑膜 星形胶质细胞 毛细血管 2 血胎屏障 组成 由母体子宫内膜的底蜕膜与胎儿绒毛膜滋养层细胞组成 功能 保证母子间物质交换和防止母体内的病原体进入胎儿的功能 屏障结构 血胎屏障 血胎屏障 子宫内膜与胎儿绒毛膜滋养层细胞组成 胎盘 脐带 子宫 羊膜腔 母体的静脉 母体的动脉 经静脉 血液进胎儿 经动脉 来自胎儿的血液 血液充满空腔中 屏障系统 显微镜下的微生物 茶轮斑病菌分生孢盆在表皮破裂状 电子显微镜下的杆菌 二 吞噬细胞及其吞噬作用 当病原体一旦突破 第一道防线 即表皮和屏障结构后 就会遇到宿主非特异性防御系统中的 第二道防线 的抵抗 吞噬细胞的吞噬作用就是其中重要的一环 吞噬细胞 一类存在于血液 体液或组织中 能进行变形虫运动 并能吞噬 杀死和消化病原微生物等异常抗原的白细胞 主要的吞噬细胞有两类 吞噬细胞 嗜中性粒细胞的分叶核阶段 大吞噬细胞 人体血细胞 人体血细胞 红细胞 420万 620万个 mL 白细胞 4500 11000个 mL 白色卫士 血小板 15万 40万个 mL 白细胞 吞噬性 非吞噬性 特异 淋巴细胞 T细胞B细胞 浆细胞 非特异性 多型核白细胞 粒细胞 嗜中性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞 非特异或特异 单核细胞 未成熟 游离态 大单核细胞 成熟 游离在血液 体腔中 单核细胞 固定在组织中的巨噬细胞 脾 树突细胞淋巴结 内皮细胞骨髓 破骨细胞肝 Kupffer 星形 细胞肺泡 尘细胞结缔组织 组织细胞中枢神经 小胶质细胞 见教材图片 人体血液细胞 树突状细胞表面具树枝状突起 专业抗原递呈细胞 单核巨噬细胞 血小板 一 多型核白细胞 PMN 特点 形状 形状小 直径10 15 m 运动力强 40 m min 产生 在骨髓中产生 穿越血管壁 到达急性感染部位发挥吞噬作用 存在部位 血液和骨髓中 寿命 短 半衰期为6 7h 溶酶体 其中含有杀菌物质和酶类 如过氧化氢酶 溶菌酶 蛋白酶 磷酸酶 核酸酶 脂肪酶等 多型核白细胞 粒细胞 一类分节状细胞核 细胞质内含大量溶酶体颗粒的白细胞 粒细胞 粒细胞 迁移中的白细胞 吞噬细胞的吞噬作用 作用 吞噬细胞有吞噬入侵的病原微生物等颗粒的能力 并且由于吞噬细胞表面存在补体受体 抗体受体等多种受体 当有相应配体存在并与之结合时 将刺激吞嗜细胞活化 大大增强其吞噬杀伤能力 吞噬细胞类型 小吞噬细胞 主要指血液中的中性粒细胞 大吞噬细胞 居留于各种组织中的巨噬细胞和其前体 血液中的单核细胞 多型核白细胞的吞噬作用 完全吞噬 杀死 水解 排出残渣 称完全吞噬 不完全吞噬 具有抗吞噬溶酶体形成或抗溶酶体等逃避机制 在免疫力低下时 虽被吞噬 但不杀死 随细胞移动造成扩散 称不完全吞噬 如有些病原体 结核杆菌 麻风杆菌 布氏杆菌等胞内寄生菌 多形核粒细胞的吞噬过程 形成溶酶体 吞噬细胞 大肠杆菌 吞噬细胞 吞噬细胞 伪足 抗体 粒细胞的特点 粒细胞形状较小 直径10 15 m 运动力 40 m min 在骨髓中形成 寿命短 半衰期6 7h 存在于血流和骨髓中 细胞质内含大量溶酶体 大量出现于急性感染部位 它们穿越血管壁 发挥其吞食功能 二 巨噬细胞 M 巨噬细胞 一类存在于血液 淋巴和多种组织中的大型单核细胞 直径为10 20 m 寿命长 可作变形虫状运动 并有吞噬和胞饮功能 起源 骨髓干细胞 单核母细胞 原单核细胞 单核细胞 巨噬细胞 巨噬细胞 巨噬细胞是人体的清道夫 它有触须 能够抓住入侵的微生物并将其吞噬 图片显示 巨噬细胞正在吞噬大肠杆菌 巨噬细胞主要功能 1 吞噬和杀菌作用巨噬细胞可通过多种胞内酶和胞外酶 杀灭 消化被吞入的病原体和异物 包括清除体内衰老 损伤或死亡的细胞 巨噬细胞还可在激活的T细胞或某些产物 巨噬细胞活化因子 作用下 产生激活前没有的非异特性的抗病菌活性 杀死摄入细胞内的病菌 巨噬细胞主要功能 2 抗原递呈作用抗原递呈作用 巨噬细胞可通过吞噬 处理及传递3个步骤 对外来抗原物质进行加工 以适应激活淋巴细胞的需要 这就是巨噬细胞等细胞的抗原递呈作用 过程 外来颗粒性抗原 与巨噬细胞结合 吸附 约90 颗粒性抗原被吞噬 分解成无抗原性的氨基酸 低聚肽 约10 颗粒性抗原未被分解 主要是抗原决定簇成分 它可与巨噬细胞中抗原结合成复合体 较长期地留存在细胞膜上 并可将它传递给淋巴细胞 90 10 非特异性免疫作用 特异性免疫作用 巨噬细胞主要功能 3 免疫调节作用巨噬细胞可在外来抗原刺激下 分泌多种可溶性生物活性物质 借此来调节免疫功能 主要作用 激活淋巴细胞 杀伤癌细胞 促进炎症反应或加强吞噬细胞的吞噬 消化作用等 生物活性物质种类 白细胞介素 1 纤连蛋白 前列腺素 淋巴细胞激活因子 遗传相关巨噬细胞因子 非特异巨噬细胞因子 绵羊红细胞溶解因子 肿瘤抗原识别因子 RF 或 干扰素 肿瘤坏死因子 TNF 酸性水解酶类 中性蛋白酶类 溶菌酶等 巨噬细胞主要功能 4 抗癌作用激活后的巨噬细胞可通过非吞噬性的细胞毒作用 非特异性地抑制或杀伤癌细胞 也可协同特异性抗体或致敏T细胞产生的特异性细胞因子抑制或杀伤癌细胞 卡介苗 小棒杆菌 云芝糖肽等多糖类物质和一些中药等可提高巨噬细胞的数量和吞噬力 有助于癌症的辅助治疗 巨噬细胞正在吞噬 三 炎症反应 炎症概念 是机体受到刺激时所表现的一系列局部和全身性防御应答 是非特异免疫的综合作用结果 炎症表现 五大特征 红 肿 热 痛 机能障碍 炎症既是一种病理过程 又是一种防御病原体入侵的积极的免疫反应 炎症机制 红 肿 热 痛与修复 组胺 5 羟色胺 毛细血管扩张 血流量增加 红 毛细血管壁透性增加 蛋白从静脉渗出 积潴体液 肿 病原体和代谢产物作用于吞噬细胞 细菌LPS由血液传送至下丘脑部位的体温调节中心 外源性热原 热被活化的巨嗜细胞分泌白细胞介素 内源性热源 热 吞噬细胞的溶酶体释放或泄漏会损伤自身组织成分 死亡白细胞与破坏裂解的靶细胞共同形成 脓液 各种毒性产物与活性介质刺激正常机体组织 功能障碍 炎症后期 成纤维细胞 上皮细胞 巨嗜细胞等参与修复过程 炎症作用 炎症作用 清除有害异物修复受伤组织保持自身稳定性 炎症意义 炎症意义 人或高等动物因病原体而引起的炎症反应 是宿主对病原体的非特异性免疫机制之一 有积极的意义 动员了大量吞噬细胞聚集在炎症部位 死亡的宿主细胞的堆积可释放出抗菌物质 炎症中心氧浓度的下降和乳酸的累积 有利于抑制多种病原菌的生长 炎症部位的高温还可以降低某些病原体的繁殖速度 血流的加速使血液中的抗菌因子和抗体发生局部浓集 因为 四 正常体液或组织中的抗菌物质 在正常体液和组织中含有多种抗菌物质 如补体 溶菌酶 乙型溶素 和 干扰素 吞噬细胞杀菌素 组蛋白 白细胞素 血小板素 正铁血红素 精素 精胺碱和乳铁蛋白等 它们一般不能直接杀灭病原体 而是配合免疫细胞 抗体或其他防疫因子 使之发挥较强的免疫功能 补体干扰素 以下择要介绍其中两类 一 补体系统 补体系统 存在于正常人体或动物血清中的一组非特异性血清蛋白 主要成分是 球蛋白 组成 本质是一类酶原 约有30种成分 其中主要有9种 分别标以C1至C9 功能 能被任何抗原 抗体复合物激活 具有溶解细胞膜 杀灭病毒 促进吞噬细胞的吞噬和释放组胺等多种功能 性质 不稳定 室温下数天或56 10分钟左右即可失活 产生 补体由巨噬细胞 肠道上皮细胞及肝 脾细胞所产生 补体具有扩大和增强抗体的 补助 作用 所以称补体 补体激活 补体系统 包括20余种蛋白质成分 主要由肝细胞和巨噬细胞产生 通常以无活性形式存在于正常血清和体液中 补体激活 当在一定条件下促发补体系统的一系列酶促级联反应 称为补体激活 补体系统的激活途径 经典途径 凝集素途径 替换途径 加有横线的为具有活性 补体系统激活的三条途径 经典途径 CP 抗原一抗体复合物结合于补体成分C1 自Cl至C9依次激活的途径称经典激活 凝集素途径 LP 由急性期蛋白与病原体结合从C2和C4开始激活的途径称凝集素途径 替换途径 AP 由酵母多糖 LPS等多种微生物及其产物从C3和B因子开始激活的途径称替代途径 三条途径涉及的前段因子不完全相同 其中心均为C3 补体系统的杀菌原理 细菌膜损伤 补体活化后 可引起膜不可逆损伤 导致细胞溶解 包括革兰氏阴性菌 具有脂蛋白膜的病毒颗粒 红细胞和有核细胞 对机体抵抗病原微生物 清除病变衰老的细胞和癌细胞有重要作用 促进吞噬 在补体活化过程中产生的各种片段分别具有趋化 促进吞噬细胞的活化吞噬及清除免疫复合物 促进炎症等多种生理功能 是机体天然免疫的重要组分 免疫调节 补体成分还有复杂的免疫调节功能 参与机体特异性免疫 补体各片段均有自己的特异性受体 它们广泛分布于多种细胞 补体片段是通过受体发挥作用的 二 干扰素 IFNs 发现 动物感染一种病毒后 对后感染该细胞的病毒产生抑制作用 称为病毒干扰现象 干扰素 是高等动物细胞在病毒或dsRNA等诱生剂刺激下产生的一种具有高活性 广谱抗病毒等功能的相对分子质量低的糖蛋白 有 四类 细胞因子中的一个家族 以干扰病毒复制而得名 功能 能抑制病毒在细胞中的增殖 还具有免疫调节作用 包括增强巨噬细胞的吞噬作用 增强NK细胞和T细胞的活力 和对癌细胞的杀伤作用等 可用于病毒病和癌症的治疗 提示 干扰素是一类糖蛋白 具有高度的种属特异性 动物的IFN对人无效 干扰素的类型 IFNs 4类干扰素 当动物受病毒或其RNA传染时 产生以抗病毒为主的IFN IFN 当动物受其它干扰素诱生剂刺激时 产生以免疫调节为主的IFN 干扰素抗病毒机理 抑制病毒复制 干扰素 IFN 并不直接杀伤或抑制病毒 而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白 从而抑制病毒的复制 免疫调节 干扰素还可增强自然杀伤细胞 NK细胞 巨噬细胞和T淋巴细胞的活力 从而起到免疫调节作用 并增强抗病毒能力 用以治疗 病毒性感染 如慢性乙型肝炎 带状疱疹等 肿瘤 如骨肉瘤 白血病 多发性骨髓瘤等 对癌细胞有杀伤作用 缺陷 目前所用的干扰素 不论是纯化的天然干扰素 还是以DNA重组技术产生的干扰素 均有许多毒性 临床使用时常可造成白细胞减少 贫血 头痛 发热 肝功能异常 中枢神经系统中毒等 干扰素的诱生及作用机制 宿主细胞 A AVP 抗病毒蛋白 干扰素的诱生及作用机理 活化的AVP 休止的AVP 阻止病毒衣壳蛋白的转译 AVP 抗病毒蛋白 干扰素诱生剂 干扰素诱生剂 即能诱导细胞产生干扰素的物质 如 各种活的或灭活的病毒 病毒RNA 人工合成的双链RNA 在细胞内繁殖的各种微生物 立克次氏体 衣原体 支原体 细菌等 微生物产物 LPS 真菌多糖等 多聚化合物 低分子物质 细胞有丝分裂素和特异性免疫诱导等 缺点 干扰素诱生剂虽很多 但因其多有毒性或抗原性 故无法用于临床 外源性干扰素的优点 从相关细胞中提取外源性干扰素具有毒性低 同种间无抗原性 反复注射而无耐受现象以及起效速度快等优点 很快被用于临床治疗 干扰素系统与一般免疫系统的区别 干扰素系统是以细胞为单位 并没有组织水平和细胞水平上的大量严格分化 干扰素诱生剂与一般的抗原物质不同 主要是双链核苷酸 其反应产物是干扰素 而不是一般的抗体 诱生剂与产物 干扰素 之间无特异性的结合反应 干扰素的特性和机理总结 干扰素是一类相对分子量较低的糖蛋白 干扰素诱导抗病毒蛋白的合成 抗病毒蛋白再抑制病毒的增殖 复制 干扰素的抗病毒活性是广谱的 结论