医 学 免 疫 学Word格式文档下载.docx
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天然免疫（nativeimmunity）：
非特异免疫（如：
皮肤、黏膜；
体液）
获得性免疫（acquiredimmunity）：
特异性免疫（如：
免疫系统）
特异性和非特异性免疫的比较
非特异性免疫
特异性免疫
细胞组成
粘膜和上皮细胞、吞噬细胞、NK细胞、B1细胞、γδT细胞
T淋巴细胞、B淋巴细胞、抗原递呈细胞
作用时效
即刻～96小时内
96小时后
作用特点
非特异性；
无需增值分化，作用迅速；
无免疫记忆
特异性；
抗原特异性细胞克隆增值和分化；
有免疫记忆
作用时间
作用时间短
作用时间长
免疫学科的分类
免疫学在医学中已成为与众多领域相关的边缘学科，也是一门实验生物医学的基础课程。
1、基础免疫学2、临床免疫学3、免疫学技术
免疫学的分类
1、基础免疫学：
主要研究：
抗原物质免疫系统（免疫器官、免疫细胞、免疫分子）免疫应答免疫调节免疫遗传免疫药理学分子免疫学
2、临床免疫学
研究与人体健康相关的各种免疫现象：
超敏反应抗感染免疫免疫性疾病（免疫缺陷病、免疫增生病、自身免疫病）肿瘤免疫移植免疫生殖免疫老年免疫
3、免疫学技术
①疫苗的发明、应用和推广
②免疫学技术的建立和发展
血清学技术和免疫标记技术细胞融合技术（1975）T细胞克隆技术（1976）
分子生物学技术
转基因技术（transgenic）：
基因敲除技术（geneknock-out）免疫PCR技术流式细胞仪技术
③免疫生物治疗
经验免疫学（17世纪～19世纪）
经典免疫学（19世纪中叶～20世纪中叶）
近代和现代免疫学时期（自20世纪中叶至今
你知道什么是天花吗？
天花是由天花病毒引起的烈性传染病，主要表现为严重的全身中毒症状和循序成批出现的斑疹、丘疹、疱疹、脓庖等皮疹。
虽然天花近年来已远离人们的视线，但在发现天花疫苗前，人类历史上曾不断出现天花大流行，每次都是死者枕藉，侥幸生存者也会在颜面上留下终生的疤痕。
公元８４６年，在入侵法国的诺曼人中间突然爆发了天花，并一发不可收拾。
诺曼人的首领不得不强令，将所有的病人和护理人员统统杀死。
１５５５年，天花在墨西哥大流行，全国１５００万人中有２００万人死亡。
１６至１８世纪，欧洲每年死于天花病的人数为５０万，亚洲达８０万。
人类是如何征服天花病毒的？
免疫学的经验时期
萌芽时期，12～18世纪）
12世纪我国南宋发明人痘苗，17世纪我国普遍接种人痘苗，并传入邻国和欧洲。
人痘预防天花
早在16-17世纪（明代）我国普遍接种人痘苗将沾有天花患者疱浆的衣服给正常儿童穿；
经鼻给儿童吸入天花痂皮；
免疫学的兴盛时期
（初盛时期，18世纪末～20世纪中叶）
19世纪中叶，Pasteur（法国）发明多种减毒疫苗，开创实验免疫学；
Metchnikoff（俄国动物学家）发现细胞吞噬作用，提出细胞免疫理论；
Ehrilich（德国医学家）发现免疫血清具有抵抗病原菌的作用，提出体液免疫理论；
Behring（德国细菌学家）和Kitasato（日本）研制出白喉抗毒素。
免疫化学研究获得重大突破；
微生物学鼻祖巴斯德
Jenner创造牛痘苗之后，免疫的研究几乎近一个世纪没有很大进展，主要由于传染病的病原没有解决，一直到19世纪末法国科学家巴斯德（LouisPasteur）和德国科学家郭霍（RobertKoch）,解决了传染病的病原主要是细菌，并能将其分离培养，从而奠定了制备疫苗的基础。
1880年巴斯德发现鸡霍乱杆菌的陈旧培养物能预防鸡霍乱的感染，首先创造了减毒疫苗，他为了纪念一个世纪前Jenner的功勋也将这种方法称之为预防接种（vaccination），并将这种制剂称之为疫苗（vaccine），相继他又创造了炭疽杆菌减毒疫苗、狂犬病的减毒疫苗，兴起了主动免疫的方法（activeimmunization）。
近代和现代免疫学时期
（飞跃发展时期，20世纪中叶至今）
1、1957年Burnet提出了克隆选择学说，为免疫生物学发展奠定了理论基础，使免疫学超越了传统抗感染免疫，开始了现代免疫学新阶段。
2、免疫系统的研究（免疫器官、免疫细胞、免疫分子）
3、抗体的研究（Ig、TCR分子结构和基因重排）
4、免疫遗传学的研究（MHC）
5、单克隆抗体技术的发展（Monoclonalantibody）
免疫学发展近况及展望
一、基础免疫学研究的现状和进展
1、对免疫细胞分化发育的认识更加全面
2、免疫细胞亚群的分析更加细致
3、免疫细胞之间以及免疫细胞与基质细胞之间有了新的认识
4、对抗原加工处理呈递及T细胞活化机制的研究更为深入
5、免疫球蛋白及其基因的结构与功能的阐明是近40年免疫学的一大突破
6、淋巴细胞内信号传递的研究向纵深发展
7、细胞因子及其受体的研究成为基础免疫学研究的热门课题中最为活跃的领域
二、临床免疫学研究的现状和进展
1、基础免疫学理论的应用
•器官移植是20世纪医学科学重大成就之一。
•免疫监视功能就是清除恶变细胞，防止肿瘤发生。
•自身免疫是自身抗原在一定条件下打破自身耐受所诱导的免疫应答。
2、免疫学理论与其他学科的交叉渗透
3、现代免疫学的发展极大地丰富和推动了临床对疾病预防、诊断与治疗措施的研究
三、免疫学在生物医学发展中的作用与展望
1、免疫学与生物学
•促进了生命学科发展
•促进了生物技术和生物产业发展
•现代生物学进展促进了免疫学发展
基因操作与分析技术
蛋白分析技术
细胞与组织学技术
2、免疫学与医学
•爱滋病毒
•埃博拉病毒
•沅病毒
•SARS病毒
3、免疫学与生物高技术产业
复习思考题
1、何谓免疫和免疫学？
2、免疫的三大功能是什么？
3、当代免疫学发展的特点是什么？
第一章免疫组织和器官
主要内容
免疫器官和组织的结构和功能
淋巴细胞归巢与再循环及其生物学意义
一、免疫系统
1）免疫器官
2）免疫细胞
淋巴细胞（T细胞、B细胞等）
粒细胞（嗜中性粒细胞等）
单核吞噬细胞（巨噬细胞等）
3）免疫分子
体液中的各种抗体和淋巴因子等
二、免疫器官
㈠概念
是指淋巴细胞和其他免疫细胞发生、分化成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所。
免疫器官的分类
⒈中枢免疫器官：
⑴概念：
中枢免疫器官又称初级或一级免疫器官，是淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的场所。
⑵组成：
骨髓、胸腺、腔上囊。
１．骨髓
由骨髓基质细胞构成微环境
多能造血干细胞在骨髓中增殖，分化、发育，成熟为粒细胞、单核细胞、红细胞、血小板及B细胞
２．胸腺 Ｔｈｙｍｕｓ
由胸腺基质细胞与胸腺细胞组成
T细胞发育成熟的场所
⑶功能：
①骨髓：
造血和各种免疫细胞发生和分化的场所；
是发生再次免疫应答的主要部位。
②胸腺：
T细胞成熟的场所，产生胸腺激素
③腔上囊：
产生囊激素，诱导来自骨髓的淋巴干细胞转化为B细胞.
⒉外周免疫器官
外周免疫器官又称次级免疫器官，是成熟的T细胞和B细胞定居、增殖和对抗原刺激进行免疫应答的场所。
脾脏、淋巴结、哈德氏体和消化道、呼吸道和泌尿生殖道的淋巴小结等。
外周免疫器官：
成熟免疫细胞在这些部位执行应答功能
⑶功能:
①淋巴结：
A、过滤和清除异物
B、产生免疫应答
②脾脏：
A、血液滤过作用
B、产生免疫应答的重要场所
C、滞留淋巴细胞作用
淋巴细胞归巢与再循环
淋巴细胞归巢：
成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后，仅血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域。
淋巴细胞再循环：
定居在外周免疫器官的淋巴细胞，由输出淋巴管进入胸导管，经上腔静脉进入血液循环，在毛细血管后微静脉处穿越血管内皮细胞表面（HEV），重新分布于全身淋巴器官和组织。
淋巴细胞在血液、淋巴液、淋巴器官和组织间周而复始循环的过程即为淋巴细胞再循环。
生物学意义
淋巴细胞在淋巴组织和器官中分布更为合理
淋巴组织不断从循环池中补充新的淋巴细胞有助于增强整个机体的免疫功能
有利于淋巴细胞与抗原和抗原递呈细胞接触；
有利于动员效应淋巴细胞迁移至炎症部位；
定居在外周免疫器官的记忆性细胞也参与再循环，其接触相应抗原后进入淋巴组织，并迅速发生活化、增殖和分化，产生再次免疫应答。
思考题
科学家用小白鼠做实验试图证明胸腺和骨髓中淋巴细胞的作用。
请你设计一个试验来完成科学家的计划。
第二章抗原（Antigen,Ag）
一、基本概念
二、决定免疫原性的条件
三、抗原的特异性与交叉反应
四、抗原的分类
五、医学上重要的抗原物质
六、免疫佐剂
一、概念
抗原：
一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的物质。
B细胞抗体
Ag
T细胞效应性T细胞
抗原的两种特性:
免疫原性（Immunogenicity）-------刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答的能力
免疫反应性（Immunoreactivity）----与相应的应答产物（抗体及致敏淋巴细胞）在体内外发生特异性结合的能力
抗原性（antigenenicity）
抗原具有两种特性
1.异源性（异质性）在正常情况下，动物机体能识别自身物质与非自身物质，只有非自身物质进入机体内才能具有免疫原性。
通常动物之间的亲缘关系相距越远，生物种系差异越大，免疫原性越好，此类抗原称为异种抗原。
2.分子大小免疫原性良好的物质分子量一般都在10000以上，在一定条件下，分子量越大，免疫原性越强。
分子量小于5000的物质其免疫原性较弱。
分子量在1000以下的物质为半抗原，没有免疫原性，但与大分子蛋白质载体结合后可获得免疫原性。
3理化性状:
分子大小:
稳定,存留时间长特殊化学功能基因（表位）多
化学组成：
Pr>
多糖/核酸（hapten）>
类脂芳香族氨基酸>
直链氨基酸
物理性状：
聚合状态>
单体状态颗粒性抗原>
可溶性抗原
4分子构象和易接近性
氨基酸残基在侧链的位置不同，其免疫原性不同。
特异性体现在两方面
特异性是免疫学诊断和治疗的基础
特异性的结构基础----抗原决定簇
1.抗原决定族（AntigenDeterminant,AD）
概念：
抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学集团，又称为表位（epitope）
AD的数目、性质和空间构象决定抗原特异性
抗原以AD与相应抗原受体及抗体特异性结合
（1）顺序决定簇和构象决定簇
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
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）T细胞表位和B细胞表位
T细胞表位：
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
B细胞表位：
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
功能决定簇和隐蔽决定簇
功能性抗原决定簇：
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
隐蔽性抗原决定簇：
为于分子内部的，不能引起免疫应答的决定簇
2.抗原的结合价
抗原分子中能和抗体分子结合的AD的数目
单价Ag
双价Ag
多价Ag
3.交叉抗原和交叉反应
交叉抗原：
某些特定抗原不仅可与其诱导产生的抗体（或致敏淋巴细胞）结合或相互作用，还可与其他抗原诱生的抗体（或致敏淋巴细胞）发生反应，这些抗原成为交叉抗原。
交叉抗原的生物学意义
1导致人体免疫损伤
2临床误诊
3诱导特殊的免疫应答（斑疹伤寒立克次体可诱导机体产生针对人类免疫缺陷病毒的免疫应答）
根据免疫原性
来源与机体亲缘关系
诱导B细胞免疫应答中对T的依赖性
（一）根据免疫原性
抗原
半抗原
完全抗原（completeantigen）或免疫原（immunogen）：
具有免疫原性和反应原性的抗原
不完全抗原（incompleteantigen）或半抗原（hapten）：
只有反应原性而没有免疫原性的抗原
（二）来源与机体亲缘关系
1.异种抗原（xenoantigen）
2.同种异型抗原（alloantigen）
3.自身抗原（autoantigen）
4.异嗜性抗原（Forssman抗原）
（三）免疫应答中对T细胞的依赖性
胸腺依赖性抗原（TD-Ag）：
需有T细胞辅助；
决定簇种类多、排列无规律；
可引起体液免疫和细胞免疫；
可产生IgM、IgG型抗体（以IgG为主）；
胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）：
不需有T细胞辅助；
决定簇数目多、排列有规律;
仅产生IgM型抗体;
不能引起细胞免疫;
无免疫记忆
五、医学上的重要抗原
异种抗原;
同种异型抗原;
自身抗原;
肿瘤抗原;
其他
细菌抗原
表面抗原（surfaceantigen）:
荚膜抗原（K抗原）（kapsel）
菌体抗原（somaticantigen）:
细胞壁、细胞膜、细胞质上的抗原,过去称O抗原，（ohnehauch）
鞭毛抗原:
存在于鞭毛上的抗原.又称H抗，（hauch）
菌毛抗原:
外毒素和内毒素
1.异种抗原:
（xenoantigen）
（1）病原微生物及其代谢产物：
外毒素-（Ag）-动物-免疫血清（抗毒素）
类毒素（toxiod）-（Ag）甲醛脱毒后的外毒素其抗原性不变
（2）免疫血清:
两重性
2.同种异型抗原:
（1）红细胞抗原（血型抗原）:
20种以上
ABO血型系统:
体内存在天然的血型抗体
Rh血型系统:
Rh抗原—恒河猴红细胞抗原
体内无天然的Rh抗体
新生儿溶血症
（2）白细胞抗原（HLA）-有核细胞
3.自身抗原:
正常:
隐蔽的（眼的晶体蛋白、精子等）
异常:
修饰的、病毒、药物、辐射
禁忌株复活-自身免疫病
4.肿瘤抗原
肿瘤特异性抗原Ag（TSA）
一种肿瘤细胞特有的，不存在于正常组织细胞上的抗原。
癌细胞形成与正常细胞不同的特有物质时，则该物质称为肿瘤特异性抗原。
肿瘤相关抗原（TAA）:
AFP
肿瘤相关抗原并非肿瘤细胞所特有，也可存在于正常组织细胞上。
而是仅在增殖中有量的差异。
正常细胞也有微量合成，因此称为“相关抗原”。
5.其他
变应原
有丝分裂原
超抗原：
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
六、免疫佐剂（immunoadjuvant）
同抗原一起或预先注射到机体，能增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。
㈠、佐剂的种类
1、无机佐剂：
氢氧化铝
2、有机佐剂：
微生物及其代谢产物
3、合成佐剂：
polyI:
C
4、油剂：
弗氏佐剂：
①弗氏不完全佐剂＝抗原＋石蜡油＋乳化剂
②弗氏完全佐剂＝抗原＋石蜡油＋乳化剂＋分枝杆菌
5、新型佐剂
①C3d
②CpG基序
㈡、佐剂的生物学作用
1、增强抗原的免疫原性；
2、增强机体对抗原的免疫应答，提高抗体的滴度,增强疫苗的免疫效果；
3、改变抗体产生的类型；
4、引起或增强迟发型超敏反应,用于肿瘤的辅助治疗；
第三章免疫球蛋白（Immunoglubulin，Ig）
免疫球蛋白和抗体的概念
免疫球蛋白的结构及其功能
人工制备抗体的方法
抗体的发现：
19世纪末20世纪初，科学家们在实验中发现，用细菌或其外毒素给动物注射，过一段时间后，该动物的血清中出现一些有防御作用的保护性成分。
在20世纪30年代，科学家用电泳法鉴定，证明抗体是一种球蛋白。
1959年科学家对抗体的结构进行了研究，证明它是由四条肽链组成，借二硫键连接在一起，形成一个“Y”型的四链分子。
不同的抗体某些部分氨基酸序列各不相同，决定抗体的特异性。
基本概念
抗体（antibody,Ab）：
是介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞接受抗原袭击后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白。
免疫球蛋白：
1968年和1972年，世界卫生组织和国际免疫学会联合会的专门委员会先后决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。
免疫球蛋白是化学结构上的概念，而抗体是生物学功能上的概念。
所有的抗体均属免疫球蛋白，但免疫球蛋白并非都是抗体。
免疫球蛋白的结构
基本结构
免疫球蛋白分子的基本结构是一“Y”字形的四肽链结构，由两条完全相同的重链（heavychain,H）和两条完全相同的轻链（lightchain,L）以二硫键连接而成。
重链和轻链
重链（H）由450～550个氨基酸残基组成，分子量约为50～70kDa。
重链分为μ、δ、γ、α和ε链，据此可将免疫球蛋白分为5类，即IgM、IgD、IgG、IgA、IgE。
轻链（L）由214个氨基酸残基组成，分子量约为25kDa，轻链有两种，分别为κ链、和λ链，据此可将Ig分为κ型和λ型。
免疫球蛋白肽链结构
两端：
N端
C端
三区：
可变区（Variableregion,V区）
超变区（互补决定簇区，CDR）
支架区
恒定区（Ｃonstantregion,C区）
铰链区富含脯氨酸和双巯键（对蛋白酶敏感,易于水解；
富有弹性，易于暴露补体结合位点）
可变区和恒定区
在Ig单体分子的N端，轻链的1/2与重链的1/4氨基酸排列顺序随抗体特异性不同而变化，故称这个区域为可变区（Variableregion，V区）。
此V区赋予抗体以结合抗原的特异性。
在Ig多肽链的C端，轻链的其余1/2和重链的3/4部分，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（constantregion，C区）
绞链区位于Ig的CH1和CH2之间，所含氨基酸残基数目不等，此区段富含脯氨酸和双巯键，易于发生伸展和转动，因而①当免疫球蛋白与抗原结合时，此区便发生转动，使抗体分子上的两个抗原结合位点更好地与抗原决定簇相结合；
②易于蛋白酶接近，故此区对蛋白酶敏感，使Ig易被蛋白酶水解；
③抗体与抗原结合使免疫球蛋白变构，暴露补体结合位点，为补体活化创造了条件。
免疫球蛋白的其它成分
连结链（joiningchain，J链）：
将单体联结为多聚体。
分泌片（secretorypiece，sp链）：
是IgA分泌到粘膜表面，并保护SIgA铰链区免遭蛋白水解酶降解。
免疫球蛋白的酶水解片段
木瓜酶水解IgG：
2Fab：
具有抗体活性，与抗原结合的位点
1Fc：
可结晶片段
功能：
结合补体；
通过胎盘；
分泌至粘膜表面；
结合肥大细胞和MΦ等具有Fc受体的细胞；
胃蛋白酶水解片段：
F（ab）‘──双价抗体活性；
Fc──被水解为短肽；
免疫球蛋白的水解片断
木瓜蛋白酶
胃蛋白酶
水解部位
铰链区二硫键连接的2条重链的近N端
铰链区二硫键所连接的两条重链的近C端
水解片断
Fab,Fc
F（ab’）2,Fc’
凝集（沉淀）反应
无
有
免疫球蛋白的功能
VH和VL是与抗原结合的部位，是V区中与抗原决定簇互补结合的部位；
CL和CH1带有同种异型的遗传标记；
CH2是补体结合点，参与补体激活；
母体的IgG可借助CH2区通过胎盘主动传递到胎儿体内；
CH3具有与细胞表面的Fc受体结合的功能；
IgE的CH4可与肥大细胞结合，参与Ⅰ型超敏反应。
各类免疫球蛋白的特性与功能
IgG
出生后3个月开始合成，在血清和细胞外液中含量最高（占血清总量75%-80%），是在此免疫应答产生的主要的抗体，在机体内分布广泛，是机体抗感染的“主力军”。
IgG1、IgG2、IgG3可穿过胎盘屏障，在新生儿抗感染免疫中起重要作用。
IgM
占血清总量5%-10%，膜型（mIgM）IgM为单体，表达与B细胞表面，构成B细胞抗原受体；
分泌型IgM为五聚体，存在于体液中，具有很强的抗原结合能力。
IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体，也是初次应答中最早出现的抗体，是机体抗感染的“先头部队”。
为成熟的B细胞质表达mIgM。
IgA
sIgA为二聚体，是外分泌液中的主要抗体，参与粘膜免疫系统，发挥局部抗感染作用。
IgD
血清中浓度很低（0.2%），在个体发育的任何时间产生，其铰链区较长，易被蛋白酶水解。
mIgD构成BCR，是B细胞分化发育成熟的标志。
IgE
血清中含量最少，在粘膜下淋巴组织中的浆细胞分泌，参与Ⅰ型超敏反应。
Ig的生物学活性
1、结合特异性抗原2、激活补体 3、亲和细胞 4、通过膜传递作用5、结合细胞蛋白质6、具有抗原性
1、结合特异性抗原
①抗毒素免疫：
抗体＋毒素——→中和毒素
②抗菌体、病毒免疫:
抗体＋游离细菌或病毒——→丧失吸附宿主敏感细胞的能力
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