微生物学与免疫学(16100字)

来源:m.fanwen118.com时间:2021.8.27

微生物学与免疫学

绪论

微生物的分类——非细胞型微生物(最小微生物),如病毒和类病毒。

——原核细胞型微生物,包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体和螺旋体等。 ——真核细胞型微生物,包括真菌、藻类以及原虫等。

第一章 抗原

抗原是一类与淋巴细胞抗原受体( TCR/BCR )结合后,能启动机体免疫系统发生免疫应答,并能与免疫应答产物(Ab/T*)在体内或体外特异性结合的物质。即同时具有免疫原性和抗原性的物质,统称为抗原。

一.抗原的免疫学性质

1.免疫原性——刺激机体免疫系统产生Ab或T*的能力——即诱导免疫应答——判断是否抗原的关键。

2.抗原性——与免疫应答产物Ab或T*特异结合的能力——即参与免疫反应。

二. 1.只有抗原性而无免疫原性的物质,称为半抗原或不完全抗原(如青霉素)。

2.既有免疫原性,又有抗原性的物质,称为免疫原,又称为完全抗原。

3.半抗原与蛋白质分子(载体)结合后,便转变成了完全抗原。

三.外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果:

1.无应答:抗原浓度太低或宿主已经处于耐受状态。

2.抗原特异性体液和细胞免疫应答(正性应答):宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态——免疫原。 △ 正常应答(免疫保护);过高应答(超敏反应);过低应答(免疫缺陷,感染)

3.超敏反应:抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤——变应原。

4.诱导免疫耐受(负性应答):宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态——耐受原。

第一节 决定抗原免疫原性的因素

一.抗原的理化性质

1.分子量大小——分子量越大免疫原性越强。

2.化学组成——蛋白质(良好抗原);复杂多糖(一般抗原);脂类、核酸及组蛋白(微弱抗原)。

3.易接近性 (Ag与淋巴细胞抗原受体结合的难易程度)——越理想免疫原性更强。

4.物理状态——聚合蛋白和颗粒性抗原免疫原性更强 。

二.抗原与抗体的相互作用

1.异物性——免疫原性的本质;决定免疫原性的首要条件。

——种族关系相距越远,血缘关系越远,异物性越强,其免疫原性越强。

2.免疫方法的影响

免疫抗原的剂量、途径、次数以及免疫佐剂的选择都明显影响机体对抗原的应答。一般说抗原剂量要适中,太低和太高则诱导耐受;免疫途径以皮内免疫最佳,皮下免疫次之,腹腔注射和静脉注射效果差,口服易诱导耐受;注射间隔要适当,次数不要太频。要选择好免疫佐剂,弗氏佐剂主要诱导IgG类抗体产生,明矾佐剂易诱导IgE类抗体产生。

第二节 抗原的特异性

一.抗原特异性是指抗原诱导机体产生特异性免疫应答并与免疫应答产物发生专一结合的特性。

二.抗原分子中决定抗原特异性的基本结构或化学基团称为抗原表位,它是TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位,亦称为抗原决定基。

(1)特定表位只能诱导相应的特异性免疫应答抗原表位决定免疫反应特异性。

(2)抗原结合价——抗原表面分子能与抗体分子相结合的功能性表位的数量。(完全抗原一般为多价)

二. 共同抗原表位与交叉反应

1.不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位,称为共同抗原表位。

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2.某些抗原除与其相应的抗体发生特异性反应以外,还能与其它抗体发生的反应称为交叉反应。

第三节 抗原的分类及其在医学实践中的应用

一. 根据产生抗体时需否Th细胞参与进行分类

1.胸腺依赖抗原(TD-Ag)——天然蛋白,由B表位和T表位组成,即由半抗原和载体组成,绝大多数的蛋白质抗原为TD抗原,如病原微生物、血细胞、血清蛋白等,产生再次应答,形成免疫记忆,诱导各种Ig。

2.胸腺非依赖抗原(TI-Ag )——多糖类,由多个重复B表位组成,诱导IgM。

二.根据抗原与机体的亲缘关系而分类

1.异种抗原——来自不同种属的抗原。

2.同种异型抗原——在同一种属不同个体之间所存在的抗原称同种异型抗原。常见人类同种异型抗原有血型(红细胞)抗原和组织相容性抗原(人主要为HLA,最复杂)。血型抗原主要有ABO系统和Rh系统

3.自身抗原——正常情况下,机体对自身组织细胞不会产生免疫应答,即自身耐受。但在感染、外伤、服用某些药物等影响下,使隔离抗原释放,或改变和修饰了自身组织的抗原结构,也诱发对自身抗原的应答。

4. 异嗜性抗原——与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原,可引起免疫病理损伤。

三.根据抗原的产生方式——天然抗原;人工抗原。

四.其它分类方法

1. 内源性抗原——抗原提呈细胞内新合成的抗原,由CD8+T细胞的TCR识别。

2. 外源性抗原——来源于细胞外的抗原,由CD8+T细胞的TCR识别。

第四节 非特异性免疫刺激剂

一.免疫佐剂指与抗原同时或预先注入机体后,能增强该抗原的免疫原性或改变机体免疫应答类型的物质。

1. 免疫佐剂的种类——化合物和生物制剂。

△ 弗氏不完全佐剂:石蜡油+羊毛脂+抗原。弗氏完全佐剂:石蜡油+羊毛脂+抗原+灭活卡介苗

2. 佐剂的作用机制——改变抗原的物理状态,延缓抗原降解和排除,从而更有效地刺激免疫系。

——刺激单核/巨噬细胞系统,增强其处理和提呈抗原的能力。

——刺激淋巴细胞增殖和分化。

3. 佐剂的应用——增强特异性免疫应答,用于预防接种及制备动物抗血清

——作为非特异性免疫增强剂,用于抗肿瘤与抗感染的辅助治疗。

二. 超抗原是只需要极低浓度即能高比率地选择激活某些亚型的T细胞克隆,产生极强免疫应答的抗原。 生物学意义是毒性作用及诱导炎症反应;自身免疫病;免疫抑制;抗肿瘤。

▲ 医学上重要的抗原

一、病原微生物——细菌抗原(表面抗原、菌体抗原、鞭毛抗原)。

二. 细菌外毒素和类毒素

1、外毒素——蛋白质,有很强的抗原性,能刺激机体产生相应的抗体。

2、类毒素——外毒素经0.3 %~0.4 %甲醛处理后,丧失毒性作用而保留原有抗原性,即成类毒素。(如白喉类毒素、破伤风类毒素)。

三. 动物免疫血清

△ 抗毒素可提供特异抗毒素抗体,该种抗体能与体内相应的外毒素结合,具有防治疾病的作用。作为异种蛋白质可刺激机体产生抗体,可能引发Ⅰ型超敏反应。在使用此类生物制剂之前,必须做皮肤过敏试验。

第二章 免疫球蛋白

免疫球蛋白(Ig),即抗体,是血液和组织液中一类糖蛋白,由B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生,是体液免疫的重要效应分子。具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。

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第一节 免疫球蛋白的结构

免疫球蛋白分子的基本结构是一“Y”字形四肽链结构,由两条完全相同的重链和两条完全相同的轻链以二硫键连接而成。木瓜蛋白水解产生F(ab‘)2和pFc‘(最终被水解)。{P21图}

第二节 免疫球蛋白的血清性

△ 双重特性——抗体活性(抗体物质)和免疫原性(抗原物质)。

第三节 免疫球蛋白的生物学活性

一、主要功能:①与相应抗原特异性结合;②激活补体;③与细胞表面Fc受体结合;④通过胎盘和黏膜。

1. Ig V 区的功能——特异性识别,结合抗原。

2. Ig C区的功能

(1) 激活补体经典途径 ( IgG 和 IgM )—— IgG与Ag结合后暴露CH2的补体结合位点并激活补体系统。

(2) 结合细胞(细胞亲嗜性) ——①调理作用;②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用;③介导Ⅰ型超敏反应( IgE, IgG4 )。

二 各类免疫球蛋白的特征与功能

1、IgG为单体,是血清和细胞外液中的主要抗体成分,为唯一能通过胎盘的抗体。 特点如下:

(1)是再次免疫应答中产生的主要抗体,具有重要免疫效用。

(2)血清含量最高(75%~80%)。

(3)半衰期较长(20~23d)。

(4)主要的抗感染抗体(具有抗菌、抗病毒、中和毒素和免疫调理作用),抗感染主力军。

(5)参与II、III型超敏反应。

2. IgM为五聚体,是分子量最大的Ig,不能通过血管壁,主要存在血清当中,称巨球蛋白。IgM激活补体、结合抗原、免疫调理作用比IgG强。天然血型抗体是IgM。特点如下:

(1)IgM是个体发育中最早产生的抗体,新生儿脐带血中若IgM水平升高,提示胎儿曾有宫内感染。

(2)IgM是抗原刺激后(初次体液免疫应答中)出现最早的抗体,半衰期短,可用于传染病的早期诊断。

3. IgA分为血清型和分泌型两种,由浆细胞产生。特点如下:

(1)参与局部的粘膜免疫。

(2)初乳中含有高浓度的sIgA,母乳喂养可防止新生儿患呼吸道及消化道感染,是重要的自然被动免疫。

4. IgD分为血清型IgD和膜结型IgD。特点如下:

(1)绞链区较长,易被蛋白酶水解,故半寿期很短(3d)。

(2)膜结型IgD是BCR重要组成成分;IgD是B细胞分化发育成熟的标志。

(3)B细胞的分化过程中首先出现mIgM,mIgD的出现标志着B细胞成熟。

5. IgE

(1)正常人血清中含量最少的免疫球蛋白。

(2)引起Ⅰ型超敏反应。

(3)与机体抗寄生虫免疫有关。

△ 个体发育中产生Ig的顺序:IgM(胎儿发育晚期)→IgG(出生3月)→IgA(出生4月)。

第三章 补体系统

一. 补体是人和动物血清中的一组与免疫功能有关,经活化后有酶活性的蛋白质。肝细胞和巨噬细胞是产生补体的主要细胞。补体的成分均为球蛋白。

二. 三条补体激活途径的不同点

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△ 补体经典途径激活的顺序是:C142356789??

△ C2是补体活化级联酶促反应限速步骤;C3是血浆中浓度最高补体成分,三条补体激活途径的共同组分。

三.补体系统的生物学作用:①溶菌、杀菌和细胞毒作用;②调理作用;③清除循环免疫复合物;④炎症介质作用;⑤机体抗感染防御的主要机制;⑥参与特异性免疫应答;⑦与其他酶系统的相互作用。

第五章 主要组织相容性抗原

一. 主要组织相容性抗原由一组紧密连锁的基因群编码,称为主要组织相容性复合体(MHC)。

二.人类主要组织相容性抗原首先发现于外周血蛋白细胞表面,故称人类白细胞抗原(HLA),其编码基因位于第6号染色体上,称HLA复合体。

△ 在HLA分子-抗原肽复合物中,抗原肽的两个或两个以上专司与HLA分子结合的氨基酸残基叫做锚着残基。HLA分子抗原结合槽中与抗原结合的氨基酸残基称为锚着位。

第六章 免疫细胞

人和高等动物的免疫系统由免疫器官、免疫细胞、免疫分子组成。免疫器官按照功能不同可分为:

1.中枢免疫器官——胸腺——T细胞发育、分化和成熟的场所。

——骨髓——人和其他哺乳动物各类免疫细胞的发生场所。

——B细胞在骨髓分化成熟,同时形成对自身抗原的耐受性。

2.外周免疫器官——淋巴结、脾脏、粘膜相关淋巴组织。

第二节 淋巴细胞

一.淋巴细胞是构成免疫系统的主要细胞类型,在免疫应答过程中起核心作用。

一. T细胞的分化发育

(1)T细胞发育的阳性选择

骨髓造血干细胞分化为淋巴样干细胞,分化成祖T细胞和祖B细胞,进一步逐渐发育为CD4+CD8+双阳性细胞(DP),亦称为前T细胞。成熟CD4-CD8+T细胞具有识别自身MHC-Ⅰ类分子复合物的能力,而CD4+CD8-T细胞则具有识别MHC-Ⅱ分子复合物的能力。

(2)T细胞发育的阴性选择

胸腺细胞通过阴性选择而获得对自身抗原的耐受性。体内存在能特异性识别各种抗原的T细胞库。成熟T细胞库具有两个基本特征:① TCR识别抗原受MHC限制,即不仅特异性识别经APC加工处理的抗原肽,而且须同时识别与抗原肽结合成复合物的MHC分子;② 机体T细胞库对自身抗原具有耐受行,一般不对自身MHC分子或与之结合的自身抗原分子产生应答。

2.T细胞的表面标志:① T细胞表面受体TCR;②细胞因子受体CKR;③ 病毒受体;④丝裂原受体;⑤MHC抗原;⑥ 白细胞分化抗原(CD3可用于外周血中成熟T细胞的检测;CD4和CD8是T细胞亚群的重要标志);⑦ 粘附分子。

3.T细胞亚群按CD表型的不同将成熟T细胞分为CD4+T细胞和CD8+T细胞。功能如下:

(1)Th1释放细胞因子, 辅助单核-巨噬细胞、粒细胞等参与炎症反应和IV型超敏反应。

(2)Th2 释放细胞因子, 促进B细胞增殖和合成Ig。

△ Th0细胞分化方向是决定机体免疫应答类型重要因素:Th1介导细胞免疫应答;Th2介导细胞免疫应答。

二.B细胞,是由哺乳动物骨髓或鸟类法式囊中的淋巴样前体细胞分化成熟而来,是体内产生抗体(免疫球 4

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蛋白)的细胞,具有抗原提呈功能。

1.B细胞的分化发育:中枢发育(抗原非依赖期)和外周发育(抗原依赖期)。

2.B细胞的表面标志

(1) B细胞的抗原受体(BCR)——嵌入细胞膜类脂分子中的表面膜免疫球蛋白,是B细胞的特征性表面标志。BCR的功能是特异性识别不同抗原分子,使B细胞活化并分化为浆细胞,进而产生不同特异性的抗体,发挥体液免疫功能。

(2)其他表面标志:辅助受体;细胞因子受体;补体受体;Fc受体;丝裂原受体;CD 分子;MHC抗原。

三. 自然杀伤细胞(NK)是不同于T、B细胞的第三类淋巴细胞,它们不表达特异性抗原识别受体,在其胞浆内有许多嗜苯胺颗粒,故又称为大颗粒淋巴细胞。NK细胞具有抗肿瘤、抗感染、免疫调节等功能。

第三节 抗原提呈细胞

抗原提呈细胞(APC)是指能摄取、加工、处理抗原,并将抗原提呈给抗原特异性淋巴细胞的一类免疫细胞。APC与淋巴细胞之间膜蛋白的结合,是淋巴细胞活化、增殖、发挥效应的始动因素。专职APC包括:

一. 单核吞噬细胞(粘附细胞)。

△ MΦ主要生物学功能:① 抗原提呈作用;② 吞噬杀伤作用;③免疫调节(正调节:递呈抗原、激发免疫应答。负调节:分泌PG,TGF-β等抑制免疫);④对肿瘤作用(充分活化的Mφ:杀伤肿瘤细胞。过度活化的Mφ:促进肿瘤生长、扩散)。此外,还具有致炎症、调节生血、止血以及组织修复和再生等生理作用。

二. 树突状细胞(DC)抗原递呈能力最强,数量较少,但广泛分布于机体所有组织和器官中,根据分布部位不同分为三类:淋巴样组织中的DC;非淋巴样组织中DC;循环的DC。

DC的生物学功能:① 抗原提呈功能;② 胸腺DC在胸腺细胞的阳性选择及阴性选择中起着重要作用,它可清除自身反应性胸腺细胞和诱导T细胞无能; ③ 处于外周淋巴器官B细胞依赖区的DC在B细胞的发育、分化、激活以及记忆B细胞的形成和维持中起重要作用;④ DC可分泌多种细胞因子参与免疫调节。

三.B细胞

第七章 免疫应答及其调节

第一节 免疫应答概述

免疫应答指机体受抗原刺激后,体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原,发生活化、增殖、分化或失能、调亡,进而表现出一定生物学效应的全过程。

一.免疫应答的类型

1.固有性免疫,即天然免疫,个体出生时即具备,作用范围广,并非针对特定抗原,亦称为非特异性免疫。

2.获得性免疫,适应性免疫,乃个体接触特定抗原而产生,仅针对该特定抗原而发生反应,亦称为特异性免疫。主要由能够特异性识别抗原的免疫细胞(即T细胞和B细胞)所承担,其效应在机体免疫学机制中发挥主导作用。获得性免疫特点是:①特异性;②记忆性;③耐受性。

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二. 免疫应答的基本过程:感应阶段→增殖分化阶段→效应阶段。

第二节 抗原提呈

一. 抗原提呈:主要指APC将抗原肽通过MHC分子提呈给T细胞的过程。

二.. MHC分子提呈抗原的一般规律:MHCⅡ类分子提呈外源性抗原肽给CD4+T细胞;MHC I 类分子提呈内源性抗原肽给CD8+T细胞。

第三节 T细胞介导的细胞免疫应答

△ CD4+ T细胞:CD4 识别APC 膜上的 MHCⅡ分子; TCR 识别 MHC Ⅱ 结合的 Ag 肽。

CD8+ T细胞:CD8识别APC / 靶细胞膜上的MHC I 分子;TCR 识别 MHC I 结合的 Ag 肽。

一. T 淋巴细胞活化的信号传导途径

Ag诱导T 细胞活化必需有两种信号刺激,第一信号为TCR与抗原肽:MHC分子复合物的结合,第二信号来自APC上的协同刺激分子与T细胞表面的相应受体的结合。第一信号决定T细胞将来分化为何种抗原特异性的效应细胞,第二信号决定T细胞是否能活化。

1. 第一信号: Ag 信号 ( 特异性 )——获得方式:CR 与Ag肽:MHC分子复合物结合形成免疫突触。

——信号作用:初步活化T细胞,决定T 细胞效应的Ag特异性。

2. 第二信号: 协同刺激信号 ( 非特异性 )——由APC-CD80 / 86 提供, T细胞CD28接受。

——信号作用:决定T 细胞是否进行有丝分裂。

二. T 细胞增殖分化

1. CD4+ T细胞的增殖分化

Th0 在细胞分子的调节下分化为Th1(介导细胞免疫应答)和 Th2(介导体液免疫应答)。

2. CD8+ T细胞(直接杀伤靶细胞;诱导细胞凋亡)的增殖分化

(1) Th细胞非依赖性。

(2) Th细胞依赖性——需要APC及Th细胞的辅助。

三. T细胞介导的细胞免疫应答的免疫效应:抗感染;抗肿瘤;免疫损伤作用。

第四节 B细胞介导的体液免疫应答

在B细胞应答中,由浆细胞说产生的抗体(存在于体液中)是主要的效应分子,称为体液免疫应答。

一. B 细胞对 TD 抗原的应答。

△ 特异性B细胞的活化

1. 第一信号—— B细胞经由BCR识别Ag,Igα和Ig

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β把第一信号传递到胞内。

2. 提供第二信号(非特异性),主要 B 细胞协同刺激信号 T 细胞 CD154 (CD40 L) – B 细胞 CD40。

3. 合成 CKs ——辅助B细胞活化及类别转换。

二. 病原体初次侵入机体说引发的应答称为初次免疫应答。应答过程中说形成的记忆性的T细胞和B细胞具有长寿命而得以保存,一旦再次遭遇相同抗原笔记,记忆性淋巴细胞可迅速、高效、特异性地产生应答,称为再次免疫应答。再次免疫应答产生的抗体亲和力明显高于初次。

三. B细胞对TI-Ag和TD-Ag应答的区别

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对TI-Ag应答的特点:①不需Th细胞辅助;②激发产生IgM抗体,无Ig类型转换;③不产生免疫记忆。 对TD-Ag应答的特点:①需Th细胞辅助;②可发生Ig类转换,产生各类抗体;③具有免疫记忆。

四. B细胞应答效应为中和作用和免疫调理(B细胞应答的主要效应分子为特异性抗体)。

第六节 免疫调节

体液免疫与细胞免疫的主要区别

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第八章 超敏反应

超敏反应是机体对再次进入体内的同种抗原发生的引起组织损伤或生理功能紊乱的特异性免疫应答。

根据发生机制和临床特点,可分为:Ⅰ型超敏反应——速发型或过敏反应型;Ⅱ型超敏反应——细胞毒型

或细胞溶解型;Ⅲ型超敏反应——免疫复合物型或血管炎型;Ⅳ型超敏反应——迟发型或细胞介导型。

第一节 Ⅰ型超敏反应(速发型)

一. 参与反应主要成份:变应原;抗体(IgE,由浆细胞合成);效应细胞;生物活性介质;细胞因子。

二. 临床常见疾病——过敏性休克(最严重)、呼吸道过敏性反应、 消化道过敏性反应、皮肤过敏性反应。

三. 防治原则:①变应原皮肤试验;②脱敏注射;③减敏疗法;④药物疗法。

第二节 Ⅱ 型超敏反应(细胞毒刑或抗体刺激型)

一. 参与反应主要成份

1. 变应原——异型血型抗原、自身抗原、药物半抗原分子。共同点变应原都存在细胞膜表面。

2. 抗体——IgG,IgM。

二. 临床常见疾病

1. 输血反应--ABO血型不符,由异型输血引起。防治原则:交叉配型。(ABO血型抗体是IgM)

2. 新生儿溶血症——Rh抗原为D抗原,IgG类Rh抗体可通过胎盘进入胎儿体内,与Rh+红细胞结合。治

疗:分娩后立即给孕妇注射Rh抗体。

3. 其它相关疾病——自身免疫性溶血性贫血、药物过敏性血细胞减少症、肺-肾综合症,甲状腺功能亢进,

胰岛素抗性糖尿病,重症肌无力等。 。

第三节 Ⅲ 型超敏反应(免疫复合物型)

一. 参与反应主要成份:变应原(可溶性抗原)和抗体(IgG、IgM)。

二. 临床常见疾病:血清病,风湿热,急性肾小球肾炎,类风湿关节炎,系统性红斑狼疮等。

第四节 Ⅳ 型超敏反应(迟发型)

一. 参与反应主要成份:变应原(半抗原,复杂抗原)和细胞(T细胞,巨噬细胞,细胞因子)。

二. 临床常见疾病:接触性皮炎,界线类偏瘤型麻风等。

第九章 免疫学应用

第一节 免疫学检测原理 (抗原抗体反应的特点:特异性和可见性)

第二节 免疫学在药学中的应用

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▲ 免疫预防——获得特异性免疫力的途径。

1. 自然免疫——自然被动免疫——经胎盘、母乳获得母体IgG。

——自然自动免疫——感染病原体(患病/隐性感染)。

2. 人工免疫

(1)人工被动免疫是给人体注射含特异性抗体的免疫血清制剂,预防和治疗紧急感染的措施→注射抗体。人工被动免疫生物制品有:抗毒素(抗血清)和人胎盘球蛋白(丙种球蛋白)

(2)人工主动免疫是用疫苗接种机体,使之产生特异性免疫,预防感染的措施→注射抗原。免疫预防生物制品是疫苗。疫苗是将病原微生物及其成分或产物经减毒处理后,制备用于人工主动免疫的生物制品。传统疫苗有:灭活疫苗(死疫苗)、 减毒活疫苗、类毒素。新型疫苗有亚单位疫苗、结合疫苗和合成肽疫苗。

第十章 细菌学概论

细菌是一类具有细胞壁,以无性二分裂方式进行繁殖的原核细胞型微生物。

第一节 细菌的形态、结构与分类

一. 细菌的大小——以微米 (μm)为测量单位——光学显微镜观察。 二. 细菌的基本形态:球状(球菌),杆状(杆菌),螺旋状(螺形菌)。

三. 细菌的基本结构是维持细胞正常功能所必须的,为各种细菌细胞共同具有,包括: 1. 细胞壁:位于细菌细胞膜外层,坚韧且有弹性的结构。

(1)主要功能: ① 保护细菌抵抗低渗环境;② 维持细菌固有形态;③ 为细菌生长、分裂和鞭毛运动所必需;④ 具有一定的通透性和机械阻挡作用;某些成分与致病性、抗原性及吞噬体敏感性有关。 (2)主要成分为肽聚糖,是原核生物细胞的特有成分。

(3)根据细胞壁的结构核化学组成不同,用革兰染色法可将细菌分为两大类:

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(4)青霉素和溶菌酶对细胞壁的作用

① 青霉素的抑菌机制:抑制细菌细胞壁中肽聚糖的合成。作用机制相同,作用点不同。 ② 溶酶菌的抑菌机制:破坏肽聚糖骨架,引起细胞裂解,达到杀菌作用。 (5)细胞壁缺陷细菌:L型细菌;原生质体;原球体。 2.细胞质膜——细胞壁与细胞质之间半渗透性的生物膜

(1)主要功能:渗透和运输、生物合成(肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等)、呼吸作用、参与细菌分裂。另外,细胞膜是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。 (2)主要成分是脂类双层,镶有蛋白质。 3 细胞质——细菌进行新陈代谢的主要场所 ⑴ 核糖体:合成蛋白质的场所。

⑵ 胞浆颗粒:储藏营养。异染颗粒:染成与细菌其他部分不同的颜色。 ⑶ 糖原粒与淀粉。

4 核质——为双股环状DNA,有染色体功能,控制各种遗传性状。

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四. 细菌的特殊结构(与致病性有关的是荚膜和菌毛)

1.荚膜——保护菌体,免受吞噬细胞的吞噬和消化;引起蛀牙。

2.芽胞——对不良环境有极强抗性的休眠体,主要由杆菌产生,抵抗力强作为灭菌是否彻底的指标。

3.鞭毛——运动器官,运动具有方向性,可使菌体向目标物移动,或逃离有害物质。

4. 菌毛——普通菌毛能使细菌固定在宿主粘膜细胞表面,而侵入细胞内,与细菌定植有关。性菌毛能将F+菌的某些遗传物质转移给F菌,使后者也获得F菌的某些遗传特性。 -+

第二节 细菌的营养与生长繁殖

一. 细菌生长繁殖条件:

二. 细菌的生长规律—生长曲线:细菌在有限体系中的生长称为群体生长,具有一定的规律性,描述细菌群体在整个培养期间的均属变化规律的曲线。分为迟缓期、对数期(药理学实验)、稳定期(观察芽孢)和衰亡期。

第四节 放线菌

放线菌是一类呈菌丝状生长,主要以孢子繁殖的、革兰氏阳性原核细胞型微生物,是细菌中的一种特殊类型,形态上分为菌丝(基内菌丝,气生菌丝,孢子丝)和孢子。

第五节 细菌的感染与免疫

感染,又称传染,是指病原菌突破机体的防御屏障,侵入机体,在一定部位生长繁殖,导致不同程度的病理过程。致病性,指病原菌能引发机体产生疾病的能力。

一、正常菌群与条件致病菌

1.正常菌群是指正常人体表以及与外界相通的腔道中存在着多种微生物,微生物与宿主间以及微生物之间保持相对的平衡状态,通常对人体无害。

2.条件致病菌亦称机会致病菌,指一般不引起宿主疾病,但是某些特殊的条件下课致病的细菌,其中多为寄居在人体的正常菌群。

二、 细菌的致病性(病原菌的致病性,与其毒力、侵入数量以及途径有关)

▲ 毒力指细菌致病力的强弱,包括侵袭力及毒素二部分。

(1)侵袭力指细菌突破机体的防御机能,可在体内定居、繁殖、扩散蔓延的能力。与细菌侵袭力有关的物质是荚膜及微荚膜、黏附素和侵袭性物质。

(2)毒素是指细菌产生的损害机体组织、器官,并引起生理功能紊乱的大分子物质。包括外毒素和内毒素。

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△ 外毒素(分类)——神经毒素:破伤风毒素和肉毒毒素。

——细胞毒素:白喉毒素。

——肠毒素:霍乱毒素,产毒型大肠埃希菌产生的毒素。

△ 内毒素是G—菌的主要毒力因子,轻者都能引致发热。

三. 感染的类型——

1. 隐性感染,又称亚临床感染,指病原菌侵入机体后不出现或出现不明显的临床症状的感染类型。

2. 潜伏感染,机体与致病菌在作用过程中暂时平衡。

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3. 显性感染。按病情轻重缓急不同,分为急性感染和慢性感染。按病变发生部位不同分为局部感染和全身感染。全身感染又分为四种常见类型:

(1)菌血症:病原菌由局部侵入血液,并未在血液中繁殖或繁殖量极少且无明显中毒症状。(伤寒早期)

(2)败血症:病原菌侵入血液后,在其中大量繁殖并产生毒性产物,机体产生严重中毒症状,如高热、白细胞增多和肝脾肿大等。(炭疽等)

(3)毒血症:病原菌在局部组织生长繁殖,不进入血流,但其产生的外毒素或由于细菌死亡、崩裂所释放的大量内毒素进入血液并引起特殊的毒性症状。(白喉病毒症和破伤风病毒症等)

(4)脓毒血症:化脓性致病菌侵入血流后,在其中大量繁殖并通过血流扩散至机体的其他组织和器官,引起新的化脓性病灶。(金黄色葡萄球菌引起的肝脓肿、肾脓肿和皮下脓肿等)

4. 带菌状态,当机体受隐性或显性感染后,病原菌并未消失,而是在体内继续存留一段时间,与什么免疫力处于对峙状态。(伤寒、白喉等)

第六节 细菌的检查方法(直接涂片→培养鉴定→形态菌落)

第十一章 消毒与灭菌

灭菌——利用理化因素杀死物体或介质中所有微生物(包括细菌的芽孢)的方法。

消毒——利用理化因素杀死物体或介质中的病原微生物的方法。

第一节 物理消毒灭菌法

一. 热力灭菌法

1. 干热灭菌法——焚烧、烧灼、干烤、红外线(1~10um最强)。

2. 湿热灭菌法——煮沸法,巴氏消毒法(用于食品消毒,牛奶等)、流通蒸汽灭菌法、间歇蒸汽灭菌法、

高压蒸汽灭菌法(效果最好,用于手术敷料、实验室里的细菌培养基等)。

二. 低温(冷冻真空干燥法是保存菌种的最好方法)

三. 辐射——电离辐射

——非电离辐射:紫外线(260~266nm最强,干扰DNA复制转录,室内空气杀毒)、日光、微波。

四. 其他:超声波(空穴效应)、渗透压、滤过除菌法。

第二节 化学消毒灭菌法——消毒剂与防腐剂

△ 影响消毒剂作用的因素:①消毒剂的性质与作用方式;②微生物的种类与数量;③消毒剂的使用浓度与时间;④环境因素。

第十二章 微生物的遗传和变异

一. 质粒是一种独立于染色体外,能进行自主复制的细胞质遗传因子,主要存在于各种微生物细胞中。常见的质粒类型有:F质粒;R质粒(抗药质粒);Col质粒;代谢质粒。

二. 转座因子,又称跳跃基因,是指细胞基因组中能够从一个位置转移到另一个位置的一段DNA序列。

三. 噬菌体是感染细菌、放线菌、螺旋体或真菌等微生物的病毒,因为噬菌体能引起宿主菌的裂解,故称噬菌体。二十面体立体对称,分类:

1. 烈性噬菌体(毒性噬菌体)——吸附、穿入、生物合成和成熟与释放——只有溶菌周期。

2. 温和噬菌体(溶原性噬菌体)——同时拥有溶原周期和溶菌周期。

四. 基因转移与重组

1. 转化是指受体菌直接从周围环境中吸收供体菌游离的DNA片段,获得供体菌部分遗传性状的过程。

2. 接合是指供体菌和受体菌通过性菌毛直接接触,遗传物质自供体菌转移入受体菌,使后者获得前者部分遗传性质的过程。

3. 转导是以温和噬菌体为媒介,将供体菌的遗传物质转移入受体菌,通过交换重组而使受体菌获得供体菌 10

微生物学与免疫学

的部分遗传性状的过程。

第十三章 常见的病原性细菌

病原性球菌主要引起化脓性炎症,故又称化脓性球菌。革兰阳性球菌主要有葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌;革兰阴性球菌主要有脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌。

第一节 球菌

一、葡萄球菌属—— 无芽胞菌中抵抗力最强。

1. 微生物学观察——菌落呈金黄色,周围有完全溶血环;血浆凝固酶和耐热核酸酶呈阳性;发酵甘露醇。

2. 致病物质——酶和毒素。

3. 防治原则——防止医源性感染,勿滥用抗生素。

二、链球菌属

1.生物学性状——① 甲型溶血型链球菌(草绿色溶血环),称为甲型溶血或α溶血;

② 乙型溶血型链球菌或溶血型链球菌,完全透明无色溶血环,称乙型溶血或β溶血。

③ 丙型链球菌或不溶血球菌。

2.所致疾病——猩红热。

3. 防治原则——减少传染源,彻底治疗,青霉素为首选药物。

三、肺炎链球菌

1. 生化反应——胆汁溶菌实验阳性,菊糖发酵实验阳性,可与甲型溶血性链球菌区分。

2. 所致疾病:大叶性肺炎。

3. 防治原则——注射疫苗。

四. 奈瑟菌属——成人淋病的传播方式主要是性接触。

第二节 肠道杆菌

△ 抗原——菌体(O)抗原,鞭毛(H)抗原、荚膜或包膜(K)抗原。

——肠杆菌科血清细菌学或免疫学分类基础。

一. 大肠埃希菌——致病性—— 分为肠内感染(致病物质主要是菌毛和肠毒素)和肠外感染。

——防治原则——改善环境卫生和视频的检查与检测,人工主动免疫是重要措施。

二. 志贺菌——所致疾病:细菌性痢疾——最为常见的病原菌。

——防治——防止粪口传播;易出现多重耐药菌株。

三.沙门菌属

1.血清学诊断——肥达试验。

2. 致病物质——侵袭力、内毒素、外毒素(肠毒素)。

3. 所致疾病——肠热症(伤寒、副伤寒)、胃肠(食物中毒,最常见的沙门菌感染)、败血症。

4. 防治原则——加强饮水、食品卫生监督;口服疫苗;有效药物是环丙沙星。

第三节 弧菌属

△ 霍乱弧菌是引起烈性传染病霍乱的病原体,为肠毒素性外毒素,单端鞭毛,耐碱不耐酸。

第四节 厌氧性细菌

△ 破伤风梭菌感染的重要条件是创伤局部形成厌氧环境,致病物质为外毒素,主要是破伤风痉挛毒素。典型破伤风症状为角弓反张。防治原则:首先是正确处理伤口,破坏厌氧环境;特异性预防包括人工主动免疫(百白破三联疫苗)和被动疫苗(破伤风抗毒素),大剂量使用抗生素可抑制破伤风抗菌在伤口繁殖。

第五节 分枝杆菌属

一、结核分枝杆菌——抗酸染色阳性;分离培养采用集菌罗氏培养基。

——卡介苗(BCG):毒力变异典型例子,将有毒的牛型结合分歧杆菌获得的减毒活疫苗。

二、麻风分枝杆菌

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微生物学与免疫学

第六节 人畜共患病病原菌

一、布鲁菌属——所致疾病:波浪热。

二、鼠疫耶氏菌——通过鼠虱叮咬传染(消灭鼠疫的根本措施:灭鼠灭虱)。

三、炭疽芽胞杆菌是第一个被发现的病原菌,竹节样排列。可经皮肤、消化道、呼吸道传染,主要致病物质是荚膜和炭疽毒素,因形成芽孢,故抵抗力强。

第八节 支原体——无细胞壁,能通过细菌滤器,在无生命培养基中生长繁殖的最小原核细胞型微生物。

第九节 立克次体

一. 立克次体是共同特点:①专性细胞内寄生,以二分裂法繁殖;②含DNA和RNA两种核酸;③呈多形,主要为球杆状,革兰染色阴性;④ 多为人畜共患病病原体,节肢动物为传播媒介;⑤对多种抗生素敏感。

二. 流行性斑疹伤寒由普氏立克次体引起,病人是唯一传染源,通过人虱传染。Q热立克次体能通过污染的水和奶类制品经消化道传播。

第十节 衣原体——严格寄生于真核细胞内生长繁殖,能通过细菌滤器,有独特发育周期(原体与始体)的原核细胞型微生物。

第十一节 螺旋体

一. 钩端螺旋体(唯一可人工培养)是人畜共患病。

二. 梅毒通过性接触和胎盘垂直传播。Ⅰ期梅毒主要侵犯外生殖器官。Ⅱ期梅毒造成全身皮肤粘膜损伤;Ⅲ期梅毒侵犯内脏器官和组织。

第十四章 真菌学

第一节 真菌学概论

真菌属于真核细胞型微生物,有核膜和核仁,胞质内有完整的细胞器,无叶绿素,不分根茎叶。分为:

一. 单细胞真菌——酵母菌和类酵母型真菌。

二. 多细胞真菌,由孢子(繁殖结构)和菌丝组成。

1. 菌丝——多细胞真菌在适宜的环境下,由孢子长出牙管,再延长呈丝状并分枝,称为菌丝体。

2. 孢子——生殖结构,由生殖菌丝产生,是鉴定和分类的依据。

第二节 主要病原性真菌

一.浅部感染真菌(皮肤癣菌):毛癣菌属、表皮癣菌属、小孢子菌属。

二.深部感染真菌(条件致病性真菌)——假丝酵母菌属(白色假丝酵母菌)和新型隐球菌(墨汁染色观察)。

第十五章 病毒学

第一节 病毒学概论

病毒是一类体积微小、结构简单、只含有一种类型的核酸(DNA或RNA)、严格细胞内寄生的、对抗生素不敏感,以复制方式进行繁殖的非细胞型微生物。

一. 基本特征:①个体微小;②结构简单;③专性活细胞内寄生;④只含一种核酸,以复制方式繁殖;⑤对抗生素不敏感,而对干扰素敏感。

二. 大小和形态

1. 病毒的大小——以纳米(nm)为单位——电子显微镜观察。

△ 病毒体:完整的成熟病毒颗粒,是细胞外的结构形式,具有典型的形态结构,并有感染性。

2. 病毒的形态:球形颗粒;杆状颗粒;复杂形状颗粒。

三. 结构与化学组成

1. 病毒的结构:基本结构有核心和衣壳,二者构成核衣壳。

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微生物学与免疫学

2、病毒的化学组成:

(1)病毒核心——核酸——病毒体的核心。

——功能:构成病毒的基因组;贮存病毒全部的遗传信息,决定病毒的一切遗传特性,是病

毒增殖、遗传、变异和感染性物质基础;有的裸露的病毒核酸仍具有感染性(感染性核酸)。

(2)衣壳——蛋白质外壳。

——功能:保护核酸,介导病毒进入宿主细胞;具有抗原性;定病毒对宿主细胞的选择性。

——由一定数量的壳粒组成;壳粒数目和排列方式可以作为病毒鉴别和分类的依据之一:①螺旋对称型;②20面体对称型;③复合对称型。

(3)包膜——核衣壳外的膜状结构。

——维护病毒体结构的完整性;与病毒入侵有关;具有抗原性。

三. 病毒的复制周期——从病毒体侵入细胞到子代病毒生成释放,称为一个复制周期。分五步:

1. 吸附。特异不可逆,分为两个阶段:①病毒与细胞的静电结合;②宿主细胞表面受体与病毒表面结构成分的特异性结合,是决定病毒感染的真正开始。

2. 穿入。有三种方式:① 融合;②吞饮;③直接进入。

3. 脱壳。分两步:① 由溶酶体酶作用脱去外壳蛋白质,病毒核心释放于细胞质中;② 病毒编码产生脱壳酶,脱去内层衣壳释放出核酸。

4.生物合成,即病毒核酸的复制及蛋白质的合成。(隐蔽期)

5.装配与释放。主要方式是破胞释放和出芽释放。

四. 病毒的感染与免疫

1.病毒的传播方式——水平感染(人群中不同个体)和垂直感染(宿主亲代到宿主子代)。

2.病毒感染的类型——隐性感染——病毒进入机体不引起临床症状。

——显性感染(临床感染)。

——急性感染。

——持续性感染(慢性感染、潜伏感染、慢发病毒感染、急性病毒感染的迟发并发症)。

五.病毒的培养方法——动物接种;鸡胚培养;细胞培养。

第二节 引起人类疾病的常见病毒

一. 呼吸道病毒——流行性感冒病毒。

1.生物学性状——核心和包膜(血凝素HA和神经氨酸酶NA)。

2.抗原变异的两种形式——抗原性漂移和抗原性转变。

△ 腺病毒核心为双链DNA。

二. 肠道病毒

三. 急性胃肠炎病毒——轮状病毒(主要通过粪口途径传播,多发于婴幼儿,导致腹泻)。

四. 肝炎病毒——乙肝病毒(HBV)

1.主要传染源是患者或无症状HBsAg携带者。

2.与原发性肝癌密切相关。

3.乙肝两对半检测:感染乙肝病毒后,病毒在肝细胞中复制繁殖,血清中可检出与乙肝病毒感染相关的各种抗原抗体,称为乙肝病毒检查,俗称两对半(HBsAg、HBeAg、抗-HBe、抗-HBc、抗-HBs)。

(1)大三阳——HBsAg,HBeAg,抗-HBc。

(2)小三阳——HBsAg,抗-HBe,抗-HBc。

(3)接种过疫苗或痊愈——抗-HBs。

五. 逆转录病毒——HIV。

六. 人类免疫缺陷病毒(HIV)——形态与结构:嵌有gp120和gp41。

——致病机制:病毒选择性地侵犯CD4细胞。

——传播途径:性传播;血液传播;母婴传播。 +

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微生物学与免疫学

△人类免疫缺陷病毒(HIV),是获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的病原体。

七. 狂犬病毒——属弹状病毒科,对神经组织有较强亲嗜性。

八. 其他致病性病毒——疱疹病毒很容易引发潜伏感染;控制乙脑病毒在猪群和人群的传播与流行。

九.朊粒 (传染性蛋白因子)——无核酸——库鲁病是第一个被认为由朊粒引起的人的传染性海绵状脑病。

◇ 微生物学在药学中的应用

一. 抗生素的主要作用机制: 抑制细胞壁的合成;影响细胞膜的功能;干扰蛋白质合成;抑制核酸合成。 △ 青霉素(临床应用最多的抗生素之一。主要是抑制革兰氏阳性细菌);链霉素(抑制革兰氏阴性细菌,特别是结核分支杆菌);氯霉素;自力霉素;争光霉素。

二.. .防止微生物污染药物的措施:① 加强药物生产管理;② 进行微生物检验;③ 使用合格防腐剂。

三 .体外抑菌试验与体外杀菌试验的常用方法:

1. 体外抑菌试验:连续稀释法(液体/固体培养基连续稀释法)、琼脂扩散法(滤纸片法、打孔法、挖沟法)、联合抗菌试验法。

2. 体外杀菌试验:最小杀菌浓度的测定、活菌计数法、苯酚系数测定法。

△ MBC(MLC):最低杀菌浓度是指该药物能杀死细菌的最低浓度。

△ MIC:抗生素能抑制细菌生长的最低浓度。

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