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1、免疫学复习资料免疫学绪论一、免疫(Immunity)的概念 2、免疫的概念：是指动物（人）机体对自身和非自身的识别，并排除非自身的大分子物质，从而保持机体内、外环境平衡的一种生理学反应。 二、免疫的基本特性1、识别自身与非自身（Recognition of self and nonself）是机体产生免疫应答的基础免疫应答：抗原物质进入机体，激发免疫系统发生一系列反应，以排除该抗原的过程。（1）识别的基础：免疫细胞，膜表面抗原受体。（2）识别功能非常精细：同种动物不同个体的组织和细胞。识别功能降低：对病原微生物和肿瘤的防御能力降低；识别功能过强、紊乱或功能失调：则自身免疫病的发生2、特异性（S

2、pecificity）是建立诊断方法的基础，能对抗原极微细的差别加以区别。机体的免疫应答和由此产生的免疫力具有高度特异性（针对性）。不同疫苗引起的免疫保护不同，实际工作中应注意多血清型的病原体。3、免疫记忆（Immunological memory）动物机体的免疫系统如中枢神经系统一样，具有记忆功能。（1）免疫记忆的基础：免疫记忆细胞；（2）免疫记忆可以使机体迅速建立起相应的免疫力（再次接触抗原）。三、免疫的基本功能1、免疫防御（Immunological defence）又称抵抗感染（Defence）或防御传染（1）免疫防御：是指动物机体抵御、消灭、清除各种病原微生物或非己物质,保护机体免受

3、感染和侵袭的能力。（2）免疫防御功能过强（亢进）：可引起传染性变态反应，造成机体组织器官损伤；（3）免疫防御功能低下或缺失：引起机体反复感染（免疫缺陷病）。2、自身稳定（Homeostasis） 又称免疫稳定（1）自身稳定：是指机体具有清除衰老和破坏的组织细胞及代谢和损伤所产生的废物，以维持机体的正常生理平衡，保证机体组织细胞进行正常生理活动的一种功能。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（Immunological

4、 surveillance）（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， 第一章 抗原一、抗原的概念与特性1、抗原的概念凡能刺激机体免疫系统产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与其相应抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特异性反应的物质，统称为抗原。3、决定物质免疫原性的因素（1）异源性

5、凡是化学结构与宿主成分不同的外来物质，或者在胚胎期机体的淋巴细胞从未接触过的物质，均属异源性物质。根据抗原来源与宿主的关系，异源性抗原有： 异种物质指来源于其它物种。种族亲缘关系越远，它们的组织成分结构差异就越大，其抗原性也就越强。同种异体物质最典型的例子就是人类的ABO血型抗原。自身隔离成分角膜蛋白发育过程中的隔离成分。自身突变物质（2）抗原的理化性质化学组成 大分子物质 凡具有免疫原性的物质，其分子量都较大，一般在10kD以上。小于10kD者，其免疫原性较弱，低于4kD者，一般不具有免疫原性。 分子结构的复杂性仅分子量大，若是结构简单的聚合物，不一定具有免疫原性，还要求有一定复杂的化学结构

6、和化学组成。在蛋白质分子中，凡含有大量芳香族氨基酸，尤其是含有酪氨酸的蛋白质，其免疫原性更强。 抗原的物理状态与可降解性1）物理状态免疫原性的强弱也与抗原物质的物理性状有关。例如：球形蛋白质分子的免疫原性比纤维形蛋白质分子强；聚合状态的蛋白质较其单体的免疫原性强；颗粒性抗原较可溶性抗原的免疫原性强 。2）可降解性 对抗原性也有影响。降解过快，没有足够的分子去刺激免疫细胞；缺乏降解性，不易被APC降解、加工。 （3）进入机体的剂量和途径（4）宿主遗传性同种动物不同品系或不同个体对同种抗原产生的免疫应答强度不完全相同，过去认为是个体差异性。但研究证明与遗传相关，受动物种属的遗传属性和动物个体的生理

7、状态的影响，并由MHC区的免疫应答基因决定。二、抗原决定簇 2、抗原决定簇（determinant） （1）概念能与抗体特异性结合的，抗原分子表面的特殊结构的化学基团，为抗原决定簇。 （4）抗原结合价指抗原分子表面能与抗体结合的决定簇总数。 三、半抗原-载体现象 抗半抗原的再次免疫应答，这种现象称为载体效应。6、 超抗原（1）概念 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。 （2）超级抗原作用特点 1）机制独特激活T细胞的机制非常独特 即T细胞被超级抗原激活后的一个重要结果就是产生大量的细胞因子，诸如白介素（IL），干扰素（IFN），肿瘤坏死因子（TNF）

8、等。它们作为T细胞免疫应答过程的效应阶段的重要产物，不仅直接或间接地杀伤靶细胞，而且又刺激了T细胞增殖、分化，而增殖分化的T细胞又产生了更多的细胞因子，从而造成了一个放大的生物学效应。2） 力度强大激活T细胞的力度非常强大 在单位时间内， 普通抗原对免疫细胞的激活范围是1/104 1/106；超级抗原是相对于普通抗原而言，其对免疫细胞的激活范围能达到2%20%，是普通抗原的200050000倍。3）剂量微小激活T细胞的剂量非常微小 超级抗原在免疫应答中，只需极微小的量（以ng计算），就可以刺激T细胞大量增殖，产生大量的细胞因子，并引发系列免疫效应。六、佐剂 adjuvant（2）佐剂的作用原理

9、1）吸附作用 吸附抗原，使抗原便于被吞噬细胞吞噬；2） 改变抗原的理化性质 起到增强抗原的免疫原性的作用；3） 延长抗原在体内的滞留时间 使抗原形成抗原储存库，使抗原缓慢释放；4） 增强吞噬细胞的吞噬活性，并可以诱导T、B细胞增殖。 第二章 抗体与免疫球蛋白一、概念及存在形式1、抗体（antibody, Ab）是由抗原刺激而产生并能与刺激其产生的抗原发生特异性结合的、具有免疫功能的糖蛋白。抗体主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、小肠粘膜液、唾液等其它体液中。二、免疫球蛋白的分子结构1、Ig单体结构是由两条相同的重链（H）和两条相同的轻链（L）4条肽链构成的“Y”字形的分子，链间二硫键连接，

10、具有氨基端和羧基端。 重链（Heavy chain，H链）由420-440个氨基酸组成。根据重链恒定区抗原性的不同，将重链分为：、。由它们组成的Ig分别为：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。 轻链（light chain，L链）由213-214个氨基酸。根据其结构和恒定区抗原性可分为两型：、型 根据氨基酸变异程度不同，H链和L链又可分别分为： 恒定区（constant region，C区） 其氨基酸数量、种类、排列顺序及含糖量都比较稳定，故称为恒定区。 可变区（variable region，V区） 这个区的氨基酸排列顺序随抗体特异性不同而有所变化，故称为可变区。 高变区(Hyperva

11、riable region, HVR) 在V区内，某些区域氨基酸残基的组成和排列顺序比V区内其他区域更易变化，这些区域称为高变区。三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位，也称为互补性决定区。三、抗体的生物学功能1、特异性结合抗原1）结合基础超变区表位静电力、氢键、范德华力可逆影响因素：PH、温度、电解质2）实际意义中和效应中和毒素和病毒与Ag结合促吞噬细胞吞噬2、激活补体系统Ab（IgM、IgG）+ AgC1q 补体经典途径 IgG4、IgA和IgE的凝聚物 补体旁路途径 3、结合Fc受体 介导超敏反应：型超敏反应； 调理作用：IgG+抗原(颗粒性)FcR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞）促吞噬细胞

12、吞噬； ADCC：IgG+抗原(靶细胞)FcR（NK细胞）杀伤靶细胞。4、通过胎盘 发挥被动免疫的作用。六、抗体工程1、概念 是指利用重组DNA和蛋白质工程技术，对抗体基因进行加工改造和重新装配，经转染适当的受体细胞后，表达抗体分子，或用细胞融合、化学修饰等方法改造抗体分子的工程。 克隆(clone)是指无性繁殖细胞系，是由单一个祖先细胞分裂繁殖而形成的一簇细胞纯系。在这个家族的所有成员中，如无突变发生，其基因是完全相同的。2、单克隆抗体（polyclonal antibody）（1）概念通过B细胞杂交瘤技术, 获得特异性针对某一种抗原决定簇的细胞克隆，产生均一性的抗体.单克隆抗体制备技术 主

13、要材料 培养液 RPM1640培养液 FCS 10% 谷氨酰胺 2mmol/L 青霉素 100IU/ml 链霉素 100Ug/ml DMEM培养液 DMEM培养基是一种在MEM培养基的基础上研制的，含各种氨基酸和葡萄糖的细胞培养基,广泛应用于疫苗生产和各种初代病毒宿主细胞的细胞培养及单一细胞培养。 HAT培养基 HAT系含有次黄嘌呤（hypoxantin）、氨基蝶呤（aminopterin）和胸腺嘧啶脱氧核苷（thymidin）这三种物质的细胞培养基，可对杂种细胞进行选择。HAT选择作用 细胞融合剂PEGPEG是最常用的细胞融合剂。PEG可能的作用机理：PEG导致细胞膜上脂类物质结构重排， 使

14、细胞膜易打开而有助于细胞融合。PEG的细胞融合作用完全是随机发生的。一般选用分子量4000的PEG作为细胞融合剂。 细胞融合前准备 B细胞的制备 小白鼠 (BALB/c) 先以目标抗原 (如菌体) 免疫，一般免疫两三次，间隔2-4周，最后一次免疫后3-4d，取小鼠脾脏制成脾细胞悬液即为B细胞 骨髓瘤细胞的制备 用与免疫相同来源的骨髓瘤细胞 要求本身不能分泌免疫球蛋白，且具有某种营养缺陷 可用SP2/0或NS-1,他们缺少次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转化酶（HGPRT）不能在HAT培养基上生长 在DMEM培养基中培养，至对数生长期，可用于细胞融合。 细胞融合将脾细胞与骨髓瘤细胞按一定比例（10：1）

15、混合，离心后吸尽上清液，缓慢加入融合剂，静置90s，逐渐加入HAT培养基，置于96孔培养板中，二氧化碳培养箱培养，5d后更换一半HAT,再5d后改用HT培养基，再经5d后用DMEM培养基。 检测抗体杂交瘤细胞培养后，应用敏感的血清学方法检测各孔中的抗体（ELISA)，通过检测筛选出抗体阳性孔。 杂交瘤细胞的克隆化（单个细胞培养） 抗体阳性孔的杂交瘤细胞，反复克隆3-5次方能使杂交瘤细胞稳定，克隆化的方法有： 有限稀释法 将阳性孔的细胞稀释成5-10个细胞/mL，加入96孔培养板中，每孔约含一个细胞，倒置显微镜确证一个细胞生长 显微操作法 用一有直角弯头的毛细吸管，倒置显微镜下将分散在培养皿上的

16、单个细胞吸入管内，移种到培养板中，培养后即可获得单个细胞形成的克隆。 杂交瘤细胞的冻存原始克隆、克隆化后的杂交瘤细胞，加入二甲基亚砜，分装于小安培瓶内保存于液氮中。 抗体生产 动物体内生产系统把挑选出来的融合细胞打入小鼠腹部，诱生肿瘤，然后收集所产生的腹水，腹水中的抗体浓度非常高，每mL可达数mg。 细胞培养生产系统 把融合细胞在大型培养槽中培养，收集培养液上清即得抗体，浓度较腹水稀约一千倍。最近有一种细胞培养瓶，可产生如腹水般浓度的上清，但价格极为昂贵 。 单克隆抗体的纯化所得到的抗体再经纯化步骤，以除去杂质，可用下列各种方法。 硫酸铵：收集约40%饱和度的沉淀，是最经济、方便的方法。 离子

17、交换法：用DEAE阴离子交换法，多用在纯化IgG。 胶体过滤法：以分子量的差异分划出各种抗体，多用在纯化IgM。 亲和层析法：以Protein A-吸着剂专一性地吸住抗体分子(IgG)。单抗与多抗的区别单抗 多抗抗体组成 单一 复杂 抗体性质 个体的属性 群体综合的性质纯化标记 容易，效果好 难度高一些 种属来源 绝大多数是小鼠 兔子、羊、豚鼠等制备周期 长 (最短4个月） 短（2个月）制备技术 复杂 简单经费 多 少 3、基因工程抗体（1）概念 采用基因工程方法，对免疫球蛋白基因进行切割、拼接或修饰后导入受体细胞进行表达，产生新型抗体。主要包括：嵌合抗体、人源化抗体、小分子抗体、双特异性抗体

18、和抗体库技术。第三章 免疫系统1 免疫器官及其功能胸腺小体thymic corpuscle是由多层扁平的胸腺上皮细胞围成的直径3050m的椭圆形或不规则形嗜酸性小体。 （7）胸腺的功能 产生、培育T细胞。 分泌多种胸腺激素，参与构成T细胞增殖、分化的微环境。二、外周免疫器官3、淋巴结的功能 滤过淋巴液 当淋巴液缓慢流经淋巴窦时，巨噬细胞可吞噬和清除各种抗原物质，对细菌的清除比较明显，但对病毒及肿瘤细胞的清除率则很低。 参与免疫应答 淋巴结的淋巴小结执行体液免疫功能，副皮质区执行细胞免疫功能。 参与淋巴细胞再循环 淋巴结及淋巴组织内的淋巴细胞经淋巴管进入血流而到达各个器官内，同时又可经毛细血管后

19、微静脉由血流返回淋巴器官或淋巴组织，如此周而复始，淋巴细胞在全身淋巴器官和淋巴组织之间迁移，称为淋巴细胞再循环。三、鱼类的免疫器官1、中枢免疫器官（1）骨髓样组织 B细胞分化成熟的场所 软骨鱼的眶区和颅下区 存在淋巴组织或骨髓样组织，可形成血细胞，具有与高等脊椎动物骨髓相似的结构与功能。 真骨鱼的肾脏（头肾） 免疫器官和造血组织，为鱼类中第二个发育的免疫器官，免疫细胞的发源地(产生B细胞和红细胞等，相当于哺乳类骨髓)；此外，受抗原刺激后，头肾增生并存在抗体产生细胞，说明其为鱼类重要的抗体产生器官(相当于哺乳类的淋巴结)。（2）胸腺(Thymus) 位于鳃弓的背面，无皮质与髓质的分界线，胸腺由结

20、缔组织被膜环绕，实质由上皮细胞网组成，在上皮细胞网中分布由淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞和成熟的浆细胞等。 鱼类的胸腺是T细胞分化成熟为具免疫活性的T细胞的场所，T细胞移至外周免疫器官后，可接受抗原刺激增殖分化产生免疫效能。2、外周免疫器官捕捉抗原、呈递抗原和加工处理抗原 脾脏(Spleen) 有颌类才有真正的脾，软骨鱼类脾较大，分化为红髓和白髓，为造血器官；硬骨鱼类无明显红髓和白髓分化，但同时有造血和免疫功能。与头肾相比，脾在体液免疫反应中处于相对次要的地位，其受抗原刺激后的增殖反应以弥散的方式发生在整个器官上。 黏膜淋巴组织 鱼类皮肤、鳃和消化道等器官的上皮组织中存在的淋巴细胞、巨噬细胞和

21、各类粒细胞等都属于MALT。当机体受到抗原刺激后，巨噬细胞可对抗原进行处理和呈递，抗体分泌细胞(Antibody secreting cell, ASC)会分泌抗体，与粘液中的溶菌酶和补体等非特异性的保护组织一道组成抵御病原感染的防线。 鱼类MALT相对于其系统免疫系统有一定自主性，在其免疫接种方法选择和改进中有实际意义： 口服免疫后，头肾、血液和肠都出现ASC，但鳃中和皮肤粘液中无。 肛门插管接种抗原后可诱导肠、皮肤粘液中产生特异性抗体，但血清中无； 腹腔免疫4周后，头肾、血液和鳃中抗体分泌同时达到峰值，而肠只有到第7周才有显著反应； 颗粒抗原浸泡免疫时，皮肤摄取能力远大于鳃，因此，口腔和腹

22、腔免疫可明显刺激系统免疫应答，浸泡和肛门免疫更适宜于诱导粘膜免疫反应。2 免疫细胞immune cell参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞（二）淋巴细胞再循环 定义 外周淋巴器官和淋巴组织内的淋巴细胞可经淋巴管进入血液循环于全身，它们又通过毛细血管后微静脉再返回淋巴器官或淋巴组织内，如此周而复始，使淋巴细胞从一个淋巴器官到另一个淋巴器官，从一处淋巴组织至另一处淋巴组织，这种现象称为淋巴细胞再循环。 特点 效应性T、B、K、NK细胞不参加再循环 记忆性T、B细胞再循环最活跃 T细胞再循环比B细胞快 意义 使带有各种不同抗原受体的淋巴细胞不断在体内各处巡游，增加与抗原和抗原递呈细胞接触的机会，使机

23、体更有效地发挥清除异物性抗原的免疫作用。三、抗原提呈细胞Antigen presenting cell 1、定义 能够摄取、处理（加工）抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的细胞称为抗原提呈细胞。（5）DC的生物学功能 摄取、加工处理并提呈抗原 参与中枢和外周免疫耐受的形成 参与免疫记忆的维持 分泌细胞因子调节免疫应答3 免疫分子免疫球蛋白、补体、细胞因子三、细胞因子的生物学活性 抗感染和抗肿瘤作用 免疫调节作用 刺激造血细胞增殖分化 参与和调节炎症反应第四章 补体系统一、概述1、定义 补体是存在于正常人和动物血清与组织液中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。 补体系统 参与补体激活的各种成分以及调

24、控补体成分的各种灭活或抑制因子及补体受体称为补体系统。2、补体系统的组成和命名补体固有成份、补体调节蛋白、补体受体参与补体激活经典途径的固有成分按发现顺序命名：C1-C9补体成分被激活时数字或代号上方加一横线：C1 补体的固有成分 存在于体液中，参与补体激活级联反应的补体成分，包括16种蛋白分子，即C1q.r.s、C4、C2、C3、C5C9、B因子、D因子、P因子、甘露糖结合凝集素和丝氨酸蛋白酶。 补体调节蛋白 参与调控补体活化强度和范围的蛋白分子，以可溶性或膜结合的形式存在。即C1INH、C4bp、H因子、I因子和S蛋白等； 补体受体 能与补体激活过程中所产生活性片段结合的细胞膜表面受体分子

25、。如CR1、CR2、CR3、CR4、CR5、H因子受体及C3a受体(C3aR)、C2a受体(C2aR)及C4a受体(C4aR)等。2、经典途径的激活过程 启动阶段-C1活化 活化阶段-C3 、C5转化酶的形成 效应阶段-攻膜复合体（MAC）的形成三、补体的生物学作用 溶菌、溶细胞作用 免疫调理作用 清除免疫复合物 介导炎症反应 参与免疫调节1、溶菌、溶细胞作用 补体介导的作用补体活性片段介导的生物学效应：2、调理作用3、免疫粘附与清除免疫复合物4、炎症介质作用5、免疫调节作用第五章 免疫应答 免疫应答的特点特异性、记忆性、放大性、MHC限制性3、抗原加工和递呈的途径 经典途径 MHC类分子递呈

26、内源性Ag-CD8+T MHC类分子递呈外源性Ag-CD4+T 非经典途径-交叉致敏（1）外源性抗原的加工递呈又称为MHC类途径。 分为抗原的摄取、加工、MHC类分子的合成与转运、MHC类分子荷肽、递呈几个阶段。 外源性抗原的摄取 通过胞吞外源性抗原由细胞外进入细胞内，形成内体。 内体：胞吞的抗原被质膜包围形成的空泡，是外源性抗原加工的场所。 内体经历早期、中期、晚期内体几个阶段，与溶酶体融合。 外源性抗原的加工外源性抗原在内体的酸性环境和各种组织蛋白酶的作用下被降解成适于与MHC类分子结合的肽。 外源性抗原的递呈通过胞吐作用，空泡膜与细胞膜融合，外源性抗原肽-II类分子表达于APC表面，供C

27、D4+T细胞识别。(2)内源性抗原的加工递呈又称为MHC类途径。 分为内源性抗原的加工、转运、MHC类分子荷肽、递呈几个阶段。 内源性抗原的加工 蛋白酶体 一种存在于大多数细胞内的大分子多重蛋白酶复合体 蛋白酶体将胞内蛋白质降解，在LMP2和LMP7的作用下产生8-10个氨基酸残基的肽。 内源性抗原肽的转运 由TAP（抗原加工转运体)选择性的将8-15个氨基酸残基的肽转运到内质网。 TAP分子是一种跨膜的二聚体。由两种蛋白TAP1和TAP2组成。 MHC类分子荷肽与递呈 粗面内质网上合成的MHC类分子与肽段结合，形成的抗原肽- MHC类分子复合物通过高尔基体移向细胞膜，通过外吐空泡运送到细胞表

28、面，供CD8+T细胞识别。(3)非经典递呈途径-交叉递呈 MHCI类分子也能递呈外源性抗原，MHCII类分子也能递呈内源性抗原。 不是抗原递呈的主要方式。4、抗原加工递呈的意义 实现免疫系统对非己抗原的免疫监视作用 免疫调节作用三、T细胞介导的细胞免疫应答1、定义在抗原与其他辅助因素作用下，T 细胞活化、增殖、分化为效应性T 细胞，通过效应性 T 细胞及其产生的淋巴因子 发挥清除病原微生物等免疫效应，称细胞免疫应答。四、B细胞介导的体液免疫应答1、定义在抗原与其他辅助因素作用下，B 细胞活化、增殖、分化为浆细胞并合成、分泌抗体，通过抗体发挥的特异性免疫效应称体液免疫应答。5、体液免疫应答的一般

29、规律 初次应答 抗原物质第一次进入机体时产生的免疫应答。 特点：潜伏期长(1-2周)；抗体的效价低；在体内维持时间短；抗体类型：IgM，随后出现IgG，低亲和力抗体。 再次应答 机体再次接受相同抗原时所发生的免疫应答。 潜伏期短(1-2天)； 抗体含量高； 体内维持时间长； 抗体类型：以IgG为主，IgM含量与初次应答相似； 高亲和力抗体。第六章 超敏反应一、概述（一）定义 在某些情况下，过度或不适当的免疫应答可引起组织损伤或器官功能紊乱，这种免疫应答通常称超敏反应（hypersensitivity）或称变态反应（allergy)。 （二 ）分类根据发生机制和临床特点，可分为：型超敏反应、型超敏反应、型超敏反应、型超敏反应二、型超敏反应2、临床特点 IgE介导，肥大细胞和嗜碱性粒细胞参与 发生快，消退亦快 以生理功能紊乱为主，无明显组织损伤 有明显的个体差异和遗传倾向 4、型超敏反应的发生机制（1）致敏阶段 变应原进入机体，刺激特异性B细胞增殖分化为浆细胞，产生IgE IgE的Fc段与肥大细胞及嗜碱性粒细胞表面的FcR结合，使机体处于致敏状态（2）发敏阶段 多价变应原与致敏靶细胞表面两个或两个以上IgE结合 膜表面FcR交联聚集，传递活化信号 靶细胞脱颗粒,释放生物活性介质 预存介质：组胺、蛋白酶、肝素等 新生介质：白三烯、前列腺素D