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免疫学文档

（一）免疫器官

•中枢免疫器官

•外周免疫器官

（二）免疫细胞

（三）免疫分子

1.免疫防御（immunedefense）

防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体（如细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体、寄生虫）及其它有害物质

应答过强或持续过长→超敏反应；

应答过低或缺如→免疫缺陷病。

2．免疫监视（immunesurveillance）

随时发现和清除体内出现的“非己”成分，如由基因突变而发生的肿瘤细胞以及衰老、凋亡细胞；

免疫监视功能异常→肿瘤发生或病毒持续性感染。

3.免疫自身稳定（immunehomeostasis）

通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要的机制来达到免疫系统内环境的稳定；

自稳机制发生异常（应答过强或过弱）→自身免疫病。

1．固有免疫（innateimmunity）

*生物在长期进化中逐渐形成的，是机体抵御病原体入侵的第一道防线。

先天具有；无特异性；无记忆性；作用快而弱。

*主要包括：

组织屏障皮肤黏膜及其附属成份组成的物理和化学屏障；

固有免疫细胞单核吞噬细胞、树突状细胞、NK细胞、中性/酸性/碱性粒细胞、肥大细胞、B1细胞和γδT细胞。

固有免疫分子补体、溶菌酶、细胞因子等

2．适应性免疫（adaptiveimmunity）

•个体发育过程中接触特定抗原（决定基）而产生。

•仅针对该特定抗原（决定基）而发生反应。

•后天获得，特异性；耐受性；记忆性，作用慢而强。

适应性免疫应答特点

1.特异性

*特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原（决定基）；

*应答过程中形成的效应细胞和抗体仅与诱导其产生的抗原（决定基）发生特异性反应。

2.记忆性

淋巴细胞初次接触特定抗原（决定基）→产生应答

→形成特异性记忆细胞

→再次接触相同抗原（决定基）刺激

→记忆细胞迅速被激活，产生强的再次应答

3.耐受性

免疫细胞接受抗原（决定基）刺激

→对特定抗原（决定基）产生特异性不应答

→免疫耐受

1．免疫化学研究进展

（1）发现抗体、抗原、补体

（2）免疫化学的进展使免疫学初具雏形

2．细胞免疫学进展

（1）免疫细胞的发现

*淋巴细胞（T/B细胞）的免疫功能

*免疫细胞来源于骨髓多能造血干细胞

（2）T细胞生物学特征的研究进展

*T细胞亚类及其功能；TCR的发现及其多样性。

（3）细胞免疫与体液免疫应答

（4）免疫耐受现象及其机制

（5）抗体生成理论

*侧链学说、模板学说、自然选择学说

第二章免疫器官和组织.ppt

目的与要求：

1．熟悉中枢免疫器官，熟悉淋巴细胞发育,了解其他功能。

2.熟悉外周免疫器官，熟悉淋巴结、脾脏和MALT的结构和功能，熟悉免疫细胞在其中的分布和淋巴细胞再循环的概念。

重点：

1.胸腺的结构、细胞组成及功能

2.淋巴结的结构与功能

中枢免疫器官

•骨髓

各类血细胞和免疫细胞

发生的场所

–B细胞分化成熟的场所

–体液免疫应答的场所

•胸腺

•骨髓是造血器官，可生成多能造血干细胞

•多能造血干细胞分化为髓样祖细胞和淋巴样祖细胞

1.髓样祖细胞在骨髓中分化发育为：

红细胞，血小板，

嗜酸性/嗜碱性/中性粒细胞，巨噬细胞；

2.淋巴样祖细胞在骨髓中分化发育为B细胞;

淋巴样祖细胞经血液进入胸腺后分化发育为T细胞;

中枢免疫器官

—免疫系统的“黄埔军校”

•骨髓

•胸腺-T细胞分化成熟的场所

–胸腺结构

–细胞组成

–胸腺的功能

T细胞在胸腺中的发育成熟

•早期胸腺细胞发育阶段

•阳性选择阶段

获得识别抗原肽能力；

获得对抗原识别的MHC限制性；

•阴性选择阶段

对自身抗原形成免疫耐受，识别自己与非己；

发育成为免疫活性细胞，可接受抗原刺激产生

免疫应答；

淋巴结的功能

•T细胞及B细胞定居的场所

T：

75%B：

25%

•免疫应答发生的场所

•参与淋巴细胞再循环（HEV）

•过滤作用

•外周免疫器官

•淋巴结

•脾脏

•黏膜免疫系统

第三章抗原

主要内容

一、抗原的概念和特性

二、抗原的异物性与特异性

三、影响抗原诱导免疫应答的因素

四、抗原的种类

五、非特异性免疫刺激剂

一抗原的概念和特性

抗原（antigen）

能与T、B淋巴细胞的TCR或BCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏性淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。

v免疫原性（immunogenicity）

刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。

v抗原性（antigenicity）

抗原能够与其诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。

完全抗原

同时具有免疫原性和抗原性的物质。

不完全抗原（半抗原）

仅具有抗原性而无免疫原性的物质。

载体（carrier）

与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质

二、抗原的异物性与特异性

抗原的异物性

机体非自身物质的特性

胚胎期未与淋巴细胞接触过的物质

*异种物质

*同种异体物质

*自身抗原

抗原表位

决定抗原特异性的基本结构或化学基团。

又称抗原决定簇（antigenicdeterminant）。

*是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。

抗原特异性的分子基础

共同抗原表位与交叉反应

•不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位称为共同抗原表位。

•抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应称为交叉反应

三、影响抗原诱导免疫应答的因素

四、抗原的种类

五、非特异性免疫刺激剂

一、超抗原（superantigen,SAg）

一般由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原，能与多数T细胞结合并为T细胞活化提供信号，极微量蛋白可活化多克隆T细胞，产生很强的刺激效果。

佐剂

⏹预先与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质，称为佐剂（adjuvant）。

⏹

⏹化合物：

明矾、弗氏不完全佐剂

⏹生物制剂：

卡介苗、霍乱毒素B亚单位（CTB）、细胞因子及热休克蛋白等

⏹佐剂的作用机制

⏹丝裂原

⏹可致淋巴细胞转化为淋巴母细胞和有丝分裂，

激活某一类淋巴细胞的全部克隆。

第四章免疫球蛋白

内容提要

⏹概述

⏹免疫球蛋白的结构

⏹免疫球蛋白的异质性

⏹免疫球蛋白的功能

⏹各类免疫球蛋白的特性和功能

⏹人工制备抗体

概述

抗体（antibody,Ab）：

B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，通过与相应抗原特异性结合发挥体液免疫功能。

抗体具有免疫功能，他们能与相应抗原特异性结合，在其他免疫分子的参与下产生免疫效应。

免疫球蛋白的结构

由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链分子

⏹重链与轻链

⏹

⏹可变区和恒定区

⏹

⏹铰链区

⏹功能区

⏹

⏹其它成分

⏹

⏹水解片段

⏹重链与轻链

⏹*重链（heavychain,H链）约450-550氨基酸

⏹根据重链恒定区抗原特异性不同，可将重链分为5种：

⏹、、、、。

其相应Ig为IgG、IgM、IgA、IgD、IgE

⏹

⏹*轻链（lightchain,L链）约210个氨基酸

⏹1）根据轻链恒定区抗原性不同，分为和两种。

⏹2）不同种属的动物与链的比例不同：

⏹人：

2：

1

⏹小鼠：

20：

1

⏹可变区和恒定区

⏹1.可变区（variableregion，V区）：

⏹位于Ig分子N端，占轻链1/2和重链1/4或1/5；不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，其决定抗体与抗原结合的特异性。

⏹重链可变区表示为VH

⏹轻链可变区表示为VL

⏹2.恒定区（constantregion,C区）：

⏹位于Ig分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。

在同一种属中，同一类重链和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比较恒定。

介导Ig多种生物学功能。

⏹、、重链恒定区形成三个功能区：

CH1CH2CH3

⏹、重链恒定区形成四个功能区：

CH1CH2CH3CH4

⏹轻链恒定区有一个功能区：

CL

一、可变区

高变区（hypervariableregion,HVR）或互补决定区（complementarity-determiningregion,CDR）：

在VL和VH中，某些特定位置的氨基酸残基的组成和排列顺序高度可变。

骨架区（frameworkregion,FR）：

V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。

VH和VL各有4个FR。

二、恒定区CH和CL

三、铰链区（hingeregion）:

位于CH1和CH2之间可转动的区，含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲，有利于IgV区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。

其它成分

J链（joiningchain），是一条富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，其功能是将单体Ig连接成多聚体。

IgM通过二硫键和J链连接组成五聚体，分泌型IgA由J链连接为二聚体。

分泌片（secretorypiece,SP），又称为分泌成分（secretorycomponent,SC），是一种含糖的肽链，由黏膜上皮细胞合成分泌，是分泌型IgA的一个重要组成部分。

免疫球蛋白的水解片断

（1）木瓜蛋白酶水解片断

木瓜蛋白酶水解IgG，可将其重链于铰链间二硫键近氨基端处断裂，获得三个片断：

两个相同的抗原结合片断（fragmentantigenbinding,Fab），一个可结晶片断（fragmentcrystallizable,Fc）。

（2）胃蛋白酶水解

胃蛋白酶水解水解IgG，可将其重链于铰链间二硫键近羧基端处断裂，获得一个大分子片断和若干小分子片断。

大分子片断为二硫键连接的Fab片断，称为F（ab’）2

具有双价抗体活性，与抗原结合后形成大分子复合物，发生凝集反应。

小分子片断称pFc’，无生物活性--减少临床使用时的超敏反应。

⏹免疫球蛋白的功能

可变区（V区）的功能

•识别并特异性结合抗原。

其中的超变区是与抗原表位互补结合的区域。

免疫球蛋白通过其V区与病毒毒素或病原体结合后，可中和病毒毒素或抑制病原体生长；

•恒定区（C区）的功能

•1.激活补体

•IgG1-3和IgM与相应抗原结合后，可因构象改变使其位于CH2/CH3功能区内的补体C1q结合位点暴露，从而导致补体途径激活。

•2.调理作用

•IgG类抗体与相应细菌等颗粒性抗原特异性结合后，通过其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面相应IgGFc受体结合，促进吞噬细胞对上述颗粒性抗原吞噬作用。

•3.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（简称ADCC）

•IgG类抗体与肿瘤或病毒感染细胞表面相应抗原表位特异性结合后，再通过其Fc段与NK细胞表面相应IgGFc受体结合，触发NK细胞对靶细胞杀伤作用。

4.介导Ⅰ型超敏反应

•IgE通过其Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面相应IgEFc受体结合，使上述细胞致敏。

致敏肥大细胞和嗜碱性粒细胞通过表面特异性IgE抗体与相应抗原结合，释放生物活性介质，引起Ⅰ型超敏反应。

5.穿过胎盘和黏膜

•IgG类抗体通过其Fc段选择性地与胎盘母体一侧的滋养层表面的相应受体结合，进而通过胎盘进入胎儿血液循环中。

•分泌性IgA可通过分泌片介导穿越呼吸道和消化道等黏膜上皮细胞，到达黏膜表面发挥重要抗感染免疫作用。

•

•

•

•各类免疫球蛋白的特性和功能

•IgG的特性和功能

•血清中的主要抗体成分（75-80%）；半衰期长（23天）；

•出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平；

•多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类;

•是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能；

•具有活化补体经典途径的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；

•具有调理作用、ADCC效应和结合葡萄球菌蛋白A（SPA）等；

•参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG

IgM的特性和功能

•IgM为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）；

•个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；

•抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说明有近期感染；

•有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用；

•天然血型抗体是IgM；

•未成熟B细胞仅表达mIgM，记忆B细胞mIgM消失。

IgA的特性和功能

⏹分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA；

⏹分泌型IgA主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。

⏹初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用

⏹调理吞噬、中和毒素

IgD的特性和功能

•IgD分为血清型和膜型两种类型，二者均以单体形式存在。

•血清型IgD仅为血清Ig总量的0.2%，易被蛋白酶降解，半衰期为3天，生物学功能目前还不清楚。

•膜型IgD作为抗原受体表达于B细胞表面，是B细胞分化成熟的标志，即未成熟的B细胞只表达mIgM，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD。

IgE的特性和功能

•是血清中含量最低的Ig，仅占血清Ig总量的0.003%

•主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生

•IgE为亲细胞性抗体，通过CH2和CH3与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面受体结合，由此介导I型超敏反应。

•人工制备抗体

多克隆抗体

（polyclonalantibody）

•用含多种抗原决定簇的抗原物质免疫动物，刺激多个B细胞克隆所获得的免疫血清（含多种抗体的混合物）称为多克隆抗体。

特点：

来源广泛，制备容易；特异性不高。

单克隆抗体

monoclonalantibody,mAb

•指由单一克隆杂交瘤细胞产生的只识别某一特定抗原表位的同源抗体。

•杂交瘤细胞由小鼠免疫脾细胞（B细胞）与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。

•特点：

纯度高、特异性强；分离纯化激素、细胞因子和肿瘤抗原等；与抗癌药物、毒素等偶联，构建靶向药物用于治疗。

思考题1：

简述免疫球蛋白的基本结构及功能

（500字左右）

第五章补体系统

重点：

•1.补体系统的组成

•2.补体系统的激活途径

•3.补体的生物学功能及意义

难点：

补体系统的激活途径

概述

一、补体（complement,C）

由30余种广泛存在于血清、组织液和细胞膜表面蛋白质组成的、具有精密调控机制的蛋白质反应系统，其活化过程表现为一系列丝氨酸蛋白酶的级联酶解反应。

（一）补体固有成分

指存在于血浆及体液中，构成补体基本组成的蛋白质。

正常生理条件下，补体固有成分通常以非活化形式存在，只有被某些物质激活后，才能呈现酶促级联免疫反应，促进吞噬作用和细胞溶解作用；补体过渡激活能引发严重的过敏性炎症或病理性免疫损伤。

包括:

1.经典途径的C1q、C1r、C1s、C4、C2；

2.旁路激活途径的B因子、D因子、P因子；

3.甘露聚糖结合凝集素（mannan-bindinglectin,MBL）激活途径相关的丝氨酸蛋白酶MASP-1和MASP-2；

4.补体活化的共同成分：

C3、C5、C6、C7、C8和C9。

（二）补体调节蛋白

指存在于体液中和细胞膜表面的调节控制补体活化的蛋白质分子。

1.体液中可溶性补体调节蛋白，包括C1抑制物，I因子，C4结合蛋白，H因子，S蛋白过敏性毒素灭活因子；

2.膜结合调节蛋白，包括促衰变因子、膜辅助因子蛋白和同源限制因子。

（三）补体受体

指存在于不同细胞表面，能与补体激活过程所形成的活性片断相结合、介导多种生物学效应的受体分子，包括Ⅰ型补体受体（CR1），Ⅱ型补体受体（CR2），Ⅲ型补体受体（CR3），C1q受体，H因子受体和C3a/C5a受体。

二、补体系统的命名

三、补体的生物合成

1．补体固有成分均为球蛋白，约占血浆球蛋白总量的10%，大多数由肝脏合成，少数由单核-巨噬细胞肠、黏膜上皮细胞和黏膜内皮细胞产生。

2．补体不稳定，容易受多种理化因素影响：

（1）56℃30分钟即被灭活；

（2）0─10℃条件下活性只能保持3-4天；

（3）紫外线照射和机械震荡等均可导致补体

失活。

⏹补体系统的激活

⏹二、补体的激活

⏹定义：

补体系统各成分通常以非活性状态存在于血浆中,在活化物质作用下,补体发生复杂的级联反应,表现出生物学活性。

⏹构成：

补体有三条不同的激活途径，分别是：

经典激活途径；甘露聚糖结合凝集素（MBL）激活途径；旁路激活途径。

⏹在激活的三条途径中，在抗感染初期主要是旁路途径和MBL途径，后期（特异性抗体产生后）经典途径才会产生效应。

⏹

（一）经典激活途径

⏹以抗原-抗体复合物为主要激活物，使补体固有成分以C1-C4-C2-C3-C5-C6-C7-C8-C9顺序发生酶促级联反应，产生一系列生物学效应的补体活化途径。

⏹１．参与的成分：

依次为C1、C4、C2和C3，其中C1通常以C1q（C1r）2（C1s）2复合大分子形式存在。

⏹

⏹２．激活物主要是IgG或IgM与抗原结合形成的免疫复合物（immunecomplex，IC），其中Ig激活补体能力的强弱依次为：

⏹IgM>IgG3>IgG1>IgG2

⏹补体活化的共同末端效应（膜攻击阶段）

⏹

⏹三条补体活化途径均形成C5转化酶

⏹→裂解C5

⏹→系列的级联反应

⏹→形成C5b-C9膜攻击复合物

⏹（membraneattackcomplex，MAC）

⏹

⏹→损伤靶细胞膜→细胞崩解

⏹C5───→C5a+C5b

⏹C5转化酶↓

⏹C5b67进入细胞膜疏水端

⏹↓

⏹C5b678损伤细胞膜

⏹↓

⏹C5b6789膜攻击复合物（MAC）

⏹↓

⏹形成亲水性通道，水和电解质可通过，

⏹蛋白类大分子不能通过，导致细胞溶解破坏

⏹旁路途径（alternativepathway）

⏹是以G-菌、脂多糖、肽聚糖、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4为激活物，直接与C3b结合后，在B因子、D因子、P因子参与下，使补体固有成分以C3、C5-C9顺序发生酶促级联反应的补体活化途径

⏹不经C1、C4、C2，由C3、B、D、P因子参与的激活过程。

⏹激活物质为G-菌、脂多糖、肽聚糖、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA和IgG4等，为补体激活提供接触面（保护面，保护中间产物不被调节因子灭活）。

⏹识别自己与非己；放大效应；参与早期非特异抗感染

⏹凝集素途径（MBL）

⏹MBL是以病原微生物表面甘露糖残基为主要激活物，当他们与血浆中结合MBL后，能使补体固有成分以一定顺序发生酶促级联反应的补体活化途径

⏹1.细菌表面N-氨基半乳糖或甘露糖残基激活MBL途径，激活过程始于细菌表面N-氨基半乳糖或甘露糖残基与MBL结合；

⏹2.MBL结合和活化的MASP-2和MASP-1具有丝氨酸蛋白酶活性

二、膜结合调节蛋白及其主要作用

膜结合调节蛋白广泛分布于血细胞及其他组织细胞表面，主要功能是保护宿主正常组织细胞免遭补体活化介导的损伤作用

1.膜辅助因子蛋白：

（membranecofactorprotein）:

MCP

MCP（CD46）能与自身组织细胞表面结合的C4b和C3b结合，并协助I因子将其裂解灭活，抑制经典/旁路途径C3转化酶的形成，使自身细胞不因补体激活而受到损伤。

广泛分布于白细胞成纤维细胞和其他组织细胞表面。

2.衰变加速因子（decay-acceleratingfactor,DAF）

DAF（CD55）能与自身组织细胞表面结合的C4b和C3b结合，并将其裂解灭活，抑制经典/旁路途径C3转化酶的形成；能使复合物中C4b2b/C3bBb的C4b/C3b裂解失活，促使C3转化酶衰变，使自身细胞不因补体激活而受到损伤。

3.同源限制因子（homologousrestrictionfactor,HRF）：

分布于各种血细胞表面，他们能与C8结合，可抑制C9聚合，阻止膜攻击复合物C5b-9的形成，使细胞不被溶解破坏。

4.膜反应性溶血抑制剂（membraneinhibitorofreactivelysis,MIRL）：

MIRL（CD59）广泛分布于各种血细胞和组织细胞表面，使组织细胞不被溶解破坏。

补体的生物学意义

补体系统是执行非特异性免疫应答的效应因子，同时，也参与特异性免疫反应；补体激活过程中产生的裂解片段，可介导多种生物学效应。

其中，膜攻击复合物介导溶菌和细胞溶解效应。

（一）溶菌和细胞溶解作用

•补体激活产生的膜攻击复合物在细菌/细胞表面形成穿膜亲水性通道，产生溶菌和细胞溶解。

•溶解各种靶细胞→抗微生物

•补体激活→形成MAC溶解自身细胞→组织损伤与疾病

（二）调理作用

C3b、C4b、iC3b与靶细胞结合，通过与吞噬细胞表面CR1、CR2、CR3的识别结合，促进吞噬细胞更有效的发挥吞噬作用。

（三）免疫复合物清除作用

结合了抗原－抗体复合物的C3b/C4b与表达CR1的红细胞、血小板黏附，运送至肝脏、脾脏内被巨噬细胞清除。

（四）炎症介质作用

１．过敏毒素作用：

C3a、C5a与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面受体结合，激发上述靶细胞脱颗粒，释放组胺等一系列血管活性介质，引发过敏性炎症反应。

2．趋化和激活作用：

C5a促进中性粒细胞表达黏附因子，并使之活化，显著增强其吞噬杀伤能力，对机体早期抗感染免疫具有重要意义。

3．激肽样作用：

C2a具有激肽样作用，能使小血管扩张，通透性增加，引起炎症性充血和水肿。

（五）补体的生物学意义

１．免疫防御机制中作为天然免疫和获得性免疫间的桥梁

２．参与和调节特异性免疫应答

３．补体系统与凝血和激肽系统的相互作用

思考题

请画出补体系统的三种激活途径

第九章Ｂ淋巴细胞

教学目的：

1.理解B淋巴细胞表面分子及其作用

2.掌握B淋巴细胞的功能

B淋巴细胞