对感染的免疫

O对感染的免疫病原体的防御策略Contents微生物的世界对不同生物的免疫123什么叫感染？感染：是指细菌、病毒、真菌、寄生虫等病原体侵入人体所引起的局部组织和全身性炎症反应。感染的后果除了有用的以外，微生物（和较大的寄生虫）依然是人类生存的最大威胁之一。过去，如结核病(tuberculosis，TB)和鼠疫及流感等造成的流行病曾引起大量人群死亡，同样也引起社会结构与行为的改变。今天，如由人免疫缺陷病毒(HIV)、军团菌属、幽门螺杆菌引起的疾病以及多种抗药的结核病(tuberculosis，TB)的出现对免疫系统及人类的发明创造能力提出新的挑战。O1微生物的世界微生物可以通过粘膜表面、皮肤、咬伤和外伤侵入宿主。这种侵入通常遇到迅速起作用的先天性防御机制。在此过程中，感染物经第一道防线作用仍有存活，适应性免疫系统将更特异地也更缓慢地尽力消除病原体。防御的最后途径通常引起免疫记忆，以致病原微生物或寄生虫所致的重复感染被减至最小，或对某些感染物引起的疾病得以预防。微生物栖息地及免疫防御细胞外微生物（如许多细菌和真菌）很可能被特异的抗体调理，并被吞噬细胞吞食或被补体的旁路途径或经典途径破坏。细胞内微生物（如某些细菌，病毒，原虫）需要抗体的存在，以及细胞毒性T细胞或NK细胞提供有效的保护。病原体有其自身的保护机制许多微生物进化出了躲开多重及交错的人类免疫预防机制和引起感染的方式与方法。不同的个体病原体不同的结果相同个体的不同生理状态病原体侵入其宿主后，二者之间的力量对比决定着感染的结局。微生物躲避免疫监视的策略主要有两类：通过细胞内栖息地，分子模拟（微生物有与宿主自身相同的抗原）和抗原的变异而不被识别。通过干扰补体活化，抑制吞噬作用，中和抗体应答和调节Th1/Th2应答来调节免疫反应的效应支。由病原体引起的损伤病原生物可以通过产生毒素直接造成组织损伤和疾病。细菌和原虫能产生外毒素和内毒素。外毒素：分泌到菌体外的毒性物质，毒性很强，极小量即可使动物死亡。毒素内毒素：革兰阴性菌胞壁的外层结构，菌细胞死亡后才游离出来。此外，大多数病毒都有一个导致组织损伤的裂解阶段。另一方面，在某些感染性疾病中，免疫系统本身比有攻击性的病原体具有更大的破坏性，特别是在持续应答的状态下。免疫介导的对宿主损伤的机制包括过敏反应，免疫复合物疾病，坏死和细胞凋亡。O2对不同生物的免疫细胞外细菌躲过了补体经典途径与旁路途径破坏的细菌可被急性期反应物或特异的抗体调理，并被表达这些抗体Fc段受体的吞噬细胞所吞噬。PMN和巨噬细胞均表达IgG与IgA的受体。炎症因子，如IFNγ能够上调这些受体的表达，显著增加受体的数目。一、对细菌的免疫有或没有抗体的由补体和/或抗体单独调理后补体的溶解作用的吞噬作用抗胞外菌感染的主要目的：杀灭细菌，中和毒素，抗体起主要作用经调理后的吞噬作用细胞内细菌某些细菌是胞内寄生物，侵入细胞并在其内生存。胞内细菌通过生存在宿主细胞内而躲避了免疫系统的监视。免疫系统通过发动细胞介导的免疫应答（CMI）来抵抗它们。CMI应答对防病（如防结核），防病毒和真菌感染中都很重要。参与CMI应答的细胞包括：CD4细胞，CD8细胞，单核细胞，巨噬细胞以及NK细胞。含有胞内细菌的巨噬细胞在其MHCⅡ类分子上将微生物肽呈递给产生lFNγ的特异性Th细胞。由此激活的巨噬细胞会增强胞内杀伤作用。二、对病毒的免疫1.抗体阻碍病毒的附着3.IFN-aand–b诱导的抗病毒活性，结果阻断了病毒蛋白的复制4.NK细胞：受病毒感染的细胞也变得容易被自然杀伤细胞杀伤。此杀伤作用不受MHC限制，也不依赖于特异性抗体。5.细胞毒性细胞：杀伤在MHCI类上表达病毒肽的受感染的细胞（最重要）。2.ADCC（抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用）1.抗体阻碍病毒的附着抗体也防病毒感染。病毒在能复制和引起感染之前需要附着到宿主细胞上。循环中的抗体阻止病毒的附着，并代表抗感染的一个重要的防御机制。1.抗体阻碍病毒的附着2.NaturalKillerCellsandAntibody-DependentCell-MediatedCytotoxicity(ADCC)Killvirus-infectedcellsbyantibodydependentcell-mediatedcytotoxicity(ADCC抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用）3.IFN-aand–b诱导的抗病毒活性，结果阻断了病毒蛋白的复制主要是通过组织mRNA降解和DNA的复制的这种方式来抑制病毒感染的细胞中蛋白质的合成。4.NK细胞受病毒感染的细胞也变得容易被自然杀伤细胞杀伤。此杀伤作用不受MHC限制，也不依赖于特异性抗体。NK细胞攻击靶细胞病毒感染的细胞通常在其表面的MHCI类分子中表达病毒肽，使得它们成为细胞毒性CD8+T细胞破坏的靶。5.细胞毒性细胞：杀伤在MHCI类上表达病毒肽的受感染的细胞（最重要）因为一旦病毒感染建立，细胞介导的免疫比体液免疫更重要的。对病毒的防御机制三、抗真菌免疫真菌性疾病是很普通的，但对于免疫受损的个体却是非常成问题的，即免疫力与机体免疫状态有关。真菌感染类型(1)致病性真菌感染：一些外源性真菌感染可引起皮肤、皮下和全身性疾病。(2)条件致病性真菌感染：一些内源性真菌在机体免疫力降低，如长期应用抗生素、放射治疗等情况下发生。脚气是最常见的由真菌感染引起的对原虫的先天性免疫如：缺少Duffy血型抗原Fy(a-b-)的个体对间日疟原虫的感染有免疫力。与镰状细胞贫血有关的血红蛋白结构似乎抑制恶性疟原虫的细胞内生长。四、对原虫的免疫对原虫的获得性免疫锥虫通过产生有不同抗原包被的后代不断地挑战免疫系统。当免疫系统对其新抗原展开应答时，它再次转换抗原包被。这导致一波接一波的感染与应答。弓形虫用层粘连蛋白包被其自身获得保护。对它的细胞应答似乎在与感染作斗争时十分有效，因为T细胞计数低的病人，弓形虫感染的危险性更大。利什曼原虫病，特别爱好感染巨噬细胞，需要细胞免疫应答来根除。Thl应答对防护好像是必需的，因为IFNγ似乎是杀伤寄生虫最重要的细胞因子。五、对蠕虫的免疫对蠕虫的免疫应答不很有效，并且很难完成,可能是由于其大小及复杂性造成的.如曼氏血吸虫和班氏吴策线虫引起的疾病是发展中国家的主要问题。虽然PMN、巨噬细胞和NK细胞可能参与对蠕虫的免疫，但当蠕虫太大以致不能被吞噬时,它们可被IgE,IgA和IgG抗体包被。主要的防护机制是由嗜酸性粒细胞和肥大细胞介导的。O3病原体的防御策略对抗病原体的免疫防御取决于首先能够识别侵入者为一种威胁，其次是能够清除它。当物理的或机械的屏障以及适应性与非适应性免疫系统在防御感染时是强大的时候，微生物发展了既躲避识别又使清除它们所用的成分失活的方法。一、躲避识别二、使宿主免疫效应失活病原体的防御策略抗原变异胞内栖息伪装细胞因子的抑制吞噬作用抗体补体活化T细胞抗原加工和呈递调节机制1胞内栖息病毒、某些细菌以及某些原虫是专性细胞内生物，因而可以躲避先天和适应性免疫系统的作用。2抗原变异（1）抗原性漂移:病毒通过突变完成细胞表面抗原的改变，如流感、HIV。（2）抗原性转变：人与动物病毒核酸的重组所导致，已知它是疾病大流行的主要原因，如流感的大流行。（3）基因转换：不断变化抗原包被以迷惑免疫系统，如锥虫，先后至少能表达100种不同的表面包被。流感病毒表面抗原基因改变的两种机制(a)抗原漂移（antigenicdrift）：点突变的累积最终造成蛋白质的改变，它将不再被原来的抗原所产生的抗体所识别。(b)抗原转变（Antigenicshift）：人和动物病毒感染同一个细胞时，它们的单链RNA发生重组，产生新的病毒种类。3、伪装（1）分子模拟——有些微生物利用与宿主抗原相同或与其有交叉反应的抗原，以试图看起来像自身抗原，以便表现非抗原性。（2）以自身蛋白包被——用血清蛋白覆盖表面。（3）免疫分散——有些微生物产生刺激许多不同B、T细胞的超抗原，以稀释特异性抗原的作用。二、使免疫效应机制失活这种方法包括宿主至少出现部分免疫缺陷/免疫抑制状态，以便使侵入微生物得以生存。1.对抗吞噬作用吞噬作用是杀伤细胞外微生物的一种关键性的机制。微生物利用不同的策略抑制吞噬作用的不同阶段。肺炎链球菌和大肠杆菌的有毒力株被被囊化而使其不易被吞噬。一旦被吞噬，微生物在吞噬溶酶体中通过氧依赖地或非氧依赖地机制正常地被杀伤。有些微生物发展了抑制氧爆发的酶系，而氧爆发是导致杀伤所必需的。某些葡萄球菌属有一种蛋白质外壳(蛋白A)，蛋白A通过与IgG、IgA的FC段结合可使它们失活，从而阻止它们起调理素作用。2.细胞因子的抑制某些病毒抑制被感染细胞产生IFNα。这在乙型肝炎病毒(hepatitisCvirus)感染的肝细胞中可见到。3.抗体（1）诱导低亲和力的抗体。（2）释放大量可溶性抗原使抗体失活。（3）产生破坏抗体的蛋白酶4.补体系统某些生物阻断补体的活化及补体的溶解作用。如：HIV将宿主补体调节蛋白掺入到它们的外膜中以对抗补体的活化。5.T细胞HIV以CD4T细胞为靶，感染并破坏它们，使宿主处于免疫缺陷状态。有些病毒降低受感染细胞上的MHCI类分子的表达，使CD8+细胞毒性T细胞难以杀伤受感染的细胞，如腺病毒（adenoviruses）和细胞巨化病毒（cytomegalovirus，CMV）。麻疹病毒，也感染人类T细胞，它可以抑制产生针对它的免疫应答所需的抗原加工。7.调节机制微生物如伤寒杆菌产生内毒素，使免疫系统倾向于发生Th2应答，并因此主要倾向于对病原体的体液免疫。然而，清除此类生物需要细胞免疫应答。6.抗原加工