动物免疫学Word下载.docx
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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，重症肌无力。
3、免疫监视（Immunologicalsurveillance）
（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。
五、动物免疫学
1、是用免疫学的基本理论和技术来诊断、预防和治疗动物疾病的一门学科。
布病、结核的诊断，疫苗预防传染病，抗血清、干扰素、白细胞介素治疗。
2、讲授内容：
50学时，理论38学时，实验12学时。
抗原，抗体，免疫系统，免疫应答，补体系统，变态反应，抗感染免疫，免疫防治，免疫技术；
3、课程性质和重要性：
专业基础课，可为兽医微生物学、兽医病理学、家畜传染病学、家畜寄生虫学、动物性食品卫生检验、生物制品学、禽病学、家畜内、外、产科学等课程学习奠定基础。
第一章抗原
第一节抗原的概念
一、抗原与抗原性
1、抗原（antigen，Ag）：
凡是能刺激机体产生抗体和效应性T细胞，并能与之结合引起特异性免疫应答的物质称为抗原。
是指能与TCR/BCR或抗体结合，具有启动免疫应答潜能的物质。
2、抗原性（antigenicity）：
具有免疫原性和反应原性的抗原有抗原性
（1）、免疫原性：
指抗原能刺激机体产生抗体和效应T细胞的特性（能力）；
（2）、反应原性：
指抗原能与相应抗体或效应T细胞发生反应的特性（能力）；
猪瘟疫苗（抗原）—→注入猪体内—→发生免疫应答—→产生抗猪瘟抗体——免疫原性
猪瘟疫苗+抗猪瘟抗体—→体外可以发生琼扩反应——反应原性
猪瘟疫苗即具有免疫原性，又有反应原性，说明猪瘟疫苗具有抗原性。
二、完全抗原与半抗原
1、完全抗原：
即具有免疫原性又有反应原性的物质称为安全抗原。
如病原微生物，疫苗，异种蛋白质等。
2、半抗原：
只有反应原性而无免疫原性的物质称为半抗原，或称为不安全抗原。
只具有与抗体结合的能力，而单独不能诱导机体产生抗体。
分子量比较小，多数的多糖、类脂、脂多糖、某些药物（复合半Ag）；
抗生素、酒石酸、苯甲酸（简单Ag）。
使半抗原变成完全抗原的物质称载体，通常用大分子蛋白质作载体。
3、免疫原（immunogen）：
同时具有免疫原性和反应原性的物质称免疫原，又称完全抗原，即通常所称的抗原。
4、免疫耐受：
抗原诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原表现出特异性无应答状态，耐受原。
第二节构成抗原的条件
一、异物性（foreigness）又称异质性或异源性
1、异物性是抗原的核心，一般是指异种物质、同种异体物质、自身隐蔽物质及自身变性物质
（1）、异种物质：
对于动物来说，各种病原体，异种蛋白质等；
（2）、同种异体物质：
血型抗原，组织相容性抗原；
（3）隐蔽物质：
眼球晶体蛋白、精子蛋白、甲状腺蛋白等，分化较晚，在胚胎期未与免疫活性细胞接触，机体对其不形成免疫耐受（不认识是自己的），若因外伤、手术等原因误入血液时，也能引起免疫应答；
（4）自身变性物质：
因物理、化学或感染等因素影响，自身组织结构发生变化。
如肿瘤细胞，吸附药物的血细胞等。
2、抗原物质与机体的亲缘关系越远，其免疫原性越强。
二、分子大小、化学组成和物理状态
1、一般是分子量越大，免疫原性越强。
2、一般蛋白质是良好的免疫原，蛋白质的氨基酸组成对免疫原性有很大影响；
如含有较多的带苯环的芳香族氨基酸，免疫原性强；
如苯丙氨酸，酪氨酸。
3、颗粒性抗原强于可溶性抗原。
常将免疫原性弱的物质吸附在某些大颗粒的表面，可增强免疫原性。
三、复杂的分子结构和立体构象（完整性）
1、本身具有复杂的分子结构和立体构象。
2、要保证抗原在接触免疫细胞时有复杂的分子结构和立体构象。
如明胶分子量也在10万以上，但分子结构简单，免疫原性弱。
吃蛋白质食物，在消化道内被降解为小分子的肽类或氨基酸，吸收如血液。
第三节抗原决定簇
一、抗原决定簇（基）（antigenicdeterminant）
抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，称抗原决定簇（图）。
位于抗原分子的表面，又称抗原表位。
蛋白质分子抗原的每个表位由5-7个氨基酸残基组成（最多不超过8个）；
多糖抗原5-6个单糖残基；
核酸抗原5-8个核苷酸残基组成。
抗原决定簇的性质、数目和空间构象决定着抗原的特异性。
如抗间位氨基苯磺酸抗体，对间位氨基苯磺酸起剧烈反应，但对邻位和对位却起中等或弱反应，而对氨基苯砷酸和苯甲酸起弱反应或不反应。
二、抗原价（antigenicvalence）
1、抗原分子的抗原表位的数目为抗原的抗原价。
2、单价抗原：
半抗原，一个抗原表位。
3、多价抗原：
完全抗原，多个抗原决定簇。
三、半抗原-载体效应（书11页，18页）
如用免疫学方法检测激素、药物、小分子物质等。
第四节共同抗原和交叉反应
一、共同抗原（commonantigen）
共同抗原：
带有共同决定簇的抗原称为～。
类属抗原：
存在于同一种属或近缘种属间的共同抗原，称为～。
异嗜性抗原：
指不同种属生物之间的共同抗原。
交叉反应：
由共同抗原决定簇刺激机体产生的抗体，可以和所有带有此决定簇的共同抗原起反应，这种反应称为～。
自然界中抗原有许许多多，而每一种抗原又有多种抗原决定簇，
甲菌含有a、b、c抗原决定簇——→免疫动物——→血清中存在A、B、C三种抗体
乙菌含有c、d、e抗原决定簇——→免疫动物——→血清中存在C、D、E三种抗体
甲菌与乙菌血清可发生较弱的交叉反应
甲菌（a、b、c抗原决定簇）乙菌（c、d、e抗原决定簇）
甲菌血清（A、B、C抗体）++++
乙菌血清（C、D、E抗体）++++
二、交叉反应（cross-reaction）
抗体对具有相同或相似决定簇的不同抗原的反应，称为交叉反应。
第五节抗原分类
一、根据抗原的性质分类
2、不完全抗原：
二、根据有关亲缘关系分类
1、异种抗原：
与被免疫动物无任何亲缘关系的抗原，多数抗原属之；
如各种疫苗、各类微生物、异种动物蛋白质等。
2、同种异型抗原：
来自同种的基因型不同的个体的抗原物质，如血型抗原，组织相容性抗原。
3、自身抗原：
外来物质与自身细胞结合，自身组织细胞改变，隐蔽的自身抗原的释放。
4、异嗜性抗原：
是一类与种属特异性无关的存在于人、动物、植物及微生物间的共同抗原。
溶血性链球菌与肾小球基底膜及心肌组织有共同抗原—异嗜性抗原，
肾小球肾炎，心肌炎——自身免疫性疾病。
三、根据对胸腺（T细胞）的依赖性分类
1、胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen，TD-Ag）：
刺激B细胞分化成抗体产生细胞的过程中，需要辅助性T细胞的协助。
多数抗原属于此类。
2、胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen，TI-Ag）：
不需要T细胞协助就能直接刺激B细胞产生抗体。
四、根据来源分类
1、外源性抗原：
包括微生物、疫苗、异种血清、异体组织等，通过感染、注射、移植等多种途径进入体内。
2、内源性抗原：
自身细胞内合成的新抗原,如感染胞内菌、病毒、原虫的细胞或肿瘤细胞等。
五、根据化学性质分类
1、蛋白质抗原：
大部分抗原属之，异种蛋白；
如细菌的鞭毛，外毒素，病毒蛋白等
2、脂多糖抗原：
革兰氏阴性菌的O抗原；
3、糖蛋白：
血型抗原；
4、核酸抗原：
天然的DNA和RNA均无免疫原性，但当DNA和RNA结合形成杂交体时，即能激发动物产生抗杂交体抗体。
第六节重要的天然抗原
一、微生物抗原
1、细菌抗原（bacterialantigen）
（1）、菌体抗原（somaticantigen），O抗原，为脂多糖；
（2）、鞭毛抗原（flagellarantigen），H抗原，为蛋白质
（3）、荚膜抗原（capsularantigen），K抗原或Vi抗原（伤寒杆菌），一般为多糖。
2、病毒抗原（viralantigen）：
（1）、囊膜抗原：
如血凝素，神经氨酸酶；
一般为糖蛋白成分。
1997年，香港，H5N1，1999，大陆、香港，H9N2，基因变异和重组。
（2）、衣壳抗原：
蛋白质抗原（多肽）
3、毒素抗原：
某些细菌可以产生内毒素或外毒素，具有抗原性。
4、寄生虫抗原：
原虫、蠕虫虫体及其虫卵具有抗原组成，但免疫原性一般较弱。
保护性抗原：
能刺激机体产生有免疫保护作用的抗体。
微生物有多种抗原，如口蹄疫病毒有VP1、VP2、VP3、VP4，有抗原性，但仅VP1是保护性抗原。
二、高等生物的抗原
1、ABO血型抗原：
2、动物血清与组织浸液：
免疫血清进行预防或治疗时，应注意过敏反应。
3、酶类物质：
4、激素：
有良好的抗原性，可以免疫动物制备抗体，用免疫学方法进行检测其含量。
第七节佐剂
一、佐剂的概念
佐剂（adjuvant）：
当其与抗原一起注射或预先注射入机体时，可增强机体对抗原的免疫应答，发挥其辅佐的作用。
属非特异性免疫增强剂，增强免疫细胞对抗原的应答。
二、佐剂增强免疫应答的主要机制
1、提高抗原的免疫原性：
用免疫原性强的抗原免疫最好，但有时必须用免疫原性较弱的抗原来免疫，可以用佐剂来弥补。
2、改变抗原物理性状，增强抗原在体内潴留时间；
3、通过刺激单核-巨嗜细胞，增强对抗原的处理和提呈能力；
4、刺激淋巴细胞的增殖分化，从而增强和扩大免疫应答的能力。
三、佐剂对机体的不良作用
引起局部肉芽肿及炎症病变
四、佐剂的类型
1、不溶性铝胶盐类佐剂（无机化合物佐剂）：
氢氧化铝胶，明矾等
与抗原混合注射可显著提高抗体滴度，这是由于液体的蛋白质与此类佐剂混合后成为凝胶状态，可较长时间存留在体内，持续释放抗原并发挥刺激作用。
禽巴氏杆菌病活疫苗，猪丹毒活疫苗，仔猪副伤寒活疫苗等
2、油水乳剂佐剂：
（1）、弗氏完全佐剂：
石蜡油（矿物油）、羊毛脂（乳化剂）和杀死的分枝杆菌（能增强抗体效价），多用于实验动物免疫。
（2）、弗氏不完全佐剂：
石蜡油和羊毛脂组成
（3）、疫苗用油水乳剂佐剂：
白油（矿物油）、司本-80（乳化剂）、吐温-80（乳化剂）、硬脂酸铝（乳化剂）组成。
3、蜂胶佐剂：
主要有树脂、蜂蜡、花粉及其它一些有机与无机物的一种天然物质。
4、微生物及其代谢产物佐剂
（1）、某些死菌的菌体成分与抗原一起注射，具有明显的佐剂效应；
结核杆菌，百日咳杆菌，绿脓杆菌，布氏杆菌，短小棒状杆菌，链球菌，葡萄球菌，酵母菌。
（2）、革兰氏阴性菌外膜脂多糖（细菌的内毒素）：
作用巨噬细胞和B细胞。
（3）、磷壁酸；
（4）、蛋白毒素：
霍乱毒素。
5、人工合成佐剂：
双链多聚肌苷酸：
胞苷酸，胞壁酰二肽
6、细胞因子佐剂：
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（用的多），白细胞介素，干扰素等
五、免疫增强剂
免疫增强剂（immunepotentiator）:
不需与抗原一起应用,即能引起机体发生短暂的,而又是广泛的免疫增强作用。
胸腺肽，卡介苗，干扰素，白介素，多糖（灵芝多糖，黄芪qi多糖，）中草药（人参，党参，当归等），做旋咪唑
第二章抗体与免疫球蛋白
第一节抗体与免疫球蛋白的概念
1、抗体（antibody，Ab）：
是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质。
（1）、抗体与相应抗原可以发生特异性结合；
（2）、抗体主要存在于血液、淋巴液、组织液、外分泌液及某些细胞膜上（B、K、巨噬细胞）；
将抗体参与的免疫称为体液免疫
2、免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）：
是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
Ig代表γ球蛋白带中的抗体组分。
3、抗体与免疫球蛋白的区别：
（1）、抗体是免疫学和功能的概念，具有明显的针对性（没有不针对抗原的抗体）；
（2）、Ig是结构和化学的概念；
（化学本质是球蛋白，具有球蛋白的结构）
（3）、一切抗体都是免疫球蛋白，但并非所有的Ig都是抗体（如骨髓瘤蛋白）
一般地把二者视为同义词，是一致的。
第二节免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构（单体结构）
免疫球蛋白分子是由两条相同的重链和两条相同的轻链通过链间二硫键连接而成的四肽链结构。
（一）、重链（heavychain，H链）
1、每条重链由440个氨基酸组成；
2、重链在其N端的约110个氨基酸的序列变化很大，称为可变区（variableregion，V区），其余的氨基酸序列相对稳定，称为恒定区（constantregoin，C区）；
如抗猪瘟病毒抗体和抗猪口蹄疫病毒抗体的可变区不同，但恒定区是一致的，用猪免疫球蛋白免疫家兔所制备的抗体可以与来自于猪的各种抗体结合。
猪免疫球蛋白（第一抗体）—→免疫家兔—→血清中有抗猪免疫球蛋白抗体（第二抗体）
抗原（抗原决定簇在恒定区）抗体（与Ig的恒定区结合）
3、V区有3个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化，称为高变区；
高变区之外区域称为骨架区。
三个高变区分别位于31-35、50-65、96-102位氨基酸。
最少的为4个氨基酸，最多的是15个氨基酸。
4、据重链C区氨基酸的组成和排列的不同，将Ig分为五类：
即IgG、IgM、IgA、IgD、IgE。
（二）、轻链（lightchain，L链）
1、由220个氨基酸组成；
2、轻链N端的109个氨基酸为V区，其余为C区；
3、V区也有3个高变区，分别位于24-34、50-56、89-97位氨基酸；
4、据轻链C区氨基酸组成和结构的不同，分为κ（Kappa）和λ（Lambda）两型；
两型在免疫球蛋白分子中都存在，但同一免疫球蛋白分子的两条轻链是相同的。
（三）、功能区
1、在重链内部由4-5对双硫键形成4-5个封闭的环状区，称为功能区，分别为VH、CH1、CH2、CH3，IgM和IgE有CH4。
2、轻链有两个功能区，分别为VL和CL。
3、每个功能区约有110个氨基酸组成
4、功能区的作用为：
（1）、VH和VL：
是结合抗原的部位；
（2）、CH1和CL：
具有遗传标志；
同种异型，同一种动物不同个体之间Ig有抗原性差异（该区1-2个氨基酸的差异，基因定位控制），为免疫球蛋白的一种遗传标志。
（3）、CH2：
是补体结合位点；
（4）、CH3：
与抗体的亲细胞有关，与吞噬细胞的Fc受体结合。
（四）、铰链区
1、位于CH1与CH2之间，连接抗体的Fab段和Fc段；
2、含有丰富的脯氨酸（易伸展弯曲），使两个Fab段易于移动和弯曲,可与不同的抗原结合。
二、免疫球蛋白的水解片段及生物学活性
（一）、木瓜蛋白酶（papain）水解片段
Ig被木瓜蛋白酶水解后得到大小基本相同的3个片段，2个相同Fab片段的和1个Fc片段。
1、Fab片段：
即抗原结合片断（antigen-bindingfragment）
（1）、每个Fab片段由一条完整的轻链和重链的VH和CH1功能区组成；
（2）、Fab片段可与抗原特异性结合，具有抗体活性；
（3）、Fab片段为单价，与抗原结合后，不能形成凝集反应或沉淀仿反应。
2、Fc片段：
即可结晶片段（crystallisablefragment）
（1）、Fc片段相当于IgG的CH2和CH3功能区，无抗体活性；
（2）、生物学活性
选择性通过胎盘：
人的IgG可通过胎盘
活化补体：
补体的结合位点在CH2区
与某些免疫细胞结合：
巨噬细胞、B细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞等表面有Ig的Fc受体。
有利于IgA通过粘膜进入外分泌液中：
消化道、呼吸道粘膜表面的粘液中有分泌型IgA，其在粘膜下淋巴组织中产生，分泌到粘膜表面，Fc在帮忙。
具有抗原活性：
抗原决定簇在Fc片段，用其免疫动物可以产生相应抗体（二抗）。
（二）、胃蛋白酶（pepsin）
胃蛋白酶在铰链区连接重链的二硫键近C端水解IgG，获得一个F（ab′）2片段及若干小分子片段，被称为pFc′。
1、F（ab′）2片断：
为双价，与抗原结合可发生凝集反应或沉淀仿反应；
2、pFc′：
失去生物学活性。
三、J链和分泌成分
（一）、J链（joiningchain）
1、是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞产生；
2、J链可连接Ig单体形成二聚体、五聚体。
（二）、分泌成分（secretorycomponent，SC）人医上还叫分泌片
1、为一种含糖的肽链，由粘膜上皮细胞合成和分泌；
2、是分泌型IgA分子的一个辅助成分，具有保护IgA的铰链区免受酶的降解，并介导IgA二聚体的转运。
分泌型IgA是二聚体，必须完整的从粘膜下通过粘膜等细胞到达粘膜表面才能发挥作用。
第三节免疫球蛋白的多样性
一、免疫球蛋白的种类
有五类，即IgG、IgM、IgA、IgD、IgE；
类又可分为亚类，如人的IgG分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4等4个亚类；
有两个型，即κ（Kappa）和λ（Lambda）。
二、免疫球蛋白的血清型
考研究生的同学一定要看。
第四节五类免疫球蛋白的特性与功能
一、IgG
1、为单体Ig，由脾脏和淋巴结中的浆细胞产生，主要存在于血浆中（50%左右）；
体内IgG的50%存在于血清中，其余在组织液及淋巴液中。
2、IgG在血浆出现稍迟，但含量高（占血清Ig总量的75-80%），维持时间长；
3、在人和兔，IgG可通过胎盘，牛、羊、猪等初乳中含IgG较多；
4、IgG具有抗细菌、抗病毒、抗外毒素等多种作用，是抗感染的主力；
5、IgG可与K细胞、巨噬细胞等结合，杀伤肿瘤细胞等靶细胞；
6、参与Ⅱ、Ⅲ超敏反应和自身免疫性疾病。
免疫损伤，免疫病理过程。
二、IgM
1、由五个Ig单体组成，称为巨球蛋白；
五聚体
2、IgM是体内最先产生的抗体，但持续时间短
抗原刺激机体，先出现IgM，其次是IgG，然后是IgA。
感染过程中血清IgM水平升高，说明有近期感染，该指标有助于早期诊断。
IgG半衰期为20-23天（23），IgM半衰期是10天（人5天），IgA6天（人）。
3、IgM在早期免疫防御中具有重要作用，有抗菌、抗病毒、中和毒素及抗肿瘤等免疫活性；
4、IgM主要存在于血液中，是一种高效能的抗体，其杀菌、溶菌、溶血、促进吞噬作用比IgG高。
IgM为五聚体，分子量大，一般不能通过血管壁；
有10个抗原结合点，激活补体的能力强，免疫效应强。
固定补体能力：
IgG+，IgA0，IgM++++。
5、参与Ⅱ、Ⅲ超敏反应和自身免疫性疾病。
三、IgA
（一）、分泌型IgA
1、由J链连接的二聚体和分泌成分组成；
2、分泌型IgA由粘膜固有层的浆细胞合成和分泌，主要存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中；
3、是参与粘膜免疫的主要抗体，在局部抗感染中发挥重要作用；
抗病毒能力：
IgG+，IgA+++，IgM+。
幼畜易患呼吸道、胃肠道感染，可能与IgA合成不足有关。
疫苗滴鼻、点眼免疫，就是为了建立较强的粘膜免疫，尤其是新城疫粘膜免疫非常重要。
分泌型IgA可以在胃肠道粘膜表面存在，而不被胃蛋白酶破坏，因有分泌成分存在。
（二）、血清型IgA
1、主要以单体形式存在；
2、存在于血液中，具有抗菌、抗病毒、抗毒素等免疫学活性。
四、IgE
1、为单体Ig，是血清中含量最少的Ig；
2、由呼吸道和消化道粘膜固有层的浆细胞产生；
3、IgE的Fc片段可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞结合，引起Ⅰ超敏反应；
4、可增强机体抗寄生虫和抗肿瘤的能力。
五IgD
1、为单体Ig，仅发现于人、实验动物和禽类；
其他家畜尚未证实
2、功能不十分清楚。
表3-4、表3-5，可以看看，了解一下。
第五节抗体产生的克隆选择学说
1、抗体产生——侧链学说，诱导学说，自然选择学说，克隆选择学说
2、克隆选择学说：
动物出生后，体内就有无数个B细胞克隆，每一个B细胞克隆表面都带有特异性的SmIg，每一个抗原决定簇进入体内，都能找到与其相对应的受体（即SmIg），含有这一受体的B细胞就被选择出来，进行分化增殖，产生抗体。
B细胞在抗原刺
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