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抗结核杆菌感染免疫

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抗结核杆菌感染免疫
近10余年来,由于AIDS患者的高发性肺结核合并感染(合并感染率30%)、结核杆菌耐抗生素菌株的出现、传统BCG疫苗的不完全有效,结核病死灰复燃,发病率不断上升,目前全球有超过2亿人慢性感染结核,每年新发患者高达7万~800万,死亡200万人以上。

在我国,5.5亿人感染结核,其中10%感染者发病,活动性肺结核患者450万,每年死亡13万人,是其他感染性疾病死亡人数的2倍以上。自2005年以来,结核已超越病毒性乙型肝炎,成为中国位居第一的感染性疾病,其严重程度不言而喻。

结核杆菌属放线菌目分枝杆菌科,分为人型、牛型和鼠型结核杆菌,导致人感染并致病的主要是人型和牛型结核杆菌。经呼吸道感染后通过诱导慢性肉芽肿而在身体各组织形成结核病灶,如脑结核、肺结核、肠结核、肾结核、骨结核、子宫内膜结核等。BCG疫苗已证实仅在婴幼儿可预防其他器官结核发生,但不能预防肺结核发生。

暴露于结核杆菌环境中的人群只有20%~50%被感染,其中,5%的感染者在2~5年内产生肺结核等临床症状;剩余95%感染者发生结核慢性隐性感染,其中有5%可能被再次激活,产生肺结核症状。

小儿初次感染时,肺泡巨噬细胞吞噬结核杆菌后携带至肺门淋巴结,致淋巴结肿大,而后进行全身播散,导致原发性进行性肺结核,但无显著的严重症状;近半数成人感染过结核或注射过结核疫苗,则再次感染后不引起局部淋巴结肿大和全身播散,但在感染局部通过激活初次感染的结核杆菌,引起剧烈炎症反应,导致组织干酪样坏死和空洞。

抗结核杆菌感染免疫和新型疫苗的设计策略

结核杆菌经呼吸道吸人后进入肺泡,被肺泡巨噬细胞吞噬进入吞噬体,结核杆菌通过若干机制逃避M中杀菌机制而藏匿于Mφ吞噬体中。这些机制包括:改变吞噬体pH使不能与溶酶体融合、抑制Mφ凋亡、破坏超氧离子杀菌介质。

随后,Mφ和DC;迁移至引流淋巴结,将结核杆菌抗原提呈给T细胞,诱导Thl应答,最后在肉芽肿组织中包裹于感染的Mφ外。肉芽肿初期由Mφ和多种T细胞组成,包括内部的CD4 T和外圈的CD8 T以及γδT、CDl限制性opT细胞;到后期,肉芽肿外围形成纤维细胞壁以及淋巴滤泡结构。

可将由于缺氧和缺乏营养物质的休眠结核杆菌包裹在内持续十数年,机体免疫力低下时,可激活休眠结核菌从肉芽肿释放,并出现组织干酪样坏死。

研究表明,IFN-γ协同TNF-a具有激活MW清除结核感染的功能,因此保护性免疫必须诱导分泌IFN3的CD4 T细胞应答以及分泌IFN-γ的CD8T细胞应答。而γδT激活后可分泌IFN-γ,是抗结核感染的第一道固有免疫防线。

结核分枝杆菌通过产生UreC蛋白,抑制Mqo早期吞噬体的酸化过程,从而抑制吞噬体与溶酶体融合和随后的溶菌酶杀菌,此外抑制结核抗原从吞噬小体的释放,从而不能诱导MHCI类提呈和激活CD8 CTL应答;结核杆菌还分泌超氧化物歧化酶(SOD)和nlaA基因产物,干扰宿主细胞的凋亡,同样抑制结核抗原的释放。

在吞噬体中,结核菌抗原通过与MHCⅡ类分子结合,优先诱导CD4T细胞应答,而单纯CD4T细胞应答无法清除结核杆菌,导致慢性感染。为此,针对性地设计了各种新型疫苗。

重组BCG疫苗rBCGΔUreC:Hly+疫苗通过敲除UreC基因,增加李斯特单孢菌酸性pH依赖李斯特菌素基因,有效促进结核抗原的MHC I类提呈和CTL诱导以及CD4Thl的诱导,证实可保护致死结核杆菌菌株――北京株的攻击,可望发展成为新一代的抗结核疫苗。

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