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人体的抗菌与免疫

来源:武汉市灰藻生物科技有限公司   浏览量:272   发布时间:2024-06-19 17:42:39

一般来说,每个人都有抗感染免疫(anti-infectious immunity)功能。所谓抗感染免疫,指的是是机体抵抗病原生物及其有害产物,以维持生理稳定的功能。抗感染能力的强弱,除与遗传因素、年龄、机体的营养状态等有关外,决定于机体的免疫功能。

抗感染免疫包括先天性、获得性免疫2大类:

①先天性免疫,是机体在种系发育进化过程中逐渐建立起来的一系列天然防御功能,是经遗传获得,能传给下-代,其作用并非针对某种病原体,故称非特异性免疫,由屏障结构、吞细胞及正常体液和组织免疫成分构成。

②获得性免疫,是出生后经主动或被动免疫方式而获得的,是在生活过程中接触某种病原体及其产物而产生的特异性免疫,故称获得性免疫。在抗感染中,非特异性免疫发生在前,当特异性免疫产生后,即可明显增强非特异性免疫的能力。抗感染免疫包括抗细菌免疫、抗病毒免疫、抗真菌免疫、抗寄生虫免疫等。本章着重讨论抗细菌和抗病毒免疫。

病原菌侵入人体,首先要突破机体先天免疫的防线,病原菌侵入后一般经7~10天,机体才能产生获得性免疫,先天免疫与获得性免疫相互配合,共同发挥抗菌免疫作用。

先天免疫又称非特异性免疫,是人类在长期的种系发育和进化过程中,逐渐建立起来的一系列天然防御功能。其特点是:

(1)生来就有,受遗传基因控制,代代遗传,具有相对稳定性,个体差异小

(2)作用无特异性,不是针对某一特定微生物,而是对各种微生物均有防御能力

(3)再次接触相同微生物防御功能不增减。

非特异性免疫的物质基础包括机体的屏障结构、吞细胞和体液中的抗菌物质

机体的屏障结构主要包括皮肤与黏膜、血脑屏障和胎盘屏障。

完整的皮肤和黏膜有机械阻挡作用,阻止细菌入侵。只有当皮肤或黏膜受损时细菌才能侵入。皮肤和黏膜经常分泌多种杀菌物质,如皮肤汗腺分泌的乳酸、皮脂腺分泌的脂肪酸,不同部位的黏膜分泌的溶菌酶、胃酸、蛋白酶等都有杀灭微生物的作用。溶菌酶存在于唾液、乳汁、泪液和鼻及气管等分泌液中,能溶解革兰阳性菌。胃酸有很强的杀菌力,防止病原菌入侵消化道。此外,寄居于皮肤和黏膜的正常菌群对某些病原菌有拮抗作用,如咽喉部甲型溶血性链球菌能抑制肺炎球菌生长

完整的皮肤结构图

完整的皮肤结构图

血脑屏障是由软脑膜、脉络丛、脑血管、星状胶质细胞等组成。血脑屏障主要借脑毛细血管内皮细胞层的紧密连接和微弱的吞饮作用,来阻挡微生物及其毒性产物从血液进入脑组织或脑脊液,以此保护中枢神经系统。婴幼儿血脑屏障发育尚未完善,较易发生脑炎、脑膜炎等

胎盘屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜组成。在正常情况下,母体感染时病原体及其有害产物不能通过胎盘进入胎儿,从而起到保护胎儿的作用。但母体在妊娠3个月内,由于胎盘屏障发育尚未完善,若感染风疹病毒、巨细胞病毒人类免疫缺陷病毒等时,病毒可经胎盘侵入胎儿,干扰其正常发育,导致胎儿流产、死胎或先天畸形。

病原微生物穿过体表屏障向机体内部入侵、扩散时,机体的吞细胞及体液中的抗微生物因子会发挥抗感染作用。

人体内专职吞噬细胞分为2类:小吞噬细胞,主要是中性粒细胞,还有嗜酸性粒细胞;②大吞噬细胞即单核吞噬细胞系统,包括末梢血液中的单核细胞和淋巴结、脾、肝、肺以及浆膜腔内的巨噬细胞、神经系统内的小胶质细胞等。

当病原体通过皮肤或黏膜侵入组织后,中性粒细胞先从毛细血管游出并集聚到病原菌侵入部位。其杀菌过程的主要步骤:

巨细胞病毒

巨细胞病毒

(1)趋化与黏附。吞噬细胞在发挥其功能时,首先黏附于血管内皮细胞,并穿过细胞间隙到达血管外,由趋化因子的作用使其作定向运动,到达病原体所在部位。趋化因子的种类很多,如细菌来源的甲硫氨酰-亮氨酰-苯基丙氨酸、血小板活化因子等。吞噬细胞的黏附与细胞膜上的3种黏附分子,即CD11a/CD18CD11b/CD18和CD11c/CD18有关。若吞细胞缺乏此类分子,会影响其对异物表面及血管内皮细胞的黏附,从而影响吞噬细胞功能的发挥,临床上容易发生细菌或真菌的反复感染、牙周炎白细胞增多症等。

(2)调理与吞入。体液中的某些蛋白质覆盖于细菌表面有利于细胞的吞噬此称为调理作用。具有调理作用的物质包括抗体lgG1、lgG2和补体C3。经调理的病原菌易被吞噬细胞吞噬进入吞噬体(phagosome),随后,与溶酶体融合形成吞噬溶酶体,溶酶体内的多种酶类起杀灭和消化细菌作用。

(3)杀菌和消化。吞噬细胞的杀菌因素分氧化性杀菌、非氧化性杀菌2类。前者指有分子氧参与的杀菌过程,其机制是通过某些氧化酶的作用,使分子氧活化成为各种活性氧或氯化物,直接作用于微生物,或通过髓过氧化物酶(MPO)和卤化物的协同而杀灭微生物。后者不需要分子氧参与,主要由酸性环境和杀菌性蛋白构成。

病原菌被吞噬后经杀死、消化而排出者为完全吞噬。由于机体的免疫力和病原体种类及毒力不同,有些细菌如结核杆菌、麻风杆菌等虽被吞噬却不被杀死,甚至在细胞内生长繁殖并随吞噬细胞游走,扩散到全身称为不完全吞噬。

正常人体的组织和体液中有多种抗菌物质。在实验条件下,这些物质对某种细菌可分别表现出抑菌、杀菌或溶菌等作用。一般在体内这些物质的直接作用不大常是配合其他杀菌因素发挥作用。正常体液和组织中的抗菌物质


获得性免疫又称特异性免疫。当机体经病原细菌抗原作用后,可产生特异性体液免疫和细胞免疫,在感染中,以哪一种为主,则因病原菌种类不同而异。抗体主要作用于细胞外生长的细菌,对胞内菌的感染要靠细胞免疫发挥作用。

胞外菌感染的致病机制,主要是引起感染部位的组织破坏(炎症)和产生毒素。因此抗胞外菌感染的免疫应答在于排除细菌及中和其毒素。表现在以下几方面:

(1)抑制细菌的吸附。

病原菌对黏膜上皮细胞的吸附是感染的先决条件。这种吸附作用可被正常菌群阻挡,也可由某些局部因素如糖蛋白或酸碱度等抑制。

(2)调理吞噬作用。

中性粒细胞是杀灭和清除胞外菌的主要力量,抗体和补体具有免疫调理作用能显著增强吞噬细胞的吞噬效应,对化脓性细菌的清除尤为重要。

其调理吞噬作用的机制有:

①lgG的调理作用--人中性粒细胞和单核细胞表面具有lgG1和lgG3的Fc受体,lg以其Fab段与细菌表面抗原结合,其Fc段可与吞细胞Fc受体结合,两细胞间形成桥梁,促进吞噬细胞对细菌的吞噬。

②C3b的调理作用--中性粒细胞和单核细胞表面还有C3b受体,细菌与相应lgG、lgM形成复合物,在补体存在下,吞细胞表面的C3b受体可与C3b结合而起调理作用,这在抗细菌感染的早期尤为重要,此时产生的抗体主要是IgM,其调理作用强于lgG。此外,细菌细胞壁中的LPS及黏肽也可由旁路途径激活补体而起调理作用。

中性粒细胞

中性粒细胞

③红细胞的免疫粘连作用--红细胞表面也有C3b受体,细菌与相应抗体形成复合物后激活补体产生C3b附着于细菌表面,可借助免疫粘连作用而吸附到红细胞表面,随后和红细胞一起被吞噬。

(3)溶菌作用。

细菌与特异性抗体(lgG或IgM)结合后,能激活补体的经典途径,最终导致细菌的裂解死亡。

(4)中和毒素作用.

军团菌

军团菌

由细菌外毒素或由类毒素刺激机体产生的抗毒素,主要为lgG类,可与相应毒素结合,中和其毒性,能阻止外毒素与易感细胞上的特异性受体结合,使外毒素不表现毒性作用。抗毒素与外毒素结合形成的免疫复合物随血循环最终被吞细胞吞陡。

如果病原菌侵入机体后主要停留在宿主细胞内,我们将其称为胞内菌感染。例如结核杆菌、麻风杆菌、布氏杆菌、沙门菌、李斯特菌、军团菌等,这些细菌可抵抗吞噬细胞的杀菌作用,宿主对胞内菌主要靠细胞免疫发挥防御功能。

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更新日期:2024-06-19

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编制人:木木