绪论
一、免疫(Immunity)的概念
1、古典免疫的概念:免除疫病,免除感染。
局限在抵抗微生物,随着免疫的发展和研究的深入,许多现象与微生物无关。 2、免疫的概念:是指动物(人)机体对自身和非自身的识别,并排除非自身的大分子物质,从而保持机体内、外环境平衡的一种生理学反应。 二、免疫的基本特性
1、识别自身与非自身(Recognition of self and nonself) 是机体产生免疫应答的基础
免疫应答:抗原物质进入机体,激发免疫系统发生一系列反应,以排除该抗原的过程。
(1)识别的基础:免疫细胞,膜表面抗原受体。
(2)识别功能非常精细:同种动物不同个体的组织和细胞。 识别功能降低:对病原微生物和肿瘤的防御能力降低; 识别功能过强、紊乱或功能失调:则自身免疫病的发生 2、特异性(Specificity)
是建立诊断方法的基础,能对抗原极微细的差别加以区别。
机体的免疫应答和由此产生的免疫力具有高度特异性(针对性)。不同疫苗引起的免疫保护不同,实际工作中应注意多血清型的病原体。
3、免疫记忆(Immunological memory)
动物机体的免疫系统如中枢神经系统一样,具有记忆功能。 (1)免疫记忆的基础:免疫记忆细胞;
(2)免疫记忆可以使机体迅速建立起相应的免疫力(再次接触抗原)。 三、免疫的基本功能
1、免疫防御(Immunological defence) 又称抵抗感染(Defence)或防御传染
(1)免疫防御:是指动物机体抵御、消灭、清除各种病原微生物或非己物质,保护机体免受感染和侵袭的能力。
(2)免疫防御功能过强(亢进):可引起传染性变态反应,造成机体组织器官损伤;
(3)免疫防御功能低下或缺失:引起机体反复感染(免疫缺陷病)。 2、自身稳定(Homeostasis) 又称免疫稳定
(1)自身稳定:是指机体具有清除衰老和破坏的组织细胞及代谢和损伤所产生的废物,以维持机体的正常生理平衡,保证机体组织细胞进行正常生理活动的一种功能。
动物生命活动—新陈代谢—细胞衰老死亡—代谢产物积累—影响正常细胞功能
(2)自身稳定功能失调或异常(过强或亢进):自身免疫性疾病,把自身的组织或细胞当作“敌人”进行消灭;类风湿性关节炎,系统性红斑狼疮,重症肌无
1
力。
3、免疫监视(Immunological surveillance)
(1)免疫监视:指机体具有发现和清除肿瘤细胞的功能。
机体内的细胞常因物理、化学、生物及病毒感染等因素的作用而突变为肿瘤细胞。
(2)免疫监视功能低下、失调或被抑制:可导致肿瘤的发生。 四、免疫学(Immunology)
1、免疫学的概念:是研究宿主免疫系统识别并清除有害生物及其成分(体外入侵,体内产生)的应答过程及机制的科学。
它是和医学微生物学及兽医微生物学同时诞生的, 2、免疫学的发展
(1)经验免疫学时期:11世纪到18世纪末,免疫学的诞生,奠基人为琴纳。 (2)实验免疫学时期:18世纪末至20世纪初。
病原体:炭疽杆菌,霍乱弧菌,结核分支杆菌,伤寒沙门氏菌,狂犬病病毒 抗体(1890)补体(1888-1889)的发现:
吞噬细胞学说(俄国生物学家)和体液抗体学说(德国化学家)的提出: 1908年诺贝尔医学和生理学奖。
免疫学技术的发展:
超敏反应:临床上有血清病,超敏的不适宜的免疫应答对机体有害的一面。 免疫耐受:机体对抗原不发生免疫应答,如异卵双生的小牛,体内有两种血型的红细胞,互不排斥。动物在胚胎发育期或新生期接触抗原,可对之发生免疫耐受,使其到成年期,对该抗原不发生免疫应答。临床上用疫苗免疫。
克隆选择学说:1957年,Burnet认为免疫细胞是随机形成的多样性的细胞克隆,每一克隆细胞表达同一特异性的抗体分子。
(3)现代免疫学时期:近30年来,分子水平。
免疫成分间的调节,神经、内分泌有免疫系统间的调节网络。
第一章 抗原
一、抗原的概念与特性 1、抗原的概念
凡能刺激机体免疫系统产生抗体或致敏淋巴细胞,并能与其相应抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特异性反应的物质,统称为抗原。 2、抗原的特性
(1)免疫原性(immunogenecity)
是指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答(产生特异性抗体及免疫效应细胞)的性质。
(2)反应原性Reactinogenicity
是指抗原分子与免疫应答产物(抗体或免疫效应细胞)发生特异性结合的性质。 二、决定物质免疫原性的因素 1、异源性
凡是化学结构与宿主成分不同的外来物质,或者在胚胎期机体的淋巴细胞从未接触过的物质,均属异源性物质。
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根据抗原来源与宿主的关系,异源性抗原有: (1) 异种物质
指来源于其它物种。种族亲缘关系越远,它们的组织成分结构差异就越大,其抗原性也就越强。 (2)同种异体物质
最典型的例子就是人类的ABO血型抗原。 (3)自身隔离成分
角膜蛋白发育过程中的隔离成分。 (4) 自身突变物质 2、抗原的理化性质 (1)化学组成
(2)大分子物质
凡具有免疫原性的物质,其分子量都较大,一般在10kD以上。小于10kD者,其免疫原性较弱,低于4kD者,一般不具有免疫原性。 (3)分子结构的复杂性
仅分子量大,若是结构简单的聚合物,不一定具有免疫原性,还要求有一定复杂的化学结构和化学组成。在蛋白质分子中,凡含有大量芳香族氨基酸,尤其是含有酪氨酸的蛋白质,其免疫原性更强。 3、抗原的物理状态与可降解性 (1)物理状态
免疫原性的强弱也与抗原物质的物理性状有关。例如:球形蛋白质分子的免疫原性比纤维形蛋白质分子强;聚合状态的蛋白质较其单体的免疫原性强;颗粒性抗原较可溶性抗原的免疫原性强 。 (2)可降解性
对抗原性也有影响。降解过快,没有足够的分子去刺激免疫细胞;缺乏降解性,不易被APC降解、加工。 4、进入机体的剂量和途径
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5、宿主遗传性
同种动物不同品系或不同个体对同种抗原产生的免疫应答强度不完全相同,过去认为是个体差异性。但研究证明与遗传相关,受动物种属的遗传属性和动物个体的生理状态的影响,并由MHCⅠ区的免疫应答基因决定。 三、抗原的特异性与抗原决定簇 1、抗原的特异性
抗原进入机体只能激发特异的淋巴细胞分化增殖,产生的抗体或致敏淋巴细胞只针对与相应的抗原反应,这种性质称为抗原的特异性。
抗原特异性表现在2个方面:①免疫原性的特异性;②反应原性的特异性。 抗原特异性是免疫应答最重要的特点,也是免疫学诊断与防治的理论依据。 抗原特异性的物质基础是抗原分子中的抗原决定簇。 2、抗原决定簇(determinant) (1)概念
能与抗体特异性结合的,抗原分子表面的特殊结构的化学基团,为抗原决定簇。 (2)抗原决定簇大小
①一个多肽决定簇含5-6个氨基酸残基; ②一个多糖决定簇含5-7个单糖;
③一个核酸半抗原决定簇含6-8个核苷酸。 (3)抗原决定簇的类型
①顺序决定簇和构象决定簇 1)顺序决定簇(线性决定簇)
一段序列相连的氨基酸片段形成,多在抗原分子内,主要由T识别,B也可识别
2)构象决定簇
序列上不相连,由天然构象形成,位于分子内部,由B识别 ②功能决定簇和隐蔽决定簇 1)功能性决定簇
位于表面的、易被淋巴细胞识别的、可启动免疫应答的决定簇,免疫优势集团 2) 隐蔽性决定簇
位于分子内部的,不能引起免疫应答的决定簇 ③T细胞决定簇和B细胞决定簇
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1)T细胞决定簇
TCR识别,必须经降解加工处理后才能被T细胞识别,线性决定簇 2) B细胞决定簇
BCR识别或抗体识别并结合,直接识别,构象决定簇或线性决定簇 (4)抗原结合价
指抗原分子表面能与抗体结合的决定簇总数。
四、半抗原-载体现象
半抗原(hapten):指只具有免疫反应性,而单独使用不能刺激机体产生免疫应答的物质(即不具有免疫原性)。
载体效应:初次与再次免疫时,只有使半抗原结合在同一种载体上,才能产生五、共同抗原与交叉反应
抗半抗原的再次免疫应答,这种现象称为载体效应。 1、交叉抗原
不同抗原物质之间除了具有本身特异性抗原之外,还可能存在着共同的抗原决定簇。如果两种不同的抗原之间存在相同的抗原决定簇,则将带有相同抗原决定簇的抗原称为交叉抗原或共同抗原。
共同抗原又称交叉反应抗原包括:类属抗原、异嗜性抗原 2、交叉反应(Crossreaction)
一种抗体对具有共同抗原决定簇的两种不同抗原都能结合,产生免疫反应,称为交叉反应。 六、抗原的类型
抗原物质的种类非常多,根据不同的研究角度,对抗原有着不同的分类方法,主要的分类体系有:
1、根据抗原颗粒大小和溶解性分类 (1)颗粒性抗原
包括细菌、支原体、立克次体、衣原体、红细胞等,它们相对颗粒较大,在水溶液中溶解很难形成亲水胶体,当与相应抗体发生特异性结合后可出现凝集反应(如红细胞凝集)。 (2)可溶性抗原
包括蛋白质、多糖、脂多糖、结合蛋白(糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等)以及病毒等,在水溶液中溶解形成亲水胶体。它们与相应抗体特异性结合后形成抗原抗体复合物,在一定条件下出现可见的沉淀反应。可溶性抗原是抗原研究的主体,它们存在于一切生物的细胞膜内外或体液中,从分子水平看,可溶性抗原存在于颗粒性抗原的细胞膜上,是颗粒性抗原诱导机体产生免疫应答的分子基础。
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2、根据抗原性能分类 (1)完全抗原
既具有免疫原性又具有反应原性的物质均属完全抗原。完全抗原进入机体能诱导机体产生抗体或效应T细胞,并能在体内外与相应的抗体或效应T细胞结合发生反应。例如,大多数蛋白质、组织细胞、细菌外毒素、抗毒素、异种动物血清、各种疫苗等均是完全抗原。 (2)不完全抗原
又称半抗原;指只具有免疫反应性而无免疫原性的物质称为半抗原(hapten)。如多糖、类脂、核酸、某些药物等。
半抗原因其分子量较小,不具免疫原性,但与大分子蛋白质载体结合后即成为完全抗原,具有免疫原性。 2、根据抗原性能分类 (1)复合半抗原
不能单独刺激机体产生免疫应答,但可与相应的抗体发生可见反应。 (2)简单半抗原
不能单独刺激机体产生免疫应答,也不能与相应的抗体发生可见反应,但可阻止其抗体与完全抗原结合。
3、根据抗原与抗原提呈细胞的关系分类 (1)外源性抗原
自细胞外,通过APC吞噬、捕获或与B细胞特异性结合后,进入细胞内的抗原。 (2)内源性抗原
在自身细胞内合成的新抗原,如:细胞内寄生的微生物及其代谢产物、肿瘤细胞内的肿瘤抗原,等等。 4、根据免疫应答分类
(1)依赖于T细胞的抗原(TD-Ag)
多为蛋白质类抗原,它可以刺激机体产生IgG,这类抗原刺激机体产生的体液免疫必需要TH细胞的参与,所以称为胸腺依赖性抗原。它可以诱导细胞免疫和免疫记忆。
(2)不依赖于T细胞的抗原(TI-Ag)
此类抗原种类较少,这类抗原刺激机体产生体液免疫不需要T细胞的协助,所以称为非胸腺依赖性抗原。它不能引起细胞免疫和免疫记忆。 如:革兰氏阴性菌的LPS、荚膜多糖等
TD抗原和TI抗原的比较 抗原性质 产生Ig种类 引起的免疫反应 参与细胞 胸腺依赖性抗原 蛋白质类 IgG 可引起二次反应 需TH细胞参与 非胸腺依赖性抗原 LPS等多糖类 IgM 只能引起初次反应 不需TH细胞参与 6
抗体免疫类型
细胞免疫体液免疫 体液免疫 5、根据抗原的来源以及与宿主的亲缘关系分类 根据其制备的方法又分为: (1) 天然抗原
是指自然界存在的蛋白质、多糖和结合蛋白。这类抗原相对分子量大、结构复杂,研究其免疫原性和反应原性的特异性有较大困难,是疫苗、类毒素等研制的基础,也是抗原诱导机体免疫应答的免疫学基本理论研究的重要内容。 (2)异种抗原
来自异种动植物和微生物的抗原性物质称为异种抗原(xenoantigen)。如各种病原微生物及其外毒素、异种动物血清(如破伤风抗毒素)、异种蛋白、花粉等,它们对人而言,种属关系远,为强抗原。 (3)同种异型抗原
在同种动物不同个体间,存在的各种组织成分的抗原性差异,称为同种异型抗原(alloantigen)。这种抗原受遗传支配,它可在遗传性不同的个体间引起免疫应答。如血型不同(A、B、Rh因子等)引起的输血反应;组织相容性抗原不同,引起异体器官移植的排斥反应。 (4) 人工抗原
用化学合成法或基因重组法,制备含有已知化学结构的决定簇的抗原,称之人工抗原。
(5)自身抗原(autoantigen)
能引起免疫应答的自身组织成分称为自身抗原。正常自身组织成分及体液组分处于免疫耐受状态,不能激发免疫应答,但如打破自身耐受,则可引起自身免疫应答;常见的自己抗原包括隐蔽的自身抗原和改变的自身抗原。 (6)隐蔽性自身抗原
正常情况下,由于组织屏障,不能进入血流,因此不能与免疫细胞接触,也不能激发免疫应答;
如:脑组织、眼晶状体蛋白等;一旦因外伤或手术等原因,可使此种抗原进入血流时,则可引起自身免疫应答。 (7) 修饰性自身抗原
感染的病原微生物或某些化学药物,可与自身组织蛋白结合,改变其分子结构而形成的自身抗原;也能引起免疫应答。 (8)异嗜性抗原(heterophil antigen)
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不同种属动物组织间的共同抗原,称为异嗜性抗原或称共同抗原。这种类型的抗原在临床上可能会引起某些疾病。 6、 超抗原 (1)概念
是一类可直接结合抗原受体,激活大量T细胞或B细胞克隆,并诱导强烈免疫应答的物质。
一般的抗原只能激活外周血中0.0001-0.001%的T细胞,而超抗原可使2-25%的T细胞激活。
(2)超级抗原作用特点
1)机制独特--激活T细胞的机制非常独特
即T细胞被超级抗原激活后的一个重要结果就是产生大量的细胞因子,诸如白介素(IL),干扰素(IFN),肿瘤坏死因子(TNF)等。它们作为T细胞免疫应答过程的效应阶段的重要产物,不仅直接或间接地杀伤靶细胞,而且又刺激了T细胞增殖、分化,而增殖分化的T细胞又产生了更多的细胞因子,从而造成了一个放大的生物学效应。
2) 力度强大--激活T细胞的力度非常强大
在单位时间内, 普通抗原对免疫细胞的激活范围是1/104 ~1/106;超级抗原是相对于普通抗原而言,其对免疫细胞的激活范围能达到2%~20%,是普通抗原的2000~50000倍。
3)剂量微小--激活T细胞的剂量非常微小
超级抗原在免疫应答中,只需极微小的量(以ng计算),就可以刺激T细胞大量增殖,产生大量的细胞因子,并引发系列免疫效应。
七、佐剂 adjuvant
佐剂是一类能够增强机体免疫应答的物质,但是它在作用过程中不改变抗原特异性。它在机体免疫反应中所起到的作用类似于化学反应过程中的催化剂。
种类
无机佐剂:氢氧化铝、明矾等
有机佐剂:微生物及其产物(卡介苗、LPS) 合成佐剂:人工合成的双链双聚核苷酸 混合佐剂:弗氏佐剂(Freund’s adjuvant) 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
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佐剂的作用原理 吸附作用
吸附抗原,使抗原便于被吞噬细胞吞噬;
改变抗原的理化性质
起到增强抗原的免疫原性的作用;
延长抗原在体内的滞留时间
使抗原形成抗原储存库,使抗原缓慢释放;
增强吞噬细胞的吞噬活性,并可以诱导T、B细胞增殖。 八、医学上重要的抗原
病原微生物
细菌外毒素、类毒素和抗毒素 异嗜性抗原 白细胞分化抗原 血型抗原
第二章 抗体与免疫球蛋白 一、概念及存在形式 1、抗体(antibody, Ab)
是由抗原刺激而产生并能与刺激其产生的抗原发生特异性结合的、具有免疫功能的糖蛋白。抗体主要存在血清中,也存在于如呼吸道粘膜液、小肠粘膜液、唾液等其它体液中。
2、免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)
具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。
抗体和免疫球蛋白的关系: 抗体都是免疫球蛋白,并非所有免疫球蛋白都具有抗体活性。 3、 存在形式
➢ 膜型(membrane immunoglobulin, mIg) ----B细胞膜上的抗原受体
➢ 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg) ------分泌进入体液,介导体液免疫应答 二、免疫球蛋白的分子结构 1、Ig单体结构
是由两条相同的重链(H)和两条相同的轻链(L)4条肽链构成的“Y”字形的分子,链间二硫键连接,具有氨基端和羧基端。
重链(Heavy chain,H链)
由420-440个氨基酸组成。根据重链恒定区抗原性的不同,将重链分为:γ、α、μ、δ、ε。由它们组成的Ig分别为:IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。
轻链(light chain,L链)
由213-214个氨基酸。根据其结构和恒定区抗原性可分为两型:κ、λ型
根据氨基酸变异程度不同,H链和L链又可分别分为: ➢ 恒定区(constant region,C区)
其氨基酸数量、种类、排列顺序及含糖量都比较稳定,故称为恒定区。
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➢ 可变区(variable region,V区)
这个区的氨基酸排列顺序随抗体特异性不同而有所变化,故称为可变区。 ➢ 高变区(Hypervariable region, HVR)
在V区内,某些区域氨基酸残基的组成和排列顺序比V区内其他区域更易变化,这些区域称为高变区。三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位,也称为互补性决定区。
2、Ig的功能区
功能区:是不连续,紧密折叠的区域,由重链和轻链经链内二硫键连接而成的球状结构。该区具有特殊的功能特性。 主要功能
VL和VH是抗原结合的部位(FV区)。 CL和CH上具有同种异型的遗传标记。
IgG的CH2和IgM的CH3具有补体固有成分C1q的结合点,参与激活补体系
统。
CH3/CH4具有结合包括单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞、NK细胞等细
胞的免疫球蛋白Fc段受体的功能。
IgG的CH2+CH3 具有介导IgG通过胎盘的特性。 3、免疫球蛋白的水解片段
木瓜蛋白酶(Papain,将重链于近氨基端切断)
Fab段(fragment of antigen-binding,抗原结合片段)Fab段可以与抗原结合,具有抗体的活性。
Fc段(fragment crystalizable,可结晶片段) Fc段不能与抗原结合,但可执行Ig的其他生物学功能。
胃蛋白酶(Pepsin,将重链于近羧基端切断) F(ab')2 :可结合2个抗原表位。 pFc‘: 无生物学活性。
意义:阐明Ig分子生物学作用;构建基因工程抗体。 4、其它成分
连接链(J链) IgM五聚体,IgA双聚体
分泌成分(secretary component,SC) 分泌型IgA所特有的一种结构,多肽链 三、抗体的生物学功能 1、特异性结合抗原 1)结合基础
超变区-表位
静电力、氢键、范德华力 可逆
影响因素:PH、温度、电解质 2)实际意义
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中与Ag结合 — 促吞噬细胞吞噬 和效应 — 中和毒素和病毒 2、激活补体系统
Ab(IgM、IgG)+ Ag → C1q 补体经典途径 IgG4、IgA和IgE的凝聚物 补体旁路途径 3、结合Fc受体
介导超敏反应:Ⅰ型超敏反应; 调理作用:IgG+抗原(颗粒性)
→FcγR(单核、巨噬细胞及中性粒细胞)→促吞噬细胞吞噬;
ADCC:IgG+抗原(靶细胞)→FcγR(NK细胞)→杀伤靶细胞。 四、各类免疫球蛋白的特性和功能 一)IgG 1、一般特性 (1)单体分子 (2)四个亚类
(3)血清中含量最高(75%Ig) (4)半衰期最长(21~23天)
(5)3~5岁达成人水平(8.0~17mg/ml) 2、生物学活性
(1)通过胎盘(新生儿抗感染); (2)激活补体(裂解细胞); (3)调理作用(促进吞噬); (4)介导ADCC(细胞毒作用)。 (二)IgM 1、五聚体,分子量最大(900kd),又称巨球蛋白; 2、人类发育过程中最早合成的Ig;
3、体液免疫应答最先产生的 Ig — 感染早期免疫; 4、占血清Ig含量的5~10%;
5、半衰期5天---- 血清中特异性IgM 水平增高提示 有近期感染; 6、激活补体; 7、IgM不能通过胎盘
脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表明胎儿有宫内感染; 8、B细胞膜IgM(mIgM) 体液免疫应答; (三)IgA 1、两种类型
血清型:IgA1,单体;
分泌型:IgA2,二聚体, 粘膜局部浆细胞合成;分泌片由粘膜上皮细胞合成;2.半衰期6天;
3.占血清Ig含量的5~15%;
4.粘膜局部抗感染免疫,阻止病原微生物黏附;
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5.聚合IgA激活补体替代途径。 (四)IgD 1、单体分子
2、存在形式: 分泌性 — 血清中,功能不清; 膜结合性 — B细胞表面, 3、占血清Ig含量的1%; 4、半衰期3天。 5、意义
(1)是B细胞成熟的重要标志;
(2)抗原受体,对B细胞活化、增殖和分化起调节 作用; (五)IgE 1、单体分子;
2、血清中含量最低(占Ig的0.002%); 3、种系进化中出现最晚; 4、呼吸道和胃肠道浆细胞产生; 5、介导Ⅰ型超敏反应;
6、过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水平增高。 五、抗体的类型 可从不同的角度来划分 1、根据抗原来源不同分类
异种抗体(heteroantibody) 由异种抗原刺激机体产生的抗体
同种抗体(alloantibody) 抗移植物抗体
自身抗体(autoantibody)
自身抗原所产生的抗体,如抗甲状腺抗体
异嗜抗体 又称Forsman抗体
2、根据有无明显抗原刺激分类
天然抗体(natural antibody) 如血型抗体
免疫抗体(immune antibody)
自然感染或人工免疫后所产生的抗体,亦即康复血清和免疫血清中存在的抗体。如从母体经胎盘或初乳进入幼畜的抗体,称为母体抗体或母源抗体。 3、根据与抗原反应的性质分类
完全抗体(complete antibody)
与抗原结合后可出现沉淀反应、凝集反应等可见反应。
不完全抗体(in complete antibody) 又称封闭抗体,能与抗原结合,不出现可见反应。
封闭抗体与抗原结合后,影响完全抗体对抗原的结合和破坏作用,对抗原起到
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保护作用。
4、根据抗体作用的对象分类
抗菌抗体(antibacterial antibody) 能与相应细菌或其有效成分结合的抗体
抗病毒抗体(antiviral antibody)
能与相应病毒结合的抗体,包括中和抗体,血凝抑制抗体等。
抗外毒素抗体(antitoxin antibody)
能中和细菌外毒素的抗体,对由破伤风、肉毒梭菌等所产生的外毒素引起的疾病,有治疗作用;
溶血素(hemolysin) 能与红细胞结合的抗体
抗抗体(antiantibody)
以提纯的免疫球蛋白免疫异种动物制备的一种抗体。 抗原——抗体——抗抗体 5、根据H链的抗原性不同 IgG —γ(gamma) IgA — α(alpha) IgM — μ(mu) IgD — δ(delta) IgE — ε(epsilon) 六、抗体工程
1、概念 是指利用重组DNA和蛋白质工程技术,对抗体基因进行加工改造和重新装配,经转染适当的受体细胞后,表达抗体分子,或用细胞融合、化学修饰等方法改造抗体分子的工程。 克隆(clone)
是指无性繁殖细胞系,是由单一个祖先细胞分裂繁殖而形成的一簇细胞纯系。在这个家族的所有成员中,如无突变发生,其基因是完全相同的。 2、多克隆抗体(polyclonal antibody) (1)概念
指由不同B细胞克隆产生的针对抗原物质中 多种抗原决定簇的多种抗体混合物。 如:免疫血清(含多种特异性抗体)。 (2)抗体制备 ①免疫原的制备
免疫原—天然抗原、人工合成抗原; 蛋白质、多糖、脂类、核酸抗原
细胞性抗原制备
绵羊红细胞(SRBC) 溶血素; 细菌 抗菌抗体(动物免疫血清)
可溶性抗原制备
指蛋白质、多糖和脂类等。作为免疫原需要由细胞的破碎、提取与纯化~
➢ 细胞的破碎(物理法、化学法)
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➢ 反复冻融法 ➢ 超声破碎法 ➢ 自溶法 ➢ 酶处里法 ➢ 表面活性剂处理法 ➢ 提取与纯化 ✓ 超速离心分离
是一种根据分离物质的比重特点,通过差速或梯度密度离心,将分子大小不同的抗原颗粒分开的方法,只适宜少数大分子物质的分离。
✓ 选择性沉淀
根据某抗原理化特性,采用相应沉淀剂或 溶液环境。 盐析沉淀法 有机溶剂沉淀法 高分子聚合物沉淀法
例:50%饱和硫酸铵盐溶液可沉淀析出血清球蛋; 8%~12%PEG6000(聚乙二醇6000)可沉淀IgG。
✓ 超滤法—利用孔径大小不同的特制薄膜对不同分子大小的抗原物质进行滤筛。 ✓ 层析法— 凝胶过滤 离子交换 亲和层析
✓ 电泳——(略) ➢ 鉴定
鉴定纯化蛋白的含量、相对分子的质量、 纯度以及免疫学活性。 ✓ 蛋白的含量—定氮(紫外光280nm等) ✓ 分子的质量—电泳、质谱 ✓ 蛋白的纯度—电泳等
✓ 免疫学活性—免疫双扩散、免疫印迹 半抗原性免疫原的制备 ➢ 载体选择
常用载体:蛋白质、多肽聚合物、大分子聚合物。
✓ 蛋白质类:常用的有人血清白蛋白、牛血清白蛋白、血蛋白等,其中以牛血清白蛋
白最为常用。
✓ 多肽类聚合物:是由人工合成的多肽聚合物,也是一类良好的载体,常用的有多聚
赖氨酸。
✓ 大分子聚合物:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲基纤维素(CMC)等皆可与半抗原结合,
加入福氏完全佐剂可诱导动物产生良好的抗体。 ➢ 连接方法
半抗原与载体的连接有物理法和化学法。
✓ 物理法
是用物理吸附法将载体与半抗原连接,其原理是通过电荷和微孔来吸半抗原,吸附载体
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主要有PVP和CMC等;
✓ 化学法
是利用某些功能基团把半抗原连接到蛋白质类或多肽类聚合物载体上。不同的半抗原应选用不同的方法进行连接。 免疫动物
免疫动物的选择
选择动物时应考虑以下因素:
➢ 抗原来源与动物种属的关系---抗原的来源与免疫动物种属差异越远,其免疫源性越
强,免疫效果越好,而同种系或亲缘关系越近,免疫效果越差。
➢ 动物个体的选择----- 适龄、健康、体重符合要求的正常动物(以雄性为佳);抗
体需要量少时,选用家兔、豚鼠和鸡等小动物;抗体需要量大时,可选用绵羊、山羊、马、驴等大动物。 免疫方法 ➢ 免疫原的剂量
免疫原的接种剂量按免疫原性的强弱、动物的个体状态和免疫时间来确定。首次免疫时,剂量不宜过大,以免产生免疫麻痹。
➢ 免疫途径与免疫间隔时间
✓ 免疫途径通常有皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔等,视不同的免疫方案而异。 ✓ 免疫间隔时间是影响抗体产生的重要因素,其中首次与第二次免疫的间隔时间尤为
重要,一般以10~20d为佳,二次后间隔时间一般为7~10d,若间隔时间太长,则刺激减弱,抗体效价不高。
③动物采血
采集免疫血清前,要预先测试抗体效价,若效价达到要求,应在末次免疫后一周及时采血,否则抗体效价会下降。
➢ 颈动脉采血法 ➢ 心脏采血法 ➢ 静脉采血法 ④免疫血清的纯化
特异性抗体的纯化
免疫原不纯,导致产生杂抗体混杂于抗血清中。杂抗体的除去可采用: ➢ 亲和层析法 ➢ 吸附法
IgG类抗体的纯化
IgG类抗体的纯化常用方法有盐析法、凝胶过滤、离子交换层析、亲和层析等方法。 ➢ 盐析法
硫酸铵盐析常用于γ-球蛋白提取,经三次沉淀后提取的γ-球蛋白大多属于IgG。 ➢ 凝胶过滤法
各种蛋白质成分的分子量大小不同,在通过凝胶介质时,洗脱速度也不同,从而达到分离目的。
血清蛋白的分级分离常用凝胶过滤法进行,按分子大小可分为三组:第一组包括IgM和一些脂蛋白;第二组主要是IgG和较少量的IgA、IgD、IgE等球蛋白;第三组主要白蛋白、
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血清粘蛋白、铁传递蛋白等。
➢ 离子交换层析法纯化IgG
IgG作为一种γ-球蛋白,在血清蛋白中带电荷最少,用离子交换层析法易于分离。DEAE-Sephadex A-50是一弱碱性阴离子交换剂,常用于免疫球蛋白的纯化。
血清中的γ-球蛋白属于中性蛋白,其余均属酸性蛋白。在pH7.2~7.4的环境中, 酸性蛋白被DEAE-Sephadex A-50吸附,γ-球蛋白不被吸附而得以纯化。该技术纯化IgG简便,不损坏抗体结构和特异性。
➢ 亲和层析法纯化
葡萄球菌A蛋白(SPA)或链球菌G蛋白具有与IgG Fc段结合的能力,可用亲和层析来分离IgG。
分离时可采用两种类型的亲和层析柱即SPA或G蛋白交联至Sepharose 4B制成的亲和层析柱。抗血清通过层析柱时,IgG被吸附,而非特异性蛋白则未能结合被洗脱除去,然后改变洗脱条件,使IgG从层析上解离从而达到纯化目的 。 ⑤免疫血清的鉴定
效价的测定
颗粒性抗原可采用凝集试验,可溶性抗原常用双向免疫扩散试验、ELISA等方法。 特异性的鉴定
抗体特异性鉴定常用双向免疫扩散法、免疫电泳法 纯度的鉴定
抗体纯度的鉴定可采用SDS-聚丙酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、双向扩散试验、免疫电泳等方法。
IgG含有重链和轻链,纯IgG的SDS-PAGE结果应有两条蛋白电泳带(分子量约53kD和22kD),若出现多条电泳带则表明制备的抗体混有杂蛋白,需进一步纯化。 ⑥免疫血清的保存
4℃保存(6个月)
低温保存(-70 ℃ ~-20 ℃ ,5年) 真空干燥保存(5 ~ 10年) 注意点:保存前需经除菌 保存液含防腐剂 避免反复冻融(分装) (3)实际意义
预防、治疗感染性疾病, 如:破伤风抗毒素血清 抗破伤风, 胎盘球蛋白 抗病毒感染等 副作用:超敏反应
临床诊断,如:肥达氏反应----伤寒、副 伤寒 缺点:特异性差。
2、单克隆抗体(polyclonal antibody) (1)概念
通过B细胞杂交瘤技术, 获得特异性针对某一种抗原决定簇的细胞克隆,产生均一性的抗体.
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(2)特点
理化性状高度均一 效价高
只与一种抗原表位发生反应、生物活性单一 具有高度特异性又易于大量制备 什么情况需要制备单抗?
目的蛋白有结构类似物 抗原不纯,无法分开
多抗效果不好(已排除非特异性反应) 希望将抗体用于治疗,研制成药品 希望将抗体用于诊断,研制成诊断试剂 ①制备单克隆抗体的基本原理
制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞,但这种B淋巴细胞不能在体外生长,而骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖,应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一,得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性,它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性,也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性,用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群,可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。
②单克隆抗体制备技术
主要材料 ➢ 培养液 ✓ RPM1640培养液
FCS 10% 谷氨酰胺 2mmol/L 青霉素 100IU/ml 链霉素 100Ug/ml
✓ DMEM培养液
DMEM培养基是一种在MEM培养基的基础上研制的,含各种氨基酸和葡萄糖的细胞培养基,广泛应用于疫苗生产和各种初代病毒宿主细胞的细胞培养及单一细胞培养。
✓ HAT培养基
HAT系含有次黄嘌呤(hypoxantin)、氨基蝶呤(aminopterin)和胸腺嘧啶脱氧核 苷(thymidin)这三种物质的细胞培养基,可对杂种细胞进行选择。
HAT选择作用
细胞融合剂PEG
PEG是最常用的细胞融合剂。
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PEG可能的作用机理:
PEG导致细胞膜上脂类物质结构重排, 使细胞膜易打开而有助于细胞融合。PEG的细胞融合作用完全是随机发生的。一般选用分子量4000的PEG作为细胞融合剂。 细胞融合前准备
➢ B细胞的制备
小白鼠 (BALB/c) 先以目标抗原 (如菌体) 免疫,一般免疫两三次,间隔2-4周,最后一次免疫后3-4d,取小鼠脾脏制成脾细胞悬液即为B细胞 ➢ 骨髓瘤细胞的制备
➢ 用与免疫相同来源的骨髓瘤细胞
➢ 要求本身不能分泌免疫球蛋白,且具有某种营养缺陷
➢ 可用SP2/0或NS-1,他们缺少次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转化酶(HGPRT)不能在HAT培
养基上生长
➢ 在DMEM培养基中培养,至对数生长期,可用于细胞融合。
细胞融合
将脾细胞与骨髓瘤细胞按一定比例(10:1)混合,离心后吸尽上清液,缓慢加入融合剂,静置90s,逐渐加入HAT培养基,置于96孔培养板中,二氧化碳培养箱培养,5d后更换一半HAT,再5d后改用HT培养基,再经5d后用DMEM培养基。 检测抗体
杂交瘤细胞培养后,应用敏感的血清学方法检测各孔中的抗体(ELISA),通过检测筛选出抗体阳性孔。
杂交瘤细胞的克隆化(单个细胞培养)
抗体阳性孔的杂交瘤细胞,反复克隆3-5次方能使杂交瘤细胞稳定,克隆化的方法有: ➢ 有限稀释法
将阳性孔的细胞稀释成5-10个细胞/mL,加入96孔培养板中,每孔约含一个细胞,倒置显微镜确证一个细胞生长
➢ 显微操作法
用一有直角弯头的毛细吸管,倒置显微镜下将分散在培养皿上的单个细胞吸入管内,移种到培养板中,培养后即可获得单个细胞形成的克隆。 杂交瘤细胞的冻存
原始克隆、克隆化后的杂交瘤细胞,加入二甲基亚砜,分装于小安培瓶内保存于液氮中。 抗体生产
➢ 动物体内生产系统
把挑选出来的融合细胞打入小鼠腹部,诱生肿瘤,然后收集所产生的腹水,腹水中的抗体浓度非常高,每mL可达数mg。
➢ 细胞培养生产系统
把融合细胞在大型培养槽中培养,收集培养液上清即得抗体,浓度较腹水稀约一千倍。最近有一种细胞培养瓶,可产生如腹水般浓度的上清,但价格极为昂贵 。 单克隆抗体的纯化
所得到的抗体再经纯化步骤,以除去杂质,可用下列各种方法。 硫酸铵:收集约40%饱和度的沉淀,是最经济、方便的方法。 离子交换法:用DEAE阴离子交换法,多用在纯化IgG。
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胶体过滤法:以分子量的差异分划出各种抗体,多用在纯化IgM。 亲和层析法:以Protein A-吸着剂专一性地吸住抗体分子(IgG)。
单抗与多抗的区别 单抗 多抗
抗体组成 单一 复杂 抗体性质 个体的属性 群体综合的性质 纯化标记 容易,效果好 难度高一些 种属来源 绝大多数是小鼠 兔子、羊、豚鼠等 制备周期 长 (最短4个月) 短(2个月) 制备技术 复杂 简单 经费 多 少
3、基因工程抗体 (1)概念
采用基因工程方法,对免疫球蛋白基因进行切割、拼接或修饰后导入受体细胞进行表达,产生新型抗体。主要包括:嵌合抗体、人源化抗体、小分子抗体、双特异性抗体和抗体库技术。
(2)人一鼠嵌合抗体(Chimeric Antibodies)
人一鼠嵌合抗体是将鼠源单抗的可变区与人抗体的恒定区融合而得到的抗体。 克隆鼠单抗的可变区基因,可从基因组文库中分离,也可用PCR技术分离。 人抗体恒定区可根据需要选择,不同的恒定区会带给嵌合抗体不同功能。
构建嵌合抗体的大致过程是,将鼠源单抗的可变区基因克隆出来,连到包含有人抗体恒定区基因及表达所需的其它元件(如启动子、增强子、选择标记等)的表达载体上,在哺乳动物细胞(如骨髓瘤细胞、CHO细胞)中表达。
人一鼠嵌合抗体与鼠单抗相比,免疫原性大大降低,利于在人体内应用,目前已制备出上百种抗各种抗原(包括肿瘤相关抗原)的嵌合抗体。 (3)人源化抗体
尽管嵌合抗体的免疫原性已降低很多,但有时它仍可能引发较强的免疫反应。为了进一
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步降低抗体的鼠源成分,发展出CDR移植技术。
CDR移植即把鼠抗体的CDR(互补决定簇)序列移植到人抗体的可变区内,所得到的抗体称CDR移植抗体或改型抗体,也就是人源化抗体。
经过CDR移植,抗体的免疫原性极低,而其抗原结合能力保持不变。结合半抗原及全抗原(如细胞表面受体、病毒等)的改形抗体都已有报道,到现在已有数百种人源化抗体。(美国正式上市的11种治疗性单抗中多数是改型抗体) (4)小分子抗体
小分子抗体包括Fab、Fv或ScFv、单域抗体及最小识别单位等几种。 小分子抗体有很多优点:
可以用细菌发酵生产,成本低;分子小,穿透力强;不含Fc,没有Fc带来的效应;在体内循环的半衰期短,易清除,利于解毒排出;易于与毒素或酶基因连接,便于直接获得免疫毒素或酶标抗体等。 ①Fab
由完整的轻链和Fd组成,大小为完整分子的1/3。
把Fab与细菌的前导肽相连,在前导肽的作用下Fab进入质周腔,装配折叠后,它具有结合抗原的活性。 ②Fv 或 ScFv
Fv、ScFv的大小约为全分子的1/6。
Fv由VH与VL构成,由于其结合是非共价结合,故Fv不稳定。
在VH与VL之间加上一段连接肽,把VH与VL连成一条单链,得到ScFv,即单链抗体。 连接肽的长度在10-15个氨基酸左右,不宜太长或太短,它应具有柔软性,侧链少,抗原性弱等特点。常用的连接肽是(GGGGS)3。 ③单域抗体
即为VH,约为完整分子的1/12。它只由一个结构域构成,故称单域抗体。单域抗体尽管亲和力有所降低,但仍保持着原单抗的特异性。 ④最小识别单位
约为完整分子的1/80-1/70大小,一般由一个CDR构成,它也保持着抗体的特异性。 (5)双特异性抗体(bispecific antibody,BSAb)
是指能同时识别2种抗原的抗体,1种为对应肿瘤相关抗原,另1种为对应效应成分。 既能结合靶肿瘤细胞又能结合高细胞毒性的效应细胞,将效应细胞富集在肿瘤周围, 实现对肿瘤细胞的杀伤和裂解。 (6)抗体库技术
抗体库技术是用基因工程方法把人或其他动物的全部抗体的轻、重链可变区基因克隆出来,在原核载体上表达,然后筛选出所需的特异基因和抗体。
构建噬菌体抗体库
从外周血或脾、淋巴结等组织中分离B淋巴细胞,提取mRNA并逆转录为cDNA; 应用抗体轻链和重链引物,根据建库的需要通过PCR技术扩增不同的Ig基因片段; 构建噬菌体载体
噬菌体抗体库载体有λ噬菌体、丝状噬菌体和噬菌粒三种,其中后二者是目前构建表面表达的噬菌体抗体库常用载体;
表达载体转化细菌,构建全套抗体库
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通过多轮的抗原亲合吸附-洗脱-扩增,最终筛选出抗原特异的抗体克隆。
第三章 免疫系统
§1 免疫器官及其功能
一、中枢免疫器官
免疫细胞产生、发育、接受抗原刺激和分化、成熟的场所。并能对外周淋巴器官的发育和免疫功能的强弱起调节起作用。 骨髓、胸腺 1、骨髓
造血器官 各种免疫细胞的发源地
B细胞发育、分化、成熟的场所 体液免疫应答发生的场所 2、胸腺thymus
(1)胸腺的形态和位置
位于胸腔前部纵膈内,呈二叶 (2)胸腺组织结构 ①皮质cortex
胸腺上皮细胞构成微支架,间隙内为大量胸腺细胞和少量巨噬细胞(分泌IL-I)。 ②髓质medulla
髓质内含有大量的胸腺上皮细胞(分泌胸腺激素),少量的初始T细胞和巨
噬细胞等。
髓质内还有一种圆形或椭圆形的环状结构---胸腺小体thymic corpuscle 胸腺小体thymic corpuscle
是由多层扁平的胸腺上皮细胞围成的直径30~50μm的椭圆形或不规则形嗜酸性小体。 胸腺小体的特点:
❖ 胸腺的特征性结构,在髓质内散在分布。 ❖ 由胸腺小体上皮细胞呈同心圆状排列而成。
❖ 小体外周的细胞较幼稚,近中心的细胞较成熟,小体中心的细胞完全角质
化,强嗜酸性
❖ 功能不详,缺乏胸腺小体不能培育出T细胞。 (3)胸腺内细胞种类
胸腺细胞Thymocyte
早期T细胞,核浆比大,H-E染色深。5%的分化为初始T细胞,95%凋亡。具有免疫应答潜能。
胸腺基质细胞thymic stromal cell ➢ 胸腺上皮细胞thymic epithelial cell
即上皮性网状细胞Epithelial reticular cell,胞体大,星形或多边形,H-E染色浅。
➢ 巨噬细胞、肥大细胞、成纤维细胞等。
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(4)胸腺的年龄变化
幼年大,自青春期开始退化
(5)血-胸腺屏障blood-thymus barrier 定义
血液与胸腺皮质之间的屏障结构。血液内的大分子物质如抗体、细胞色素C、铁蛋白、辣根过氧化物酶等均不能进入胸腺皮质。 组成
➢ 连续毛细血管,其内皮细胞间完整的紧密连接; ➢ 内皮周围连续的基膜; ➢ 血管周隙,内含巨噬细胞; ➢ 上皮基膜;
➢ 一层连续的胸腺上皮细胞。 功能
阻挡抗原物质进入胸腺皮质,维持内环境 稳定,保证胸腺细胞的正常发育 (7)胸腺的功能
产生、培育T细胞。
分泌多种胸腺激素,参与构成T细胞增殖、分化的微环境。 二、外周免疫器官 (一)淋巴结Lymph node
淋巴结为哺乳动物所特有,呈豆形,成群分布于肠系膜、肺门、腹股沟、腋下、颈部等淋巴回流的通路上,是淋巴回流的重要滤器,也是机体产生免疫反应的重要场所
T细胞约占75%,B细胞约占25%。 1、淋巴结的结构 (1)皮质cortex
浅层皮质Superfacial cortex,副皮质区Paracortex zone 浅层皮质superfacial cortex
➢ 由淋巴小结(呈圆形或椭圆形密集的淋巴组织)及小结间弥散淋巴组织构成 ➢ B细胞区
➢ 淋巴小结多少、大小及有无生发中心反应机体体液免疫状态。 副皮质区paracortex zone
➢ 皮质深层的弥散淋巴组织,又称深层皮质单位Deep cortex unit ➢ T细胞区,胸腺依赖区Thymus dependent area ➢ 富含毛细血管后微静脉Post capillary venule ➢ 小盲淋巴窦Small blind sinus:髓窦起始部 (2)髓 质medulla---髓索、髓窦
髓索medullary cord:相互连接的索条状淋巴组织,含浆细胞、B细胞和巨
噬细胞,浆细胞分泌抗体
髓窦medullary sinus:结构同皮质淋巴窦,但宽大,巨噬细胞多,有较强
滤过功能。
2、淋巴结内的淋巴通路
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淋巴结内有淋巴循环及血液循环双重系统。经淋巴结内的淋巴循环,将体表或内脏的病原体及异物引流至局部淋巴结,淋巴液在淋巴窦内流动缓慢,使其中的巨噬细胞有足够时间吞噬清除病原体及异物,再将“清洁”的淋巴液由输出淋巴管输出,从而在淋巴结内完成过滤作用。 3、淋巴结的功能
滤过淋巴液
当淋巴液缓慢流经淋巴窦时,巨噬细胞可吞噬和清除各种抗原物质,对细菌的清除比较明显,但对病毒及肿瘤细胞的清除率则很低。
参与免疫应答
淋巴结的淋巴小结执行体液免疫功能,副皮质区执行细胞免疫功能。
参与淋巴细胞再循环
淋巴结及淋巴组织内的淋巴细胞经淋巴管进入血流而到达各个器官内,同时又可经毛细血管后微静脉由血流返回淋巴器官或淋巴组织,如此周而复始,淋巴细胞在全身淋巴器官和淋巴组织之间迁移,称为淋巴细胞再循环。 (二)脾spleen 1、脾的位置和结构
最大的淋巴器官,位于左上腹胃的背面,胃与膈之间
被膜结缔组织从四周向脾内部伸入,形成许多条索状的小梁。小梁相互连接构成支架,支架之间为脾的实质部分。 (1)被膜
厚,浆膜,富含弹性纤维和平滑肌纤维的致密结缔组织(DCT) (2)小梁
被膜伸入实质形成,内含小梁动脉和小梁静脉。 (3)实质
白髓、红髓和边缘区。 ①白髓 white pulp
散在于红髓中的灰白色点状区域。产生免疫应答的部位。
动脉周围淋巴鞘-----副皮质区 ✓ 中央动脉周围的厚层弥散淋巴组织 ✓ 含大量T细胞---胸腺依赖区 脾小体--淋巴小结
✓ 结构与淋巴结的淋巴小结相同 ✓ 主要含B细胞 ②红髓 red pulp
➢ 分布于被膜下、小梁周围及边缘区外的广大区域。 ➢ 由脾索和脾窦组成
➢ 生成红细胞和贮存红细胞,还有捕获抗原的功能。
✓ 脾索
脾索由富含血细胞的索状淋巴组织构成。脾索内含有大量巨噬细胞、B细胞和浆细胞。 ✓ 脾血窦
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脾血窦位于脾索之间,由一层长杆状的内皮细胞平行排列而成,细胞间隙较宽。内皮外有环行围绕的网状纤维,使血窦壁呈栅栏状结构。 ③边缘区marginal zone
位于白髓与红髓交界处,该区的淋巴细胞较白髓稀疏,较红髓密集,含有B细胞和T细胞,以B细胞为主,也有巨噬细胞及浆细胞。是脾脏最早接触抗原的部位。
2、脾脏内的血循环通路
脾动脉→小梁动脉→中央动脉→脾索→脾窦→髓微静脉→小梁静脉→脾静脉 3、脾的功能
滤血
部位是脾索和边缘区。含巨噬细胞,清除衰老的血细胞。
免疫
体液免疫,使脾小体增多;细胞免疫,使动脉周围淋巴鞘增厚。
造血
胚胎早期有造血功能,骨髓造血后,只有在严重缺血时才有造血功能。
储血
约40ml,储于血窦内,通过平滑肌的收缩将其内的血液送入血循环。
(三)黏膜免疫系统(MIS)
呼吸道、肠道等黏膜固有层和上皮细胞下散在无被膜淋巴组织;
人体黏膜表面积约400m2,是病原微生物等入侵机体的主要门户,另约50%
淋巴组织存在于黏膜系统,故MIS是局部特异性免疫应答的主要部位。
1、黏膜相关淋巴组织(MALT)的种类
肠相关淋巴组织 鼻相关淋巴组织 支气管相关淋巴组织 2、黏膜淋巴组织的功能
产生分泌型IgA 参与粘膜局部免疫应答
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三、鱼类的免疫器官 1、中枢免疫器官 (1)骨髓样组织
B细胞分化成熟的场所
软骨鱼的眶区和颅下区
存在淋巴组织或骨髓样组织,可形成血细胞,具有与高等脊椎动物骨髓相似的结构与功能。
真骨鱼的肾脏(头肾)
免疫器官和造血组织,为鱼类中第二个发育的免疫器官,免疫细胞的发源地(产生B细胞和红细胞等,相当于哺乳类骨髓);此外,受抗原刺激后,头肾增生并存在抗体产生细胞,说明其为鱼类重要的抗体产生器官(相当于哺乳类的淋巴结)。 (2)胸腺(Thymus)
位于鳃弓的背面,无皮质与髓质的分界线,胸腺由结缔组织被膜环绕,实
质由上皮细胞网组成,在上皮细胞网中分布由淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞和成熟的浆细胞等。
鱼类的胸腺是T细胞分化成熟为具免疫活性的T细胞的场所,T细胞移至外
周免疫器官后,可接受抗原刺激增殖分化产生免疫效能。
2、外周免疫器官
捕捉抗原、呈递抗原和加工处理抗原 脾脏(Spleen)
➢ 有颌类才有真正的脾,软骨鱼类脾较大,分化为红髓和白髓,为造血器官;
硬骨鱼类无明显红髓和白髓分化,但同时有造血和免疫功能。
与头肾相比,脾在体液免疫反应中处于相对次要的地位,其受抗原刺激后的增殖反应以弥散的方式发生在整个器官上。
黏膜淋巴组织
➢ 鱼类皮肤、鳃和消化道等器官的上皮组织中存在的淋巴细胞、巨噬细胞和
各类粒细胞等都属于MALT。当机体受到抗原刺激后,巨噬细胞可对抗原进行处理和呈递,抗体分泌细胞(Antibody secreting cell, ASC)会分泌抗体,与粘液中的溶菌酶和补体等非特异性的保护组织一道组成抵御病原感染的防线。
➢ 鱼类MALT相对于其系统免疫系统有一定自主性,在其免疫接种方法选择和
改进中有实际意义:
✓ 口服免疫后,头肾、血液和肠都出现ASC,但鳃中和皮肤粘液中无。
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✓ 肛门插管接种抗原后可诱导肠、皮肤粘液中产生特异性抗体,但血清中无; ✓ 腹腔免疫4周后,头肾、血液和鳃中抗体分泌同时达到峰值,而肠只有到
第7周才有显著反应;
✓ 颗粒抗原浸泡免疫时,皮肤摄取能力远大于鳃,因此,口腔和腹腔免疫可
明显刺激系统免疫应答,浸泡和肛门免疫更适宜于诱导粘膜免疫反应。
§2 免疫细胞immune cell
参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞
一、淋巴细胞lymphocyte (一)淋巴细胞分类
根据其发生来源、形态特点和免疫功能可分为四类:
T细胞(胸腺依赖淋巴细胞) B细胞(骨髓依赖淋巴细胞) NK细胞(自然杀伤性T淋巴细胞) K细胞(细胞毒性杀伤细胞) 1、T淋巴细胞 T lymphocyte,TC (1)来源、分化与分布
造血干细胞—→淋巴干细胞—→前体(祖)T细胞—→胸腺——→T细胞—→外周免疫
(2)T细胞亚群
➢ 细胞毒性T细胞cytotoxic T cell ,Tc细胞 分泌穿孔素、颗粒酶
➢ 辅助性T细胞helper T cell , Th细胞 分泌细胞因子,辅助Tc细胞和B细胞进行免疫应答
➢ 抑制性T细胞suppressor T cell ,Ts细胞 分泌细胞因子,降低T、B细胞的活性。 (3)T淋巴细胞的功能
介导细胞免疫应答
分泌细胞因子参与免疫调节 2、B细胞 B lymphocyte (1)来源、分化与分布
①外周免疫器官的非胸腺依赖区定居
②骨髓(其中的淋巴细胞主要是B细胞),血液(少数),粘膜组织
(2)B淋巴细胞的功能
产生抗体,介导体液免疫 提呈抗原 参与免疫调节
B淋巴细胞和T淋巴细胞的不同
T淋巴细胞 B淋巴细胞 来源 骨髓中淋巴样前祖细胞 骨髓
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发育 胸腺 骨髓
胸腺依赖淋巴细胞 骨髓依赖淋巴细胞 亚群 根据表面标志和功能 根据CD5的表达分B-1B 特征分若干亚群 细胞和B-2B细胞两个亚群 (多种方法有争议)
功能 介导适应性免疫应答 产生特异性免疫球蛋白 在TD-Ag诱导的体液免疫中发挥辅助作用 与抗原结合 3、NK细胞(自然杀伤细胞)
大颗粒淋巴细胞,体积大,胞质丰富,含有大量的溶酶体。
无需抗原提呈细胞的中介,不借助抗体,即可直接杀伤病毒感染细胞和肿
瘤细胞。
细胞的杀伤效应是由其活化后释放出的毒性分子介导,如穿孔素、颗粒酶
和TNFα(肿瘤坏死因子)等。
4、K细胞(细胞毒性杀伤细胞)
K细胞表面具有IgG的Fc受体。当特异性的IgG抗体与侵入体内的靶细胞抗原结合,形成抗原抗体复合物时,IgG的Fc片段因结构发生改变而被活化,被活化的Fc片段便能与K细胞膜上的FcR结合,从而将靶细胞内的酶激活,将靶细胞杀死。这种作用称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)。 (二)淋巴细胞再循环
定义
外周淋巴器官和淋巴组织内的淋巴细胞可经淋巴管进入血液循环于全身,它们又通过毛细血管后微静脉再返回淋巴器官或淋巴组织内,如此周而复始,使淋巴细胞从一个淋巴器官到另一个淋巴器官,从一处淋巴组织至另一处淋巴组织,这种现象称为淋巴细胞再循环。
特点
➢ 效应性T、B、K、NK细胞不参加再循环 ➢ 记忆性T、B细胞再循环最活跃 ➢ T细胞再循环比B细胞快 意义
使带有各种不同抗原受体的淋巴细胞不断在体内各处巡游,增加与抗原和抗原递呈细胞接触的机会,使机体更有效地发挥清除异物性抗原的免疫作用。 二、单核吞噬细胞系统 1、定义
单核细胞及其分化来的具有吞噬功能的细胞 2、组成
单核细胞(血液)
巨噬细胞(单核细胞穿出血管后分化形成,结缔组织、淋巴组织及其它组
织)
破骨细胞(骨组织) 小胶质细胞(神经组织)
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3、单核-巨噬细胞的免疫功能
吞噬杀伤作用
提呈抗原,启动特异性免疫应答 抗肿瘤作用
分泌多种细胞因子参与免疫调节及其它效应 三、抗原提呈细胞Antigen presenting cell 1、定义
能够摄取、处理(加工)抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的细胞称为抗原提呈细胞。
2、抗原提呈细胞的种类
专职性抗原提呈细胞
表达MHCⅡ类分子和T细胞活化所需要的共刺激分子以及粘附分子。包括巨噬细胞、树突状细胞和B细胞。
非专职性抗原提呈细胞
通常情况下不表达MHCⅡ类分子,但在炎症或IFN-γ刺激时可表达MHCⅡ类分子和T细胞活化所需要的共刺激分子以及粘附分子。
特殊的非专职抗原提呈细胞
表达MHCⅠ类分子的靶细胞是一类特殊的非专职抗原提呈细胞,能将内源性的蛋白抗原降解、处理为多肽,并以抗原肽- MHCⅠ类分子复合物的形式表达于细胞表面,提呈给具有杀伤能力的T细胞。 3、树突状细胞
是一群异质性的细胞, 抗原提呈功能最强, 是唯一能够激活初始型T细胞的专职APC
(1)DC的特点
➢ 起源于骨髓
➢ 不成熟DC膜表面有较多趋化因子受体,可摄取并处理抗原,遇到危险信号
后迁移到淋巴器官并发育成熟 ➢ 成熟的DC具有较强的抗原提呈能力 (2) DC来源
(3)DC的组织分布及分类
淋巴样组织中的DC ➢ 并指状DC
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分布于淋巴组织胸腺依赖区和次级淋巴组织
➢ 滤胞样DC
分布于外周淋巴器官淋巴滤泡生发中心
➢ 边缘区DC
非淋巴样组织中的DC
间质性DC: 分布于实质器官间质毛细血管附近 郎格汉斯细胞: 位于表皮和胃肠上皮部位
体液中的DC
输入淋巴液中的DC及外周血中的DC (4)DC的发育及迁移 (5)DC的生物学功能
摄取、加工处理并提呈抗原 参与中枢和外周免疫耐受的形成 参与免疫记忆的维持 分泌细胞因子调节免疫应答
§3 免疫分子
免疫球蛋白、补体、细胞因子
一、细胞因子的概念和共同特性 1、概念
由活化的免疫细胞或非免疫细胞合成分泌的具有多种生物学活性的蛋白质多肽分子称为细胞因子(cytokine,CK)。 2、细胞因子的共同特性
产生细胞的多源性
一种细胞因子可由多种不同来源的细胞产生,如IL-1可由巨噬细胞、树突状细胞、朗罕氏细胞、平滑肌细胞、B细胞及NK细胞等产生。
分子组成
➢ 单体:大多数,如IL-2、IL-3、IFN-α; ➢ 二聚体:如:IL-12; ➢ 三聚体:TNF。 作用方式
➢ 自分泌(autocrine)
作用的靶细胞是其产生细胞(如:T细胞产生的IL-2刺激T细胞本身生长)。
➢ 旁分泌(paracrine)
细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞,但是二者临近,如T细胞产生的IL-2支持B细胞的增殖和分化。
➢ 内分泌(endocrine)
某些细胞因子,如TGF-β、TNF等,通过血液循环对远距离的细胞发挥作用。
作用的共同特点 ➢ 高亲和力,高效性
10-15~10-9M的浓度范围内 即可发挥其生物学作用。
➢ 多效性
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一种细胞因子对不同细胞产生不同的生物学效应(如IFN-γ巨噬细胞/Th2细胞)
➢ 重叠性
几种不同的细胞因子作用于同一靶细胞,产生相同或相似的生物学效应(如IL-4和IL-6均刺激B细胞增殖)
➢ 协同性
两种或两种以上的细胞因子共同作用,并且一种细胞因子强化另一种细胞因子的功能,两者表现为协同作用,如IL-3和IL-11共同刺激造血干细胞的分化成熟。
➢ 拮抗性
一种细胞因子抑制另一种细胞因子的功能(如IL-4--IFN-γ)。 二、细胞因子的分类及其生物学功能
按功能分六大类 白细胞介素 干扰素 肿瘤坏死因子 集落刺激因子 趋化因子 生长因子 interleukins,ILs interferon,IFN tumor necrosis factor,TNF colony- stimulating factor,CSF chemokines growth factor,GF (一)白细胞介素 (interleukins,ILs)
能够介导白细胞间及其他细胞间相互作用的细胞因子。 1、IL-1(又称淋巴细胞刺激因子)
细胞来源
主要由活化的单核-巨噬细胞产生。
存在形式 IL-1α和IL-1β。
主要生物学功能 ➢ 局部低浓度免疫调节
协同刺激APC和T细胞活化,促进B细胞增 殖和分泌抗体。
➢ 大量产生内分泌效应
诱导肝脏急性期蛋白合成;引起发热和恶病质。 2、IL-2(又称T细胞生长因子,TCGF)
细胞来源 主要由T细胞产生。
作用方式
以自分泌和旁分泌方式发挥效应。
主要生物学功能
➢ 活化T细胞,促进细胞因子产生;
➢ 刺激NK细胞增殖,增强NK杀伤活性及产生细胞因子,诱导LAK细胞产生; ➢ 促进B细胞增殖和分泌抗体;
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➢ 激活巨噬细胞。 3、IL-4
细胞来源
主要由Th2细胞、肥大细胞及嗜碱性粒细胞产生。 主要功能
➢ 促B细胞增殖、分化; ➢ 诱导IgG1和IgE产生; ➢ 促进Th0细胞向Th2细胞分化; ➢ 抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子; ➢ 协同IL-3刺激肥大细胞增殖等。 4、IL-6
细胞来源
主要由单核巨噬细胞、Th2细胞、血管内皮细胞及成纤维细胞产生。 主要功能
➢ 刺激活化B细胞增殖,分泌抗体; ➢ 刺激T细胞增殖及CTL活化;
➢ 刺激肝细胞合成急性期蛋白,参与炎症反应; ➢ 促进血细胞发育。 5、IL-10
细胞来源
主要Th2细胞和单核巨噬细胞产生 主要功能 ➢ 抑制巨噬细胞
➢ 抑制Th1细胞分泌细胞因子 ➢ 促进B细胞增殖和抗体生成 ➢ 促进胸腺和肥大细胞增殖 6、IL-12
细胞来源
主要由单核-巨噬细胞、B细胞产生 主要功能
➢ 激活和增强NK细胞杀伤活性及IFN-产生; ➢ 促进Th0向Th1细胞分化,分泌IL-2、IFN- ➢ 增强CD8+CTL细胞杀伤活性; ➢ 可协同IL-2诱生LAK细胞;
➢ 抑制Th0细胞向Th2细胞分化和IgE合成。 (二)干扰素(interferon, IFN)
根据其来源、结构及生物学性质 1、I型
IFN-α、IFN-β、IFN-ω、IFN-τ
细胞来源
IFN-α:白细胞(主要单核吞噬细胞)产生;
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IFN-β:成纤维细胞产生(二者结合相同受体); IFN-ω:来自胚胎滋养层 IFN-τ:反刍动物营养层
主要生物学活性 ➢ 抗病毒和抗肿瘤
✓ 诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白,干扰病毒复制; ✓ 增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤;
✓ 促进MHC-Ⅰ类分子表达,增强CTL对病毒感染细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。 ➢ 免疫调节 与Ⅱ型干扰素类似。 2、II型(IFN-)
主要细胞来源
活化的Th1细胞、CD8+CTL和NK细胞;
主要诱生剂 抗原或有丝分裂原。
主要生物学活性 ➢ 免疫调节作用(主要) ✓ 活化巨噬细胞;
✓ 促进APC(s)表达MHC-Ⅱ类分子,提高抗原提呈能力; ✓ 促进MHC-Ⅰ类分子表达; ✓ 促进B细胞分化、增殖;
✓ 抑制Th2细胞分化及细胞因子合成。 ➢ 抗病毒和抗肿瘤作用 与Ⅰ型干扰素类似。 (三)肿瘤坏死因子(TNF)
根据来源和结构不同,分为:TNF-α、TNF-β 1、TNF-α
组成及分子量 同源三聚体, 51KD 。
细胞来源
单核巨噬细胞(主要);T细胞、NK细胞和肥大细胞。
主要功能
➢ 低浓度 --- 自分泌、旁分泌效应 ✓ 诱导炎症反应:
使血管内皮细胞表达MHC-1,促白细胞聚集于炎症局部;
✓ 刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细胞因子(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等),
导致炎性细胞浸润和增强吞噬细胞的杀伤。
✓ 促进MHC-I类分子表达,增强CTL对靶细胞(如:病毒感染细胞)的杀伤。 ✓ 杀伤肿瘤细胞:直接杀伤,引起组织出血坏死。 ➢ 高浓度 内分泌效应 ✓ 引起发热;
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✓ 协同IL-1、IL-6诱导肝细胞合成急性期蛋白; ✓ 抑制骨髓造血干细胞的分裂; ✓ 引起代谢紊乱;
✓ 介导内毒素致感染性休克。 2、TNF-β
又称淋巴毒素(lymphotoxin,LT)与TNF-α的氨基酸序列为28%同源性,二者结合同一受体。 (1)细胞来源 激活的T细胞。 (2)生物学功能
与TNF-α相似,在局部发挥效应; 与细胞表面LT-β形成复合物发挥作用。
(四)集落刺激因子 (CSF) 1、概念
选择性刺激造血干细胞分化发育成某一细胞谱系的细胞因子的统称。2、组成
SCF、GM-CSF、G-CSF、M-CSF、EPO、TPO、等。 3、生物学功能:
SCF
➢ 刺激多能造血干细胞发育; ➢ 刺激肥大细胞增殖。
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF) ➢ 刺激骨髓各系前体细胞生长和分化;
➢ 刺激骨髓前体细胞向粒细胞和单核细胞分化。 粒细胞集落刺激因子(G-CSF) ➢ 刺激粒细胞前体细胞的分化成熟;
➢ 增强成熟粒细胞的吞噬杀伤功能,延长其存活间。 巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF) ➢ 刺激单核-巨噬细胞增殖分化;
➢ 延长单核-巨噬细胞存活时间,增强其功能。
红细胞生成素(erythropoietin,EPO) 促骨髓红细胞前体分化为成熟红细胞。
血小板生成素(thrombopoietin, TPO) 刺激骨髓巨核细胞分化成熟为血小板。
(五)趋化因子(chemokines) 1、概念
吸引白细胞向一定方向移行,也是刺激白细胞活化的小分子蛋白。 2、分类
按照半胱氨酸残排列基序不同分亚族
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类 CXC 名称 IL-8 受体 CXCR1 CXCR2 产生细胞 巨噬细胞,单核细胞 角化细胞,内皮细胞 成纤维细胞 功能 趋化激活中性粒细胞,刺激血管生成 CC MIP-1 CCR1,3,5 T细胞,单核细胞 抗病毒,与HIV-1Th1反应 肥大细胞,成纤维细胞 竞争结合受体,促进 MIP-1 CCR1,3,5 巨噬细胞,单核细胞 与HIV-1竞争结合中性粒细胞,内皮细胞 受体 MCP-1 CCR2B 巨噬细胞,单核细胞 刺激骨髓巨核细胞成纤维细胞,角化细胞 的分化成熟 RANTS CCR1,3,5 T细胞,血小板 内皮细胞 C C3XC
(六)生长因子(growth factor,GF)
1、TGF-β(transforming growth factor-β,转化生长因子-β); 2、EGF(epithelial growth factor,表皮生长因子); 3、FGF(fibroblast growth factor,成纤维细胞生长因子); 三、细胞因子的生物学活性
抗感染和抗肿瘤作用 免疫调节作用
刺激造血细胞增殖分化 参与和调节炎症反应 四、细胞因子在临床上的应用
参与感染引起的炎症反应 如: TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8 等。
促进肿瘤细胞生长和转移 如:TGF-β、IL-10 、IL-6等。
介导移植排斥反应
如:IL-2、IFN-γ等。
介导免疫性疾病 ➢ 免疫缺陷
如:IL-2受体γ链基因(X染色体)突变 IL-2、IL-4、IL-7、IL-9及IL-15等细胞因子功能障碍。
➢ 超敏反应
如:IL-4、 IFN-γ等细胞因子。
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刺激嗜碱性细胞脱颗粒,激活T细胞 淋巴细胞的移行 白细胞和内皮细胞的黏附 Lymphotactin Fanctalkine T细胞 单核细胞,内皮细胞 ➢ 自身免疫性疾病
如:IFN-γ、IL-2等细胞因子。
第四章 补体系统
一、概述 1、定义
补体
是存在于正常人和动物血清中的一组与免疫相关并具有酶活性的蛋白质
补体系统
参与补体激活的各种成分以及调控补体成分的各种灭活或抑制因子及补体受体称为补体系统。 2、补体系统的组成和命名
补体固有成份、补体调节蛋白、补体受体
参与补体激活经典途径的固有成分按发现顺序命名:C1--C9 补体成分被激活时数字或代号上方加一横线:C1 补体的固有成分
参与调节的成分
为调节与控制补体系统活化的分子,以可溶性或膜结合的形式存在。即C1INH、C4bp、H因子、I因子和S蛋白等;
补体受体
介导补体活性片段,或调节蛋白生物学效应。如CR1、CR2、CR3、CR4、CR5、H因子受体及C3a受体(C3aR)、C2a受体(C2aR)及C4a受体(C4aR)等。 3、补体的特点
合成部位
主要肝细胞,巨噬细胞等
分子质量
变动范围大,最低25ku,最高400ku
血清含量
在血清中的含量有差异,1-2µg/mL和1200µg/mL之间不等
极不稳定,尤其对温度敏感 (56℃,30min灭活) 二、补体的激活
补体的各个成分除C1q外,都以无活性的酶原形式存在于血清中,必须激活才能发挥作用。补体活化时,通常是前一个活化成分,往往是后一个成分活化时的激活酶,因此补体需按一定顺序进行反应,此称为补体顺序反应。激活补体的过程依据其起始的顺序不同,可分为以下三条途径: (一) 经典途径 1、特点
传统途径/第一途径/C1途径 激活物及激活条件 免疫复合物
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C1仅与IgM或IgG1-3结合才能活化 作用
在感染的中晚期起作用
激活顺序 C1,4,2,3,5,6,7,8,9
一个C1分子必须同时与两个以上补体结合位点结合才能被激活 2、经典途径的激活过程
启动阶段----C1活化
活化阶段----C3 、C5转化酶的形成 效应阶段----攻膜复合体(MAC)的形成 (二)替代途径 1、特点
旁路途径/第二途径/C3途径
C3、B因子、D因子参与,不依赖于抗体的存在 激活顺序
C3,C5,C6,C7,C8,C9
作用
在感染早期即发挥作用
激活物质
LPS、酵母多糖、葡聚糖、聚合IgA和IgG4
提供补体级联反应进行的稳定物 2、替代途径激活过程
启动阶段----C3转化酶 激活阶段----C5转化酶 效应阶段----共同末端通路 (三)补体活化的MBL途径
与经典途径的过程基本类似,只是其活化 起始于炎症期产生的C-反应蛋白及MBL与病原体结合之后,而非依赖于抗原抗体复合物活化补体系统。三、补体的生物学作用
溶菌、溶细胞作用 免疫调理作用 清除免疫复合物 介导炎症反应 参与免疫调节 1、溶菌、溶细胞作用 补体介导的作用
补体活性片段介导的生物学效应: 2、调理作用
3、免疫粘附与清除免疫复合物 4、炎症介质作用 5、免疫调节作用
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第五章 免疫应答
一、概述
基本概念
是机体对抗原性异物所发生的一系列排异性生理反应,主要包括抗原呈递细胞对抗原的加工、处理和呈递,抗原特异性淋巴细胞对抗原的识别、自身活化、增殖、分化及产生免疫效应的全过程。
免疫应答的类型
➢ 根据参与的细胞类型和效应机制不同分 体液免疫应答和细胞免疫应答 T细胞和B细胞
➢ 根据机体对抗原刺激的反应状态分 正免疫应答和负免疫应答
免疫细胞在抗原识别过程中,可被诱导活化、分化并产生效应分子(抗体)和效应细胞,称之为正免疫应答。亦可被诱导使免疫细胞处于不活化状态,称之为免疫耐受或负免疫应答,因而不能产生排已效应。机体通过上述二种机制,借以维持自身免疫稳定性。
➢ 根据免疫应答的功能 生理性应答和病理性应答
正常生理性反应(抗病原体侵袭,清除损伤和衰老细胞,免疫调控,清除癌变细胞或病毒感染的细胞);
异常的病理性反应(变态反应,免疫缺陷,自身免疫病,肿瘤发生,病毒持续性感染) 生理性免疫应答 抗 原 类 型 效 应 病理性免疫应答 类 型 效 应 正应答过强 变态反应 异己抗原 正应答 抗感染免疫 负应答 自身抗原 肿瘤抗原 移植抗原 负应答 正应答 正应答 自身耐受 抗肿瘤免疫 排斥移植物 正应答 负应答 负应答 免疫缺陷病 自身免疫(病) 肿瘤生长 移植物存活 免疫应答的场所 淋巴结、脾脏外周免疫器官
免疫应答的过程
抗原提呈与识别阶段 活化、增殖、分化阶段 效应阶段
免疫应答的特点
特异性、记忆性、放大性、MHC限制性 二、抗原的加工与递呈 1、基本概念
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抗原加工
蛋白质抗原在细胞内被降解成能与MHC分子结合的肽的过程。
抗原递呈
MHC分子与抗原肽结合,将其展示于细胞表面供T细胞识别的过程。
内源性抗原
细胞内产生的蛋白质抗原,包括自身抗原和非己抗原----MHCⅠ分子递呈。
外源性抗原
由细胞外摄入细胞内的蛋白质抗原,包括非己抗原和自身抗原---MHCⅡ分子递呈。
2、抗原递呈细胞的种类
APC:即抗原递呈细胞,表达MHC和协同刺激分子,能够摄取、加工、处理抗原,并把抗原肽递呈给T细胞的一类特化的细胞群,包括DC、巨噬细胞、活化的B细胞和其他非专职APC。 APC的分类:
非专职APC
内皮细胞、上皮细胞、纤维母细胞及脑内小胶质细胞等。
专职APC
DC、巨噬细胞、活化的B细胞
➢ 树突状细胞(dendritic cell, DC)
✓ 可持续地表达高水平的MHCⅡ类分子和协同刺激分子B7(CD80),是惟一能
激活初始T细胞的APC。
✓ 是目前所知的机体内功能最强的APC,其抗原递呈功能是巨噬细胞的
10-100倍。
✓ 通过三种方式摄取抗原:巨吞饮、受体介导的内吞作用、吞噬作用。
➢ 巨噬细胞(macrophage, MФ
✓ 由血液中的单核细胞分化而来。 ✓ 具有强大的吞噬功能(大吞噬细胞)。 ✓ 可通过三种方式摄取抗原。 ✓ 不能活化未致敏T细胞。
✓ 静止状态几乎不表达MHC和协同刺激分子。 ➢ B细胞
✓ 主要加工和递呈可溶性抗原。
✓ 通过两种方式摄取抗原:胞饮、受体介导 ✓ 通过BCR高效摄取抗原,具有浓集抗原的作用。 ✓ 表达MHCII类分子,但不表达协同刺激分子。 3、抗原加工和递呈的途径
经典途径
MHCⅠ类分子递呈内源性Ag----CD8+T MHCⅡ类分子递呈外源性Ag------CD4+T
非经典途径-----交叉致敏 (1)外源性抗原的加工递呈
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又称为MHCⅡ类途径。
分为抗原的摄取、加工、MHCⅡ类分子的合成与转运、MHCⅡ类分子荷肽、递呈几个阶段。
外源性抗原的摄取
➢ 通过胞吞外源性抗原由细胞外进入细胞内,形成内体。
➢ 内体:胞吞的抗原被质膜包围形成的空泡,是外源性抗原加工的场所。 ➢ 内体经历早期、中期、晚期内体几个阶段,与溶酶体融合。
外源性抗原的加工
外源性抗原在内体的酸性环境和各种组织蛋白酶的作用下被降解成适于与MHCⅡ类分子结合的肽。 外源性抗原的递呈
通过胞吐作用,空泡膜与细胞膜融合,外源性抗原肽-II类分子表达于APC表面,供CD4+T细胞识别。 (2)内源性抗原的加工递呈
又称为MHCⅠ类途径。
分为内源性抗原的加工、转运、MHCⅠ类分子荷肽、递呈几个阶段。 内源性抗原的加工
➢ 蛋白酶体
一种存在于大多数细胞内的大分子多重蛋白酶复合体
➢ 蛋白酶体将胞内蛋白质降解,在LMP2和LMP7的作用下产生8-10个氨基酸
残基的肽。
内源性抗原肽的转运
➢ 由TAP(抗原加工转运体)选择性的将8-15个氨基酸残基的肽转运到内质网。 ➢ TAP分子是一种跨膜的二聚体。由两种蛋白TAP1和TAP2组成。 MHCⅠ类分子荷肽与递呈
➢ 粗面内质网上合成的MHCⅠ类分子与肽段结合,形成的抗原肽- MHCⅠ类分子
复合物通过高尔基体移向细胞膜,通过外吐空泡运送到细胞表面,供CD8+T细胞识别。
(3)非经典递呈途径----交叉递呈
➢ MHCI类分子也能递呈外源性抗原,MHCII类分子也能递呈内源性抗原。 ➢ 不是抗原递呈的主要方式。 4、抗原加工递呈的意义
实现免疫系统对非己抗原的免疫监视作用 免疫调节作用
三、T细胞介导的细胞免疫应答 1、定义
在抗原与其他辅助因素作用下,T 细胞活化、增殖、分化为效应性T 细胞,通过效应性 T 细胞及其产生的淋巴因子 发挥清除病原微生物等免疫效应,称细胞免疫应答。
2、细胞免疫应答的基本过程 抗原提呈与识别阶段
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➢ 内源性抗原
由病毒感染细胞或肿瘤细胞(靶细胞)合成的病毒抗原或肿瘤抗原为内源性抗原,经蛋白酶降解为小分子抗原肽,与自身的MHC-I类分子结合,形成内源性抗原肽-MHC-I类分子复合物,供CD8+T细胞识别。 ➢ 外源性抗原
来自细胞外的抗原经APC摄取后,在细胞内加工、处理为小分子抗原肽,并与APC自身的MHC-II类分子结合,形成外源性抗原肽-MHC-II类分子复合物,供CD4+T细胞识别。
活化、增殖、分化阶段
➢ T细胞活化的条件——双信号 第一信号:
TCR-CD3与抗原肽·MHC-Ⅰ类分子/ MHC-Ⅱ类分子复合物的结合 第二信号:
TC表面相应受体与APC协同刺激分子的结合(如CD28-B7等)
➢ T细胞增殖和分化 效应阶段
3、细胞免疫的生物学效应
➢ 抗感染
主要针对胞内寄生的病原体(胞内寄生菌、病毒、真菌及某些寄生虫)发挥抗感染作用。
➢ 抗肿瘤
①CTL特异性杀伤肿瘤细胞;
②巨噬细胞、NK细胞非特异性杀伤肿瘤细胞;
③某些细胞因子(TNF、IFN、LT)等直接或间接的杀伤肿瘤细胞。 ➢ 免疫损伤
介导迟发型超敏反应、移植排斥反应、参与某些自身免疫性疾病的病理过程。 四、B细胞介导的体液免疫应答 1、定义
在抗原与其他辅助因素作用下,B 细胞活化、增殖、分化为浆细胞并合成、分泌抗体,通过抗体发挥的特异性免疫效应称体液免疫应答。
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2、TD抗原诱导的体液免疫应答 抗原呈递与识别阶段
➢ APC对抗原的捕获、加工处理及呈递 ➢ TH对抗原的识别 ➢ B细胞对TD抗原的识别 活化、增殖、分化阶段:
指TH细胞和B细胞识别抗原后,自身活化、增殖、分化成为效应性细胞。 效应阶段
产生抗体,行使抗体的生物学作用 3、TI抗原诱导的体液免疫应答
➢ TI-1Ag激活BC:细菌脂多糖和多聚鞭毛蛋白等均为TI-1Ag.
TI-1Ag具有特异性抗原表位和BC丝裂原两种不同的抗原结构;BC表面的BCR识别结合TI-1Ag特异性抗原表位,产生第一活化信号;BC表面的丝裂原受体(M受体)结合TI-1Ag相应的丝裂原,产生第二活化信号激活B细胞。 ➢ TI-2Ag激活B细胞
细菌胞壁与荚膜多糖等为TI-2Ag,具有高密度重复排列的相同抗原决定簇,通过与BC表面的BCR广泛交联结合,即可产生活化信号,激活B细胞。 TI-Ag剌激机体产生的体液免疫应答具有的特点:
TI-Ag能直接激活BC,无需APC和TH细胞的参加;
无需预先激活TH细胞,故在感染初期即可产生特异性抗体;
TI-Ag诱导的体液免疫应答不能形成记忆细胞,无再次免疫应答的发生。 4、体液免疫的生物学效应
中和作用、调理作用、激活补体、ADCC作用、免疫病理损伤 5、体液免疫应答的一般规律
➢ 初次应答
抗原物质第一次进入机体时产生的免疫应答。
特点:潜伏期长(1-2周);抗体的效价低;在体内维持时间短;抗体类型:IgM,随后出现IgG,低亲和力抗体。
➢ 再次应答
机体再次接受相同抗原时所发生的免疫应答。
✓ 潜伏期短(1-2天); ✓ 抗体含量高; ✓ 体内维持时间长;
✓ 抗体类型:以IgG为主,IgM含量与初次应答相似; ✓ 高亲和力抗体。
第六章 超敏反应
一、概述 (一)定义
在某些情况下,过度或不适当的免疫应答可引起组织损伤或器官功能紊乱,这种免疫应答通常称超敏反应(hypersensitivity)或称变态反应(allergy)。
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(二 )分类
根据发生机制和临床特点,可分为:
Ⅰ型超敏反应、Ⅱ型超敏反应、Ⅲ型超敏反应、Ⅳ型超敏反应 二、Ⅰ型超敏反应 1、定义
已致敏的机体再次接触相同抗原后在数分钟内所发生的超敏反应。 2、临床特点
IgE介导,肥大细胞和嗜碱性粒细胞参与 发生快,消退亦快
以生理功能紊乱为主,无明显组织损伤 有明显的个体差异和遗传倾向 3、主要参与成分 变应原(allergens)
➢ 花粉、尘螨或其排泄物、真菌、动物皮屑或羽毛 ➢ 牛奶、鸡蛋、鱼、虾、蟹
➢ 青霉素、链霉素、磺胺、普鲁卡因、有机碘
IgE抗体
➢ IgE半衰期短, 多数人血清水平很低 ➢ 特应性素质个体IgE血清水平高
➢ 亲细胞性,与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面FcεRⅠ结合,半寿期延长 效应细胞
➢ 肥大细胞、嗜碱性粒细胞
表达高亲和力FcRⅠ,胞浆内含大量嗜碱性颗粒(含组胺等),与急性期反应有关
➢ T细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和M 细胞参与慢性期炎症反应
生物活性介质
➢ 储存介质
组胺、激肽酶原、肝素、胰蛋白酶等 组胺作用
✓ 毛细血管扩张,通透性增强 ✓ 脏器平滑肌收缩 ✓ 腺体分泌增加
✓ 刺激皮肤神经末梢,引起瘙痒。 ✓ 新合成介质
白三烯(LTs)、前列腺素D2及多种细胞因子等 4、Ⅰ型超敏反应的发生机制 (1)致敏阶段
变应原进入机体,刺激特异性B细胞增殖分化为浆细胞,产生IgE IgE的Fc段与肥大细胞及嗜碱性粒细胞表面的FcεRⅠ结合,使机
体处于致敏状态
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(2)发敏阶段
多价变应原与致敏靶细胞表面两个或两个以上IgE结合 膜表面FcεRⅠ交联聚集,传递活化信号 靶细胞脱颗粒,释放生物活性介质
➢ 预存介质:组胺、蛋白酶、肝素等
➢ 新生介质:白三烯、前列腺素D2 、血小板活化因子TNF-和IL-4
作用于相应靶器官, 表现临床症状 (3)效应阶段
是指生物活性介质作用于效应组织和器官,引起局部或全身过敏反应的阶段。 生物活性介质的作用:平滑肌收缩,毛细血管扩张,血管通透性增强,粘膜腺体分泌增强。
5、Ⅰ型超敏反应的常见疾病 (1)过敏性休克
药物过敏性休克(如青霉素) 血清过敏性休克(如破伤风抗毒素)
(2)呼吸道过敏反应 过敏性鼻炎、过敏性哮喘 (3)消化道过敏反应 过敏性胃肠炎 (4)皮肤过敏反应
荨麻疹、湿疹、 皮炎、神经血管性水肿 三、Ⅱ型超敏反应 1、定义
由IgG或IgM类抗体与细胞表面的抗原结合,在补体、吞噬细胞及NK细胞等参与下,引起的以细胞裂解死亡为主的病理损伤,又称细胞毒性超敏反应 2、特点
IgG、IgM类抗体 与靶细胞表面抗原结合 补体、吞噬细胞和NK细胞参与 引起靶细胞溶解或组织损伤 3、主要参与成分
抗原
➢ 细胞固有抗原(ABO、Rh血型抗原) ➢ 吸附在细胞上的外源抗原(药物、微生物) ➢ 药物、微生物导致改变的自身抗原 抗体 IgG、IgM
细胞 吞噬细胞、NK细胞
补体 4、发生机制
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IgG、IgM与靶细胞表面抗原结合,借助补体、吞噬细胞及NK细胞等裂解靶细胞
激活补体,溶解靶细胞 调理作用 ADCC作用 5、常见疾病
输血反应(ABO抗原、Rh抗原) 新生儿溶血症(Rh抗原、ABO抗原) 自身免疫性溶血性贫血(抗红细胞抗体) 重肌症无力 四、Ⅲ型超敏反应 1、定义
血液循环中形成的抗原抗体复合物在某些部位的小血管沉积,激活补体,吸引中性粒细胞,造成血管破坏、血栓形成,导致组织损伤的疾病。 2、特点
由IgG、IgM类抗体介导
可溶性免疫复合物沉积于毛细血管基底膜
补体及血小板、肥大细胞、嗜碱性、中性粒细胞等参与
以充血水肿、局部坏死和中性粒细胞浸润为主要特征的炎症反应和组织损
伤
3、主要参与成分
抗原 可溶性抗原
抗体 IgG、IgM
细胞
嗜中性、嗜碱性粒细胞、血小板
补体 4、发生机制
中等大小免疫复合物的形成 抗原:抗体为3:2
中等大小可溶性免疫复合物的沉积
在体内循环有机会沉积,活性介质及毛细管血压较高等因素有利于沉积 免疫复合物沉积后引起组织损伤
➢ 补体的作用
----产生过敏毒素,使肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒,释放组胺等介质,致局部充血水肿
----吸引中性粒细胞
➢ 中性粒细胞的作用
----局部聚集,释放蛋白水解酶等物质,引起血管及周围组织损伤炎症
➢ 血小板的作用
----释放血管活性胺,加重充血水肿
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----聚集形成微血栓,致局部缺血、出血坏死 组织损伤特点
血管扩张、渗出 中性粒细胞浸润
出血坏死及血栓为特征的血管炎 血小板的作用:
肥大细胞及嗜碱性粒细胞活化(释放血小板活化因子,激活血小板,局部缺血、坏死;释放血管活性胺,水肿) 5、Ⅲ型超敏反应的常见疾病 局部免疫复合物病
➢ Arthus反应
➢ 人类局部免疫复合物病 全身免疫复合物病 ➢ 血清病
➢ 链球菌感染后肾小球肾炎(免疫复合物型肾炎) ➢ 系统性红斑狼疮 ➢ 类风湿性关节炎 四、 Ⅳ型超敏反应 1、定义
由致敏淋巴细胞及其释放的淋巴因子、活化巨噬细胞释放的溶酶体酶的作用共同引起的,以单核细胞浸润、血管栓塞、组织变性坏死为特征的超敏反应。 2、特点
细胞介导、释放淋巴因子,诱发巨噬细胞参与反应,•引起以单核细胞浸润
为特征的超敏反应性炎症;
反应出现较慢,一般要经过24-48小时,故称为迟发型性超敏反应; 抗体与补体不参与; 3、IV型超敏反应的发生机制
抗原---胞内寄生菌、病毒、寄生虫和化学物质 效应细胞---CD4+Th1细胞、CD8+CTL 单核巨噬细胞 T细胞介导的炎症反应和组织损伤 4、IV 型超敏反应的常见疾病
传染性迟发型超敏反应 接触性皮炎 移植排斥反应
脏器特异性自身免疫病 五、超敏反应的特点
Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型超敏反应由抗体介导。
补体参与Ⅱ、Ⅲ型超敏反应,但必须依赖补体才能致病的只有Ⅲ型超敏反
应。
同一变应原在不同个体或同一个体可引起不同类型的超敏反应。 在同一个体可能同时存在两种或两种以上的超敏反应。
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有时同一疾病也可由不同类型的超敏反应引起。
第七章 免疫学防治
§1 免疫预防
一种通过主动免疫或被动免疫而增强机体特异性免疫功能的预防疾病的策略。 特异性免疫获得方式 被动免疫和主动免疫 一、被动免疫
不是动物本身自己产生的免疫力(抵抗力) 1、天然被动免疫 (1)概念
新生动物通过胎盘、初乳或卵黄从母体获得某种特异性抗体,从而获得对某种病原体的免疫力。 (2)免疫期
较短 (3)应用
保护幼小动物免受病原体的感染 2、人工被动免疫 (1)概念
将免疫血清、康复动物血清或卵黄抗体人工输入给未免疫动物,使其获得对某种病原体的抵抗力。 (2)免疫期 2-3周 (3)应用
紧急预防和治疗 二、主动免疫
与被动免疫比较,主动免疫重要的优点是保护时间长。 1、天然主动免疫 (1)概念
动物机体接触病原微生物后产生的免疫力
有隐性感染或亚临床感染,只对该病原体或病原体的某一型。 (2)免疫力 较坚强 2、人工主动免疫
给动物接种抗原后,机体产生的特异性免疫力。 (1)群体免疫力
使用兽用疫苗,最为重要的是控制某一动物群体而不是个体的发病,所以必须考虑群的免疫力。疫苗接种——保护率高,免疫期长
如果接种疫苗带来一些动物个体的损失,但是防止了疾病在群中的流行,从整体来说是可取的。 (2)疫苗的种类
凡是具有良好免疫原性的病原微生物,经繁殖和处理后制成的制品,用以接
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种动物能产生相应的免疫力者,均称为疫苗。 活苗
➢ 强毒苗
使用的非常少,散毒
➢ 弱毒苗
是目前使用最普遍的活苗,毒种来源可分为人工致弱和自然弱毒两种。
✓ 人工致弱
在弱毒疫苗中占多数,人工致弱的弱毒株往往有返强现象。因此需用易感的本动物做回归试验,连续回归5代不返强,方可用作疫苗。
✓ 自然弱毒筛选
新城疫的F、B1、LaSota系是从自然弱毒株挑选出来的优良疫苗毒株,它们不仅免疫原性好,而且毒力稳定,无返强现象。
➢ 异源疫苗
是利用有共同保护性抗原的另一种病毒制作的疫苗,如防止马立克病的火鸡疱疹病毒疫苗,防止鸡痘的鸽痘疫苗,防止天花的牛痘疫苗等。
➢ 基因缺失疫苗
除去致病基因,之之成为无毒株或弱毒株。仍保留免疫原性,稳定性好。伪狂犬病基因缺失疫苗。
➢ 活载体疫苗
应用动物病毒弱毒或无毒株如痘苗病毒作为载体,插入外源抗原基因构建重组活载体疫苗。狂犬病活载体疫苗。 死苗(灭活疫苗)
是将病原体用理化方法使其灭活,但仍保持其免疫原性而制成的疫苗。 ➢ 优点
研制周期短,制备简单,使用安全,易于保存和运输。
➢ 缺点
接种剂量较大,免疫期较短。
➢ 灭活疫苗的使用类型
组织灭活苗,油佐剂灭活苗,氢氧化铝胶灭活苗。 组织灭活苗
自然发病或人工感染发病动物的组织,或将病原(已知或未知)接种鸡胚,用鸡胚组织制备。制备简单,快速,一定要灭活彻底。 灭活疫苗一般使用佐剂。 代谢产物和亚单疫苗
➢ 代谢产物
细菌的代谢产物,如破伤风毒素,大肠杆菌的肠毒素等。
➢ 亚单疫苗
用病原体的保护性抗原制成的疫苗。如巴氏杆菌的荚膜多糖,口蹄疫病毒的衣壳蛋白,用化学方法合成,基因工程的方法经过在载体中表达。 生物技术疫苗
➢ DNA疫苗
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将病原体的DNA重组到载体DNA中,注入动物体内 ,表达。
➢ 多价苗和联苗 ✓ 多价苗
将同一种细菌或病毒的不同血清型混合制成的苗,如大肠杆菌多价苗,多杀性巴氏杆菌多价苗,拓宽保护范围。
✓ 联苗
由两种以上不同细菌或病毒制成,注射一针预防几种病的目的。 (3)免疫途径
死苗、类毒素和亚单位苗:肌肉注射或皮下注射 活苗:口服、饮水、滴鼻、点眼、气雾、刺种及注射等
§2 免疫治疗
针对机体低下或亢进的免疫状态,人为地增强或抑制机体的免疫功能以达到治疗疾病的治疗方法称之。 免疫调节(immunomodulation):
利用物理、化学和生物学的手段来调节机体的免疫功能,使原有的免疫功能增强或减弱。
免疫重建(immunoreconstitution):
将免疫功能正常个体的造血干细胞或淋巴细胞移植给患有免疫功能缺陷的个体,使后者的免疫功能全部或部分得到恢复。 名称 免疫增强疗法 治疗范围及特点 感染、肿瘤、免疫缺陷病 免疫抑制疗法 移植排斥、自身免疫病、超敏反应、炎症 主动免疫治疗 人为提供抗原,使机体主动产生特异免疫力 被动免疫治疗 人为提供免疫应答的效应物质,直接发挥免疫效应 特异性免疫治疗 调整机体免疫功能所用制剂的作用具有抗原特异性 非特异性免疫治疗 调整机体免疫功能所用制剂的作用没有抗原特异性 免疫治疗的方法:细胞治疗、分子治疗、生物应答调节剂与免疫抑制剂
生物应答调节剂指:具有促进或调节免疫功能的制剂,通常对免疫功能正常者无影响。已广泛用于肿瘤、感染、自身免疫病、免疫缺陷病等的治疗。
免疫抑制剂:能抑制机体的免疫功能,常用于防止移植排斥反应的发生和自身免
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疫病的治疗。包括化学合成药物(糖皮质激素、环磷酰胺、硫唑嘌呤)、微生物制剂。
§3 免疫学诊断
一、抗原或抗体的检测 (一)抗原抗体反应 1、抗原抗体反应的特性 (1)特异性 (2)可逆性
亲和力(affimity)
——抗体抗原之间的结合力大小。
结合力大则亲和力强 ,不易解离,反之则然。 2、抗原抗体反应的可见性
抗原抗体按适当比例结合,形成肉眼可见的现象。 3、应用
(1)利用已知抗原检测未知抗体
①检测病原微生物的相应抗体以辅助诊断疾病: 伤寒病、流行性乙型脑炎、AIDS病等。
②检测自身抗体——诊断自身免疫病:SLE、类风湿性关节炎等 (2)利用已知抗体检测未知抗原 ①鉴定病原菌:诊断疾病
②检测肿瘤相关抗原:检测甲胎蛋白以诊断肝癌 ③检测血型抗原、HLA抗原:鉴定血型,亲子鉴定 ④检测药物半抗原: 确认运动员是否服用兴奋剂 (二) 抗原或抗体的检测方法
凝集反应 沉淀反应
补体参与的抗原抗体反应 免疫标记技术
1、凝集反应(agglutination)
颗粒性抗原(红细胞、细菌、 乳胶颗粒等)与抗体特异性结合,形成肉眼可见的凝集块。
(1)直接凝集(direct agglutination) 玻片凝集、试管凝集
(2)间接凝集(indirect agglutination)
可溶性抗原包被在乳胶颗粒或红细胞表面,与相应抗 体混合出现的凝集现象。 (3)抗球蛋白试验(Coombs试验)
抗原与单价抗体(不完全抗体)结合不出现凝集块,再加入抗球蛋白后即形成凝集块。
用于检测抗Rh抗体以诊断新生儿溶血性贫血。 2、沉淀反应(precipitation)
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可溶性抗原(免疫球蛋白、细胞裂解物、组织浸液等)与相应抗体结合,形成不溶性免疫复合物,出现不透明的沉淀物。多在半固体琼脂凝胶上进行,形成白色的沉淀。
3、补体参与的抗原抗体反应
(1)50 %补体溶血试验(CH50测定) ——血清总补体量测定
(2)补体结合试验(complement fixation test):检测抗原或抗体。 原理:用已知的指示系统检测试验系统是否结合补体进行诊断 4、免疫标记技术
用标记物标记抗体或抗原进行抗原抗体反应借以提高免疫学诊断的敏感性 二、淋巴细胞的测定
(一)淋巴细胞的分离与类型鉴定
1、淋巴细胞的分离:外周血葡聚糖-泛影葡胺密度梯度离心法 2、淋巴细胞的类型鉴定:淋巴细胞表面标记检测、 记数 (1)间接免疫荧光法:鉴定细胞的群、亚群。 (2)磁珠分离法:用抗CD4交联的微珠可将T细胞 中的CD4+T细胞与CD8+T细胞分开。 (3)流式细胞术(flow cytometry) (二)淋巴细胞功能测定 1、T细胞功能测定
(1)T细胞增殖试验(淋转):丝裂原、抗CD3单克隆抗体 等能非特异地激活T细胞,使之发生转化增殖,计算淋
巴母细胞转化率(正常值65~80%) 。
①形态学观察法
②3H-TdR渗入法:用液体闪烁仪测定样品的β射线放射活性 ③MTT法
(2)淋巴细胞介导的细胞毒试验(LMC)
——检测CTL、NK、 LAK、TIL细胞杀伤靶细胞的功能
(3)细胞因子检测:鉴定分离的淋巴细胞亚群,监测某些疾病状态的细胞免疫功能。IL-2、IL-2R、rIFN 、TNF等检测 ①ELISA法 ②生物活性测定法 ③聚合酶链反应(PCR)法 2、B细胞功能测定
(1)B细胞增殖试验:LPS、SPA刺激,检查抗体形成细胞 的数目
(2)抗体形成细胞测定—— 溶血空斑试验
(hemolytic forming cell assay,HFC)计算HFU/ml (3)ELISPOT法检查特异抗体形成细胞 3、体内免疫细胞功能测定:皮肤试验
(1)迟发型超敏反应:旧结核菌素试验( OT试验 )
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皮试(+)——有一定的细胞免疫能力 皮试(—)——细胞免疫功能缺损
(2)速发型超敏反应:青霉素皮试、异种血清皮试
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