1、病原生物与免疫学,课程简介：包括微生物学、人体寄生虫学、和医学免疫学三部分内容考核方式：实验部分 30分 包括考勤10分和作业20分理论部分 20分 包括考勤10分和阶段性考试 10分期末考试 50分,掌握 免疫的概念与功能、微生物的概念及分类、寄生虫的概念熟悉微生物与人类的关系了解发展简史,绪论,病原生物学概述,病原生物： 自然界中存在的少数能引起人类和动植物病害的生物包括病原微生物和人体寄生虫研究内容：生物学特性，致病性，免疫性，病原学诊断与防治,地球上另一个生命世界,微生物,微生物学概述,微生物（microorganism）,自然界的一大群体形微小、结构简单、 肉眼直接看不见，必须籍助光
2、学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。,微生物的种类,病毒,原核细胞型,真核细胞型,人体中定居的细菌,人体的皮肤、口腔、肠道中都有细菌长期存在，被称为正常菌群，它们构成人体内的正常微生物区系。成人体内的细菌数为1.2千克，约100万亿。肠道中的细菌种类约400500种，人粪便的1/3为细菌。,微生物与人类的关系,绝大多数微生物对人类和动、植物是有益的，而且是必须的。 少数微生物能引起人类和动物、植物的病害，称之为病原微生物,腐生微生物：自然界的“清洁工”,物质循环,对人有益的微生物,木耳中的胶质可把残留在人体消化系统内的灰尘、杂质吸附集中起来排出体外，从而起到
3、清胃涤肠的作用；对无意中吃下的难以消化的头发、谷壳、木渣、沙子、金属屑等异物有溶解作用;抗肿瘤、抗发炎的作用。更具有降低胆固醇的功能; 具有抗衰老作用。,竹荪具有滋补强壮、益气补脑、宁神健体的功效；竹荪能够保护肝脏，润肺止咳，清热利湿。,微生物与食品,酵母菌,馒头面包,白酒,葡萄酒,啤酒,微生物与食品,醋酸杆菌,制醋,乳酸菌,微生物与食品,制作酸奶,微生物与食品,制作泡菜,乳酸菌,曲霉的作用（酱油、酱、豆腐乳）,灵芝,猴头菌,虫草蝙蝠蛾幼虫居于土中，虫草菌侵入虫体后菌丝在幼虫体内生长并充满幼虫体，至冬季变成菌核而幼虫外形不变,夏初从幼虫尸体头部长出露出土外,故有“冬虫夏草”之称。,冬虫夏草,亚
4、历山大弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。 在1928年夏弗莱明外出度假时，把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周后当他回实验室时，注意到 一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现，霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明，上述霉菌为点青霉菌，因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。,除青霉素外你还知道哪些抗生素?,头孢霉素和青霉素是真菌产生的抗生素,卡那霉素,链霉素,金霉素,庆大霉素,卡那霉素、金霉素、链霉素、庆大霉素是放线菌产生的,艾滋病,菌痢,对人有害的微生物,图四
5、,图二,这里展示的是几种常见的有害细菌，图一是腐败菌，当你突然又吐又拉时很可能就是遇到它了，通常在同时你会打一种极难闻的嗝。图二是结核杆菌，能导致危险的传染病。图三是金黄色葡萄球菌，是致病力最强且能产生强大抗药性的病菌，其毒素会引起食物中毒。图四这个是可怕的破伤风杆菌，它曾夺去无数受外伤的人的生命。,图一,图三,对人有害的微生物,白菜软腐病,水稻白叶枯病,棉花角斑病,有害方面,菜豆叶烧病,微生物学发展简史,经验时期 用盐腌、糖渍、烟熏、风干法等保存食物11世纪，北宋末年 ，刘真人的肺痨由虫引起之说李时珍 本草纲目 患者的衣服蒸过之后再穿就不会感染疾病 商书记载：“若作酒醴，尔维曲蘖”,实验时期
6、,微生物学发展史中的引路人第一个发现细菌的人-列文虎克（荷兰，1632-1723）,1676年自制显微镜，描述了微生物的形态。正确描述了微生物的形态，为微生物的存在提供科学依据。,A、C、F、Q： 杆 菌E： 球 菌H： 球菌的聚集体,列文虎克向英国皇家学会的信中对细菌形态的描绘,2018/7/27,27,巴斯德(法国，1822-1895）,证明有机物的发酵和腐败是由微生物引起的。否认自然发生说。 创立巴氏消毒法低温消毒法,科赫(德国),a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；,b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）,c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 著名的柯赫原
7、则,d）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养,e）流动蒸汽灭菌,2018/7/27,31,伊凡诺夫斯基（俄国 ） ：1892第一个发现病毒（烟草花叶病毒）的人。（现代微生物学）,细菌过滤器,烟草花叶病毒,2018/7/27,32,弗来明1929年发现青霉素Alexander Fleming(1881-1955),在科学研究道路上，机遇只青睐那些孜孜不倦的攀登者！,现代微生物学时期,1928年 Griffith 的细菌转化实验，1952年Hershey-Chase的噬菌体感染实验，1956年Frankel-Conrat烟草花叶病毒的重建实验，证明了核酸是遗传的物质基础； 1953
8、年 Watson、Crick 提出DNA双螺旋结构 1961-66年 Holley 等阐明遗传密码 1973年 Boyer 和Cohen首次报到细菌基因经体外人工重组后转入细菌内能复制表达 1975年 Milstein 等建立生产单克隆抗体技术 1988年 Mullis，建立PCR技术 1999年 基因研究所 百余种微生物基因组序列,Griffith 的细菌转化实验,寄生现象：在生物共生过程中，一方受益，另一方受损的现象。,寄生现象,受益方：寄生虫,受损方：宿主,寄生虫：部分丧失或全部丧失自生生活的能力，暂时或长久的依附于人或动物等较大的生物体内或体表，以获取营养来维持个体生存和种族繁衍。,人
9、体寄生虫学概论,寄生虫的类别,专性、兼性,体内、体外,长期性、暂时性,机会致病性,体内寄生虫 （钩虫）,钩虫成虫寄生在人体肠壁,钩虫幼虫在人体肺组织内移行,螨,虱,蚊,蝇,蚤,（一） 掠夺营养 （二） 机械性损伤 （三） 毒性与免疫损害,寄生虫对宿主的作用：致病作用,生物性损伤：夺取营养,机械性损伤：破坏、压迫组织和阻塞肠道,寄生虫侵入宿主后，宿主发生一系列防御反应，机体通过非特异性和特异性免疫抑制、杀伤或消灭入侵的寄生虫。 屏障作用（一） 非特异性免疫 吞噬细胞的吞噬作用 炎症反应 纤维组织增生包围寄生虫等,宿主对寄生虫的作用：免疫反应,（二）特异性免疫 这种免疫是寄生虫侵入宿主体内，抗原物
10、质刺激宿主免疫系统产生的。对寄生虫有清除和杀伤作用，对同种寄生虫的再感染可产生一定的抵抗力。,寄生虫病的流行与防治原则,寄生虫病的流行环节 寄生虫病的流行与传播必须具备三个基本环节：（一） 传染源 患者、带虫者、保虫宿主（二） 传播途径 经口感染、皮肤感染、媒介昆虫感染、 接触感染、胎盘感染、自体感染。（三）易感人群 是指对寄生虫缺乏免疫力，又处于易感 状态的人群。,寄生虫病的防治原则,（一）控制传染源 普查、普治寄生虫病患者、带虫者和 保虫宿主是控制传染源的重要措施。 （二）切断传播途径 加强粪便和水源管理，控制和杀灭 媒介节肢动物及中间宿主是切断寄生 虫病传播途径的重要手段。 （三）保护易
11、感人群 加强个人和集体的防护工作，改变 不良的生活习惯，用驱避剂、防护剂 涂擦皮肤及预防性服用药物等，均可 保护易感人群。,我国建国初期五大寄生虫病,钩虫病丝虫病血吸虫病疟疾黑热病,免疫学概论一、免疫的概念,传统的免疫概念：是指免除疫病（传染病）或抵抗传染病的能力。现代的免疫概念：是机体免疫系统识别“自身”和“非己”，对“自身”耐受，对“非己”排除的一种生理功能。,二、免疫的功能与表现,功 能 正常表现 异常表现免疫防御 清除病原生物 超敏反应 (抗感染免疫） 免疫缺陷病 （慢性感染） 免疫稳定 对自身组织成分耐受 自身免疫性疾病 （清除损伤或衰老细胞）免疫监视 清除突变或癌变细胞 肿瘤发生
12、（抗肿瘤免疫） 或病毒持续感染,三、免疫系统的组成,免疫系统（immune system)是人和高等动物体内识别自我和危险信号从而执行免疫功能的系统。,四、免疫应答的种类及其特点,免疫应答(immune response)：是指免疫系统识别和清除“非己”物质的整个过程。根据免疫应答识别的特点、获得形式以及效应机制可分为两种类型：1、固有免疫（innate immunity） 2、适应性免疫 (adaptive immunity),（一）固有免疫(innate immunity),是生物在长期进化中逐渐形成的一系列防卫机制，是机体抵御病原体入侵的第一道防线。个体出生时即有，遇到病原体后，机体首先
13、、迅速出现的免疫应答。因其对病原体发生作用无严格选择性，又称非特异性免疫（non-specific immunity）或先天性免疫、天然免疫。特点：先天具有；无特异性；无记忆性；作用快。,（二）适应性免疫 (Adaptive immunity),是指体内T、B淋巴细胞接受“非己”物质（主要指抗原）刺激后，自身活化、增殖、分化为效应细胞，产生一系列生物学效应（包括清除抗原等）的全过程。又称特异性免疫（specific immunity)。 特点：特异性；记忆性；耐受性。,适应性免疫细胞：,T细胞 效应T细胞 细胞免疫应答B细胞 浆细胞 抗体 体液免疫应答 这类细胞呈克隆性分布。每一克隆细胞表面表
14、达一种识别抗原的受体。特异识别一种抗原。,主要为T、B淋巴细胞。,五、免疫性疾病,免疫应答是把双刃剑。 适度的免疫应答对机体起保护作用，异常的免疫应答也可导致多种免疫相关疾病的发生，如移植排斥反应、自身免疫病等。,六、免疫学的应用,1、免疫诊断 是应用免疫学的理论、技术和方法诊断各种疾病和测定机体的免疫状态。 免疫诊断已成为临床各学科中诊断疾病的最重要手段之一。如各种肝炎、SARS、AIDS、禽流感、内分泌疾病的诊断、肿瘤标志物等的检测。,医学免疫学的显著特征是理论探索性强、实际应用价值大。,2、免疫预防 通过接种疫苗，预防乃至消灭传染病。3、免疫治疗 已成为临床治疗疾病的重要手段之一。如应用
15、单克隆抗体治疗肿瘤、移植排斥反应及某些自身免疫病等。多种细胞因子用于治疗贫血、白细胞和血小板减少症、病毒性肝炎等。造血干细胞治疗白血病。免疫抑制剂的应用提高器官移植的成功率等。,第二节 免疫学发展简史,一、经验免疫学时期（17世纪19世纪） * 17世纪或更早，中国医学家用“人痘苗”预防天花* 18世纪末英国医生Jenner接种“牛痘苗”预防天花,大致经历了三个时期：,对天花的一些描述：,是一种传染性很强的烈性传染病,通过呼吸道和直接接触而传染,人是易感宿主，死亡率极高。 英国史学家纪考莱把天花称为“死神的忠实帮凶”。他写道：“鼠疫或者其他疫病的死亡率固然很高，但是它的发生却是有限的。在人们的
16、记忆中，它们在我们这里只不过发生了一两次。然而天花却接连不断地出现在我们中间，长期的恐怖使无病的人们苦恼不堪，即使有某些病人幸免于死，但在他们的脸上却永远留下了丑陋的痘痕。病愈的人们不仅是落得满脸痘痕，还有很多人甚至失去听觉，双目失明，或者染上了结核病。”,天花由天花病毒引起，表现为高烧、浑身乏力、恶心呕吐和严重皮疹。,将天花病人痊愈后局部痂皮磨成粉,鼻吸入,预防儿童天花,中国古代“种人痘”,（1617世纪）,Edward Jenner (1749-1823),Jenner种牛痘图,最后一例天花患者阿里毛马林,天花是在世界范围被人类消灭的第一个传染病。,二、科学免疫学时期 （19世纪中叶20世
17、纪中叶）,（一）科学免疫学的兴起（抗感染免疫） 标志：病原菌的发现和疫苗的研制。德国细菌学家：Robert Koch发明了固体培养基，成功分离细菌。法国科学家：Louice Pasteur 利用细菌的减毒株，制备减毒活疫苗。,Louis Pasteur,鸡霍乱病原培养物室温长 期放置而减毒。狂犬病疫苗（经兔脑传代 减毒）炭疽病疫苗（炭疽杆菌高 温培养后，毒力降低，制 成减毒活菌苗）,1、抗体的发现、应用 * 白喉抗毒素的发现-最早的抗 体；抗原概念的提出； * 20世纪30年代，Tiselius和Kabat电泳结果表明抗体是-球蛋白； * 1959年，Edelman和Porter确定抗体四肽结
18、构；,发现抗毒素并治愈一名白喉患者,Emil von Behring (1845-1917),第一届诺贝尔生理学和医学奖得主,（二）细胞免疫和体液免疫学派的形成,* 细胞吞噬作用的发 现，提出细胞免疫 学说。,2、细胞免疫学的发展：,发现补体发现小鼠的MHC分子发现了超敏反应、免疫缺陷及自身免疫性疾病的存在免疫耐受现象的发现,（三） 现代免疫学时期(1977年起),1、明确了BCR和TCR多样性产生的机制2、信号转导途径的发现3、明确了免疫细胞膜上一些重要膜分子结构及功能4、发现了众多的细胞因子及其受体5、细胞程序性死亡途径的发现 6、免疫病理学进展,20世纪获得诺贝尔医学生理学奖的免疫学家
19、年代 学者姓名 国家 获奖成就 1901Behring德国发现抗毒素，开创免疫血清疗法 1905Koch德国发现结核杆菌，发明诊断结核病的结核菌素 1908Ehrlich德国提出抗体生成侧链学说和体液免疫学说Metchnikoff 俄国发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫学说 1912Carrel法国器官移植 1913Richet法国发现过敏现象 1919Bordet比利时发现补体, 建立补体结合试验 1930Landsteiner奥地利发现人红细胞血型 1951Theler 南非发明黄热病疫苗 1957Bovet意大利抗组胺药治疗超敏反应 1960Burnet 澳大利亚提出抗体生成的克隆选择学说M
20、edawar英国发现获得性移植免疫耐受性 1972Edelman美国阐明抗体的化学结构Porter英国阐明抗体的化学结构 1977Yalow美国创立放射免疫测定法 1980Dausset法国发现人白细胞抗原Snell 美国发现小鼠H-2系统Benacerraf 美国发现免疫应答的遗传控制Jerne丹麦提出天然抗体选择学说和免疫网络学说 Kohler德国杂交瘤技术制备单克隆抗体Milstein阿根廷 单克隆抗体技术及Ig基因表达的遗传控制Tonegawa日本抗体多样性的遗传基础Murray美国第一例肾移植成功Thomas美国第一例骨髓移植成功 1996Doherty澳大利亚 提出MHC限制性，即T细胞的双识别模式Zinkernagel瑞士提出MHC限制性，即T细胞的双识别模式,
