病原生物學與免疫學緒論

1、病原生物與免疫學,課程簡介：包括微生物學、人體寄生蟲學、和醫(yī)學免疫學三部分內容考核方式：實驗部分 30分 包括考勤10分和作業(yè)20分理論部分 20分 包括考勤10分和階段性考試 10分期末考試 50分,掌握 免疫的概念與功能、微生物的概念及分類、寄生蟲的概念熟悉微生物與人類的關系了解發(fā)展簡史,緒論,病原生物學概述,病原生物： 自然界中存在的少數(shù)能引起人類和動植物病害的生物包括病原微生物和人體寄生蟲研究內容：生物學特

2、性，致病性，免疫性，病原學診斷與防治,地球上另一個生命世界,微生物,微生物學概述,微生物（microorganism）,自然界的一大群體形微小、結構簡單、 肉眼直接看不見，必須籍助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數(shù)百倍、數(shù)千倍，甚至數(shù)萬倍才能觀察到的微小生物。,微生物的種類,病毒,原核細胞型,真核細胞型,人體中定居的細菌,人體的皮膚、口腔、腸道中都有細菌長期存在，被稱為正常菌群，它們構成人體內的正常微生物區(qū)系。成人體內的細菌數(shù)為1.2千克，

3、約100萬億。腸道中的細菌種類約400－500種，人糞便的1/3為細菌。,微生物與人類的關系,絕大多數(shù)微生物對人類和動、植物是有益的，而且是必須的。 少數(shù)微生物能引起人類和動物、植物的病害，稱之為病原微生物,,,腐生微生物：自然界的“清潔工”,物質循環(huán),,,對人有益的微生物,木耳中的膠質可把殘留在人體消化系統(tǒng)內的灰塵、雜質吸附集中起來排出體外，從而起到清胃滌腸的作用；對無意中吃下的難以消化的頭發(fā)、谷殼、木渣、沙子、金屬屑等異物

4、有溶解作用;抗腫瘤、抗發(fā)炎的作用。更具有降低膽固醇的功能; 具有抗衰老作用。,竹蓀具有滋補強壯、益氣補腦、寧神健體的功效；竹蓀能夠保護肝臟，潤肺止咳，清熱利濕。,微生物與食品,酵母菌,饅頭面包,白酒,葡萄酒,啤酒,微生物與食品,醋酸桿菌,制醋,乳酸菌,微生物與食品,制作酸奶,微生物與食品,制作泡菜,乳酸菌,,,,曲霉的作用（醬油、醬、豆腐乳）,靈芝,猴頭菌,蟲草蝙蝠蛾幼蟲居于土中，蟲草菌侵入蟲體后菌絲在幼蟲體內生長并充滿幼蟲體

5、，至冬季變成菌核而幼蟲外形不變,夏初從幼蟲尸體頭部長出露出土外,故有“冬蟲夏草”之稱。,冬蟲夏草,亞歷山大·弗萊明由于一次幸運的過失而發(fā)現(xiàn)了青霉素。 在1928年夏弗萊明外出度假時，把實驗室里在培養(yǎng)皿中正生長著細菌這件事給忘了。3周后當他回實驗室時，注意到 一個與空氣意外接觸過的金黃色葡萄球菌培養(yǎng)皿中長出了一團青綠色霉菌。在用顯微鏡觀察這只培養(yǎng)皿時弗萊明發(fā)現(xiàn)，霉菌周圍的葡萄球菌菌落已被溶解。這意味著霉菌的某種分泌物能抑制葡萄球

6、菌。此后的鑒定表明，上述霉菌為點青霉菌，因此弗萊明將其分泌的抑菌物質稱為青霉素。,除青霉素外你還知道哪些抗生素?,頭孢霉素和青霉素是真菌產生的抗生素,卡那霉素,鏈霉素,金霉素,慶大霉素,卡那霉素、金霉素、鏈霉素、慶大霉素是放線菌產生的,艾滋病,菌痢,對人有害的微生物,圖四,圖二,這里展示的是幾種常見的有害細菌，圖一是腐敗菌，當你突然又吐又拉時很可能就是遇到它了，通常在同時你會打一種極難聞的嗝。圖二是結核桿菌，能導致危險的傳染病。圖三是金

7、黃色葡萄球菌，是致病力最強且能產生強大抗藥性的病菌，其毒素會引起食物中毒。圖四這個是可怕的破傷風桿菌，它曾奪去無數(shù)受外傷的人的生命。,圖一,圖三,對人有害的微生物,白菜軟腐病,水稻白葉枯病,棉花角斑病,有害方面,菜豆葉燒病,微生物學發(fā)展簡史,經(jīng)驗時期 用鹽腌、糖漬、煙熏、風干法等保存食物11世紀，北宋末年 ，劉真人的肺癆由蟲引起之說李時珍 《本草綱目》 患者的衣服蒸過之后再穿就不會感染疾病 商書記載：“若作酒醴，爾維曲蘗”,實

8、驗時期,微生物學發(fā)展史中的引路人第一個發(fā)現(xiàn)細菌的人-列文虎克（荷蘭，1632-1723）,1676年自制顯微鏡，描述了微生物的形態(tài)。正確描述了微生物的形態(tài)，為微生物的存在提供科學依據(jù)。,A、C、F、Q： 桿 菌E： 球 菌H： 球菌的聚集體,列文虎克向英國皇家學會的信中對細菌形態(tài)的描繪,2024/3/3,27,▲巴斯德(法國，1822-1895）,證明有機物的發(fā)酵和腐敗是由微生物引起的。否認自然發(fā)生說。 創(chuàng)立巴氏消毒法－－低溫

9、消毒法,科赫(德國),a）具體證實了炭疽桿菌是炭疽病的病原菌；,b）發(fā)現(xiàn)了肺結核病的病原菌；（1905年獲諾貝爾獎）,c）證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則 ——著名的柯赫原則,d）設計了各種培養(yǎng)基，實現(xiàn)了在實驗室內對各種微生物的培養(yǎng),e）流動蒸汽滅菌,2024/3/3,31,伊凡諾夫斯基（俄國 ） ：1892第一個發(fā)現(xiàn)病毒（煙草花葉病毒）的人。（現(xiàn)代微生物學）,細菌過濾器,煙草花葉病毒,2024/3/3,32,▲

10、弗來明1929年發(fā)現(xiàn)青霉素Alexander Fleming(1881-1955),在科學研究道路上，機遇只青睞那些孜孜不倦的攀登者！,現(xiàn)代微生物學時期,1928年 Griffith 的細菌轉化實驗，1952年Hershey-Chase的噬菌體感染實驗，1956年Frankel-Conrat煙草花葉病毒的重建實驗，證明了核酸是遺傳的物質基礎； 1953年 Watson、Crick 提出DNA雙螺旋結構 1961-

11、66年 Holley 等闡明遺傳密碼 1973年 Boyer 和Cohen首次報到細菌基因經(jīng)體外人工重組后轉入細菌內能復制表達 1975年 Milstein 等建立生產單克隆抗體技術 1988年 Mullis，建立PCR技術 1999年 基因研究所 百余種微生物基因組序列,Griffith 的細菌轉化實驗,寄生現(xiàn)象：在生物共生過程中，一方受益，另一方受損的現(xiàn)象。,寄生現(xiàn)象,受益方：寄生蟲,受損方：

12、宿主,,寄生蟲：部分喪失或全部喪失自生生活的能力，暫時或長久的依附于人或動物等較大的生物體內或體表，以獲取營養(yǎng)來維持個體生存和種族繁衍。,人體寄生蟲學概論,寄生蟲的類別,專性、兼性,體內、體外,長期性、暫時性,機會致病性,體內寄生蟲 （鉤蟲）,鉤蟲成蟲寄生在人體腸壁,鉤蟲幼蟲在人體肺組織內移行,螨,虱,蚊,蠅,蚤,（一） 掠奪營養(yǎng) （二） 機械性損傷 （三） 毒性與免疫損害,寄生蟲對宿主的作用：致病作用,生

13、物性損傷：奪取營養(yǎng),機械性損傷：破壞、壓迫組織和阻塞腸道,寄生蟲侵入宿主后，宿主發(fā)生一系列防御反應，機體通過非特異性和特異性免疫抑制、殺傷或消滅入侵的寄生蟲。 屏障作用（一） 非特異性免疫　 吞噬細胞的吞噬作用

14、 炎癥反應 纖維組織增生包圍寄生蟲等,,宿主對寄生蟲的作用：免疫反應,（二）特異性免疫　 這種免疫是寄生蟲侵入宿主體內，抗原物質刺激宿主免疫系統(tǒng)產生的。對寄生蟲有清除和殺傷作用，對同種寄生蟲的再感染可產生一定的抵抗力。,寄生蟲病的流行與防治原則,寄生蟲病的流行環(huán)節(jié) 寄

15、生蟲病的流行與傳播必須具備三個基本環(huán)節(jié)：（一） 傳染源 患者、帶蟲者、保蟲宿主（二） 傳播途徑 經(jīng)口感染、皮膚感染、媒介昆蟲感染、 接觸感染、胎盤感染、自體感染。（三）易感人群 是指對寄生蟲缺乏免疫力，又處于易感 狀態(tài)的人群。,寄生蟲病的防治原則,（一）控制傳染源 普查、普治寄生蟲病

16、患者、帶蟲者和 保蟲宿主是控制傳染源的重要措施。 （二）切斷傳播途徑 加強糞便和水源管理，控制和殺滅 媒介節(jié)肢動物及中間宿主是切斷寄生 蟲病傳播途徑的重要手段。 （三）保護易感人群 加強個人和集體的防護工作，改變 不良的生活習慣，用驅避劑、防護

17、劑 涂擦皮膚及預防性服用藥物等，均可 保護易感人群。,我國建國初期五大寄生蟲病,鉤蟲病絲蟲病血吸蟲病瘧疾黑熱病,免疫學概論一、免疫的概念,傳統(tǒng)的免疫概念：是指免除疫?。▊魅静。┗虻挚箓魅静〉哪芰Α，F(xiàn)代的免疫概念：是機體免疫系統(tǒng)識別“自身”和“非己”，對“自身”耐受，對“非己”排除的

18、一種生理功能。,二、免疫的功能與表現(xiàn),功 能 正常表現(xiàn) 異常表現(xiàn)免疫防御 清除病原生物 ↑超敏反應 (抗感染免疫） ↓免疫缺陷病 （慢性感染） 免疫穩(wěn)定 對自身組織成分耐受 ↑自身免疫性疾病 （清除損傷或衰老細胞）免疫監(jiān)視 清

19、除突變或癌變細胞 ↓ 腫瘤發(fā)生 （抗腫瘤免疫） 或病毒持續(xù)感染,,,,三、免疫系統(tǒng)的組成,免疫系統(tǒng)（immune system)是人和高等動物體內識別自我和危險信號從而執(zhí)行免疫功能的系統(tǒng)。,四、免疫應答的種類及其特點,免疫應答(immune response)：是指免疫系統(tǒng)識別和清除“非己”物質的整個過程。根據(jù)免疫應答識別的特點、獲得形式

20、以及效應機制可分為兩種類型：1、固有免疫（innate immunity） 2、適應性免疫 (adaptive immunity),（一）固有免疫(innate immunity),是生物在長期進化中逐漸形成的一系列防衛(wèi)機制，是機體抵御病原體入侵的第一道防線。個體出生時即有，遇到病原體后，機體首先、迅速出現(xiàn)的免疫應答。因其對病原體發(fā)生作用無嚴格選擇性，又稱非特異性免疫（non-specific immunity）或先天性免

21、疫、天然免疫。特點：先天具有；無特異性；無記憶性；作用快。,（二）適應性免疫 (Adaptive immunity),是指體內T、B淋巴細胞接受“非己”物質（主要指抗原）刺激后，自身活化、增殖、分化為效應細胞，產生一系列生物學效應（包括清除抗原等）的全過程。又稱特異性免疫（specific immunity)。 特點：特異性；記憶性；耐受性。,適應性免疫細胞：,T細胞 效應T細胞

22、細胞免疫應答B(yǎng)細胞 漿細胞 抗體 體液免疫應答 這類細胞呈克隆性分布。每一克隆細胞表面表達一種識別抗原的受體。特異識別一種抗原。,,,,,,主要為T、B淋巴細胞。,五、免疫性疾病,免疫應答是把雙刃劍。 適度的免疫應答對機體起保護作用，異常的免疫應答也可導致多種免疫相關疾病的發(fā)生，如移植排斥反應、自身免疫病等。,六、免疫學的應用,1、免疫診斷 是應用免疫學的理論、技術和

23、方法診斷各種疾病和測定機體的免疫狀態(tài)。 免疫診斷已成為臨床各學科中診斷疾病的最重要手段之一。如各種肝炎、SARS、AIDS、禽流感、內分泌疾病的診斷、腫瘤標志物等的檢測。,醫(yī)學免疫學的顯著特征是理論探索性強、實際應用價值大。,2、免疫預防 通過接種疫苗，預防乃至消滅傳染病。3、免疫治療 已成為臨床治療疾病的重要手段之一。如應用單克隆抗體治療腫瘤、移植排斥反應及某些自身免疫病等。多種細胞因子用于治療貧血、白細胞和血小板減

24、少癥、病毒性肝炎等。造血干細胞治療白血病。免疫抑制劑的應用提高器官移植的成功率等。,第二節(jié) 免疫學發(fā)展簡史,一、經(jīng)驗免疫學時期（17世紀?19世紀） * 17世紀或更早，中國醫(yī)學家用“人痘苗”預防天花* 18世紀末英國醫(yī)生Jenner接種“牛痘苗”預防天花,大致經(jīng)歷了三個時期：,對天花的一些描述：,是一種傳染性很強的烈性傳染病,通過呼吸道和直接接觸而傳染,人是易感宿主，死亡率極高。 英國史學家紀考萊把天花稱為“死神的忠

25、實幫兇”。他寫道：“鼠疫或者其他疫病的死亡率固然很高，但是它的發(fā)生卻是有限的。在人們的記憶中，它們在我們這里只不過發(fā)生了一兩次。然而天花卻接連不斷地出現(xiàn)在我們中間，長期的恐怖使無病的人們苦惱不堪，即使有某些病人幸免于死，但在他們的臉上卻永遠留下了丑陋的痘痕。病愈的人們不僅是落得滿臉痘痕，還有很多人甚至失去聽覺，雙目失明，或者染上了結核病。”,,天花由天花病毒引起，表現(xiàn)為高燒、渾身乏力、惡心嘔吐和嚴重皮疹。,,將天花病人痊愈后局部痂皮磨成

26、粉,鼻吸入,預防兒童天花,,,中國古代“種人痘”,（16~17世紀）,Edward Jenner (1749-1823),Jenner種牛痘圖,最后一例天花患者阿里·毛·馬林,天花是在世界范圍被人類消滅的第一個傳染病。,二、科學免疫學時期 （19世紀中葉?20世紀中葉）,（一）科學免疫學的興起（抗感染免疫） 標志：病原菌的發(fā)現(xiàn)和疫苗的研制?！舻聡毦鷮W家：Robert Koch發(fā)明了固體培養(yǎng)基，成功

27、分離細菌?！舴▏茖W家：Louice Pasteur 利用細菌的減毒株，制備減毒活疫苗。,Louis Pasteur,◆雞霍亂病原培養(yǎng)物室溫長 期放置而減毒?！艨袢∫呙纾ń?jīng)兔腦傳代 減毒）◆炭疽病疫苗（炭疽桿菌高 溫培養(yǎng)后，毒力降低，制 成減毒活菌苗）,1、抗體的發(fā)現(xiàn)、應用 * 白喉抗毒素的發(fā)現(xiàn)--最早的抗 體；抗原概念的提出； * 20世紀30年代，Tiselius和Kabat電泳結果表明

28、抗體是?-球蛋白； * 1959年，Edelman和Porter確定抗體四肽結構；,,發(fā)現(xiàn)抗毒素并治愈一名白喉患者,,Emil von Behring (1845-1917),第一屆諾貝爾生理學和醫(yī)學獎得主,（二）細胞免疫和體液免疫學派的形成,* 細胞吞噬作用的發(fā) 現(xiàn)，提出細胞免疫 學說。,2、細胞免疫學的發(fā)展：,發(fā)現(xiàn)補體發(fā)現(xiàn)小鼠的MHC分子發(fā)現(xiàn)了超敏反應、免疫缺陷及自身免疫性疾病的存在免疫耐受現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),（三）

29、 現(xiàn)代免疫學時期(1977年起),1、明確了BCR和TCR多樣性產生的機制2、信號轉導途徑的發(fā)現(xiàn)3、明確了免疫細胞膜上一些重要膜分子結構及功能4、發(fā)現(xiàn)了眾多的細胞因子及其受體5、細胞程序性死亡途徑的發(fā)現(xiàn) 6、免疫病理學進展,,20世紀獲得諾貝爾醫(yī)學生理學獎的免疫學家 年代 學者姓名 國家 獲獎成就 1901Behring

30、德國發(fā)現(xiàn)抗毒素，開創(chuàng)免疫血清療法 1905Koch德國發(fā)現(xiàn)結核桿菌，發(fā)明診斷結核病的結核菌素 1908Ehrlich德國提出抗體生成側鏈學說和體液免疫學說Metchnikoff 俄國發(fā)現(xiàn)細胞吞噬作用，提出細胞免疫學說 1912Carrel法國器官移植 1913Richet法國發(fā)現(xiàn)過敏現(xiàn)象 1919Bordet比利時發(fā)現(xiàn)補體, 建

31、立補體結合試驗 1930Landsteiner奧地利發(fā)現(xiàn)人紅細胞血型 1951Theler 南非發(fā)明黃熱病疫苗 1957Bovet意大利抗組胺藥治療超敏反應 1960Burnet 澳大利亞提出抗體生成的克隆選擇學說Medawar英國發(fā)現(xiàn)獲得性移植免疫耐受性 1972Edelman美國闡明抗體的化學結構Porter英國闡

32、明抗體的化學結構 1977Yalow美國創(chuàng)立放射免疫測定法 1980Dausset法國發(fā)現(xiàn)人白細胞抗原Snell 美國發(fā)現(xiàn)小鼠H-2系統(tǒng)Benacerraf 美國發(fā)現(xiàn)免疫應答的遺傳控制Jerne丹麥提出天然抗體選擇學說和免疫網(wǎng)絡學說 Kohler德國雜交瘤技術制備單克隆抗體