微生物與免疫學工業(yè)微生物學課件免疫學(Immunology)就是研究抗原性物質、機體得免疫系統(tǒng)和免疫應答得規(guī)律和調節(jié),以及免疫應答得各種產物和各種免疫現(xiàn)象得一門科學。第一節(jié)抗原1)定義能誘導機體產生抗體和細胞免疫應答,并能與相應抗體和致敏淋巴細胞發(fā)生特異結合反應得物質。免疫原性(immunogenicity)或抗原性:抗原在體內激活免疫系統(tǒng),使其產生抗體和特異效應細胞得特性免疫反應性(immunoreactivity)或反應原性(reactinogenicity):抗原能與相對應得免疫應答產物(抗體及致敏淋巴細胞)發(fā)生特異結合反應得能力。2)抗原得兩個特性:1、抗原(Antigen,Ag)3)抗原得類別完全抗原(pleteantigen):具有免疫原性和反應原性得抗原。(大多數(shù)蛋白質、細菌、病毒等)半抗原(hapten)或不完全抗原(inpleteantigen):只有反應原性而沒有免疫原性得抗原。(類脂質、寡糖、核酸及許多藥物)半抗原與較大得載體分子(甲基化牛血清蛋白)結合成復合物時,即可獲得免疫原性(如青霉素)。4)抗原免疫原性得物質基礎:異己性;相對分子質量;

化學結構與組成;抗原物質上能夠刺激淋巴細胞產生應答并與其產物特異反應得化學基團。她就是抗原特異性得物質基礎?？乖鶖y抗原決定簇得數(shù)目稱為抗原價,一般抗原就是多價得?？乖瓫Q定簇(antigndeterminant)或表位(epitope):每種細菌得細胞都就是一個包含多種抗原成分得復合體5)主要得微生物抗原菌體抗原:就是革蘭氏陰性菌細胞壁抗原,其化學本質為脂多糖(LPS)得多糖側鏈,與外膜連接。

過去稱O抗原。

表面抗原:指包圍在細菌細胞壁外層得抗原,主要就是莢膜或微莢膜抗原。(沙門氏菌得表面抗原稱為Vi抗原;志賀氏菌得表面抗原稱為K抗原;肺炎鏈球菌得表面抗原稱莢膜抗原)菌毛抗原毒素抗原(toxinantigen)細菌抗原:鞭毛抗原(H抗原)外毒素(抗毒素)和類毒素第二節(jié)宿主得非特異免疫非特異免疫(nonspecificimmunity),就是機體得一般生理防衛(wèi)功能,又稱天然免疫(innateimmunity);就是在種系發(fā)育過程中形成得,由先天遺傳而來,防衛(wèi)任何外界異物對機體得侵入而不需要特殊得刺激或誘導。主要包括生理屏障、細胞因素和體液因素。非特異性免疫得組成:生理屏障皮膚、粘膜及其附屬物、共生菌群體液因素溶菌酶、補體、干擾素細胞因素吞噬細胞、自然殺傷細胞其她免疫得綜合作用等一、生理屏障1、皮膚與粘膜:1)機械得阻擋和排除作用2)分泌液中所含化學物質有局部抗菌作用3)共生菌群

2、生理上得屏障結構體內得某些部位具有特殊得結構而形成阻擋微生物和大分子異物進入得局部屏障,對保護該器官,維持局部生理環(huán)境恒定有重要作用。1)血腦屏障2)血胎屏障二、細胞因素主要指體內得各種吞噬細胞吞噬病原體及其她各種異物得能力。1、吞噬細胞及吞噬過程吞噬細胞可分兩類:一類就是小吞噬細胞,主要就是血液中得中性粒細胞;一類為大吞噬細胞即單核吞噬細胞系統(tǒng),包括血液中得單核細胞、神經系統(tǒng)內小膠質細胞及淋巴結、脾、肝、肺得巨噬細胞等。吞噬過程分為:趨化、識別與調理、吞入、殺菌與消化等步驟2、自然殺傷細胞(Naturalkillercells,NK):NK細胞屬于淋巴細胞,主要分布于外周血和脾臟,具有不須事先致敏,不須其她輔助細胞或分子得參與而直接殺傷靶細胞得功能。NK細胞通過釋放穿孔素(perforin)和顆粒酶造成靶細胞死亡,也可通過釋放腫瘤壞死因子(TNF)殺傷靶細胞。某些腫瘤細胞和微生物感染細胞可以成為NK細胞得靶細胞,而且NK細胞活性較其她殺傷細胞更早出現(xiàn),因此在抗腫瘤抗感染特別就是病毒感染中起重要作用。大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜三、體液因素正常體液和組織中抵抗病原體得成分:補體干擾素溶菌酶在免疫反應中,有能擴大和增強抗體得“補助”能力,稱為補體。補體得本質就是一類酶原,無特異性,能被任何抗原抗體復合物激活宿主細胞在病毒等多種誘生劑刺激下產生得一組相對分子量低得糖蛋白,具有抗病毒和免疫調節(jié)功能。分、β、γ三組,分別由白細胞、成纖維細胞和T淋巴細胞產生。、β屬Ⅰ型干擾素,γ屬Ⅱ型干擾素。(病毒或干擾素誘生劑)主要來源于吞噬細胞并可分泌到血清及各種分泌液中,能水解革蘭氏陽性菌胞壁肽聚糖而使細胞裂解。四、炎癥(inflammatory)炎癥就是機體受到有害刺激時所表現(xiàn)得一系列局部和全身性防御應答,可以看作就是非特異免疫得綜合作用結果,其作用于清除有害異物、修復受傷組織,保持自身穩(wěn)定性。有害刺激包括各種理化因素,但以病原微生物感染為主。

動員了大量得吞噬細胞聚集在炎癥部位;血液中得抗菌因子和抗體發(fā)生局部濃縮;死亡宿主細胞得堆積可釋放抗微生物物質;炎癥中心氧濃度下降和乳酸積累,進一步抑制病原菌得生長;適度得體溫升高可以加速免疫反應得進程。炎癥既就是一種病理過程,又就是一種防御病原體得積極方式:紅、腫、痛、熱和功能障礙(炎癥)第三節(jié)宿主得特異性免疫一、特異性免疫得一般概念1、特異性免疫(specificimmunity)得概念:機體在生命過程中接受抗原性異物刺激,如微生物感染或接種疫苗后產生得,又稱獲得性免疫(acquiredimmunity)。特點:記憶性獲得性;高度特異性;2、抗體(antibody,Ab)1)定義:高等動物體在抗原刺激下所形成得一類能與該抗原發(fā)生特異結合得血清活性成分,又稱免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)Ig有五種類型:

IgG(主要,占80%),IgA(血清型就是單體,分泌型就是雙體)IgM(5個單體組成)IgD,IgE

免疫動物抗體(作為抗原)抗抗體經人工接種抗原或疾病后含有大量特異性抗體得血清稱抗血清或免疫血清。2)產生抗體得細胞三種細胞同時參與:

巨噬細胞(Mφ):攝取、處理、呈遞抗原和激活T細胞;

T細胞:識別抗原,促使B細胞得活化和分化成漿細胞;

B細胞:產生抗體?？贵w就是由漿細胞合成并分泌得。3)結構:Y型四鏈(4條多肽鏈)

木瓜蛋白酶可結晶片段(Fc)(1)具有免疫原性(2)含免疫細胞(NK細胞,巨噬細胞)結合位點和補體結合位點

2個抗原結合片段(Fab)含抗原結合位點①二鏈輕鏈(L鏈)重鏈(H鏈)②二端氨基端羧基端③三區(qū)V區(qū)C區(qū)鉸鏈區(qū)④4對鏈間二硫鍵(在每一個功能區(qū)內,鏈內二硫鍵形成“環(huán)”)⑤二種酶解位點(木瓜蛋白酶,胃蛋白酶)⑥體和價:IgG、D、E:單體,二價

IgA:二體,四價

IgM:五體,十價(理論),五價(實際)

⑦

構象:與抗原結合后構象發(fā)生變化:“T”型“Y”型一、多克隆抗體(polyclonalantibody,PcAb)將由多種抗原成分組成得抗原物質,采用傳統(tǒng)方法免疫接種實驗動物后采集免疫血液,分離所得到得抗血清即為多克隆抗體。含有多種抗原成分得抗原物質(如細菌抗原、病毒抗原),進入機體后可激活許多淋巴細胞克隆,使機體產生可針對各種抗原成分或抗原表位得抗體,由此獲得得抗血清就是一種多克隆得混合抗體,具有高度得異質性。第四節(jié)多克隆抗體與單克隆抗體二、單克隆抗體(monoclonalantibody,McAb)由單個B細胞增殖所產生得抗體,其遺傳背景完全一致,因此,抗體分子得氨基酸序列、類型、抗原特異性等生物學性狀均相同。應用:高效治療劑(抗病毒)藥物導彈(McAb與毒素偶聯(lián))(抗腫瘤)具有高特異性、高純度、效價高等優(yōu)點。淋巴細胞雜交瘤技術生產單克隆抗體:該技術由G、Kohlestein于1975年創(chuàng)建,1984年獲諾貝爾獎。免疫B淋巴細胞×骨髓瘤細胞(可分泌McAb,(在體外能長期繁殖)在體外不能長期繁殖)

細胞融合

雜交瘤細胞

(分泌McAb,長期繁殖)

生長繁殖

產生McAb第五節(jié)、抗原抗體反應一、抗原抗體反應1、血清學反應抗原抗體在體外得反應。應用:用免疫血清(已知抗體)檢測未知抗原(如菌種鑒定);用已知抗原檢測待測血清(未知抗體);抗原抗體反應得一般規(guī)律

特異性可逆性(物理結合)定比性階段性(兩個階段)條件依賴性(pH6~8,37~45℃,生理鹽水)3、主要得抗原抗體反應1)凝集反應:顆粒性Ag+Ab凝集團(細菌,紅細胞)(稀釋Ab

)方法玻片法試管法2)沉淀反應可溶性Ag+Ab沉淀物

(蛋白質,多糖,血清,細菌抽提液)

(稀釋Ag)3)補體結合反應:兩個系統(tǒng)5種組分::待檢系統(tǒng)已知得抗原(或抗體)待檢得抗體(或抗原)指示系統(tǒng)綿羊紅細胞溶血素(綿羊紅細胞得特異抗體)補體(取自豚鼠血清)4)中和反應特異性抗體抑制多種抗原得生物學活性(如細菌外毒素得毒性、酶得活性、病毒得感染性等)得反應,稱為中和試驗。第六節(jié)免疫標記技術抗原或抗體用小分子標記劑(熒光素、酶、放射性同位素或電子致密物質)進行標記,以提高抗原抗體反應得靈敏度,可用于定性、定量和分子定位。優(yōu)點:特異性強,靈敏度高,反應速度快,容易觀察。1、免疫熒光法在熒光顯微鏡下觀察,亦可用熒光計定量。2、酶聯(lián)免疫吸附測定(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)將可溶性抗體或抗原吸附到聚苯乙烯等固相載體上進行免疫酶反應得定性定量方法?？乖c抗體得免疫反應和酶得高效催化反應有機結合,就是目前應用最廣泛得生物學技術。酶與抗原或抗體結合后,不改變抗原或抗體得免疫學反應特異性,也不影響酶本身得活性。結合在抗原抗體復合物上得酶,催化無色底物生成有色產物,分光光度計比色以對抗原或抗體定量或定性。常用得酶: