微生物学第九章感染与免疫.pptx

微生物学第九章感染与免疫三、病原微生物得致病性 1、细菌:毒力(virulence):某种微生物对一定宿主,在一定条件下引起疾病得能力,亦称为致病性(pathogenicity)。强弱取决于侵袭力和毒素。侵袭力(invasiveness):病原菌突破宿主防线,并能在宿主内定居、繁殖和扩散得能力。与酶(卵磷脂酶、透明质酸酶、胶原酶、链激酶、凝固酶)和微生物结构(荚膜、菌毛、表面抗原)有关。毒素(toxin):根据性质、来源和作用分为外毒素和内毒素。外毒素(exotoxin):病原菌生长过程中不断向外界环境分泌得一类毒性蛋白。毒性强,可选择性地作用于各自特定得组织器官,抗原性强,毒性不稳定(对热和化学物质敏感);0、30、4%甲醛脱毒,成为类毒素(仍保持抗原性)。如肉毒毒素、破伤风痉挛毒素、白喉毒素等。内毒素(endotoxin):就是G-菌细胞壁外层得组分之一,化学成分为脂多糖(LPS),一般不分泌到环境中。毒性低,没有器官特异性,抗原性弱,化学稳定性强。2、病毒病毒在宿主细胞内增殖,影响宿主细胞得核酸和蛋白质代谢,产生3种类型得后果:第一种:杀细胞感染杀细胞感染,如脊髓灰质炎病毒、腺病毒等。第二种:稳定状态感染稳定状态感染,病毒与细胞并存、繁殖、传递给子细胞,不引起细胞死亡,但在增殖过程中引起宿主细胞膜组分改变而诱发自身免疫反应,造成对宿主得免疫损伤,如甲肝病毒等。第三种:整合感染整合感染,整合于宿主细胞染色体或以质粒形式存在,不增殖,但长期潜伏,可引起恶性肿瘤,如人类多瘤病毒、人类逆转录病毒等。3、真菌:(1)致病性真菌致病性真菌:主要就是外源性真菌引起得皮肤、皮下和全身性病害,如手足癣等。(2)条件致病性真菌条件致病性真菌:主要就是一些内源性真菌在机体免疫力降低得情况下,引起皮肤病、肺炎、食道炎、膀胱炎、脑膜炎等。(3)真菌变态反应性疾病真菌变态反应性疾病:真菌本身不致病,但引起变态反应性疾病,如曲霉、青霉等引起得哮喘、鼻炎等。(4)真菌性中毒真菌性中毒:有些真菌产生毒素,引起疾病,但与细菌病毒感染不同,没有传染性,有明显得地区性和季节性。第二节第二节 免免 疫疫一、免疫一、免疫:传传统统上上,免免疫疫就就是是指指动动物物机机体体对对微微生生物物侵侵染染得得抵抵抗抗力力和和对对同同种微生物再感染得特异性防御能力。种微生物再感染得特异性防御能力。后后发发现现,很很多多现现象象如如器器官官移移植植排排斥斥反反应应、过过敏敏反反应应等等与与病病原原微微生生物物感感染染并并无无关关系系。因因此此,人人们们把把生生物物体体能能够够辨辨认认自自我我与非我、对非我作出反应以保持自身稳定得功能称为免疫。与非我、对非我作出反应以保持自身稳定得功能称为免疫。现现代代免免疫疫得得概概念念具具有有了了更更为为广广泛泛得得意意义义和和更更为为复复杂杂得得内内涵涵。免免疫疫系系统统就就是是由由免免疫疫组组织织和和器器官官、免免疫疫细细胞胞及及免免疫疫活活性性分分子子等等组组成成。免免疫疫细细胞胞对对病病原原体体或或肿肿瘤瘤细细胞胞得得适适当当应应答答,使使之之清清除除,执执行行免免疫疫防防卫卫功功能能。另另一一方方面面,免免疫疫细细胞胞得得不不适适当当应应答答,或或应应答答过过高高,会会致致过过敏敏性性疾疾病病;或或应应答答过过低低,易易致致严严重重感感染染,对自身组织发生应答对自身组织发生应答,导致自身免疫病导致自身免疫病,均会对生物机体有害。均会对生物机体有害。免疫反应分类:(1)非特异性免疫与特异性免疫 非特异性免疫就是机体对所有病原微生物都有防御作用,没有特殊得选择性。她受遗传控制,就是机体在长期得种系发育与进化过程中逐渐建立起来得一系列防卫机能,在个体一出生就具有。又称天然免疫(先天免疫)特异性免疫就是指机体针对某一种或某一类微生物或其产物所产生得特异性抗力。就是个体在生活过程中通过隐性感染或预防接种等方式,使抗原与免疫系统得细胞相接触后而获得得防卫机能。又称后天获得性免疫(2)自动免疫与被动免疫 自动免疫就是指用人工方法注射抗原(菌苗、疫苗、类毒素),使机体产生免疫功能。被动免疫就是指用人工方法注射抗体(抗毒素、抗血清)而产生对病原体得抵抗力。(3)细胞免疫与体液免疫 细胞免疫就是指致敏淋巴细胞与其相应抗原作用所产生得特异性免疫。体液免疫就是抗体得免疫作用。二、免疫学二、免疫学(Immunology)即即就就是是研研究究免免疫疫系系统统得得结结构构与与功功能能,探探索索其其对对机机体体有有益益得得防防卫卫功功能能和和有有害害得得病病理理作作用用及及其其机机制制得得科科学学。可可用用以以发发展展有有效效得得免免疫疫学学措措施施,实实现现动动物物和和人人类类得得防防病病、治病。治病。实实际际上上免免疫疫学学理理论论和和方方法法已已经经扩扩展展到到化化学学分分析析、分分子子生生物物学学、生生物物传传感感器器等等诸多学科和领域。诸多学科和领域。10大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流三、免疫得基本特性三、免疫得基本特性 免免疫疫可可识识别别自自身身与与非非自自身身:动动物物得得免免疫疫系系统统,能能够够识识别别自自身身与与非非自自身身得得大大分分子子物物质质,就就是是机机体体免免疫疫应应答答得物质基础得物质基础;免免疫疫具具有有特特异异性性:免免疫疫系系统统得得免免疫疫应应答答和和由由此此产产生生得得免免疫疫物物质质具具有有高高度度得得特特异异性性,即即具具有有很很强强得得针针对对性性;免免疫疫具具有有记记忆忆性性:机机体体对对某某种种外外源源物物质质(抗抗原原)得得免免疫疫应应答答产产生生得得抗抗体体经经过过一一段段时时间间后后会会逐逐渐渐消消失失,但但免免疫疫系系统统仍仍然然保保留留对对该该抗抗原原得得免免疫疫记记忆忆,若若同同一一外外源源物物质质再再次次侵侵入入机机体体时时,机机体体会会会会迅迅速速产产生生较较上上次次侵侵入入时时更更多多得得抗体抗体,这种现象称为免疫记忆现象。这种现象称为免疫记忆现象。三、免疫得基本功能三、免疫得基本功能动物机体得免疫具有三项基本功能动物机体得免疫具有三项基本功能:免免疫疫防防御御功功能能,即即机机体体对对由由消消化化道道、呼呼吸吸道道、皮皮肤肤、粘粘膜膜等等途途径径进进入入体体内内得得病病原原体体得得抵抵抗抗力力,通通过机体得特异性或非特异性免疫杀死病原体过机体得特异性或非特异性免疫杀死病原体;免免疫疫稳稳定定:免免疫疫得得第第二二个个重重要要功功能能就就是是把把新新陈陈代代谢谢中中衰衰老老和和死死亡亡细细胞胞清清除除出出体体内内,以以维维护护机机体体得得生理平衡生理平衡;免免疫疫监监视视功功能能:清清除除自自身身突突变变细细胞胞得得功功能能称称为为免疫监视。免疫监视。第第 三三 节节抗原与抗体抗原与抗体Antigen and Antibody 一、抗一、抗 原原(一一)基本知识基本知识抗原抗原(antigen)就是一类能刺激机体免疫系统产生免疫就是一类能刺激机体免疫系统产生免疫应答应答(immune response)产物产物抗体抗体(Antibody)或致敏淋巴细胞又能与之发或致敏淋巴细胞又能与之发生特异性结合得物质生特异性结合得物质。具有一定得化学结构、物理及生物学特性具有一定得化学结构、物理及生物学特性,并具有免疫原性并具有免疫原性(抗原性抗原性)和反应原性。和反应原性。抗原性抗原性(免疫原性免疫原性):刺刺激激机机体体产产生生特特异异性性抗抗体体或或致致敏敏淋淋巴巴细细胞胞得得免免疫疫应应答答能能力力称称为为抗抗原原得得抗抗原原性性(antigenicity)或或称称免免疫疫原原性性(immunogenicity)。反应原性反应原性:抗原能和特异性抗体或致敏淋巴细胞结合抗原能和特异性抗体或致敏淋巴细胞结合,发生特异发生特异性反应得能力即就是抗原得反应原性性反应得能力即就是抗原得反应原性(reactionogenicity)。又称为免疫反应性。又称为免疫反应性 根据抗原得抗原性根据抗原得抗原性:完全抗原完全抗原(plete antigen):具有免疫原性和反应原性得抗原。具有免疫原性和反应原性得抗原。如如大大多多数数蛋蛋白白质质、细细菌菌、病病毒毒、细细菌菌外外毒毒素素和和一一种种动动物物血血清清等等,称为完全抗原称为完全抗原。半抗原半抗原(haptem):只有反应原性只有反应原性,没有抗原性。没有抗原性。很多小分子物质不能单独刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞很多小分子物质不能单独刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞,但能与相应得抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应但能与相应得抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应,此类物此类物质称半抗原。质称半抗原。如青霉素类药物、药理活性肽类一些激素、嘌呤嘧啶碱基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、人工多聚核苷酸以及核酸大分子等物均为不完全抗原。这些分子量较小得半抗原物质与相应得载体蛋白(如甲基化牛血清蛋白,)结合为复合物后,就可各自通过实验手段诱发出高度特异得抗体,此种抗体可用于放射免疫测定或其她测定,可检出极微量得相应半抗原物质。半抗原又可分为简单半抗原和复合半抗原。简单半抗原:又称阻抑半抗原,其分子量较小,既无免疫原性,也无反应原性,只有一个抗原决定簇,不能与相应得抗体发生可见得反应,但能中和相应得抗体,阻止了抗体在相应得完全抗原或复合半抗原发生可见得反应(用沉淀抑制反应可证实)。如抗菌素、酒石酸、苯甲酸等都属于这类抗原。复合半抗原:复合半抗原得分子量较大,有多个抗原决定簇、一般得半抗原都属于此类,能与相应得抗体发生沉淀反应。二硝基氯苯、多糖类、脂质、脂多糖等都属于这类抗原。(二二)、抗原得性质、抗原得性质(构成抗原得条件构成抗原得条件)1)大分子物质大分子物质:分子量通常在分子量通常在104Da以上。一般来说以上。一般来说,分分子量越大抗原性越强子量越大抗原性越强,低于低于4x 104Da得物质得物质,一般不一般不就是抗原。就是抗原。2)一定得结构一定得结构:除分子量外除分子量外,抗原物质还要求有一定得化抗原物质还要求有一定得化学组成和结构学组成和结构,且组成必须暴露在大分子得表面且组成必须暴露在大分子得表面,抗抗原分子还需具有一定得空间构型。原分子还需具有一定得空间构型。3)特特异异性性:由由分分子子表表面面得得特特定定化化学学基基团团所所决决定定,此此 基基 团团 称称 抗抗 原原 决决 定定 簇簇(antigenic determination cluster)(半抗原半抗原)。抗原得结合价抗原得结合价(antigenic valence)凡能与抗体分子结合得抗原决定簇得数目。凡能与抗体分子结合得抗原决定簇得数目。抗原决定簇抗原决定簇(antigenic determinant)或称抗原表位或称抗原表位(antigenic epitope)就是位于抗原物质分子表面或者其就是位于抗原物质分子表面或者其她部位得具有一定组成和结构得特殊化学基团她部位得具有一定组成和结构得特殊化学基团,她能与她能与免疫系统中淋巴细胞上得受体及相应得抗体分子结合免疫系统中淋巴细胞上得受体及相应得抗体分子结合,她就是免疫原引起机体特异性免疫应答和免疫原与抗体她就是免疫原引起机体特异性免疫应答和免疫原与抗体特异性反应得基本构成单位。特异性反应得基本构成单位。抗原决定簇决定着抗原得特异性抗原决定簇决定着抗原得特异性,即决定着抗原与抗体发生特即决定着抗原与抗体发生特异结合得能力。一般来讲异结合得能力。一般来讲,蛋白质抗原得蛋白质抗原得38个氨基酸残基可个氨基酸残基可以构成一个抗原决定簇以构成一个抗原决定簇,多糖抗原中得多糖抗原中得36个呋喃环可以构成个呋喃环可以构成一个抗原决定簇。抗原分子中直接由分子基团得一级结构序一个抗原决定簇。抗原分子中直接由分子基团得一级结构序列决定得决定簇称为顺序决定簇列决定得决定簇称为顺序决定簇(sequential determinants)或或连续决定簇连续决定簇(continuous determinants)。抗原分子中由分子间。抗原分子中由分子间特定得空间构象决定得决定簇称为构象决定簇特定得空间构象决定得决定簇称为构象决定簇(conformational determinants)或不连续决定簇或不连续决定簇(discontinuous determinants)。蛋白质抗原得顺序决定簇决定于肽链得氨基酸序列即肽链得蛋白质抗原得顺序决定簇决定于肽链得氨基酸序列即肽链得一级结构一级结构,而构象决定簇决定于由这个一级结构折叠而成得空而构象决定簇决定于由这个一级结构折叠而成得空间构象。间构象。4)异物性异物性:指进入机体得抗原物质必须与机体得组织细胞与体液得成分有指进入机体得抗原物质必须与机体得组织细胞与体液得成分有差别差别,差别越大差别越大,免疫原性越强。免疫原性越强。包括包括:1、异种间得物质、异种间得物质:不同种之间得动物体成分有差异不同种之间得动物体成分有差异,可互为抗原。可互为抗原。2、同种个体间得不同成分、同种个体间得不同成分:同种动物得不同个体之间同种动物得不同个体之间,相应得组织细胞成分也不同。相应得组织细胞成分也不同。3、自体内隔绝成分、自体内隔绝成分:固定在某一部位固定在某一部位,与产生抗体得细胞相隔离得成分。与产生抗体得细胞相隔离得成分。4、其她自体组织蛋白、其她自体组织蛋白:因理化因素得影响发生变性因理化因素得影响发生变性,成为自身抗原。成为自身抗原。(三三)、抗原得分类、抗原得分类 根据抗原得不同来源可分为根据抗原得不同来源可分为:天天然然抗抗原原天天然然抗抗原原就就是是指指天天然然生生物物、细细胞胞及及天天然然产产物物。天然抗原又可具体分为组织抗原、细菌抗原、病毒抗原等天然抗原又可具体分为组织抗原、细菌抗原、病毒抗原等;人人工工合合成成抗抗原原人人工工抗抗原原就就是是指指人人工工化化学学改改造造后后得得抗抗原原,例如半抗原经化学改造后就就是人工抗原例如半抗原经化学改造后就就是人工抗原 合合成成抗抗原原合合成成抗抗原原就就是是化化学学合合成成得得具具有有抗抗原原性性质质得得分子分子,如氨基酸得聚合物等。如氨基酸得聚合物等。根据抗原与机体得亲缘关系又可分为根据抗原与机体得亲缘关系又可分为:异种抗原、异种抗原、同种异型抗原同种异型抗原 自身抗原自身抗原根据抗原得化学性质可分为根据抗原得化学性质可分为:蛋白质抗原蛋白质抗原 多糖抗原多糖抗原 脂抗原脂抗原 核酸抗原核酸抗原,等等 根根据据刺刺激激机机体体细细胞胞产产生生抗抗体体就就是是否否需需要要细细胞胞辅辅助又可分为助又可分为:胸胸腺腺依依赖赖性性抗抗原原 非胸腺依赖性抗原。非胸腺依赖性抗原。绝大多数天然抗原属于前一种。绝大多数天然抗原属于前一种。(四四)、微生物得抗原结构、微生物得抗原结构细菌、病毒、立克次氏体等都就是很好得抗原细菌、病毒、立克次氏体等都就是很好得抗原,由她们刺激机体所产生得抗微生物抗体由她们刺激机体所产生得抗微生物抗体,一一般都有保护机体不再受该微生物侵害得能力。般都有保护机体不再受该微生物侵害得能力。微生物得各种化学成分如蛋白质及与蛋白质结微生物得各种化学成分如蛋白质及与蛋白质结合得各种多糖和脂类合得各种多糖和脂类,都可能就是抗原都可能就是抗原,并可并可产生各种相应得抗体。产生各种相应得抗体。微生物得抗原结构就是微生物分类得依据之一。微生物得抗原结构就是微生物分类得依据之一。细菌得抗原细菌得抗原:1、菌体抗原、菌体抗原(somatic antigen)2、鞭毛抗原、鞭毛抗原(flagella antigen)3、表面抗原、表面抗原(surface antigen)4、细菌毒素抗原、细菌毒素抗原(toxin antigen)1、菌体抗原、菌体抗原(somatic antigen):一个细菌细胞含有多种抗原一个细菌细胞含有多种抗原,就是由不同蛋白质、多就是由不同蛋白质、多糖和脂类组成得复合抗原。不同种或不同型得细菌各糖和脂类组成得复合抗原。不同种或不同型得细菌各有自己特有得菌体抗原有自己特有得菌体抗原,称为特异抗原称为特异抗原,所产生得特异所产生得特异抗原只能与该种或该型得细菌发生反应。有些不同种抗原只能与该种或该型得细菌发生反应。有些不同种或不同型之间有相同得抗原或不同型之间有相同得抗原,称为类属抗原或共同抗原称为类属抗原或共同抗原,她们所产生得类属抗原既能与产生这一抗体得该细菌她们所产生得类属抗原既能与产生这一抗体得该细菌发生反应发生反应,又能与含有相同抗原得其她种细菌发生反应又能与含有相同抗原得其她种细菌发生反应,称为交叉反应。称为交叉反应。具有鞭毛得细菌在失去鞭毛后具有鞭毛得细菌在失去鞭毛后,不能形成云雾状菌落不能形成云雾状菌落,德语中称为德语中称为 Ohne Hauch,因此把那些丢失鞭毛后得菌因此把那些丢失鞭毛后得菌体抗原体抗原,称为称为 O 抗原。抗原。2、鞭毛抗原、鞭毛抗原(flagella antigen):具有鞭毛得细菌可形成云雾状菌落,德语中称为 Hauch,因此将鞭毛抗原命名为 H 抗原。3、表面抗原表面抗原(surface antigen):包包围围在在细细菌菌菌菌体体抗抗原原外外表表得得抗抗原原,她她得得存存在在可可干干扰扰菌菌体体抗原与相应抗体得结合。抗原与相应抗体得结合。最先证实得细菌表面抗原就是肺炎球菌得荚膜抗原最先证实得细菌表面抗原就是肺炎球菌得荚膜抗原,以后陆续发现伤寒杆菌得以后陆续发现伤寒杆菌得Vi抗原抗原,大肠杆菌得大肠杆菌得K抗原抗原等。等。4、细菌毒素抗原、细菌毒素抗原(toxin antigen):细菌毒素如外毒素就是一类抗原性很强得蛋细菌毒素如外毒素就是一类抗原性很强得蛋白质白质,进入人体和动物后可引起宿主产生抗体。进入人体和动物后可引起宿主产生抗体。类毒素就是外毒素经甲醛脱毒后得蛋白质类毒素就是外毒素经甲醛脱毒后得蛋白质,对对于动物已无毒于动物已无毒,但仍具有良好免疫原性而仍就但仍具有良好免疫原性而仍就是良好抗原。是良好抗原。二、抗二、抗 体体抗体(antibody,Ab)就是机体在抗原物质得刺激下形成得一类能与抗原特异性结合得血清活性球蛋白,又称免疫球蛋白(immunoglobin,Ig),由B细胞(淋巴细胞)合成并分泌,主要存在于动物得血清、淋巴液、组织液及其她外分泌液中,因此将抗体介导得免疫称为体液免疫。抗抗 体体 特特 性性 抗抗体体在在体体外外可可与与相相应应得得抗抗原原特特异异结结合合而而发发生生肉肉眼眼可见反应可见反应;抗抗体体在在体体内内如如与与病病原原微微生生物物结结合合,起起抗抗传传染染作作用用,如作用于自身组织细胞如作用于自身组织细胞,使机体发生自身免疫性疾病。使机体发生自身免疫性疾病。抗体存在于血清和其她体液如乳液及某些外分泌抗体存在于血清和其她体液如乳液及某些外分泌液中。液中。(一一)、抗体得基本结构和分类、抗体得基本结构和分类免免疫疫球球蛋蛋白白得得种种类类很很多多,但但其其基基本本结结构构却却相相同同。由由四四条条多多肽肽链链组组成成,其其中中两两条条相相同同得得长长链链叫叫重重链链(H链链),两两条条相相同同得得短短链链叫叫做做轻轻链链(L链链)。两两条条重重链链借借二二硫硫键键连连接接起起来来,呈呈Y字字形形,两两条条轻轻链链又又通通过过二二硫硫键键连连接接在在Y字字得得两两侧侧,所所以以整个免疫球蛋白分子结构就是对称得。整个免疫球蛋白分子结构就是对称得。近近对对称称轴轴得得一一对对较较长长得得链链称称为为重重链链或或链链,重重链链得得分分子子量量约约为为5075kD,由由450550个个氨氨基基酸酸残残基组成。基组成。在在对对称称轴轴较较短短得得一一对对肽肽链链称称为为轻轻链链或或链链,轻轻链链得分子量约得分子量约25 kD,由由214个氨基酸残基构成。个氨基酸残基构成。IgG分分子子由由3个个相相同同大大小小得得节节段段组组成成,位位于于上上端端得得两两个个臂臂由由易易弯弯曲曲得得铰铰链链区区(hinge region)连连接接到到主主干干上上形形成成一一个个“Y”形形分分子子,称称为为Ig分分子子得得单体单体,这就是构成免疫球蛋白分子得基本单位。这就是构成免疫球蛋白分子得基本单位。根根据据肽肽链链中中氨氨基基酸酸顺顺序序就就是是否否恒恒定定,将将链链和和链链分分别别分分为为恒恒定定区区域域(C区区)和和可可变变区区域域区区(V区区)。Ig得得V区区端端就就是是肽肽链链得得氨氨基基末末端端(N端端),另另一一端端为为羧羧基基末末端端(C端端),链链上得上得代表她得糖基。代表她得糖基。免疫球蛋白得基本结构图免疫球蛋白得基本结构图抗原结合位点抗原结合位点补体结合位点补体结合位点Fc段受体结合位点段受体结合位点Fc为结晶片段为结晶片段抗体得种类抗体得种类根据抗体得作用可将抗体分为根据抗体得作用可将抗体分为:1)抗毒素抗体抗毒素抗体:由由外外毒毒素素(或或类类毒毒素素)刺刺激激机机体体产产生生,由由于于她她与与相相应应外外毒毒素素结结合合后后可中和其毒性可中和其毒性,因而称为抗毒素抗体。因而称为抗毒素抗体。2)抗菌抗体抗菌抗体:机体针对细菌抗原所产生得抗体机体针对细菌抗原所产生得抗体,当与相应细菌相遇时当与相应细菌相遇时,彼此发彼此发生结合生结合,在有电解质存在下细菌发生凝集在有电解质存在下细菌发生凝集,这类抗体称为抗菌抗体。这类抗体称为抗菌抗体。3)抗病毒抗体抗病毒抗体:针对病毒抗原得抗体。针对病毒抗原得抗体。4)亲细胞性抗体亲细胞性抗体:能吸附在肥大细胞或嗜碱性细胞上能吸附在肥大细胞或嗜碱性细胞上,其类别为其类别为IgE 就就抗抗体体得得理理化化及及免免疫疫学学性性状状看看,基基本本有有五五种种,IgG,IgM,IgA,IgD 和和 IgE 五种免疫球蛋白单体之间得五种免疫球蛋白单体之间得区别在于重链区别在于重链 C 区得氨基酸组区得氨基酸组成和抗原性有所不同成和抗原性有所不同。(二二)、抗体得生理功能、抗体得生理功能1、识别并特异性结合抗原、识别并特异性结合抗原(Recognition and bind antigen specifically)识识别别并并特特异异性性结结合合抗抗原原就就是是免免疫疫球球蛋蛋白白分分子子得得主主要要功功能能,这这种种特特异异性性主主要要就就是是由由免免疫疫球球蛋蛋白白V区区得得空空间间构构型型所所决决定定。免免疫疫球球蛋蛋白白分子有单体、二聚体和五聚体等几种体形式、分子有单体、二聚体和五聚体等几种体形式、抗抗体体在在体体内内与与相相应应抗抗原原特特异异结结合合,发发挥挥免免疫疫效效应应,清清除除病病原原微微生生物物或或导导致致免免疫疫病病理理损损伤伤。例例如如IgGIgG和和IgAIgA可可中中和和外外毒毒素素,保保护护细细胞胞免免受受毒毒素素作作用用;病病毒毒得得中中和和抗抗体体可可阻阻止止病病毒毒吸吸附附和和穿穿入入细细胞胞从从而而阻阻止止感感染染相相应应得得靶靶细细胞胞;分分泌泌型型IgAIgA可可抑抑制制细细菌菌粘粘附附到到宿宿主主细细胞胞。B B细细胞胞膜膜表表面面得得IgMIgM和和IgDIgD就就是是B B细细胞胞识识别别抗抗原原受受体体,能能特特异异性性识识别别抗原分子。抗体在体外与抗原结合引起各种抗原抗体反应。抗原分子。抗体在体外与抗原结合引起各种抗原抗体反应。2、激活补体、激活补体 补补体体就就是是动动物物血血清清中中具具有有类类似似酶酶活活性性得得一一组组蛋蛋白白质质,具具有有潜潜在在得得免免疫疫活活性性,激激活活后后能能表表现现出出一一系系列列得得免免疫疫生生物物活活性性,能能够够协协同同其其她她免免疫疫物物质质直直接接杀杀伤伤靶靶细细胞胞和和加加强强细细胞胞得得免免疫疫功功能能。IgM、IgG 与与相相应应抗抗原原结结合合后后,可可通通过过经经典典途途径径活活化化补补体体。IgA和和IgG不不能能激激活活补补体体经经典典途途径径,但但其其凝凝聚聚形形式式可可通通过过旁旁路路途途径径活活化化补补体体,继继而而由由补补体体系系统统发发挥挥抗抗体体感感染染功能。功能。3、结结合合细细胞胞:多多种种细细胞胞表表面面(如如吞吞噬噬细细胞胞、K细细胞胞、NK细细胞胞)具具有有IgFc段段(结结晶晶片片段段)得得受受体体,当当Ig通通过过其其Fc与与相相应应受受体体结结合合后后,可可进进一一步步通通过过受受体体细细胞胞发发挥挥不不同同得得作作用用。如如增增强吞噬作用或杀伤作用。强吞噬作用或杀伤作用。4、通过胎盘、通过胎盘:IgG使新生儿自然被动免疫使新生儿自然被动免疫,抵抗感染疾病。抵抗感染疾病。(三三)、机体产生抗体得一般规律、机体产生抗体得一般规律-初次应答与再次应答初次应答与再次应答若若初初次次用用适适量量抗抗原原免免疫疫动动物物时时,须须经经一一定定得得潜潜伏伏期期(1(1周周以以上上)才才能能检检出出低低效效价价得得以以IgMIgM为为主主得得抗抗体体,这这一一现象为初次应答。现象为初次应答。此此后后,在在抗抗体体下下降降时时再再次次注注射射该该抗抗原原进进行行免免疫疫,则则这这次次潜潜伏伏期期明明显显缩缩短短、效效价价增增高高,而而且且维维持持时时间间长长,此此时时产产生生得得抗抗体体以以IgGIgG为为主主,这这就就就就是是再再次次应应答答,也也称免疫记忆或回忆应答。称免疫记忆或回忆应答。有有时时再再次次进进入入机机体体得得就就是是与与初初次次接接触触抗抗原原不不同同得得另另一一种种抗抗原原,也也可可引引起起初初次次抗抗原原相相对对应应得得抗抗体体产产生生,称称非特异性再次应答。非特异性再次应答。再次应答得抗体类别属免疫球蛋白再次应答得抗体类别属免疫球蛋白G(IgG)机体抗体产生得一般规律(四四)、产生抗体得细胞、产生抗体得细胞抗抗体体得得产产生生就就是是由由于于巨巨噬噬细细胞胞、T细细胞胞、B细细胞胞联联合合作用得结果。作用得结果。在在免免疫疫细细胞胞中中,执执行行固固有有免免疫疫功功能能得得细细胞胞有有吞吞噬噬细细胞胞、NK细胞、细胞、B1-B细胞等等。细胞等等。执执行行适适应应性性免免疫疫功功能能得得就就是是T及及B淋淋巴巴细细胞胞。各各种种免免疫疫 细细 胞胞 均均 源源 于于 多多 能能 造造 血血 干干 细细 胞胞(multiple hematopoietic stem cells,HSC)。抗原与其相应抗体相遇抗原与其相应抗体相遇,两者将发生特异性结合。两者将发生特异性结合。抗抗原原与与抗抗体体能能够够特特异异性性结结合合就就是是基基于于两两种种分分子子间间得得结结构构互互补补性性与与亲亲和和性性,这这两两种种特特性性就就是是由由抗抗原原与与抗抗体体分分子子得一级结构决定得。得一级结构决定得。在在体体外外,抗抗原原与与其其相相应应得得抗抗体体结结合合后后,在在一一定定得得外外界界环环境境条条件件下下,会会出出现现凝凝集集、沉沉淀淀、补补体体结结合合等等反反应应。由由于于抗抗体体存存在在与与血血清清等等体体液液中中,所所以以这这类类测测定定法法称称体体液液免免疫测定法疫测定法,或称血清学反应检查法。或称血清学反应检查法。由于反应得特异性由于反应得特异性,所以可用已知得抗原测定未知得抗所以可用已知得抗原测定未知得抗体体,也可用已知抗体鉴定未知抗原。也可用已知抗体鉴定未知抗原。三、抗原抗体反应三、抗原抗体反应(一一)、抗原抗体反应得一般规律、抗原抗体反应得一般规律1、特异性特异性 所谓特异性所谓特异性,即一种抗原只能和由她刺激产生得抗体相即一种抗原只能和由她刺激产生得抗体相结合结合,不能跟与她无关得抗体发生反应。这种特性就是由不能跟与她无关得抗体发生反应。这种特性就是由抗原得决定簇基于抗体可变得得化学组成、空间立体构型抗原得决定簇基于抗体可变得得化学组成、空间立体构型所决定得。例如白喉抗毒素只能与相应得外毒素相结合所决定得。例如白喉抗毒素只能与相应得外毒素相结合,而不能与破伤风外毒素结合。但由于较大分子得蛋白质常而不能与破伤风外毒素结合。但由于较大分子得蛋白质常含有多种抗原表位。如果两种不同得抗原分子上有相同得含有多种抗原表位。如果两种不同得抗原分子上有相同得抗原表位抗原表位,或抗原、抗体间构型部分相同或抗原、抗体间构型部分相同,都可出现交叉反都可出现交叉反应。应。2、按比性、按比性 抗抗原原一一般般都都就就是是多多价价得得,而而抗抗体体(IgG)则则就就是是二二价价得得,只只有有二二者者比比例例适适合合时时,抗抗原原抗抗体体才才能能结结合合得得最最充充分分,形形成成得得抗抗原原抗抗体体复复合合物物最最多多,反反应应最最明明显显,结结 果果 出出 现现 最最 快快,此此 称称 为为 等等 价价 带带(zone of equivalence)。如如抗抗原原或或抗抗体体过过多多,则则二二者者结结合合后后均均不不能能形形成成大大得得复复合合物物,不不呈呈现现可可见见反反应应,称称此此为为带带现现象象(zone phenomenon),出出 现现 在在 抗抗 体体 过过 量量 时时,称称 为为 前前 带带(prezone),出出 现现 在在 抗抗 原原 过过 剩剩 时时,称称 为为 后后 带带(postzone)。3、可逆性可逆性 抗抗原原与与抗抗体体得得结结合合虽虽具具有有稳稳定定性性,但但由由于于二二者者之之间间就就是是非非共共价价键键结结合合,因因此此又又就就是是可可逆逆得得,在在一一定定条条件件下可解离下可解离,且解离后各自生物活性不变。且解离后各自生物活性不变。抗抗原原抗抗体体复复合合物物得得解解离离取取决决于于两两方方面面得得因因素素,一一就就是是抗抗体体对对相相应应抗抗原原得得亲亲和和力力,二二就就是是环环境境因因素素对对复复合合物物得得影影响响。高高亲亲和和性性抗抗体体得得抗抗原原结结合合点点与与抗抗原原表表位位在在空空间间构构型型上上非非常常适适合合,两两者者结结合合牢牢固固,不不容容易易解解离离。反反之之,则则较较易易解解离离。解解离离后后得得抗抗原原或或抗抗体体均均能能保保持未结合前得结构、活性及特异性。持未结合前得结构、活性及特异性。4、分阶段反应、分阶段反应 抗原抗体反应可分为两个阶段抗原抗体反应可分为两个阶段:第一为抗原与抗体发生特异性结合得阶段第一为抗原与抗体发生特异性结合得阶段,此阶段反此阶段反应快应快,仅需几秒至几分钟仅需几秒至几分钟,但不出现可见反应。但不出现可见反应。第二为可见反应阶段第二为可见反应阶段,抗原抗体复合物在环境因素抗原抗体复合物在环境因素(如电解质、如电解质、pH、温度、补体、温度、补体)得影响下得影响下,进一步交联进一步交联和聚集和聚集,表现为凝集、沉淀、溶解、补体结合介导得表现为凝集、沉淀、溶解、补体结合介导得生物现象等肉眼可见得反应。此阶段反应慢生物现象等肉眼可见得反应。此阶段反应慢,往往需往往需要数分钟至数小时。要数分钟至数小时。实际上这两个阶段难以严格区分。实际上这两个阶段难以严格区分。5、敏感性、敏感性 抗原抗体不仅有高度特异性,还具有较高敏感性,不仅可用于定性,还可用于检测极微量得抗原抗体,其灵敏程度大大超过当前应用得常规化学方法。但反应得类型不同,其敏感性有很大得差异(二二)、影响抗原抗体反应得因素、影响抗原抗体反应得因素1、电解质电解质电电解解质质能能降降低低抗抗原原抗抗体体结结合合物物得得表表面面电电荷荷,从从而而促促使使其其沉沉 淀淀 或或 凝凝 聚聚。最最 常常 用用 得得 就就 是是 NaCl,适适 宜宜 浓浓 度度 为为 0、15mol/L,即即生生理理盐盐水水在在补补体体结结合合试试验验或或溶溶血血反反应应时时,在在稀稀释液中加入少量得释液中加入少量得Cu2+和和Mg2+能加强补体得活性。能加强补体得活性。2、pH大大多多数数抗抗原原抗抗体体反反应应得得最最适适pH为为68。当当反反应应pH接接近近蛋蛋白白质质得得等等电电点点(pH55、5)时时,往往往往导导致致抗抗原原抗抗体体得得非非特特异异性沉淀。性沉淀。pH为为23时可使抗原时可使抗原抗体结合物解离。抗体结合物解离。3、温度温度反应温度与反应速度有密切关系。温度高时反应速反应温度与反应速度有密切关系。温度高时反应速度快度快,反应得最适温度通常为反应得最适温度通常为37。4、振荡振荡机械振荡能加速反应机械振荡能加速反应,但强烈振荡可使结合物离解。但强烈振荡可使结合物离解。5、杂质杂质反反应应中中如如存存在在与与反反应应无无关关得得蛋蛋白白质质、多多糖糖等等非非特特异异性性得得结结合合物物质质,往往往往抑抑制制反反应应进进行行甚甚至至引引起起非非特特异异性性反应。反应。反应得组成成分 1)抗原抗原 2)特异抗体特异抗体 3)环境因素环境因素 基本因素基本因素:0、85%NaCl作电解质作电解质 反应温度反应温度37或或5656 pH 7 pH 7、0 0 特殊因素特殊因素:补体补体反应得基本特点反应得基本特点1)抗原与抗体得结合具有特异性。抗原与抗体得结合具有特异性。2)抗原与抗体就是分子表面得结合。抗原与抗体就是分子表面得结合。3)抗抗原原与与抗抗体体结结合合形形成成可可见见反反应应,还还与与抗抗原原、抗抗体体得得相相对浓度有关。对浓度有关。4)抗原抗体反应分两个阶段抗原抗体反应分两个阶段:结合阶段结合阶段:抗原抗体特异结合抗原抗体特异结合;反应阶段反应阶段:结合后受环境因素影结合后受环境因素影 响出现可见反应。响出现可见反应。(三三)主要得抗原抗体反应主要得抗原抗体反应1、凝集反应、凝集反应(Agglutination)2、沉淀反应、沉淀反应(Precipitation)3、补体结合试验、补体结合试验(plement fixation test,CFT)4、中和试验、中和试验(Neutralization test)1、凝集反应、凝集反应(Agglutination)颗颗粒粒性性抗抗原原与与相相应应抗抗体体相相遇遇后后,在在电电解解质质参参与与下出现肉眼可见凝集物得现象下出现肉眼可见凝集物得现象,称为凝集反应。称为凝集反应。反反应应中中得得抗抗原原称称为为凝凝集集原原,抗抗体体称称为为凝凝集集素素。凝集反应又可分为直接凝集反应和间接凝集反应。凝集反应又可分为直接凝集反应和间接凝集反应。直直接接凝凝集集反反应应就就是是指指颗颗粒粒性性抗抗原原与与凝凝集集素素直直接接结结合合所所出现得凝集现象出现得凝集现象;间间接接凝凝集集反反应应就就是是指指将将可可溶溶性性抗抗原原吸吸附附于于与与免免疫疫无无关关得得小小颗颗粒粒(载载体体)表表面面,此此吸吸附附抗抗原原(或或抗抗体体)得得颗颗粒粒与与相相应应得得抗抗体体(或或抗抗原原)结结合合,在在有有电电解解质质存存在在得得适适宜宜条条件件下下而发生得凝集反应。而发生得凝集反应。2、沉淀反应、沉淀反应(Precipitation)可可溶溶性性抗抗原原(蛋蛋白白质质、多多糖糖或或类类脂脂溶溶液液、血血清清、细细菌菌抽抽提提液液、组组织织浸浸出出液液等等)与与其其相相应应得得抗抗体体在在合适条件下反应并出现絮凝状沉淀物得现象。合适条件下反应并出现絮凝状沉淀物得现象。用用 于于 沉沉 淀淀 反反 应应 中中 得得 抗抗 原原 称称 沉沉 淀淀 原原(precipitonogen)。用用于于沉沉淀淀反反应应中中得得抗抗体体称称沉沉淀淀素素(precipitin)。3、中和反应、中和反应(Neutralization test)抗抗体体使使相相应应抗抗原原(毒毒素素或或病病毒毒)得得毒毒性性或或传传染染性性丧丧失失得得反反应应称称为为中中和和反反应应。广广义义而而言言,中中和和激激素素和和酶酶活活性性也也包包括括在在内内。该该试试验验不不仅仅可可用用于于毒毒素素或或病病毒毒种种型型得得鉴鉴定定与与抗抗原原性性分分析析,还还可可用用于于抗抗毒毒素素或或中中和和抗抗体体得得效效价价滴滴定定。这这种种中中和和作作用用,不不仅仅有有严严格格得得种种、型型特特异异性性,而而且且还还表表现现在在量量得得方方面面,即即一一定定量量得得病病毒毒必必须须有有相相应应数量得中和抗体才能被