免疫学 感染免疫与疫苗.ppt

第十章 感染免疫与疫苗主要内容：1、细菌的感染免疫2、病毒的感染免疫3、真菌的感染免疫4、低等生物的感染免疫5、预防性疫苗6、治疗性疫苗一、细菌的感染免疫细菌虽是一种单细胞生物，但其抗 原结构却相当复杂，因此应把细菌看 成是一个许多种抗原组成的复合体根据细菌各部分构造和组成成分 的不同，可将细菌分为菌体抗原、带 鞭毛菌的鞭毛抗原、产生荚膜菌的荚 膜抗原1）菌体抗原菌体抗原存在于菌体的胞壁部分 ，化学成分为多糖、类脂、蛋白质所 组成的复合物，较耐热，不易被乙醇 所破坏，一般认为与毒力有关特异性抗原：为某种或某型细菌所 特有的抗原共同抗原：数种细菌所共同的抗原2）鞭毛抗原和菌毛抗原鞭毛抗原存在于细菌鞭毛中，化学 成分为蛋白质，抗原性强，不耐热，易 被乙醇破坏，与毒力无关H抗原：鞭毛具有与菌体表面抗 原不同的抗原性，称为H抗原菌毛抗原：位于细菌表面的菌毛 中，组成成分为蛋白质3）表面抗原①荚膜抗原：肺炎球菌、炭疽杆菌等的表面含有一层荚膜构成荚膜抗原 不同微生物的荚膜抗原，其成分不 同② Vi抗原：Vi抗原为伤寒沙门氏菌的 表面抗原，化学成分为糖脂，其毒力 较菌体抗原低，Vi抗原不耐热，易被 石炭酸所破坏。

③ K抗原：K抗原位于大肠杆菌细胞壁 外层，新分离的大肠杆菌70%具有 K 抗原K抗原又分为A、B、L三类4）细菌毒素有些细菌，如白喉、破伤风、肉 毒等杆菌，产生外毒素外毒素有高 度的抗原性可利用外毒素免疫动物而获得抗 毒素外毒素用0.3%-0.5%的福尔马 林在一定温度下处理，可获得毒性低 而仍保持其抗原性的脱毒外毒素，称 为类毒素破伤风和白喉毒素在预防这些疾 病起了很大的作用5）细菌保护性抗原炭疽杆菌、结核杆菌的培养液中产 生的多种胞外成分，其中某些成分有 免疫原性，有保护动物抵抗毒菌攻击 的能力，这类成分称为保护性抗原细菌感染可分为细胞内感染和细胞外感染 一般来说，细菌感染机体首先遇到 的免疫应答是自然免疫的防御抵抗： 在感染0-4小时是普遍的非特异性 应答在4-96小时是诱导的效应细胞的识 别与活化，包括吞噬细胞和肠上皮细胞 上的模式识别受体的识别，如Toll 样受 体（TLR）TLR-4，TLR-5（革兰氏阴性 细菌）等一般来说适应性免疫应答是在细 菌感染96小时后，抗原转移到淋巴器 官中受到B细胞和T细胞的受体识别， 从而诱导体液和细胞免疫应答细胞外细菌通过两类主要机制引起疾病。

1、产生毒素，如细菌分泌的外毒素和 内毒素； 2、细菌感染处发生炎症和组织破坏 宿主对细胞外细菌感染的应答主要是体液免疫应答—诱导淋巴 结中B细胞产生抗体，抗体能中和毒 素，活化补体导致吞噬和调理，以至 于与补体结合导致溶胞 细胞内感染细菌只在宿主细胞内 生存的能力在细菌进入宿主后，有 一个共生阶段，期间可发生也可不发 生疾病根据发病情况，又分为急性 感染和慢性感染 宿主对细胞内细菌感染的应答主要是细胞免疫—杀菌免疫的实现 取决于特异性T细胞应答的产生 二、病毒的感染免疫病毒的结构病毒无细胞结构，它的基本组成 是内部为核酸(DNA或RNA)，外部为 蛋白质衣壳，成为稳定的核蛋白结构 病毒的致病性不同的病毒引起不同的疾病， 如流感病毒引起流感、肝炎病毒引 起肝炎、人免疫缺陷病毒(HIV)引 起艾滋病(AIDS)等病毒感染机体的特性 a)引起细胞膜损伤或破坏 b)稳定感染 c)细胞膜改变 d)形成包涵体上述特性与病毒引起免疫应答有密 切关系病毒的免疫性病毒既是致病原，又是很好的免 疫原可刺激机体产生免疫应答，包 括体液免疫反应和细胞免疫反应，从 而对机体起免疫保护作用乙肝病毒(HBV)的主要抗原 a)乙肝病毒表面抗原(HBsAg) b)乙肝病毒核心抗原(HBcAg) c)乙肝病毒e抗原(HBeAg)人免疫缺陷病毒(HIV)的主要抗原—— gp160(gp41+gp120)，对gp160研究发现 ： a)刺激中和抗体产生功能区 b)T细胞决定簇 c)与CD4结合区病毒的非特异性免疫 1、体表的皮肤、黏膜、黏液及特殊屏障 如血脑屏障、血胎屏障、血睾屏障等 构成第一道防线； 2、吞噬细胞 ，包括中性粒细胞 和单核 巨噬细胞 ； 3、NK细胞； 4、干扰素； 5、补体抗病毒作用。

病毒的特异性免疫 病毒是一种良好抗原，病毒感染 细胞后细胞表面抗原的变化也能被宿 主免疫系统识别，可引起特异性免疫 应答，包括体液免疫和细胞免疫病毒特异性免疫之体液免疫病毒作为外源型抗原可活化特异Th 细胞，Th细胞进一步活化B细胞分泌抗 体，抗体作为体液免疫应答的主要分子 ，可以中和细胞外病毒，也可在补体参 与下裂解病毒，并对胞内病毒有抑制作 用 Th细胞也可以分泌多种细胞因子抗 病毒，如Th1细胞可以分泌IFN-γ和IL- 12，增强细胞免疫功能部分病毒即使能诱导产生抗体， 也不能中和病毒，反而会促进病毒的 扩散，补体也有类似的通过其受体促 进病毒扩散的情况非裂解型病毒繁殖并不杀伤宿主 细胞，病毒的清除难度较大，呈慢性 过程机体主要靠裂解感染细胞来终 止病毒感染，而抗体可通过ADCC和 CDC机制来裂解靶细胞裂解型病毒在繁殖时会裂解宿主 细胞，病毒持续感染依靠释放出来的 病毒对新细胞的侵入，细胞因子如干 扰素等的作用，对阻止感染的延续起 到更重要作用 病毒特异性免疫之细胞免疫机体通过多蛋白酶体途径将细 胞内的病毒抗原呈递给CD8+T细胞 受体，启动抗原特异性Tc细胞免疫 应答Tc激活后释放穿孔素和颗粒 酶等因子，导致靶细胞裂解；激活 Tc还释放多种淋巴因子，扩大和加 强非特异性及特异性抗病毒效果。

T细胞介导的免疫应答在抗病 毒免疫中起主要作用胞内病毒的清除和基因表达抑制 并非完全依赖细胞裂解过程来实现， 细胞内RNA干扰是新近发现的具有特 异性重要抗病毒机制，抗体和Tc也可 介导非杀伤性抗病毒过程，但其机制 和抗病毒应用研究有待进一步深入病毒免疫逃避和免疫耐受机制 1．抗原漂移 2．病毒潜伏 3．分子拟态 4．干扰抗原呈递 5．干扰免疫效应机制的关键过程 6．免疫耐受的形成病毒性疾病的免疫预防免疫预防可分为主动免疫预防和 被动免疫预防主动免疫预防主要是指疫苗注射， 可刺激机体产生特异性抗体和Tc达到免 疫保护作用，已经有许多病毒具有疫苗 可以预防，如天花、麻疹等被动免疫预防是指给机体注射免 疫效应物质（如感染康复患者的血清 或免疫细胞）而使机体获得免疫力， 对于已经感染或处于感染潜伏期的患 者，可以起到较好的效果病毒性疾病的免疫治疗细胞因子如IL-12和干扰素对病毒 感染有一定的治疗作用，但对慢性病 毒感染常需要数周或更长时间才能起 到一定效果朊病毒免疫现在对朊病毒体液免疫研究已经 取得肯定结果，实验表明用体液免疫 的方法可以预防朊病毒的浸染但细 胞免疫对朊病毒的效果很差，主要原 因是机体对朊病毒蛋白的耐受性。

然而对于朊病毒免疫，还有大量 工作要做 三、真菌的感染免1）真菌的形态与构造真菌的细胞壁较厚，有明显的细 胞核，不能运动真菌的形态有单细 胞性和多细胞性两种单细胞性真菌 呈圆形或椭圆形；多细胞真菌呈丝状 ，菌丝重复分枝交织成团组成丝状体 ，像蜘蛛网一样，通称为霉菌团，2）真菌的致病性真菌既不产生内毒素，也不产生 外毒素，真菌的致病作用机制目前不 太明了①浅部真菌：这类真菌仅侵害人 体的皮肤、毛发、指(趾)甲，弓l起癣 病，如皮肤丝状菌②深部真菌：这类真菌侵害组织 及内脏，大多数引起慢性肉芽肿性炎 症和组织坏死，3）真菌的免疫性感染浅部真菌后，一般无显著免疫 性;受深部真菌感染后，可能产生一定 程度的免疫性，患者血液中可出现凝 集素、沉淀素和补体结合抗体等真菌的细胞壁抗原主要由壳多糖 和脂多糖等成分组成用真菌制备的菌苗，可用来治疗 皮肤癣症皮肤真菌提取的真菌素可 用于诊断、预防和治疗四、低等生物的感染免疫在全球范围内，爱滋病、结核和 疟疾为三大传染病在中国，爱滋病 、病毒性肝炎、结核病和血吸虫是最 主要的传染病血吸虫、疟原虫等属 低等生物，这类低等生物也能浸染机 体引起机体的免疫应答血吸虫病是人畜共患的寄生虫病 。

世界上约有3亿人感染血吸虫血 吸虫虽然能引起机体的免疫应答，但 不足以清除成虫血吸虫疫苗研制有 其必要性和重要现实意义我国学者证明了相对分子量2.6ⅹ 104的谷胱甘肽转移酶（GST）为日本 血吸虫主要保护性抗原，为研制日本 血吸虫疫苗的策略提供了理论依据2006年5月16日，中国科学家向 全世界公布了日本血吸虫基因组工作 框架图序列数据库，这项成果标志中 国在血吸虫的研究上取得了重大突破 ，共计300多万条的DNA序列供全球 科学家共享这些数据将为研制血吸 虫病的免疫诊断、预防疫苗、治疗药 物等提供支持 湘雅医学院研发的抗血吸虫病天 然分子疫苗已基本完成临床前的实验 研究 华中科技大学同济医学院石佑恩 研制成功血吸虫疫苗，给家畜注射血 吸虫疫苗，可以杜绝家畜患血吸虫病 随着研究的进一步深入，这种血吸 虫疫苗有可能直接用于人体免疫耐杀虫剂的蚊子与耐抗疟药的疟 原虫株使治疗越来越困难目前在治 疗方面的研究除了研制新型抗疟药、 抵抗疟原虫感染的转基因蚊虫外，疟 疾疫苗成为免疫治疗的重要任务 1997年公布了恶性疟原虫基因组 全基因组测序的结果，是第一个完成 的重要人类寄生虫基因组计划，为疟 疾疫苗研究、抗疟疾药物筛选奠定了 基础。

研究结果显示Cel-Sci的肽可引起 啮齿动物疟疾的保护性免疫反应， MSP-1疫苗可保护灵长类（猴）不得 疟疾科学家研究了恶性疟原虫抗原 表位的亚单位疫苗与DNA疫苗的联合 疫苗这些研究让我们看到了疟疾疫苗 研制希望，但离利用疟疾疫苗进行疟 疾的防治还有很长的路要走 五、预防性疫苗n16世纪，我国人民发明了用人痘 痂皮预防天花n17世纪，人痘接种技术被广泛地 传至邻近国家n18世纪末，英国医生Jenner成功 地通过接种牛痘预防天花n19世纪，法国巴斯德应用减毒疫 苗进行了预防鸡霍乱的试验n为了纪念Jenner的工作，将这种 接种称之为Vaccinatjon，将接种 的制剂相应地称为Vaccine(疫苗 ，菌苗)疫苗指以细菌、病毒、立克次氏 体、螺旋体制成的生物制剂它可分 为活疫苗、死疫苗和多联多价疫苗等 一）常规疫苗 1、活疫苗活疫苗是指人工定向变异或从自 然界筛选获得毒力减弱或基本无毒的 病原微生物制成的预防制品，又称减 毒活疫苗常用的活疫苗有预防结核病的卡 介苗，预防麻疹的麻疹疫苗，预防小 儿麻痹症的脊髓灰质炎疫苗等活疫苗的优点： a)微生物进人机体后，能继续繁殖，所 以免疫效果持久、可靠。

b)由于减毒活疫苗引起的机体免疫应答 更接近于自然感染，因而比死疫苗具 有更佳的免疫效果活疫苗的缺点：活疫苗在繁殖的过程中毒力可能 恢复，因而其安全性比死疫苗差2、死疫苗死疫苗：用物理或化学方法将标 准微生物株杀死或灭活而制成的预防 制剂常用的死疫苗有伤寒、霍乱、乙 型脑炎等死疫苗的优点：死疫苗失去感染力和致病力，但 保留其免疫力，可刺激机体产生免疫 应答，安全并易于保存死疫苗的缺点：死疫苗的免疫效果比活疫苗差3、多联多价疫苗将多种疫苗混合在一起，成为多 联多价疫苗百日咳死菌苗、白喉类毒素、破 伤风类毒素三联制剂(DTP)已在全世 界推广使用，麻疹、腮腺炎、风疹、 脊髓灰质炎四联制剂已在许多地区使 用多联多价疫苗的优点： a)节省人力、物力和时间 b)减少接种时带来的痛苦多联多价疫苗的缺点：接种时的叠加反应，应考虑到接 种后的安全问题二）重组活疫苗1、重组活疫苗理论基础：目前应用的 以病毒或细菌为载体构建的活疫苗， 其原理是将外源目的基因插入已有的 病毒或细菌疫苗株DNA的某些部位， 使之高效表达但不影响疫苗株的生存 与繁殖2、构建痘苗病毒活疫苗，要求下列必 须条件: a)外源基因应是连续的; b)外源基因必须在痘苗病毒基因组的“安 全“位。