2第二篇-免疫学基础(第四版).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二篇 动物免疫学,四川农业大学动物微生物室,蒋文灿 制作,第一章免疫学概论,第二章抗原与抗体,第三章免疫系统与免疫应答,第四章抗感染免疫,第五章变态反应,第六章免疫血清学技术,第七章免疫学的应用,第一章 免疫学概论,一、免疫的概念,二、免疫学发展历史,三、免疫基本特性,四、免疫基体功能,一、免疫的概念,1、古典免疫：免除兵役、免除赋税。,2、传统免疫：有机体免除传染病感染、抵抗传 染病的能力。,3、现代免疫：有机体识别自身（自身组织）和非自身（非自身物质），并保持自身完整性的生物生理学反应。,二、免疫学发展历史,（一）经验时期：,十一世纪1798。,十一世纪我国的“痘症防御法”。,甘肃牧区（1400）“灌花”防牛瘟。,（二）实验时期：,1798年1945年。,1798年,Jenner（,秦纳）：天花疫苗的由来及效果的研究。,天,花,病,人,（三）近代免疫学时期：,1945年1960年。,型变态反应；,免疫耐受现象；,法氏囊的免疫功能。,（四）现代免疫学时期：,1960年现在。,胸腺的免疫功能；,单克隆抗体技术；,基因工程疫苗。,第二章抗原与抗体,第一节抗原,第二节抗体,第一节抗原（Antigen:Ag）,一、概念,刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞,(,免疫原性,);,与相应抗体、致敏淋巴细胞发生特异性结合反应,(,免疫反应性,),。,二、构成抗原的条件,（一）异物性：机体以外的物质。异物程度越高，免疫原性越强。,异种动物血清,异种物质,病原微生物及其外毒素,人红细胞血型抗原,同种异体物质,组织相溶性抗原,（二）,大分子物质,分子量越大，免疫原性越强。,分子量10000以上为强抗原，500010000为弱抗原，5000以下不具抗原性。,（三）特定结构,1、抗原决定簇：抗原内部和表面的很多化学活 性基团。,2、载体：抗原决定簇所依赖的基本结构，起稳定抗原决定簇、激活巨噬细胞及免疫记忆作用。,抗原决定簇特性,1、决定抗原免疫原性。,2、决定抗原,免疫反应性,。,3、存在于抗原,表面的,才具免疫原性和免疫反应性。,4、内部抗原决定簇暴露于表面，也就具有了免疫原性和免疫反应性。,抗原决定簇与抗体结合,三、抗原分类,（一）据抗原性质和结构分类,1、完全抗原：有免疫原性和特异反应性。,2、半抗原：有特异反应性、无免疫原性。,（1）复合半抗原：有两个以上抗原决定簇，与抗体结合为多,价，出现可见反应。,（2）简单半抗原：有一个抗原决定簇、与抗体结合为单价，,无可见反应。,（二）据其是否依赖胸腺分类,1、胸腺依赖抗原：需要,Tc,协同。,2、非胸腺依赖抗原：活化,B,细胞，不需,Tc,协同。,第二节抗体（Antibody:Ab）,一、概念,二、抗体产生规律,三、抗体基本结构和功能,四、抗体种类,五、各种抗体特性,六、抗体的抗原性,七、抗体的生物学活性,八、单克隆抗体（,Monoclonal antibody）,一、概念,有机体在抗原刺激下产生的，并能与抗原发生特异性结合的一类球蛋白的总称。,抗血清,:,血清中含量最高。,-,球蛋白,(,丙种球蛋白,):,活性部位位于球蛋白的,区。,免疫球蛋白,（,Immunoglobulin,Ig,）:,1964年，将具抗体活性以及与抗体有关的球蛋白统称,免疫球蛋白,。,Ig,对酸、碱、热、光都较敏感，易破坏。,二、抗体产生一般规律,（一）初次反应：抗原首次进入机体所产生的免疫反应。特点：,1、,有一定潜伏期,抗原进入机体到血清中出现抗体的时间，一般活病毒2天，活的细菌3-5天，类病素2-3周,蜂胶灭活苗57天，油苗1014天。,2、,抗体量不高,，只能达到最大量的20-30%。,3、,先产生,IgM，,将消失时,IgG,达最大量，再过2周出现,IgA,。,（二）再次反应,首次抗体未消失，相同抗原再次进入所发生的免疫反应。特点：,1、,无潜伏期,，抗体量先急剧下降，后急剧上升。,2、,抗体量大,：达初次反应的10-50倍，记忆细胞被激活。,3、抗体,高峰期维持时间长，下降缓慢,。,4、,主要是,IgG,。,三次、四次反应同上。不能无限注射抗原，否则发生免疫耐受。,（三）回忆反应,首次抗体已消失，相同抗原再次进入所发生的免疫反应。特点：,1、,有较短的潜伏期,，,抗体量急剧上升,，,2、,抗体量很大,，也是记忆细胞的作用。,3、,高峰期维持时间长，下降缓慢,，,4、,主要是,IgG,。,抗体产生规律图示,三、抗体基本结构和功能,（一）抗体分子的基本结构,每个抗体分子由,两条相同的重链和两条相同的轻链,组成，重链之间，轻重链之间，链内均由二硫键联结。,（二）轻链结构,每条轻链由213216个氨基酸组成。,分两个功能区：轻链可变区(,Variable region of lignt chain:,VL,),和轻链稳定区(,Constant region of lignt chain:,CL,)。,二者各占约半数氨基酸。,两个功能区的氨基酸均顺长轴折叠盘曲，以氢键和二硫键联成圆柱体样结构。,VL,中含3个高变区。,（三）重链的结构,每条重链有420460个氨基酸，分4个功能区，各约110个氨基酸，靠氨基端为重链可变区(,Variable region of heavy chain:,VH,)，,另3个构成重链稳定区(,Constant region of heavy chain:CH)，,分别为,CH,1,、CH,2,、CH,3,。,每个功能区的肽链盘曲成环，由链内二硫键联结。,CH2,区有补体结合位点，,CH2CH3,又称,Fc,段。,VH,区含3-4个高变区。,CH,1,区与,CH,2,区之间的一段多肽链含较多脯氨酸而不易折叠成立体结构，呈裸露状，但可转动，称枢纽区。,CH,2,区虽有补体结合位点，但抗体未与抗原结合时，抗体呈”,T”,状，该位点被掩盖，故不能结合补体而发挥免疫作用，但抗体与抗原结合后，枢纽区转动，抗体呈“,Y ”,状，该位点暴露，而易结合补体。,（四）抗体的抗原结合部位,由重链高变区和轻链高变区构成与抗原决定簇表面互补的分子构型而与抗原结合的，一个抗体分子有两个抗原结合位点。,（五）抗体分子酶解片段,（1）木瓜蛋白酶酶解：可获得能结合抗原的两个单体的,Fab,段；一个包含,CH,1,、CH,2,的可结晶,Fc,段。,（2）胃蛋白酶酶解：可获得一个双价的能结合抗原的,F(ab,),2,片段和数段小分子多肽。,四、抗体种类,（一）与抗原结合，有无可见反应分类：,1、完全抗体：又称多价抗体，有两个或两个以上的抗原结合位点，与抗原结合能出现可见反应。,2、不完全抗体（,Imcomplate antibody）：,又称单价抗体，因,IgG,的两个抗原结合位点之一不活动而失去功能，不能形成大的抗原抗体复合物，不出现可见反应。,（二）根据参与的反应分类,1、沉淀素,：,发生沉淀反应的抗体。,2、凝集素,：,发生凝集反应的抗体。,3、补体结合抗体,：,指与抗原结合后能吸引补体，引起补体结合反应的抗体。,4、中和抗体（,neutralizing antibody）：,能与病毒结合，使病毒丧失感染力的抗体。,5、溶解素（,lysin）：,与细胞膜上抗原结合，在补体作用下使细胞裂解的抗体。,（三）根据抗体组成结构不同分类,1、类：根据,CH,氨基酸组成不同分：,IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。,2、,亚类,：,根据,CH,微细差异分：,IgG,1,、IgG,2,、IgG,3,、IgG,4,IgA,1,、IgA,2,IgM,1,、IgM,2,IgD,和,IgE,还未发现亚类。,3、型(,type)：,根据,CL,结构不同，分为,K,型和,型。一个,Ig,分子的两条轻链同为,K,型或,型。,五、各种抗体特性,（一）,IgG,由一个抗体分子构成。是机体的主要抗感染抗体，能对细菌、病毒、毒素发挥免疫功能。,占血清,Ig,总量的75-80%作用。,半衰期长，约25天。,人的,IgG,能通过胎盘传给胎儿，但家畜不能，但人畜的初乳中,IgG,含量均较高，家畜从初乳获得母源,IgG。,G,1,、G,2,、G,3,、G,4,四个亚类。,（二）,IgA,1、血清型,IgA：,血清中含量仅次于,IgG，,约占5-25%。主要为,IgA1（,占血清,IgA,总量的约80%）。,IgA1,由一个抗体分子构成。,2、分泌型,IgA：,存在于唾液、泪液、初乳、呼吸道、胃肠道、胃液等分泌液中，是机体粘膜局部抗感染的重要因素，又称局部抗体。其含量比血清型,IgA,高6-8倍，主要为,IgA2,，,由两个抗体分子和一个分泌片，一个,J,链组成，抗感染作用比血清型,IgA,强。,（三）,IgM,主要存在于血清，是分子量最大的,Ig，,又称巨球蛋白，以五聚体通过,J,链联结形成。常表现五个抗原结合价。,在凝结作用，活化补体，溶菌作用等方面比,IgG,大250倍。,感染初期，控制菌血症，败血症上起重要作用。,（四）,IgD,只在人、小白鼠中发现少量的游离,IgD，,其它动物未发现，量少，半衰期短，仅3天，因此研究困难，目前未发现具免疫活性。,（五）,IgE,为单体，正常人畜,IgE,含量很低，,I,型变态反应时显著升高。血清中半衰期仅2-3天。,五种抗体模式图,六、抗体抗原性,（一）概念,：,指抗体进入机体后，可作为抗原刺激机体产生抗体，称为抗抗体。这种抗抗体能与相应的抗体发生结合产生特异性免疫反应。,（二）抗原型分类,1、同种型：指同种动物的所有个体,Ig,之间具有的共同抗原。对同种个体不具抗原性，对异种动物具抗原性，可用之生产抗抗体。,2、同种异型：指同种动物的不同个体之间，表现的不同抗原性,。,3、,个体型（独特型）：指同一个体产生的特异性不同的,Ig,分子，其可变区氨基酸组成不同，构成种类繁多的不同专一特异性的抗原。,七、抗体生物学活性,（一）特异性结合抗原,：,抗体的抗原结合部位与抗原决定簇的结构是互补的，决定了其结合的特异性。一个抗体能与两个以上的抗原决定簇结合，相互联结，呈现可见免疫反应，如沉淀反应、凝集反应等。,（二）激活补体,G1、G2、G3、M：,激活补体经典途径。,G,4,、A、E、D：,激活补体替代途径。,（三）细胞结合,1、,IgG,结合,Kc：ADCC,2、IgE,结合肥大细胞、嗜碱性粒细胞：,I,型变态反应。,3、结合吞噬细胞：调理作用。增强吞噬细胞吞噬功能称调理作用，具调理作用的物质称调理素，机体中抗体和补体是主要的调理素。,八、单克隆抗体（,Monoclonal antibody：McAb）,（一）概念 与特点,产生特定抗体的,Bc,与能无限生长的骨髓瘤细胞融合，形成,Bc,与骨髓瘤细胞的杂交瘤细胞，并通过克隆化杂交瘤细胞后扩大培养所产生的抗体称单克隆抗体。,多克隆抗体由多种抗原决定簇刺激多种,Bc,产生，具有高度异质性。,McAb,由一个,Bc,克隆接受一个抗原决定簇刺激产生，具有,纯度高、专一性强、重复性好,，且能在动物,体内、外持续生产,同质性抗体的优点。,（二）单克隆抗体技术,免疫小鼠脾细胞骨髓瘤细胞,聚乙二醇，,HAT,选择,杂交瘤细胞,有限稀释法,克隆化筛选,敏感血清学方法,阳性细胞,McAb,生产,小鼠腹腔（量少，浓度高）单层细胞培养（量大，浓度低）,单,克,隆,抗,体,技,术,流,程,（三）单克隆抗体的应用,1、用于人、畜传染病、寄生虫病的诊断,2、用于人、畜传染病、寄生虫病的预防和治疗。,3、用于抗原结构的研究。,4、用于微生物的分型。,5、在,DNA,重组技术中的应用。,6、用,McAb,制备生物导弹的应用。,7、,McAb,作为受体研究的工具。,8、,McAb,在人类遗传学、酶遗传学研究中的应用。,第三章免疫系统与免疫应答,第一节免疫器官,第二节免疫细胞,第三节细胞因子,第四节免疫应答,第一节免疫器官,一、中央免疫器官,（,primary immune organs,）,（,一）骨髓,（,bone marrow,）,（,二）胸腺,(,thymus),（,三）法氏囊,（,bursa of Fabricius,）,二、周围免疫器官,（,secondary immune organs,）,（,一）脾脏,（,spleen,）,（,二）淋巴结,（,lymph node,）,一、中央免疫器官,（一）骨髓,（,bone marrow,）,骨髓是免疫活性细胞的发源地。,在哺乳动物兼有禽类法氏囊的功能，使前,B,细胞成熟为,B,细胞。,（二）胸腺,(,thymus),功能：使,T,细胞分化成熟,。,骨髓产生并分化的前,T,细胞（胸腺细胞）,，进入胸腺，,胸腺激素作用下，转化为,Tc（,胸腺依赖淋巴细胞）,1%的前,Tc,能分化成熟为,Tc。,胸腺结构图示,（三）法氏囊（,bursa of Fabricius,）,功能：法氏囊分泌法氏囊激素，使,B,细胞分化成熟,。,哺乳动物无法氏囊，由胚肝、脾以及胚胎末期和出生后的骨髓代替。,法氏囊结构图示,二、周围免疫器官,（一）脾脏,（,spleen,）,体内最大的淋巴器官，产生抗体的主要器官。,1、结构特点,2、免疫功能,1、结构特点,脾索：吻合成网状的淋巴组织索,红髓,脾窦 非胸腺依赖区,脾脏（,BC）,脾小结,白髓：沿动脉分布,于脾索之间 淋巴鞘 胸腺依赖区,（,TC）,2、免疫功能,（1）特异性免疫：,体液免疫为主，细胞免疫为辅,。,Bc：,5065%，定居于非胸腺依赖区。,Tc：,3550%，定居于胸腺依赖区。,（2）过滤作用：过滤并清除血液中异物及衰 老、破损细胞。,（二）淋巴结（,lymph node,）,1、结构,浅皮质区,皮质,深皮质区 胸腺依赖区（,TC：75）,淋巴结,髓索 非胸腺依赖区（,BC：25）,髓质,髓窦,2、功能,（1）免疫功能：,细胞免疫为主，体液免疫为辅,。,Tc：75%，,定居于胸腺依赖区,Bc：25%，,定居于非胸腺依赖区,（2）过滤作用：过滤淋巴液中微生物及异物。,第二节、免疫细胞,一、,TC,和,BC,（一）来源：来自骨髓的多能干细胞分化的淋巴样干细胞。,（二）分化：见下图。,前,Tc,成熟,Tc,细胞免疫,胸腺 胸腺依赖区,骨髓多能 淋巴样,干细胞 干,c,前,Bc,成熟,Bc,体液免疫,法氏囊 非胸腺依赖区,T,细胞,红细胞,T,细胞,血小板,（三）表面标志,免疫活性细胞膜表面上存在的表面抗原和表面受体。,表面抗原是指细胞表面上能被特异性抗体所识别的表面分子；,表面受体是细胞表面上能与相应配体（绵羊红细胞、补体等）发生特异性结合的分子结构。由于表面抗原是在淋巴细胞分化过程中产生的，故又称为分化抗原。1983年，国际免疫会议商定以分化群（,cluster of differentiation,CD）,统一命名淋巴细胞表面抗原。,一个免疫活性细胞可有一个或几个表面标志。,TC、BC,的重要表面标志：,绵羊红细胞受体 抗原受体（,SIg）,补体,C3,受体,IgGFc,受体,TC,+-+/-,BC,-+,1、TC表面标志,（1）,TCR：TC,表面具有识别和特异性结合抗原的分子结构，称,TC,抗原受体（,T cll antigen receptor,TCR)。,同一机体中存在数百万种,T,细胞克隆及其特异的,TCR，,故能识别许多种抗原。,（2）,CD2：TC,特有的绵羊红细胞受体，用,E,花环实验鉴别,TC,及检测外周血中,TC,数和比例。,（3）,CD3：,其功能是把“,TCR,与外来抗原结合的抗原信息传递到细胞内，启动细胞内活化过程。,（4）,CD4,和,CD8：,分别称为,MHCII,类分子和,I,类分子，,CD4,和,CD8,分别出现在不同功能亚群的,T,细胞表面，因此，,TC,分成,CD4,T,细胞,和,CD8,T,细胞,两大亚群。正常机体二者比值为2：1。,2、BC表面标志,（1）,BC,抗原受体：细胞表面免疫球蛋白（,membrane surface immunmglobulin,SmIg)。,其结构与血,Ig,相同，其,Fc,段的几个氨基酸嵌在细胞膜脂质双层中，,Fab,段向细胞外侧以便与抗原结合，,SmIg,主要是单体的,IgM,和,IgD。,一个,BC,表面可有10,4,10,5,个,SmIg,分子。是鉴别,BC,的主要标志。,（2）Fc,受体（,FcR）：,大多数,BC,有此受体，能与,IgG,的,Fc,段结合，提于,BC,对抗原的捕获、结合、激活及抗体产生。可用,EA,玫瑰花环实验检测。,（3）补体受体（,CR）：BC,表面存在能与,C3b,和,C3d,结合的受体，分别称为,CR I,和,CR II，CR,有利于,BC,捕捉与补体结合的抗原抗体复合物，,CR,被结合后，可促使,BC,活化。可用,EAC,玫瑰花环实验检测。,细胞表面标志,（四）TC亚群及功能,1、,CD4,细胞：具有,CD2,、CD3,、CD4,、CD8,的,TC，,称为,CD4,细胞。,（1）辅助性,Tc（Helper T cell：T,H,）：,约占,Tc,总量的1/3。其作用为：协助,Bc,产生体液免疫反应，即,Bc,需要,T,H,传递抗原信息；协助细胞免疫反应的效应，即杀伤性,Tc,进行杀伤时需要,T,H,对它的活化，才能产生效应。,（2）诱导性,TC（inducer T cell,T,I,）：,诱导,T,H,和,Ts,的成熟。,（3）迟发性超敏反应性,TC（inpersensitivety T cell,T,D,）：,在免疫应答的效应阶段和,IV,变态反应中释放多种淋巴因子，导致炎症反应，发挥排除抗原的功能。,2、,CD8,细胞,具有,CD2,、CD3,、CD4,、CD8,的,TC，,称为,CD4,细胞。,（1）抑制性,Tc（Suppressor T Cell：Ts）：,约占,Tc,总数的10%，,作用：抑制体液免疫和细胞免疫反应。,机制：通过释放抑制性因子，作用于,Th,而起作用。,（2）杀伤性,Tc（Killer T cell：T,K,或称,CTL）：,称杀伤性,Tc（Killer T cell：Tk）,占,Tc,总数的50%左右。,作用：识别和杀伤靶细胞。,Tk,的作用需,Th,的活化。,二、K细胞和NK细胞,（一）来源,骨髓多能干细胞,淋巴样干细胞,胸腺 直接分化 法氏囊,TC KC、NKC BC,（二）,细胞特点及作用,1、,Kc（kill cell）,（1）,细胞特点和数量：形态上不易与,T、B,细胞相区别，但无,TC,的,CD2、,无,BC,的,SmIg,。约占体内淋巴细胞10。,（2）作用：主要以,ADCC,效应杀伤大的细胞性抗原，如病毒感染的宿主细胞、寄生虫细胞、肿瘤细胞移植的异体细胞。杀伤力强。,（3）ADCC效应,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（,antibody dependent cell mediated cytotoxicity)。,细胞性抗原先与特异性抗体结合成抗原抗体复合物，暴露,IgGFc,段，与,Kc,的,IgGFc,受体结合，从而捕获细胞抗原，并缩短,Kc,与细胞抗原的距离，最终将 细胞抗原杀伤。,2、NK,细胞(,natural kill cell),（1）细胞特点和数量：占体内淋巴细胞数不超过10%。但无,TC,的,CD2、,无,BC,的,SmIg,。,NKC,表面有识别靶细胞表面分子的受体结构和,IgG Fc,段受体，既可以,ADCC,效应发挥作用，也可不依赖抗体而起杀伤作用，故又称自发的细胞介导的细胞毒作用,。,（2）,作用：主要杀伤肿瘤细胞，但杀伤力比,Kc,弱。由于其特点是不依赖抗体，故可在早期发挥作用，补充,Kc,的不足。,三、辅佐细胞,对抗原捕捉、加工、处理，以辅佐免疫应答的完成的细胞，称辅佐细胞。主要是将抗原递呈给抗原特异性淋巴细胞，又称抗原递呈细胞（,antigen presenting cell,APC）。,（,一）单核吞噬细胞（,mononuclear phagocyte,M,),包括,血液单核细胞,、,组织中巨噬细胞,。,1、来源、分化和特点,（）来源：骨髓多能干细胞。,（）分化,红细胞系：红血球,原血细胞系粒细胞系：嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、,嗜酸性粒细胞,骨髓多巨核细胞系：血小板,能干细胞淋巴样干细胞,TC、BC、KC、NKC,单核吞噬细胞单核细胞：游走于血液中,巨噬细胞：定居于组织中,肝：星状细胞,肺：尘细胞,结缔组织：组织细胞,神经组织：小胶质细胞,淋巴结、浆膜腔、脾：巨噬细胞,巨噬细胞,单核细胞,中性粒细胞,(2)特点,1、吞噬能力：寿命长，有较强吞噬功能。,2、识别能力：对自身物质不起反应，只吞噬和消毁非自身物质。,3、细胞内含各种消化酶类，对异物能彻底的消化降解。,4、单核细胞表面有,IgG Fc,段受体和补体,C3,受体,。,巨噬细胞表面有较多,MHC I,类、,II,类分子。,、吞噬细胞的作用,（1）吞噬作用,：机体免疫力、病原微生物毒力、数量不同、吞噬结果不同。,完全吞噬,：吞噬、杀灭并彻底消化降解异物。,不完全吞噬,：仅吞噬异物，不能将异物杀灭而长期存于细胞内。吞噬细胞游走，将病原微生物带到其它组织器官引起全身感染，造成更大危害。,肺,巨,噬,细,胞,吞,噬,大,肠,杆,菌,巨噬细胞吞噬细菌,（2）递呈抗原信息,巨噬细胞吞噬异物后，对其消化并分解成许多具抗原决定簇的小肽片段，这些片段与巨噬细胞,MHC II,类分子结合成抗原肽片段,MHC II,类分子复合物，并移向细胞表面，以便向具有相应抗原受体的,TC、BC,递呈抗原信息。,（3）合成和分泌各种活性因子,多种酶类（溶菌酶）、白介素1、干扰素、各种补体成份等。,（4）调节抗原量,抗原量合适，才能刺激机体产生特异性免疫反应。,抗原量过大，使,TC、BC,产生免疫麻痹，不能引起免疫反应。此时，吞噬细胞大量消毁和贮存抗原，少释放。,抗原量过小，不足以刺激,TC、BC,产生免疫反应。此时，吞噬细胞将抗原集中，从而调节抗原量。,（二）树状突细胞（,DC）,来源于骨髓和脾脏的红髓。,分布于脾、淋巴结、结缔组织中。,大多数,DC,有较多,MHC I,类、,II,类分子，少数,DC,有,IgG Fc,段受体和,C3b,受体。通过结合抗体复合物，将抗原递呈给淋巴细胞。,（三）朗罕细胞,有,Fc,受体、,C3b,受体、,MHC II,分子，有较强的抗原递呈能力。,（四）,B,细胞,能将某些抗原决定簇递呈给,TC。,四、其他免疫细胞,（一）粒细胞,1、中性粒细胞：血液中的主要吞噬细胞。有,Fc,受体、,C3b,受,体。可处理颗粒性抗原提供给巨噬细胞。,2、酸性粒细胞：,I,型变态反应中发挥负反馈调节作用。,3、碱性粒细胞和肥大细胞：有,IgE Fc,受体，能与,IgE,结合，引起,I,型变态反应。,4、红细胞；识别抗原、清除体内免疫复合物、增强吞噬细胞功,能、递呈抗原、免疫调节。,第三节细胞因子,细胞因子是免疫细胞受抗原或丝裂原刺激后产生的非抗体、非补体的具有激素样活性的蛋白质分子。,产生细胞因子的细胞：活化的免疫细胞；基质细胞类（血管内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞等）；某些肿瘤细胞。,抗原刺激、感染、炎症等都可刺激细胞因子的产生，各细胞因子之间也可互相促进合成与分泌。,一、种类,（一）干扰素（,IFN）,分,、,三型。,IFN,由单核细胞产生，,IFN-,由成纤维细胞儿血管内皮细胞产生，,IFN,由抗原和丝裂原刺激,CD,4,TC、CD8,TC、NKC,产生。具有广谱抗病毒、抗肿瘤、双向免疫调节作用。,（二）白细胞介素（,interleukin,IL）,作用于白细胞的淋巴因子，统称为白细胞介素。已发现20余种。如,IL1、IL2.、IL14。,（,三）集落刺激因子（,colony stimulating factor,CSF）,强列刺激造血祖细胞增殖分化并形成细胞集落的低分子细胞因子。,（四）肿瘤坏死因子（,tumor necrosis factor,TNF）,TNF-、TNF-,两大类。具有激活炎性白细胞铩死微生物、刺激单核细胞和其他细胞产生细胞因子、杀死和抑制某些肿瘤细胞等功能。,第四节免疫应答,一、概念与特点,动物机体免疫系统受到抗原刺激后，免疫细胞对抗原分子识别并产生系列免疫连锁反应、表现一定生物学效应的过程。特点,:,1、特异性：只针对某种特异抗原。,2、免疫期：数月至数年至终生。,3、免疫记忆,4、后天获得,二、细胞免疫应答,Tc,接受抗原刺激产生的免疫反应，称为细胞免疫应答。,细胞内寄生菌、立克次氏体、肿瘤细胞、病毒寄生细胞，多以细胞免疫为主。,（一）细胞免疫过程,1、感应阶段,抗原递呈细胞对抗原捕获、加工、递呈，,Tc,识别抗原的阶段。在周围免疫器官中进行。,（1）抗原加工与递呈,外源性抗原递呈：,带有,MHC II,类分子的细胞（单核巨噬细胞、树状突细胞、,BC、,朗罕氏细胞），主要对外源性抗原递呈。巨噬细胞随机地或通过,FcR、C3bR,捕获抗原，以吞噬、吞饮、吸附、调理等方式摄入抗原，抗原与溶酶体形成吞噬溶酶体后被水解成抗原多肽，与内质网转运来的,MHC II,类分子结合成抗原肽,MHC II,类分子复合物，由高尔基体运输至细胞表面，供,CD4,的,T,H,细胞识别,。,内源性抗原递呈,带有,MHC I,类分子的细胞（所有有核细胞，如受病毒或胞内菌感染的细胞、肿瘤细胞），主要对内源性抗原递呈。内源性抗原经递呈细胞处理后，形成约9个氨基酸的抗原肽，结合于,MHC I,类分子的肽结合区，形成肽,MHC I,类分子复合物，由高尔基体运输至细胞表面，供,CD8,的,CTL,细胞识别。,（2）TC对抗原识别,T,H,细胞对外源抗原的识别,：,T,H,细胞依靠其细胞表面的抗原受体,TCR，,识别抗原肽,MHC II,类分子复合物。,CD3、CD4、CD2、CD58、CD11a、CD54、CD28、CD80,等，是,TH,识别抗原的共刺激信号。,CTL,细胞对内源抗原的识别,：,CTL,细胞依靠其细胞表面的抗原受体,TCR，,识别靶细胞抗原肽,MHC I,类分子复合物，直接杀伤靶细胞。,2、,反应阶段,（,reactive stage）,T,H,识别抗原后活化，转化为,致敏淋巴细胞,，再转化为,淋巴母细胞。,转化过程中，分泌系列细胞因子（如,IL2、IL4,等），,在,IL2,作用下，一部分转化为,效应,TC,（CTL、T,D,）,，发挥细胞免疫效应。,另一部分转化为,记忆,TC,，,不再继续分化，在机体中保持记忆，其寿命为数月或数年。,3、,效应阶段,（,effective stage）,即细胞免疫发挥免疫作用的阶段，在血液中进行。,CTL,的细胞毒作用,：非活性的,CTL,识别抗原递呈细胞上的内源性抗原，并经活化的,TH,产生的,IL2,等细胞因子的活化，才具有了杀伤力。,CTL,释放,穿孔素,，导致靶细胞溶解；释放,淋巴毒素,，与靶细胞表面的相应受体结合，诱导靶细胞自杀。一个,CTL,细胞在数小时内可连继杀伤数十个靶细胞。,（二）细胞免疫作用,1、抗感染作用,（1）对胞内菌(结核、布氏、李氏、沙氏、马鼻疽）的抗感染作用。,（2）对病毒的抗感染作用。,（3）对真菌、寄生虫抗感染作用。,2、抗肿瘤作用：,CTL、,肿瘤坏死因子、穿孔素的作用。,3、免疫损伤作用,（1）引起型变态反应：,T,D,细胞与淋巴因子引起。,（2）移植排斥反应,（3）自身免疫病,细胞免疫应答图示,三、体液免疫 应答,Bc,接受抗原刺激后引起的免疫反应。,（一）体液免疫过程,1、感应阶段,指抗原递呈细胞对抗原捕获、加工、递呈，,Bc,识别抗原的阶段。在周围免疫器官中进行。,（1）抗原加工与递呈：同细胞免疫应答。,（2）BC,对抗原的识别,BC,对,TI,抗原（非胸腺依赖抗原）的识别,：,TI1,型抗原（如细菌,LPS、,多聚鞭毛素），在高浓度时与,BC,的丝裂原受体结合，而活化大多数,BC；,在低浓度时被,BC,表面抗原受体识别，并将它们聚集于,BC,表面而活化,BC。TI2,型抗原（如肺炎链球菌多糖、,D,氨基酸聚合物），具有适当间隔的、高度重复的决定簇，能与高亲和力的,BC,的,BCR,交联而使,BC,活化。,BC,对,TD,抗原（胸腺依赖抗原）的识别,大部分抗原属,TD,抗原，经过巨噬细胞处理和递呈的抗原肽上含有两个抗原决定簇，一是供,TH,识别的载体决定簇，二是供,BC,识别的抗原表位（抗原决定簇）。巨噬细胞对抗原处理后递呈给,TH，BC,识别,TH,上的抗原。,2、,反应阶段,无活性的,Bc,在第二信号刺激下活化，第一信号是,BC,与,TH,接触而识别抗原决定簇；第二信号为活化的,TH,产生的,IL4,和巨噬细胞释放的,IL1。,活化的,BC,增殖分化为浆母细胞，多数再分化成浆细胞，少数分化成记忆,Bc,，前者产生抗体，后者保持记忆。,TI,抗原：主要产生,IgM，IgG,很少，不分化出记忆,Bc，,缺乏免疫记忆,。,TD,抗原：先,IgM，,后,IgG、IgA。,分化出记忆,Bc，,有免疫记忆,。,3、,效应阶段,指浆细胞产生抗体进入血循环或粘膜表面，发挥作用的阶段。,抗体作用特点：,（1）高度特异性：只作用于相应的抗原，甚至抗原决定簇。,（2）分工合作,IgM：,早期起作用。,IgG：,主要对抗细菌，中和病毒和毒素。,IgA：,局部抗感染作用。,（3）,作用方式多样性,A、,中和作用,：中和病毒和毒素。,B、,凝集作用,：凝集细菌。,C、,ADCC,效应,D、,调理作用,：促进吞噬功能。,E、,溶细胞作用,：抗体与细胞性抗原结合，活化补体，,使细胞溶解。,F、,免疫粘联作用,：形成抗原抗体补体复合物，与红、,白细胞、血小板的补体受体结合，彻底消灭抗原,的作用。,（4）作用不彻底性：,（5）作用双重性：消灭抗原性异物对机体有利；引起炎症、组织坏死（、型变态反应），对机体不利。,体液免疫过程,第四章抗感染免疫,第一节非特异性免疫因素,第二节抗细菌感染免疫,第三节抗病毒感染免疫,第一节非特异性免疫因素,一、概念与特点,动物在长期的进化过程中，在同外来侵入者、内部破坏者的斗争中所建立的、对多种异物都能发挥防御作用的免疫力，称为非特异性免疫。,特点：,1、作用发生迅速。,2、作用范围广、不具特异性。,3、受遗传控制，很稳定。,4、作用强度弱，对毒力强、数量大的微生物作用小。,二、防御屏障,（一）皮肤粘膜屏障,1、作用：,阻止病原微生物进入机体内。但个别微生,物（布氏杆菌、鼻疽杆菌等）例外。,2、作用机理,（1）皮肤解质层的机械阻挡作用。,（2）正常皮肤粘膜上正常菌群的拮抗作用。,（3）特殊结构（鼻毛、气管纤毛、粘液）的机械排除,作用。,（4）胃液、唾液、乳汁、泪液中乳酸、溶菌酶的抑菌,和杀菌作用。,（二）血脑屏障,1、作用：保护大脑、免除血液中病原微生物对,大脑的侵袭作用。,2、机理：由大脑毛细血管紧密排列的内皮细胞,层通过胞饮作用，吞噬和消灭异物,的。,（三）血胎屏障,1、作用：阻止母体病原微生物进入胎儿，对胎,儿保护。但个别微生物（布氏杆菌、沙,门氏菌）例外。,2、机理：由母体子宫内膜、胎儿绒毛尿囊膜组成,屏障结构，阻止病原微生物人母体进入胎儿。,二、补体系统,（一）补体系统的组成,1、补体,存在于正常人、动物的新鲜血清中的一种球蛋白。在血清球蛋白中约占10%左右。包括9个成分，即,C1C9，,其中,C1,由,C1q、C1r、C1s,组合成聚合体。,在生理情况下，9个成份（,C1q,除外）都以不活动形式存在于血清中，被某些因子激活后，才能按一定顺序被活化，发挥免疫学功能。,C1,2、备解素系统,始动因子（,IF）,备解素（,P）,C3,激活剂前体（,B,因子）,C3,激活剂前体转化酶（,D,因子）,3、补体调节因子,C1,抑制剂,C3,灭活剂,C6,灭活剂,B,因子抑制剂,过敏毒素抑制剂,（三）补体激活的途径,1、经典途径：又称传统途径，,C,1,途径。,（1）激活经典途径的抗体：,IgG,1,、IgG,2,、IgG,3、,IgM,的,Fc,段上有补体结合位点，能激活此途径。,（2）激活过,程,：当抗原与相应抗体结合暴露补体结合位点后，由,C,1q,识别补体结合位点并与之结合而活化，由此活化,C,1r,、C,1s，,再依次活化,C4、C,2,、C,3,C,9,。,补体激活过程,AEAEAEC1C4,C2 C3,C5,C9C8C7C6,注：,A:,绵羊红细胞,E:,抗绵羊红细胞抗体,补体激活过程,图解,2、补体激活的旁路途径,（1）激活旁路途径的物质：又称,C3,激活途径。,G,-,菌内毒素、酵母多糖、菊糖、,IgG,4,、IgA,等能激活此途径。,（2）特点,不需要,C,1、,C,2、,C,4,，,所以机体中缺乏,C,1、,C,2、,C,4,时，补体同样能被激活；,对靶细胞的杀灭作用比经典途径弱；常在感染早期抗体形成前发挥较大作用。,(3)旁路途径激活过程,G,菌内毒素、,酵母多糖、菊,IF,D,B,Bb,C3,C3b,C3bBb,糖、,IgG4、IgA Ba C3a,C3,阳性反馈环,C3bBbP,C9,C8,C7,C6,C5,3C3bBb,（四）补体系统的调控,1、内源性调控：补体半衰期短，如,C3b,仅7分钟。,2、外源性调控,（1）,C1,抑制剂：灭活活化的,C1s。,（2）C3,灭活剂：灭活,C3b。,（3）C6,灭活剂：灭活活化的,C6。,（4）B,因子抑制剂：灭活活化的,B,因子。,（5）过敏毒素抑制剂：补体活化过程中的产物,C3a,和,C5a，,称为,过敏毒素,，使机体发生过敏反应。过敏毒素抑制剂可将其灭活。,（五）补体系统功能,1、溶菌和杀菌补体,细菌相应抗体细菌抗体复合物细菌彻底,溶解,死亡,表面结合、细菌仅失去致病,力、仍存活，是可恢复的,2、中和病毒：病毒-,Ab-C,3、调理作用：,Ag-Ab-C-,吞噬细胞,4、免疫粘附作用：,Ag-Ab-C-,红细胞、白细胞、血小板,5、过敏毒素作用：适量的,C,3a,、C,5a,趋化吸引吞噬细胞在局部的杀伤作用。,三、正常体液中杀微生物物质,（一）溶菌酶,破坏细菌细胞壁粘肽的分子结构，损伤细胞壁，水分渗入，菌细胞膨胀破裂。,对,G,+,菌杀伤力强，对,G,-,菌杀伤力弱，对病毒无作用。,（二,）,乙型溶素,存在于血清和体液中的一种抗微生物蛋白质。主要杀死,G,+,菌，但作用比溶菌酶弱得多，其机制与溶菌酶相似。,（三）内毒素脱毒因子,存在于血清中的一种脂酶。作用于内毒素的脂质，使其降解，结构破坏，毒性消失。,（四）干扰素,1、概念：机体细胞受到病毒、某些细菌、干扰素诱 导剂等作用下产生的小分子糖蛋白。,2、作用：干扰和抑制病毒繁殖而间接杀灭病毒。,3、机理：刺激细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制合成病毒所需的酶、核酸、结构蛋白合成，病毒失去繁殖的原料。,第二节抗细菌感染免疫,一、概念,1、显性感染：微生物毒力大于机体抵抗力，表现一定症状和病理变化。,2、隐性感染：微生物毒力与机体抵抗力相对平衡，不表现症状，有病理变化。,3、抗传染免疫：微生物毒力小于机体抵抗力，不表现症状和病理变化。称抗传染免疫。,二、细菌抗感染方式,一、胞外寄生菌引起的急性感染免疫,1、化脓性球菌：如葡萄球菌、链球菌，以吞噬细胞、抗体发挥主要作用。,2、毒素致病菌：主要以抗毒素发挥作用，如破伤风梭菌。,3、其它胞外寄生菌：如大肠杆菌、沙门氏菌等，主要以吞噬细胞、抗体、补体发挥抗传染作用。,二、胞内寄生菌引起的慢性感染免疫,主要以细胞免疫、吞噬细胞发挥抗传染作用，如结核杆菌、布氏杆菌等。,第三节、抗病毒感染免疫,一、非特异性免疫抗传染：,1、皮肤粘膜的屏障作用。,2、干扰素的抗病毒作用。,二、特异性免疫抗传染：,1、抗体中和作用：主要对未进入细胞和从细胞中释放出来的病毒起作用。,2、细胞毒作用：主要对病毒寄生细胞起作用。,第五章变态反应,第一节过敏反应（,I,型）,第二节细胞毒型（,II,型）变态反应,第三节免疫复合物型（,III,型）变态反应,第四节迟发型（,IV,型）变态反应,概念与分类,变态反应是指机体再次受到同种抗原（或半抗原）刺激时，