感染與免疫

06-16

感染與免疫來源：微生物學——沈萍主編

病原微生物(Pathogenicmicroorganism)：寄生於生物(包括人)機體並引起疾病的微生物。又稱病原體(pathogen)。　感染(infection)，又稱傳染：機體與病原體在一定條件下相互作用而引起的病理過程。病原體、宿主和環境是決定傳染結局的三個因素感染的建立，首先需有病原體的接觸。它們具有侵襲宿主機體，在其中生長繁殖和產生毒性物質等能力。感染不是疾病的同義詞，大多數的感染為亞臨床的、不明顯的、不產生任何顯著的癥狀與體征。有些病原體在最初感染後，潛伏影響可持續多年。病原體亦可與宿主建立起共生關係。傳染病：由有生命力的病原體引起的疾病，與由其它致病因素引起的疾病在本質上是有區別的。傳染病的基本特徵是有病原體，有傳染性，有流行性、地方性和季節性，有免疫性。　免疫(immunity)：生物體能夠辯認自我與非自我，對非我做出反應以保持自身穩定的功能，傳統的免疫概念是機體抵抗病原微生物的能力，即抗傳染免疫。隨著科學的發展，免疫的現代概念已大大超出了抗傳染免疫的範圍。實際上，機體除了對微生物的刺激，能發生免疫反應外，對一切抗原異物甚至改變了的自身成分也能發生反應，並且反應的結果可能是對身體有利的，也可能是有害的。一、感染的途徑與方式　 1.感染的途徑外源性感染：來源於宿主體外的感染稱為外源性感染，主要來自病人、健康帶菌(毒)者和帶菌(毒)動、植物。內源性感染：而當濫用抗生素導致菌群失調或某些因素致使機體免疫功能下降時，宿主體內的正常菌群可引起感染稱內源性感染。 2.感染的部位及方式二、微生物的致病性　 1.細菌的致病性：細菌的致病性是對特定宿主而言，能使宿主致病的為致病菌，反之為非致病菌，但二者並無絕然界限。有些細菌在一般情況下不致病，但在某些條件改變的特殊情況下亦可致病，稱為條件致病菌(opportunisticpathogen)或機會致病菌。病原菌致病力的強弱稱為毒力，其侵襲力和毒素是構成毒力的基礎。　 2.1）侵襲力(invasiveness)：病原菌突破宿主防線，並能於宿主體內定居、繁殖、擴散的能力，稱為侵襲力。（1）吸附和侵入能力：細菌通過具有粘附能力的結構如革蘭氏陰性菌的菌毛粘附於宿主的呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮細胞的相應受體，於局部繁殖，積聚毒力或繼續侵入機體內部。例如淋病奈瑟氏球菌的菌毛可使其吸附於尿道粘膜上皮的表面而不被尿液沖走；變異鏈球菌（Streptococcusmutants）能用蔗糖合成葡聚糖，使細菌與牙齒表面粘連成菌班，而其它細菌例如乳桿菌（Lactobacillus）可在菌班上進一步發酵蔗糖產生大量有機酸（pH降低至4.5左右），二者共同作用，導致牙釉質和牙質脫鈣，造成齲齒。病原菌宿主細胞表面後，有的不再侵入，僅在原處生長繁殖並引起疾病，如霍亂弧菌（Vibrio），有的侵入細胞內生長繁殖併產生毒素，使細胞死亡，造成潰瘍，例如痢疾志賀氏菌（Shigella ddysenteriae），有的則通過粘膜上皮細胞或細胞間質侵入表層下部組織或血液中進一步擴散，例如溶血鏈球菌（Streptococcushaemolyticus）引起的化膿性感染等。（2）繁殖與擴散能力：產生、分泌水解性酶類，使組織疏鬆、通透性增加，有利於病原菌擴散。例如鏈球菌產生的透明質酸酶（水解機體結締組織中的透明質酸，從而使該組織疏鬆、通透性增加，有利於病原菌迅速擴散，引起全身感染）、鏈激酶、鏈道酶等可協助細菌擴散。（3）對宿主防禦機能的抵抗能力： a）細菌的莢膜和微莢膜具有抗吞噬和體液殺菌物質的能力，有助於病原菌於在體內存活，例如肺炎球菌的莢膜。 b）致病性葡萄球菌產生的血漿凝固酶有抗吞噬作用（加速血漿凝固成纖維蛋白屏障，以保護病原菌免受宿主的吞噬細胞和抗體的作用）； c）有些可分泌一些活性物質如溶血素，抑制白細胞的趨化作用； d）有的具抵抗在吞噬細胞內殺被死的能力，能在吞噬細胞內寄生（二者力量平衡時，則細胞內寄生狀態可持續存在，若失去平衡，則必有一方受到傷害），等等。外毒素與內毒素的比較

項目	外毒素	內毒素
產生菌	革蘭氏陽性菌為主	革蘭氏陰性菌
化學成分	蛋白質	脂多糖(LPS)
致病特異性	不同外毒素各不相同	不同病原菌的內毒素作用基本相同
毒性	強*	弱
抗原性	完全原，抗原性強	不完全抗原，抗原性弱
製成類毒素	能	不能
熱穩定性	差	耐熱性強

*1mg外毒毒素純品可殺死2億（2000萬）只小鼠或一百萬隻豚鼠，中毒的死亡率幾近 100%，但及時注射抗毒素及對症治療可使之降低。1mg破傷風毒素可殺死 100 萬隻小鼠，1mg白喉毒素可殺死1000隻豚鼠。傳染的類型： 1．隱性傳染如果宿主的免疫力很強，而病原體的毒力相對較弱，數量又較少，傳染後只引起宿主的輕微傷害，且很快就將病原體徹底消滅，因而基本上不表現臨床癥狀。 2．帶菌狀態如果病原體與宿主雙方都有一定的優勢，但病原體僅被限制於某一局部且無法大量繁殖，二者長期處於僵持狀態，就稱為帶菌狀態。這種長期處於帶菌狀態的宿主，稱為帶菌者。在隱性傳染或傳染病痊癒後，宿主有可能會成為帶菌者，如不注意，就成為該傳染病的傳染源，十分危險。這種情況在傷寒、白喉等傳染病中時有發生。 3．顯性傳染如果宿主的免疫力較低，或入侵病原菌的毒力較強、數量較多，病原菌很快在體內繁殖併產生大量有毒產物，使宿主的細胞和組織蒙受嚴重損害，生理功能異常，於是就出現了一系列臨床癥狀，這就是顯性傳染。按發病時間的長短，可將將顯性傳染分為急性傳染和慢性傳染二種。前者的病程僅數日至數周，如流行性腦膜炎和霍亂等；後者的病程往往長達數月至數年，如結核病、麻風病等。急性傳染病一般由對宿主吞噬細胞吞噬敏感的病原體造成，這些病原體在機體內被吞噬細胞吞噬後即被迅速破壞，屬於細胞外寄生物，即它們傷害宿主組織僅在吞噬細胞外的時間內。而與此相反，細胞內寄生物能在細胞內存活和繁殖，常引起慢性病。非特異性免疫：一、生理屏障　 1. 皮膚與粘膜： 1）機械的阻擋和排除作用：健康機體的外表面覆蓋著連續完整的皮膚和粘膜結構，其外面的角質層是堅韌的，不可滲透的，組成了阻擋微生物入侵的有效屏障。 2）分泌液中所含化學物質有局部抗菌作用：汗腺分泌物中的乳酸和皮膚腺分泌物中的長鏈不飽和脂肪酸均有一定的殺菌抑菌能力。多種分泌性體液含有殺菌的成分，如唾液、淚水、乳汁、鼻涕及痰中的溶菌酶、胃液的胃酸、精液的精胺等。機體呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面由粘膜覆蓋，其表面屏障作用較弱，但有多種附件和分泌物。粘膜所分泌的粘液具有化學性屏障作用，並且能與細胞表面的受體競爭病毒的神經氨酸酶而抑制病毒進入細胞。當微生物和其它異物顆粒落入附於粘膜面的粘液中，機體可用機械的方式如纖毛運動、咳嗽和噴嚏而排出，同時還有眼淚、唾液和尿液的清洗作用。 3）共生菌群人的體表和與外界相通的腔道中存在大量正常菌群，通過在表面部位競爭必要的營養物，或者產生如象大腸桿菌素、酸類、脂類等抑制物，而抑制多數具有疾病潛能的細菌或真菌生長。臨床上長期大量應用廣譜抗菌素，腸道內對藥物敏感的細菌被抑制，破壞了菌群間的拮抗作用，則往往引起菌群失調症，如耐藥性金黃色葡萄球菌性腸炎。　 2.生理上的屏障結構體內的某些部位具有特殊的結構而形成阻擋微生物和大分子異物進入的局部屏障，對保護該器官，維持局部生理環境恆定有重要作用。 1）血腦屏障：不是一種專有的解剖結構，主要由軟腦膜、脈絡叢、腦毛細血管壁及其外的腦星形細胞組成的，具有細胞間連接緊密、胞飲作用弱的特點，可阻擋病原體及其有毒產物從血液透入腦組織或腦脊液，從而保護了中樞神經系統的穩定。嬰幼兒因其血腦屏障還未發育完善，故易患腦膜炎或流行性乙型腦炎等傳染病。 2）血胎屏障：由懷孕母體子宮內膜的基蛻膜和胎兒的絨毛膜滋養層細胞共同組成，當它發育成熟（一般在妊娠3個月）後，能阻擋病原微生物由母體通過胎盤感染胎兒，但並不妨礙母子間的物質交換。　二、細胞因素　三、體液因素四、炎症(inflammatory)　免疫應答的基本過程免疫應答十分複雜，其過程分為感應階段、反應階段和效應階段。 1．感應階段這是機體接受抗原刺激的階段。巨噬細胞（非特異性免疫的細胞因素）在此階段起重要作用，抗原進入機體後，一般到達周圍淋巴器官，在那裡發生免疫應答。除少數可溶性物質可直接作用於淋巴細胞外，大多數抗原都要經過巨噬細胞的處理。經過處理後，抗原決定簇與巨噬細胞的RNA組成複合物，可增強免疫原性。巨噬細胞將抗原信息傳遞給T細胞，引起細胞免疫。大多數引起體液免疫的抗原，也要經巨噬細胞處理後，將抗原信息傳遞給輔助性T細胞，再傳給B細胞，少數抗原可不經巨噬細胞，直接刺激B細胞，由抗原誘導免疫應答，免疫活性細胞表面有抗原受體，所以能夠識別抗原。每個淋巴細胞表面只有一種抗原受體，只能識別一種抗原，當它們結合後，抗原刺激細胞增殖、分化而產生免疫應答。 2．反應階段淋巴細胞識別抗原後，即活化進入反應階段。在這一階段中，T細胞轉化為淋巴母細胞，再增殖、分化，成為有免疫效應的致敏淋巴細胞。 B細胞被活化後，轉化為漿母細胞，再增殖、分化為漿細胞，分泌抗體。致敏淋巴細胞和漿細胞是終末細胞，不再分化，壽命短，只有幾天。受抗原刺激的淋巴細胞，在分化過程中，還有一部分細胞在中途停頓下來，不再增殖分化，成為記憶細胞，在體內能較長時間存在。當再次受到同種抗原刺激時，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴細胞和漿細胞，分別產生大量淋巴因子及抗體。 3．效應階段在免疫應答的效應階段，抗原成為被打擊的對象。抗體和致敏淋巴細胞都可以與抗原結合產生特異性免疫反應。當同種抗原再次侵入機體時，致敏T細胞可直接作用於抗原，同時釋放多種淋巴因子消滅抗體，行使細胞免疫功能。抗體也可直接作用於抗原，或與巨噬細胞、補體等協同作用，消滅或破壞抗原，完成體液免疫作用。