【生物课件】第二节 抗细菌及真菌感染的免疫

【生物课件】第二节抗细菌及真菌感染的免疫第九章抗感染免疫
第二节抗细菌及真菌感染的免疫
病原菌侵入动物机体后，首先遇到非特异性免疫机能的抵抗，其中以细胞吞噬和炎症反应为主，随后特异性免疫产生，两者协同，共同把病原菌消灭。

细菌为单细胞微生物，其主要结构抗原存在于细胞浆和细胞壁，有些细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等抗原，有些细菌还能分泌多种有害物质如蛋白质、毒素和
毒性酶等造成机体感染。

致病性真菌主要是多细胞真菌，通过大量繁殖和产生毒
素而致病。

在细菌和真菌感染机体的同时，机体会通过多种方式产生抗细菌和抗
真菌感染的免疫。

目前，动物抗细菌感染免疫的机制较明了。

细菌感染的部位和致病力不同，引起机体发生疾病的性质也不同。

第一类为细胞外寄生菌，如葡萄球菌、链球菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、炭疽杆菌等，主要
在吞噬细胞外繁殖，引起急性感染。

他们大多具有能抵抗吞噬细胞的表面抗原结
构和酶，如荚膜、溶血性链球菌的黏蛋白、伤寒杆菌的Vi抗原、金色葡萄球菌的凝血浆酶等。

有的细胞外寄生菌侵袭力很弱，但能产生毒性很强的外毒素引起发病，如破伤风梭菌等。

第二类为细胞内寄生菌，如结核分支杆菌、布氏杆菌、
李氏杆菌、鼻疽杆菌等，被吞噬后能抵抗吞噬细胞的杀菌作用，并能在吞噬细胞
内长期生存，甚至繁殖，不仅可以随吞噬细胞的移行扩散到其他部位，还可逃避
体液因子和药物的作用。

此类细菌多引起慢性感染。

细菌的种类不同，感染的部位不同，机体抗感染免疫的成分及作用方式就不同（见表9-1）。

表9-1 抗细菌感染免疫
细菌抗原来源免疫作用的成分作用方式
抗体、补体、溶菌酶共同作用溶菌或杀菌作用细胞外寄生菌细胞壁、荚膜等抗体、补体、吞噬细胞共同作用调理作用，吞噬作用细菌蛋白质、毒素、酶或菌体成分抗体中和作用
巨噬细胞，巨噬细胞武装因子细胞内杀菌作用细胞内寄生菌宿主细胞的结构成分 IgG、K细胞等 ADCC作用破坏靶细胞及细菌
一、抗细胞外寄生细菌感染
机体对细胞外寄生菌的抗感染作用主要依靠体液免疫，表现为杀菌及溶菌作用、调理吞噬作用、局部黏膜免疫作用等，细菌的外毒素则通过中和作用使其丧
失致病作用。

（一）杀菌及溶菌作用细胞外寄生菌通常被体液中的杀菌物质所杀灭。

血清中参与杀菌的免疫活性物质主要有抗体、补体和溶菌酶。

抗体与细菌表面抗原
结合后，可以激活补体，引起细胞膜的损伤。

对于大多数革兰氏阴性菌而言，补
体被激活后，还要有溶菌酶的同时参与，才能破坏细菌表层的黏多糖，破坏细胞
膜，最后使细胞溶解。

（二）调理吞噬作用对已形成荚膜的细菌，抗体直接作用于荚膜抗原，使其失去抗吞噬能力，被吞噬细胞吞噬和消化。

对无荚膜的细菌，抗体作用于O 抗原，通过IgG的Fc段与巨噬细胞上的Fc受体结合，以促进吞噬活性。

与细菌
结合的抗体(IgG和IgM)又可激活补体，并通过活化的补体成分，与巨噬细胞表
面的补体受体结合，也可增加其吞噬作用。

在调理吞噬作用中，IgM的作用强于IgG 500～1 000倍；在补体参与的溶菌作用中，IgM的作用比IgG大100倍。

因此，在初次免疫反应期间，体液中IgM含量虽然较少，但其免疫效率极高，是感染早期机体免疫保护的主要因素。

（三）中和作用抗毒素能与细菌的外毒素特异性结合，使之失去活性。

外毒素有两个亚单位A和B，均有各自的抗原决定簇，而A亚单位的抗原决定簇位于深层，不易刺激机体产生抗体，只有B亚单位易于刺激机体产生抗体。

B 亚单位的功能是与宿主细胞上相应受体结合，介导毒素A亚单位进入细胞并发挥毒性作用。

因此，抗毒素的主要作用是与宿主细胞上B亚单位的受体竞争，与B 亚单位结合，中和毒素的致病作用。

但是，如果B亚单位已与细胞受体结合，则抗毒素的作用无法使其逆转。

因此，抗毒素的应用时机和剂量对中和毒素的致病作用极其重要，在破伤风、肉毒中毒等疾病治疗中及时使用足量抗毒素是
十分有效的。

（四）局部黏膜免疫作用黏膜表面的分泌型IgA能阻止细菌吸附于上皮细胞，在局部黏膜抗感染中起着重要作用。

如抗大肠杆菌K88或K99抗体可阻止大肠杆菌菌毛与肠上皮微绒毛的黏附，从而保护仔猪免受感染。

二、抗细胞内寄生细菌感染
动物抵抗细胞内寄生菌主要依靠细胞免疫，体液免疫的作用不大。

常见的胞内寄生菌有布氏杆菌、结核分支杆菌、李氏杆菌和鼻疽杆菌等。

某些棒状杆菌和
沙门氏菌亦为细胞内感染细菌。

以此类病原体制备的死菌苗常不能引发机体产生
足够的保护性免疫，被动输入抗血清也不能获得良好的保护力。

这是因为只有当
胞内寄生菌释放到细胞外时，抗体和其他体液因子才能发挥作用。

当细胞内寄生菌初次感染未免疫动物时，其巨噬细胞不具有杀死此类病原的能力，在感染后约10d左右动物的巨噬细胞才能获得此种能力。

表现为巨噬细胞
体积增大，代谢增强等一系列变化，这也标志着机体获得了细胞免疫功能。

这是
因为T细胞在接触细菌抗原刺激后被致敏，致敏T细胞分泌多种淋巴因子，其中淋巴细胞武装因子使巨噬细胞活化为武装巨噬细胞，从而有效杀灭细胞内寄生菌。

武装巨噬细胞的杀灭作用是强大的，有时是非特异性的。

例如李氏杆菌感染
时，武装巨噬细胞能杀灭多种通常对巨噬细胞有抵抗力的细菌。

因此，单核细胞
增多性李氏杆菌病康复的动物往往对结核分支杆菌的抵抗力也显著增强。

对结核分支杆菌的免疫是抗细胞内寄生菌免疫的典型例子。

结核分支杆菌不产生毒素，但能在单核巨噬细胞中存活和增殖从而致病。

例如，结核分支杆菌侵
入人体或牛体后，首先在局部繁殖和扩散，并在巨噬细胞内迅速繁殖，同时传播
给其他巨噬细胞，还可经淋巴管或血流达到全身，这一时期机体尚未建立有效的
免疫，称为无免疫期。

感染后数周，机体T细胞被致敏活化，释放出大量淋巴因子，使正常巨噬细胞变为武装巨噬细胞，大量结核分支杆菌被武装巨噬细胞所
杀死，感染被控制。

这一时期被称为免疫溶解期。

最后是稳定期，恒定数量的活
菌存在于巨噬细胞内。

巨噬细胞具有抑菌能力，可阻止细菌的细胞器生长，但不
能彻底杀灭细菌，从而导致机体处于长期甚至终身感染状态。

全身多处可能保留
局部结核病灶。

此期往往没有临床表现。

但是，在机体免疫功能下降时，如妊娠
期、激素治疗、虚弱性疾病等，结核病灶中的结核分支杆菌可重新活动起来。

这
种活动性结核可以抑制宿主的免疫系统，使结核病恶化。

不过，卡介苗能激发动
物体内细胞免疫机能，使淋巴因子和武装巨噬细胞数量增多，增强动物对结核病
的特异性免疫力。

如果对儿童应用卡介苗(BCG)适时进行免疫接种，能获得对结核分支杆菌的终身免疫效果，这一技术在人类的广泛推广应用，成为预防细胞内寄生菌感染的成功范例。

三、抗真菌感染免疫
真菌侵入皮肤黏膜后可导致局部或全身感染，常造成皮肤、毛发的损伤或全身性疾病。

真菌的生活和增殖能力比其他微生物都强，并且能产生破坏性酶及毒
素。

机体感染后往往造成皮肤真菌病，或引起深部组织疾病，或发生真菌毒素中
毒。

机体对真菌的防御也依赖于非特异性免疫和特异性免疫。

（一）非特异性免疫结构和功能完整的皮肤及黏膜能防止真菌孢子或菌丝的侵入。

但是，真菌孢子一旦从皮肤及黏膜侵入，就可在皮肤真皮层或组织细胞
间繁殖，形成菌丝等结构，并能吸引嗜中性粒细胞到达感染部位，发生吞噬作用。

小的孢子及菌丝片段能被巨噬细胞或NK细胞直接吞噬杀灭，但是，大的孢子和菌丝不能被完全吞噬和破坏。

有时，真菌能在细胞内增殖，刺激局部组织增生，引起嗜中性粒细胞和淋巴细胞的聚集和浸润，形成肉芽肿。

（二）特异性免疫真菌侵入机体深部组织器官时，其抗原可以刺激机体产生抗体。

但是，细胞免疫对真菌感染更为重要。

被真菌致敏的T淋巴细胞释放细胞因子，对吞噬细胞发挥趋化作用，通过吞噬功能破坏真菌细胞，并引发迟发
型变态反应。