宿主防御機(jī)制對感染能否發(fā)生有重要作用。其包括天然屏障(如皮膚,粘膜);非特異性免疫(如中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞及其產(chǎn)物)和特異性免疫(如抗體)。
天然屏障
皮膚如未受到物理性損傷(外傷,靜脈插管,外科手術(shù),昆蟲叮咬等)能有效阻止微生物侵入。但也有例外,引起疣的乳頭瘤病毒能侵入正常皮膚,某些寄生蟲也能穿過完整皮膚(如曼氏血吸蟲,糞類圓線蟲)。但這種情況在細(xì)菌尚未發(fā)現(xiàn)。
粘膜表面蓋有一層分泌物,有抗菌作用(如宮頸粘液,前列腺液和淚液中含有溶菌酶,能使胞壁酸β-[1,4]-N-乙酰葡萄糖苷鍵斷裂,造成革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁損傷),是有效的屏障。局部分泌物中含有的免疫球蛋白,主要是IgG和sIgA,可阻止微生物吸附到宿主細(xì)胞上。
在呼吸道,吸入的微生物必須通過上呼吸道和氣管支氣管的濾過系統(tǒng)。如果微生物到達(dá)氣管支氣管,粘膜纖毛會運(yùn)送它們遠(yuǎn)離肺臟,咳嗽也能排出微生物。如果微生物到達(dá)肺泡,會遭到肺泡吞噬細(xì)胞和組織細(xì)胞的吞噬;肺部炎癥可吸引中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞,特異性免疫(如調(diào)理素)的存在,可加強(qiáng)它們的吞噬作用。但是,當(dāng)侵入的微生物數(shù)量多或由于空氣污染(香煙煙霧),人工呼吸,氣管切開等造成上述功能受損時,防御功能就可被打破。
在胃腸道,胃酸,胰酶,膽汁,腸分泌液等的抗菌作用構(gòu)成了胃腸道屏障。蠕蟲和正常的上皮脫落有助于排出有害微生物。用顛茄和阿片堿抑制腸道蠕動減慢了某些病原體的清除,延長了病情,如菌痢。防御機(jī)制改變的病人易產(chǎn)生某些感染,如胃酸缺如者易患沙門菌感染和結(jié)核病。腸道正常菌群間的競爭也有重要保護(hù)作用?股匾鸬木菏д{(diào)可導(dǎo)致病原微生物的過度生長(如鼠傷寒沙門菌)或常見共生菌(如白色念珠菌)的迭加感染。
在泌尿生殖道,長的尿道(成人有20cm)有防護(hù)作用。大多細(xì)菌很難通過,除非經(jīng)器械帶入。女性陰道酸性pH也有保護(hù)作用;腎臟髓質(zhì)的高滲狀態(tài)也不利于大多細(xì)菌生長;Tamm-Horsfall蛋白是腎臟產(chǎn)生的一種糖蛋白,大量分泌在尿液中,極易與某些細(xì)菌結(jié)合,使其不能粘附到尿道上。
非特異性免疫
主要由巨噬細(xì)胞和活化的淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子是特異性免疫應(yīng)答的前奏。不管是局部或全身感染,這些炎癥細(xì)胞因子(白介素-1,白介素-6,腫瘤壞死因子,γ-干擾素)介導(dǎo)了宿主一種非抗原特異性的急性期反應(yīng)。發(fā)熱是急性期最顯著的癥狀;由于細(xì)胞因子對骨髓的作用,白細(xì)胞總數(shù)和不成熟的循環(huán)白細(xì)胞數(shù)增加;通過粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子和粒細(xì)胞集落刺激因子的作用,骨髓細(xì)胞向成熟的嗜中性細(xì)胞的分化和增殖加強(qiáng)。內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的大量白介素-8,是使嗜中性細(xì)胞局限化的重要介質(zhì)。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
炎癥反應(yīng)吸引免疫系統(tǒng)組分進(jìn)入損傷或感染部位并表現(xiàn)為血供增加和血管通透性提高,導(dǎo)致趨化多肽,嗜中性細(xì)胞和單核細(xì)胞離開血管而進(jìn)入組織。微生物被吞噬細(xì)胞(嗜中性細(xì)胞和巨噬細(xì)胞)吞噬,力圖使感染局限于最小范圍。炎癥反應(yīng)包括在微生物產(chǎn)物的趨化作用下,吸引吞噬細(xì)胞(嗜中性細(xì)胞和巨噬細(xì)胞),使其向炎癥部位移動,與微生物接觸并吞噬微生物,針對微生物產(chǎn)生氧化爆發(fā),吞噬體和溶酶體融合并伴隨溶酶體內(nèi)容物脫顆粒,最后微生物死亡和降解。當(dāng)嗜中性細(xì)胞有質(zhì)和量缺陷時,感染時間延長,易反復(fù),對使用的抗微生物藥物反應(yīng)遲緩。葡萄球菌,革蘭氏陰性菌和真菌常是引起這種類型感染的病原體。
特異性免疫
一旦被感染,宿主能針對微生物特異性抗原產(chǎn)生多種抗體。抗體---即免疫球蛋白,為一種復(fù)雜的糖蛋白---能與特異性抗原相結(jié)合,引起宿主一系列生物學(xué)反應(yīng)?贵w與抗原結(jié)合后能加強(qiáng)宿主效應(yīng)細(xì)胞功能,活化補(bǔ)體系統(tǒng)有助于清除感染的微生物。補(bǔ)體系統(tǒng)與特異性免疫相結(jié)合,可通過經(jīng)典途徑破壞細(xì)胞壁溶解微生物。補(bǔ)體的替代途徑也能被某些微生物表面成分激活。此外,特異性抗體還可促進(jìn)調(diào)理素類物質(zhì)(如C3b)粘附到微生物表面,有助于吞噬后的破壞。有莢膜的微生物(如肺炎球菌和腦膜炎球菌)的清除主要靠調(diào)理作用,這種作用的缺失會導(dǎo)致對這些微生物易感和病情的加重,詳細(xì)討論見146節(jié)。