微生物学感染和免疫培训课件.ppt

1、微生物学感染和免疫三、病原微生物的致病性 1、细菌：毒力(virulence)：某种微生物对一定宿主，在一定条件下引起疾病的能力，亦称为致病性(pathogenicity)。强弱取决于侵袭力和毒素。侵袭力（invasiveness）：病原菌突破宿主防线，并能在宿主内定居、繁殖和扩散的能力。与酶（卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、链激酶、凝固酶）和微生物结构（荚膜、菌毛、表面抗原）有关。毒素（toxin）：根据性质、来源和作用分为外毒素和内毒素。微生物学感染和免疫2外毒素（exotoxin）:病原菌生长过程中不断向外界环境分泌的一类毒性蛋白。毒性强，可选择性地作用于各自特定的组织器官，抗原性强，毒性

2、不稳定（对热和化学物质敏感）；0.30.4%甲醛脱毒，成为类毒素（仍保持抗原性）。如肉毒毒素、破伤风痉挛毒素、白喉毒素等。内毒素（endotoxin）：是G-菌细胞壁外层的组分之一，化学成分为脂多糖（LPS），一般不分泌到环境中。毒性低，没有器官特异性，抗原性弱，化学稳定性强。微生物学感染和免疫32、病毒病毒在宿主细胞内增殖,影响宿主细胞的核酸和蛋白质代谢，产生3种类型的后果：第一种：杀细胞感染杀细胞感染，如脊髓灰质炎病毒、腺病毒等。第二种：稳定状态感染稳定状态感染，病毒与细胞并存、繁殖、传递给子细胞，不引起细胞死亡，但在增殖过程中引起宿主细胞膜组分改变而诱发自身免疫反应，造成对宿主的免疫损伤

3、，如甲肝病毒等。第三种：整合感染整合感染，整合于宿主细胞染色体或以质粒形式存在，不增殖，但长期潜伏，可引起恶性肿瘤，如人类多瘤病毒、人类逆转录病毒等。微生物学感染和免疫43、真菌：（1）致病性真菌：）致病性真菌：主要是外源性真菌引起的皮肤、皮下和全身性病害，如手足癣等。（2）条件致病性真菌：）条件致病性真菌：主要是一些内源性真菌在机体免疫力降低的情况下，引起皮肤病、肺炎、食道炎、膀胱炎、脑膜炎等。（3）真菌变态反应性疾病：）真菌变态反应性疾病：真菌本身不致病，但引起变态反应性疾病，如曲霉、青霉等引起的哮喘、鼻炎等。（4）真菌性中毒：）真菌性中毒：有些真菌产生毒素，引起疾病，但与细菌病毒感染不同

4、，没有传染性，有明显的地区性和季节性。微生物学感染和免疫5第二节第二节 免免 疫疫一、免疫：一、免疫：传统上，免疫是指动物机体对微生物侵染的抵抗力和对同传统上，免疫是指动物机体对微生物侵染的抵抗力和对同种微生物再感染的特异性防御能力。种微生物再感染的特异性防御能力。后发现，很多现象如器官移植排斥反应、过敏反应等与后发现，很多现象如器官移植排斥反应、过敏反应等与病原微生物感染并无关系。因此，人们把生物体能够辨认病原微生物感染并无关系。因此，人们把生物体能够辨认自我与非我、对非我作出反应以保持自身稳定的功能称为自我与非我、对非我作出反应以保持自身稳定的功能称为免疫。免疫。现代免疫的概念具有了更为广

5、泛的意义和更为复杂的内现代免疫的概念具有了更为广泛的意义和更为复杂的内涵。免疫系统是由免疫组织和器官、免疫细胞及免疫活性涵。免疫系统是由免疫组织和器官、免疫细胞及免疫活性分子等组成。免疫细胞对病原体或肿瘤细胞的适当应答，分子等组成。免疫细胞对病原体或肿瘤细胞的适当应答，使之清除，执行免疫防卫功能。另一方面，免疫细胞的不使之清除，执行免疫防卫功能。另一方面，免疫细胞的不适当应答，或应答过高，会致过敏性疾病；或应答过低，适当应答，或应答过高，会致过敏性疾病；或应答过低，易致严重感染，对自身组织发生应答，导致自身免疫病，易致严重感染，对自身组织发生应答，导致自身免疫病，均会对生物机体有害。均会对生物

6、机体有害。微生物学感染和免疫6 免疫反应分类：（1）非特异性免疫与特异性免疫 非特异性免疫是机体对所有病原微生物都有防御作用，没有特殊的选择性。它受遗传控制，是机体在长期的种系发育与进化过程中逐渐建立起来的一系列防卫机能，在个体一出生就具有。又称天然免疫（先天免疫）特异性免疫是指机体针对某一种或某一类微生物或其产物所产生的特异性抗力。是个体在生活过程中通过隐性感染或预防接种等方式，使抗原与免疫系统的细胞相接触后而获得的防卫机能。又称后天获得性免疫 微生物学感染和免疫7（2）自动免疫与被动免疫 自动免疫是指用人工方法注射抗原（菌苗、疫苗、类毒素），使机体产生免疫功能。被动免疫是指用人工方法注射抗

7、体（抗毒素、抗血清）而产生对病原体的抵抗力。（3）细胞免疫与体液免疫 细胞免疫是指致敏淋巴细胞与其相应抗原作用所产生的特异性免疫。体液免疫是抗体的免疫作用。微生物学感染和免疫8二、免疫学二、免疫学（Immunology）即是研究免疫系统的结构与功能，即是研究免疫系统的结构与功能，探索其对机体有益的防卫功能和有害的病探索其对机体有益的防卫功能和有害的病理作用及其机制的科学。可用以发展有效理作用及其机制的科学。可用以发展有效的免疫学措施，实现动物和人类的防病、的免疫学措施，实现动物和人类的防病、治病。治病。实际上免疫学理论和方法已经扩展实际上免疫学理论和方法已经扩展到化学分析、分子生物学、生物传感

8、器等到化学分析、分子生物学、生物传感器等诸多学科和领域。诸多学科和领域。微生物学感染和免疫9三、免疫的基本特性三、免疫的基本特性 免疫可识别自身与非自身：动物的免疫系统，免疫可识别自身与非自身：动物的免疫系统，能够识别自身与非自身的大分子物质，是机体免疫能够识别自身与非自身的大分子物质，是机体免疫应答的物质基础；应答的物质基础；免疫具有特异性：免疫系统的免疫应答和由此免疫具有特异性：免疫系统的免疫应答和由此产生的免疫物质具有高度的特异性，即具有很强的产生的免疫物质具有高度的特异性，即具有很强的针对性；针对性；免疫具有记忆性：机体对某种外源物质（抗原）免疫具有记忆性：机体对某种外源物质（抗原）的

9、免疫应答产生的抗体经过一段时间后会逐渐消失，的免疫应答产生的抗体经过一段时间后会逐渐消失，但免疫系统仍然保留对该抗原的免疫记忆，若同一外但免疫系统仍然保留对该抗原的免疫记忆，若同一外源物质再次侵入机体时，机体会会迅速产生较上次侵源物质再次侵入机体时，机体会会迅速产生较上次侵入时更多的抗体，这种现象称为免疫记忆现象。入时更多的抗体，这种现象称为免疫记忆现象。微生物学感染和免疫10三、免疫的基本功能三、免疫的基本功能动物机体的免疫具有三项基本功能：动物机体的免疫具有三项基本功能：免疫防御功能，即机体对由消化道、呼吸道、免疫防御功能，即机体对由消化道、呼吸道、皮肤、粘膜等途径进入体内的病原体的抵抗力

10、，皮肤、粘膜等途径进入体内的病原体的抵抗力，通过机体的特异性或非特异性免疫杀死病原体；通过机体的特异性或非特异性免疫杀死病原体；免疫稳定：免疫的第二个重要功能是把新陈免疫稳定：免疫的第二个重要功能是把新陈代谢中衰老和死亡细胞清除出体内，以维护机体代谢中衰老和死亡细胞清除出体内，以维护机体的生理平衡；的生理平衡；免疫监视功能：清除自身突变细胞的功能称免疫监视功能：清除自身突变细胞的功能称为免疫监视。为免疫监视。微生物学感染和免疫11第第 三三 节节抗原与抗体抗原与抗体Antigen and Antibody 微生物学感染和免疫12一、抗一、抗 原原（一）基本知识（一）基本知识抗原抗原(antig

11、en)是一类能刺激机体免疫系统产生免疫应是一类能刺激机体免疫系统产生免疫应答答(immune response)产物产物抗体抗体(Antibody)或致敏淋巴细胞又能与之发或致敏淋巴细胞又能与之发生特异性结合的物质生特异性结合的物质。具有一定的化学结构、物理及生物学特性，具有一定的化学结构、物理及生物学特性，并具有免疫原性（抗原性）和反应原性。并具有免疫原性（抗原性）和反应原性。微生物学感染和免疫13 抗原性（免疫原性）：抗原性（免疫原性）：刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的免疫应答能刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细胞的免疫应答能力称为抗原的抗原性力称为抗原的抗原性(antigenici

12、ty)或称免疫原性或称免疫原性(immunogenicity)。反应原性：反应原性：抗原能和特异性抗体或致敏淋巴细胞结合，发生特异抗原能和特异性抗体或致敏淋巴细胞结合，发生特异性反应的能力即是抗原的反应原性性反应的能力即是抗原的反应原性(reactionogenicity)。又称为免疫反应性又称为免疫反应性 微生物学感染和免疫14根据抗原的抗原性根据抗原的抗原性:完全抗原完全抗原(complete antigen)：具有免疫原性和反应原性的抗原。具有免疫原性和反应原性的抗原。如大多数蛋白质、细菌、病毒、细菌外毒素和一种动物血清等，如大多数蛋白质、细菌、病毒、细菌外毒素和一种动物血清等，称为完全

13、抗原称为完全抗原。半抗原半抗原(haptem)：只有反应原性，没有抗原性。只有反应原性，没有抗原性。很多小分子物质不能单独刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞，很多小分子物质不能单独刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞，但能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应，此类物但能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应，此类物质称半抗原。质称半抗原。如青霉素类药物、药理活性肽类一些激素、嘌呤嘧啶碱基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、人工多聚核苷酸以及核酸大分子等物均为不完全抗原。这些分子量较小的半抗原物质与相应的载体蛋白(如甲基化牛血清蛋白，)结合为复合物后，就可各自通过实验手段诱发出高度特异的抗体，此种抗体可用于放

14、射免疫测定或其他测定，可检出极微量的相应半抗原物质。微生物学感染和免疫15半抗原又可分为简单半抗原和复合半抗原。简单半抗原：又称阻抑半抗原，其分子量较小，既无免疫原性，也无反应原性，只有一个抗原决定簇，不能与相应的抗体发生可见的反应，但能中和相应的抗体，阻止了抗体在相应的完全抗原或复合半抗原发生可见的反应（用沉淀抑制反应可证实）。如抗菌素、酒石酸、苯甲酸等都属于这类抗原。复合半抗原：复合半抗原的分子量较大，有多个抗原决定簇一般的半抗原都属于此类，能与相应的抗体发生沉淀反应。二硝基氯苯、多糖类、脂质、脂多糖等都属于这类抗原。微生物学感染和免疫16（二）、抗原的性质（构成抗原的条件）（二）、抗原的

15、性质（构成抗原的条件）1)大分子物质：分子量通常在大分子物质：分子量通常在104Da以上。一般来说，以上。一般来说，分子量越大抗原性越强，低于分子量越大抗原性越强，低于4x 104Da的物质，一的物质，一般不是抗原。般不是抗原。2）一定的结构：除分子量外，抗原物质还要求有一定）一定的结构：除分子量外，抗原物质还要求有一定的化学组成和结构，且组成必须暴露在大分子的表的化学组成和结构，且组成必须暴露在大分子的表面，抗原分子还需具有一定的空间构型。面，抗原分子还需具有一定的空间构型。微生物学感染和免疫173)特异性：由分子表面的特定化学基团所决特异性：由分子表面的特定化学基团所决定，此基团称抗原决定

16、簇定，此基团称抗原决定簇(antigenic determination cluster)（半抗原）。（半抗原）。抗原的结合价抗原的结合价(antigenic valence)凡能与抗体分子结合的抗原决定簇的数目。凡能与抗体分子结合的抗原决定簇的数目。抗原决定簇（抗原决定簇（antigenic determinant）或称抗原表位）或称抗原表位(antigenic epitope)是位于抗原物质分子表面或者其他部是位于抗原物质分子表面或者其他部位的具有一定组成和结构的特殊化学基团，它能与免疫位的具有一定组成和结构的特殊化学基团，它能与免疫系统中淋巴细胞上的受体及相应的抗体分子结合，它是系统中淋

17、巴细胞上的受体及相应的抗体分子结合，它是免疫原引起机体特异性免疫应答和免疫原与抗体特异性免疫原引起机体特异性免疫应答和免疫原与抗体特异性反应的基本构成单位。反应的基本构成单位。微生物学感染和免疫18 抗原决定簇决定着抗原的特异性，即决定着抗原与抗体发生抗原决定簇决定着抗原的特异性，即决定着抗原与抗体发生特异结合的能力。一般来讲，蛋白质抗原的特异结合的能力。一般来讲，蛋白质抗原的38个氨基酸残基个氨基酸残基可以构成一个抗原决定簇，多糖抗原中的可以构成一个抗原决定簇，多糖抗原中的36个呋喃环可以构个呋喃环可以构成一个抗原决定簇。抗原分子中直接由分子基团的一级结构成一个抗原决定簇。抗原分子中直接由分

18、子基团的一级结构序列决定的决定簇称为顺序决定簇序列决定的决定簇称为顺序决定簇(sequential determinants)或连续决定簇或连续决定簇(continuous determinants)。抗原分子中由分子。抗原分子中由分子间特定的空间构象决定的决定簇称为构象决定簇间特定的空间构象决定的决定簇称为构象决定簇(conformational determinants)或不连续决定簇或不连续决定簇(discontinuous determinants)。蛋白质抗原的顺序决定簇决定于肽链的氨基酸序列即肽链的蛋白质抗原的顺序决定簇决定于肽链的氨基酸序列即肽链的一级结构，而构象决定簇决定于由这

19、个一级结构折叠而成的一级结构，而构象决定簇决定于由这个一级结构折叠而成的空间构象。空间构象。微生物学感染和免疫19 4)异物性异物性：指进入机体的抗原物质必须与机体的组织细胞与体液的成分有指进入机体的抗原物质必须与机体的组织细胞与体液的成分有差别，差别越大，免疫原性越强。差别，差别越大，免疫原性越强。包括：包括：1、异种间的物质：、异种间的物质：不同种之间的动物体成分有差异，可互为抗原。不同种之间的动物体成分有差异，可互为抗原。2、同种个体间的不同成分：、同种个体间的不同成分：同种动物的不同个体之间，相应的组织细胞成分也不同。同种动物的不同个体之间，相应的组织细胞成分也不同。3、自体内隔绝成分

20、：、自体内隔绝成分：固定在某一部位，与产生抗体的细胞相隔离的成分。固定在某一部位，与产生抗体的细胞相隔离的成分。4、其他自体组织蛋白、其他自体组织蛋白：因理化因素的影响发生变性，成为自身抗原。因理化因素的影响发生变性，成为自身抗原。微生物学感染和免疫20（三）、抗原的分类（三）、抗原的分类 根据抗原的不同来源可分为：根据抗原的不同来源可分为：天然抗原天然抗原天然抗原是指天然生物、细胞及天然产物。天然抗原是指天然生物、细胞及天然产物。天然抗原又可具体分为组织抗原、细菌抗原、病毒抗原等；天然抗原又可具体分为组织抗原、细菌抗原、病毒抗原等；人工合成抗原人工合成抗原人工抗原是指人工化学改造后的抗原，人

21、工抗原是指人工化学改造后的抗原，例如半抗原经化学改造后就是人工抗原例如半抗原经化学改造后就是人工抗原 合成抗原合成抗原合成抗原是化学合成的具有抗原性质的合成抗原是化学合成的具有抗原性质的分子，如氨基酸的聚合物等。分子，如氨基酸的聚合物等。根据抗原与机体的亲缘关系又可分为：根据抗原与机体的亲缘关系又可分为：异种抗原、异种抗原、同种异型抗原同种异型抗原 自身抗原自身抗原微生物学感染和免疫21根据抗原的化学性质可分为：根据抗原的化学性质可分为：蛋白质抗原蛋白质抗原 多糖抗原多糖抗原 脂抗原脂抗原 核酸抗原，等核酸抗原，等 根据刺激机体细胞产生抗体是否需要细胞辅根据刺激机体细胞产生抗体是否需要细胞辅助

22、又可分为：助又可分为：胸腺依赖性抗胸腺依赖性抗原原 非胸腺依赖性抗原。非胸腺依赖性抗原。绝大多数天然抗原属于前一种。绝大多数天然抗原属于前一种。微生物学感染和免疫22（四）、微生物的抗原结构（四）、微生物的抗原结构细菌、病毒、立克次氏体等都是很好的抗原，细菌、病毒、立克次氏体等都是很好的抗原，由它们刺激机体所产生的抗微生物抗体，由它们刺激机体所产生的抗微生物抗体，一般都有保护机体不再受该微生物侵害的一般都有保护机体不再受该微生物侵害的能力。能力。微生物的各种化学成分如蛋白质及与蛋白质微生物的各种化学成分如蛋白质及与蛋白质结合的各种多糖和脂类，都可能是抗原，结合的各种多糖和脂类，都可能是抗原，并

23、可产生各种相应的抗体。并可产生各种相应的抗体。微生物的抗原结构是微生物分类的依据之一。微生物的抗原结构是微生物分类的依据之一。微生物学感染和免疫23细菌的抗原细菌的抗原：1、菌体抗原（、菌体抗原（somatic antigen)2、鞭毛抗原、鞭毛抗原(flagella antigen)3、表面抗原、表面抗原(surface antigen)4、细菌毒素抗原、细菌毒素抗原（toxin antigen）微生物学感染和免疫24 1、菌体抗原（、菌体抗原（somatic antigen)：一个细菌细胞含有多种抗原，是由不同蛋白质、多糖一个细菌细胞含有多种抗原，是由不同蛋白质、多糖和脂类组成的复合抗原。

24、不同种或不同型的细菌各有和脂类组成的复合抗原。不同种或不同型的细菌各有自己特有的菌体抗原，称为特异抗原，所产生的特异自己特有的菌体抗原，称为特异抗原，所产生的特异抗原只能与该种或该型的细菌发生反应。有些不同种抗原只能与该种或该型的细菌发生反应。有些不同种或不同型之间有相同的抗原，称为类属抗原或共同抗或不同型之间有相同的抗原，称为类属抗原或共同抗原，它们所产生的类属抗原既能与产生这一抗体的该原，它们所产生的类属抗原既能与产生这一抗体的该细菌发生反应，又能与含有相同抗原的其它种细菌发细菌发生反应，又能与含有相同抗原的其它种细菌发生反应，称为交叉反应。生反应，称为交叉反应。具有鞭毛的细菌在失去鞭毛后

25、，不能形成云雾状菌落，具有鞭毛的细菌在失去鞭毛后，不能形成云雾状菌落，德语中称为德语中称为 Ohne Hauch，因此把那些丢失鞭毛后的，因此把那些丢失鞭毛后的菌体抗原，称为菌体抗原，称为 O 抗原。抗原。微生物学感染和免疫252、鞭毛抗原、鞭毛抗原(flagella antigen)：具有鞭毛的细菌可形成云雾状菌落，德语中称为 Hauch，因此将鞭毛抗原命名为 H 抗原。微生物学感染和免疫26 3、表面抗原表面抗原(surface antigen)：包围在细菌菌体抗原外表的抗原，它的存在可干扰菌包围在细菌菌体抗原外表的抗原，它的存在可干扰菌体抗原与相应抗体的结合。体抗原与相应抗体的结合。最先

26、证实的细菌表面抗原是肺炎球菌的荚膜抗原，最先证实的细菌表面抗原是肺炎球菌的荚膜抗原，以后陆续发现伤寒杆菌的以后陆续发现伤寒杆菌的Vi抗原，大肠杆菌的抗原，大肠杆菌的K抗原抗原等。等。微生物学感染和免疫27 4、细菌毒素抗原、细菌毒素抗原（toxin antigen）：细菌毒素如外毒素是一类抗原性很强的蛋白细菌毒素如外毒素是一类抗原性很强的蛋白质，进入人体和动物后可引起宿主产生抗体。质，进入人体和动物后可引起宿主产生抗体。类毒素是外毒素经甲醛脱毒后的蛋白质，对类毒素是外毒素经甲醛脱毒后的蛋白质，对于动物已无毒，但仍具有良好免疫原性而仍于动物已无毒，但仍具有良好免疫原性而仍是良好抗原。是良好抗原。

27、微生物学感染和免疫28二、抗二、抗 体体抗体(antibody，Ab)是机体在抗原物质的刺激下形成的一类能与抗原特异性结合的血清活性球蛋白，又称免疫球蛋白(immunoglobin，Ig)，由B细胞（淋巴细胞）合成并分泌，主要存在于动物的血清、淋巴液、组织液及其它外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫。微生物学感染和免疫29抗抗 体体 特特 性性 抗体在体外可与相应的抗原特异结合而发生肉眼抗体在体外可与相应的抗原特异结合而发生肉眼可见反应；可见反应；抗体在体内如与病原微生物结合，起抗传染作用，抗体在体内如与病原微生物结合，起抗传染作用，如作用于自身组织细胞，使机体发生自身免疫性疾如作用于

28、自身组织细胞，使机体发生自身免疫性疾病。病。抗体存在于血清和其他体液如乳液及某些外分泌抗体存在于血清和其他体液如乳液及某些外分泌液中。液中。微生物学感染和免疫30(一一)、抗体的基本结构和分类、抗体的基本结构和分类免疫球蛋白的种类很多，但其基本结构却相免疫球蛋白的种类很多，但其基本结构却相同。由四条多肽链组成，其中两条相同的长同。由四条多肽链组成，其中两条相同的长链叫重链（链叫重链（H链）链）,两条相同的短链叫做轻链两条相同的短链叫做轻链（L链）。两条重链借二硫键连接起来，呈链）。两条重链借二硫键连接起来，呈Y字形，两条轻链又通过二硫键连接在字形，两条轻链又通过二硫键连接在Y字的字的两侧，所以

29、整个免疫球蛋白分子结构是对称两侧，所以整个免疫球蛋白分子结构是对称的。的。微生物学感染和免疫31 近对称轴的一对较长的链称为重链或链，重近对称轴的一对较长的链称为重链或链，重链的分子量约为链的分子量约为5075kD，由，由450550个氨基酸个氨基酸残基组成。残基组成。在对称轴较短的一对肽链称为轻链或链，轻在对称轴较短的一对肽链称为轻链或链，轻链的分子量约链的分子量约25 kD，由，由214个氨基酸残基构成。个氨基酸残基构成。IgG分子由分子由3个相同大小的节段组成，位于上端个相同大小的节段组成，位于上端的两个臂由易弯曲的铰链区（的两个臂由易弯曲的铰链区（hinge region）连）连接到主

30、干上形成一个接到主干上形成一个“Y”形分子，称为形分子，称为Ig分分子的单体，这是构成免疫球蛋白分子的基本单子的单体，这是构成免疫球蛋白分子的基本单位。位。微生物学感染和免疫32 根据肽链中氨基酸顺序是否恒定，将链根据肽链中氨基酸顺序是否恒定，将链和链分别分为恒定区域和链分别分为恒定区域(C区区)和可变区和可变区域区域区(V区区)。Ig的的V区端是肽链的氨基末端区端是肽链的氨基末端（N端），另一端为羧基末端（端），另一端为羧基末端（C端），端），链上的链上的代表它的糖基。代表它的糖基。微生物学感染和免疫33免疫球蛋白的基本结构图免疫球蛋白的基本结构图抗原结合位点抗原结合位点补体结合位点补体结合

31、位点Fc段受体结合位点段受体结合位点Fc为结晶片段为结晶片段微生物学感染和免疫34抗体的种类抗体的种类根据抗体的作用可将抗体分为：根据抗体的作用可将抗体分为：1）抗毒素抗体：）抗毒素抗体：由外毒素（或类毒素）刺激机体产生，由于它与相应外毒素结由外毒素（或类毒素）刺激机体产生，由于它与相应外毒素结合后可中和其毒性，因而称为抗毒素抗体。合后可中和其毒性，因而称为抗毒素抗体。2）抗菌抗体：）抗菌抗体：机体针对细菌抗原所产生的抗体，当与相应细菌相遇时，彼此机体针对细菌抗原所产生的抗体，当与相应细菌相遇时，彼此发生结合，在有电解质存在下细菌发生凝集，这类抗体称为抗菌发生结合，在有电解质存在下细菌发生凝集

32、，这类抗体称为抗菌抗体。抗体。3）抗病毒抗体：）抗病毒抗体：针对病毒抗原的抗体。针对病毒抗原的抗体。4）亲细胞性抗体：）亲细胞性抗体：能吸附在肥大细胞或嗜碱性细胞上，其类别为能吸附在肥大细胞或嗜碱性细胞上，其类别为IgE微生物学感染和免疫35 就抗体的理化及免疫学性状就抗体的理化及免疫学性状看，基本有五种看，基本有五种,IgG,IgM,IgA,IgD 和和 IgE 五种免疫球蛋白单体之间的五种免疫球蛋白单体之间的区别在于重链区别在于重链 C 区的氨基酸组区的氨基酸组成和抗原性有所不同成和抗原性有所不同。微生物学感染和免疫36(二二)、抗体的生理功能、抗体的生理功能1、识别并特异性结合抗原（、识

33、别并特异性结合抗原（Recognition and bind antigen specifically）识别并特异性结合抗原是免疫球蛋白分子的主要功能识别并特异性结合抗原是免疫球蛋白分子的主要功能，这种特，这种特异性主要是由免疫球蛋白异性主要是由免疫球蛋白V区的空间构型所决定。免疫球蛋白分区的空间构型所决定。免疫球蛋白分子有单体、二聚体和五聚体等几种体形式子有单体、二聚体和五聚体等几种体形式.抗体在体内与相应抗原特异结合，发挥免疫效应，清除病原抗体在体内与相应抗原特异结合，发挥免疫效应，清除病原微生物或导致免疫病理损伤微生物或导致免疫病理损伤。例如。例如IgGIgG和和IgAIgA可中和外毒素

34、，保可中和外毒素，保护细胞免受毒素作用；病毒的中和抗体可阻止病毒吸附和穿入护细胞免受毒素作用；病毒的中和抗体可阻止病毒吸附和穿入细胞从而阻止感染相应的靶细胞；分泌型细胞从而阻止感染相应的靶细胞；分泌型IgAIgA可抑制细菌粘附可抑制细菌粘附到宿主细胞。到宿主细胞。B B细胞膜表面的细胞膜表面的IgMIgM和和IgDIgD是是B B细胞识别抗原受体，细胞识别抗原受体，能特异性识别抗原分子。抗体在体外与抗原结合引起各种抗原能特异性识别抗原分子。抗体在体外与抗原结合引起各种抗原抗体反应。抗体反应。微生物学感染和免疫372、激活补体、激活补体 补体补体是动物血清中具有类似酶活性的一组蛋白质，具有是动物

35、血清中具有类似酶活性的一组蛋白质，具有潜在的免疫活性，激活后能表现出一系列的免疫生物活性，潜在的免疫活性，激活后能表现出一系列的免疫生物活性，能够协同其它免疫物质直接杀伤靶细胞和加强细胞的免疫能够协同其它免疫物质直接杀伤靶细胞和加强细胞的免疫功能。功能。IgM、IgG 与相应抗原结合后，可通过经典途径活与相应抗原结合后，可通过经典途径活化补体。化补体。IgA和和IgG不能激活补体经典途径，但其凝聚形不能激活补体经典途径，但其凝聚形式可通过旁路途径活化补体，继而由补体系统发挥抗体感式可通过旁路途径活化补体，继而由补体系统发挥抗体感染功能。染功能。3、结合细胞：多种细胞表面（如吞噬细胞、结合细胞：

36、多种细胞表面（如吞噬细胞、K细胞、细胞、NK细胞）具有细胞）具有IgFc段（结晶片段）的受体，当段（结晶片段）的受体，当Ig通过其通过其Fc与与相应受体结合后，可进一步通过受体细胞发挥不同的作用。相应受体结合后，可进一步通过受体细胞发挥不同的作用。如增强吞噬作用或杀伤作用。如增强吞噬作用或杀伤作用。4、通过胎盘：、通过胎盘：IgG使新生儿自然被动免疫，抵抗感染疾使新生儿自然被动免疫，抵抗感染疾病。病。微生物学感染和免疫38（三）、机体产生抗体的一般规律（三）、机体产生抗体的一般规律-初次应答与再次应答初次应答与再次应答若初次用适量抗原免疫动物时，须经一定的潜伏期若初次用适量抗原免疫动物时，须经

37、一定的潜伏期(1(1周以上周以上)才能检出低效价的以才能检出低效价的以IgMIgM为主的抗体，这为主的抗体，这一现象为一现象为初次应答初次应答。此后，在抗体下降时再次注射该抗原进行免疫，此后，在抗体下降时再次注射该抗原进行免疫，则这次潜伏期明显缩短、效价增高，而且维持时则这次潜伏期明显缩短、效价增高，而且维持时间长，此时产生的抗体以间长，此时产生的抗体以IgGIgG为主，这就是为主，这就是再次应再次应答答，也称免疫记忆或回忆应答。，也称免疫记忆或回忆应答。有时再次进入机体的是与初次接触抗原不同的另一有时再次进入机体的是与初次接触抗原不同的另一种抗原，也可引起初次抗原相对应的抗体产生，称种抗原，

38、也可引起初次抗原相对应的抗体产生，称非特异性再次应答非特异性再次应答。再次应答的抗体类别属免疫球蛋白再次应答的抗体类别属免疫球蛋白G（IgG）微生物学感染和免疫39机体抗体产生的一般规律微生物学感染和免疫40（四）、产生抗体的细胞（四）、产生抗体的细胞抗体的产生是由于巨噬细胞、抗体的产生是由于巨噬细胞、T细胞、细胞、B细胞联合作细胞联合作用的结果。用的结果。在免疫细胞中，执行固有免疫功能的细胞有吞噬细在免疫细胞中，执行固有免疫功能的细胞有吞噬细胞、胞、NK细胞、细胞、B1-B细胞等等。细胞等等。执行适应性免疫功能的是执行适应性免疫功能的是T及及B淋巴细胞。各种免疫淋巴细胞。各种免疫细胞均源于多

39、能造血干细胞（细胞均源于多能造血干细胞（multiple hematopoietic stem cells，HSC）。）。微生物学感染和免疫41 抗原与其相应抗体相遇，两者将发生特异性结合。抗原与其相应抗体相遇，两者将发生特异性结合。抗原与抗体能够特异性结合是基于两种分子间的结构互抗原与抗体能够特异性结合是基于两种分子间的结构互补性与亲和性，这两种特性是由抗原与抗体分子的一补性与亲和性，这两种特性是由抗原与抗体分子的一级结构决定的。级结构决定的。在体外，抗原与其相应的抗体结合后，在一定的外界环在体外，抗原与其相应的抗体结合后，在一定的外界环境条件下，会出现凝集、沉淀、补体结合等反应。由境条件下

40、，会出现凝集、沉淀、补体结合等反应。由于抗体存在与血清等体液中，所以这类测定法称体液于抗体存在与血清等体液中，所以这类测定法称体液免疫测定法，或称血清学反应检查法。免疫测定法，或称血清学反应检查法。由于反应的特异性，所以可用已知的抗原测定未知的抗由于反应的特异性，所以可用已知的抗原测定未知的抗体，也可用已知抗体鉴定未知抗原。体，也可用已知抗体鉴定未知抗原。三、抗原抗体反应三、抗原抗体反应微生物学感染和免疫42（一）、抗原抗体反应的一般规律（一）、抗原抗体反应的一般规律1、特异性特异性 所谓特异性，即一种抗原只能和由它刺激产生的抗体所谓特异性，即一种抗原只能和由它刺激产生的抗体相结合，不能跟与它

41、无关的抗体发生反应。这种特性是由相结合，不能跟与它无关的抗体发生反应。这种特性是由抗原的决定簇基于抗体可变的的化学组成、空间立体构型抗原的决定簇基于抗体可变的的化学组成、空间立体构型所决定的。例如白喉抗毒素只能与相应的外毒素相结合，所决定的。例如白喉抗毒素只能与相应的外毒素相结合，而不能与破伤风外毒素结合。但由于较大分子的蛋白质常而不能与破伤风外毒素结合。但由于较大分子的蛋白质常含有多种抗原表位。如果两种不同的抗原分子上有相同的含有多种抗原表位。如果两种不同的抗原分子上有相同的抗原表位，或抗原、抗体间构型部分相同，都可出现交叉抗原表位，或抗原、抗体间构型部分相同，都可出现交叉反应。反应。微生物

42、学感染和免疫432、按比性、按比性 抗原一般都是多价的，而抗体（抗原一般都是多价的，而抗体（IgG）则是二价）则是二价的，只有二者比例适合时，抗原抗体才能结合得的，只有二者比例适合时，抗原抗体才能结合得最充分，形成的抗原抗体复合物最多，反应最明最充分，形成的抗原抗体复合物最多，反应最明显，结果出现最快，此称为等价带（显，结果出现最快，此称为等价带（zone of equivalence）。）。如抗原或抗体过多，则二者结合后均不能形成如抗原或抗体过多，则二者结合后均不能形成大的复合物，不呈现可见反应，称此为带现象大的复合物，不呈现可见反应，称此为带现象（zone phenomenon），出现在抗

43、体过量时，称），出现在抗体过量时，称为前带（为前带（prezone），出现在抗原过剩时，称为），出现在抗原过剩时，称为后带（后带（postzone）。微生物学感染和免疫44 3、可逆性可逆性 抗原与抗体的结合虽具有稳定性，但由于二者之抗原与抗体的结合虽具有稳定性，但由于二者之间是非共价键结合，因此又是可逆的，在一定条件间是非共价键结合，因此又是可逆的，在一定条件下可解离，且解离后各自生物活性不变。下可解离，且解离后各自生物活性不变。抗原抗体复合物的解离取决于两方面的因素，一抗原抗体复合物的解离取决于两方面的因素，一是抗体对相应抗原的亲和力，二是环境因素对复合是抗体对相应抗原的亲和力，二是环境因

44、素对复合物的影响。高亲和性抗体的抗原结合点与抗原表位物的影响。高亲和性抗体的抗原结合点与抗原表位在空间构型上非常适合，两者结合牢固，不容易解在空间构型上非常适合，两者结合牢固，不容易解离。反之，则较易解离。解离后的抗原或抗体均能离。反之，则较易解离。解离后的抗原或抗体均能保持未结合前的结构、活性及特异性。保持未结合前的结构、活性及特异性。微生物学感染和免疫454、分阶段反应、分阶段反应 抗原抗体反应可分为两个阶段：抗原抗体反应可分为两个阶段：第一为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段第一为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反应快，仅需几秒至几分钟，但不出现可见反应。反应快，仅需几秒至几分

45、钟，但不出现可见反应。第二为可见反应阶段，抗原抗体复合物在环境因素第二为可见反应阶段，抗原抗体复合物在环境因素（如电解质、（如电解质、pH、温度、补体）的影响下，进一步、温度、补体）的影响下，进一步交联和聚集，表现为凝集、沉淀、溶解、补体结合交联和聚集，表现为凝集、沉淀、溶解、补体结合介导的生物现象等肉眼可见的反应。此阶段反应慢，介导的生物现象等肉眼可见的反应。此阶段反应慢，往往需要数分钟至数小时。往往需要数分钟至数小时。实际上这两个阶段难以严格区分。实际上这两个阶段难以严格区分。微生物学感染和免疫465、敏感性、敏感性 抗原抗体不仅有高度特异性，还具有较高敏感性，不仅可用于定性，还可用于检测

46、极微量的抗原抗体，其灵敏程度大大超过当前应用的常规化学方法。但反应的类型不同，其敏感性有很大的差异微生物学感染和免疫47（二）、影响抗原抗体反应的因素（二）、影响抗原抗体反应的因素1、电解质电解质电解质能降低抗原抗体结合物的表面电荷，从而促使其电解质能降低抗原抗体结合物的表面电荷，从而促使其沉淀或凝聚。最常用的是沉淀或凝聚。最常用的是NaCl，适宜浓度为，适宜浓度为0.15mol/L，即生理盐水在补体结合试验或溶血反应时，在稀释液中即生理盐水在补体结合试验或溶血反应时，在稀释液中加入少量的加入少量的Cu2+和和Mg2+能加强补体的活性。能加强补体的活性。2、pH大多数抗原抗体反应的最适大多数抗

47、原抗体反应的最适pH为为68。当反应。当反应pH接近接近蛋白质的等电点（蛋白质的等电点（pH55.5）时，往往导致抗原抗体的）时，往往导致抗原抗体的非特异性沉淀。非特异性沉淀。pH为为23时可使抗原时可使抗原抗体结合物解离。抗体结合物解离。微生物学感染和免疫483、温度温度 反应温度与反应速度有密切关系。温度高时反应速反应温度与反应速度有密切关系。温度高时反应速度快，反应的最适温度通常为度快，反应的最适温度通常为37。4、振荡振荡 机械振荡能加速反应，但强烈振荡可使结合物离解。机械振荡能加速反应，但强烈振荡可使结合物离解。5、杂质杂质 反应中如存在与反应无关的蛋白质、多糖等非特异反应中如存在与

48、反应无关的蛋白质、多糖等非特异性的结合物质，往往抑制反应进行甚至引起非特异性的结合物质，往往抑制反应进行甚至引起非特异性反应。性反应。微生物学感染和免疫49反应的组成成分 1）抗原抗原 2）特异抗体）特异抗体 3）环境因素）环境因素 基本因素：基本因素：0.85%NaCl作电解质作电解质 反应温度反应温度37或或5656 pH 7.0 pH 7.0 特殊因素特殊因素:补体补体微生物学感染和免疫50反应的基本特点反应的基本特点1）抗原与抗体的结合具有特异性。）抗原与抗体的结合具有特异性。2）抗原与抗体是分子表面的结合。）抗原与抗体是分子表面的结合。3）抗原与抗体结合形成可见反应）抗原与抗体结合形

49、成可见反应,还与抗原、抗体的还与抗原、抗体的相对浓度有关。相对浓度有关。4）抗原抗体反应分两个阶段：）抗原抗体反应分两个阶段：结合阶段：结合阶段：抗原抗体特异结合；抗原抗体特异结合；反应阶段：反应阶段：结合后受环境因素影结合后受环境因素影 响出现可见反应。响出现可见反应。微生物学感染和免疫51（三）主要的抗原抗体反应（三）主要的抗原抗体反应1、凝集反应（、凝集反应（Agglutination)2、沉淀反应、沉淀反应(Precipitation)3、补体结合试验、补体结合试验(Complement fixation test,CFT)4、中和试验、中和试验(Neutralization test

50、)微生物学感染和免疫521、凝集反应（、凝集反应（Agglutination)颗粒性抗原与相应抗体相遇后，在电解质参与颗粒性抗原与相应抗体相遇后，在电解质参与下出现肉眼可见凝集物的现象，称为下出现肉眼可见凝集物的现象，称为凝集反应凝集反应。反应中的抗原称为凝集原，抗体称为凝集素。反应中的抗原称为凝集原，抗体称为凝集素。凝集反应又可分为直接凝集反应和间接凝集反应。凝集反应又可分为直接凝集反应和间接凝集反应。直接凝集反应直接凝集反应是指颗粒性抗原与凝集素直接结合所出是指颗粒性抗原与凝集素直接结合所出现的凝集现象；现的凝集现象；间接凝集反应间接凝集反应是指将可溶性抗原吸附于与免疫无关的是指将可溶性抗