1、.,免疫學(xué)基礎(chǔ),概述 抗原 免疫器官和免疫細(xì)胞 免疫球蛋白 補(bǔ)體系統(tǒng) 細(xì)胞因子 主要組織相容性抗原 免疫應(yīng)答 超敏反應(yīng) 抗感染免疫 免疫學(xué)實(shí)際應(yīng)用,.,免疫（immune）的概念,1.免疫（immune）：來源于拉丁字immunis，本意是“免除稅收”，在醫(yī)學(xué)上具有“免除役患”的意思。 2.傳統(tǒng)的“免疫”概念：機(jī)體對(duì)病原微生物再感染的抵抗力； 3.現(xiàn)代的“免疫”概念： 機(jī)體免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別“自己(self)”和“非己(nonself)”，并發(fā)生特異性的免疫應(yīng)答排除抗原性異物；或被誘導(dǎo)而處于對(duì)這種抗原物質(zhì)呈不活化狀態(tài)（免疫耐受），借此維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。,.,免疫的基本功能：,.,免疫學(xué) 研究

2、機(jī)體免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和生理功能的科學(xué)。 免疫學(xué)分科 1. 基礎(chǔ)免疫學(xué)（basic immunology）：研究機(jī)體免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成、功能，及其對(duì)抗原產(chǎn)生排異效應(yīng)的一門科學(xué)。 免疫生物學(xué)、分子免疫學(xué)、免疫遺傳學(xué)、免疫病理學(xué)。 2. 臨床免疫學(xué)（clinical immunology）：利用基礎(chǔ)免疫學(xué)理論與技術(shù)研究臨床疾病發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，進(jìn)而探討疾病的預(yù)防、診斷和治療的一門學(xué)科。 腫瘤免疫學(xué)、移植免疫學(xué)、免疫性疾病、生殖免疫學(xué)、免疫藥理學(xué)及衰老免疫等多種分支學(xué)科和交叉學(xué)科。,.,3. 免疫學(xué)檢測(cè)（immunological test）：借助免疫學(xué)原理建立起來的檢測(cè)技術(shù)。 由于分子生物學(xué)等相關(guān)

3、學(xué)科的進(jìn)展及其技術(shù)的不斷引入，免疫學(xué)檢測(cè)也已經(jīng)深入到分子水平水平，為免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)開拓了全新的應(yīng)用前景。,.,免疫分為 非特異性或天然免疫 （ Non-specific or innate immunity） 特異性或獲得性免疫 （ Specific or adaptive immunity ）,天然免疫（Innate Immunity）,獲得性免疫（Adaptive Immunity）,抗原非依賴性（ antigen-independent）,立即（ immediate）達(dá)到最大反應(yīng),無抗原特異性,抗原依賴性（ antigen-dependent）,無免疫記憶,產(chǎn)生免疫記憶,抗原特異性,達(dá)到

4、最大反應(yīng)時(shí)間滯后 （lag time ）,識(shí)別特有的模式分子（pattern）,識(shí)別生物分子（Macromolecules）,The differences between the two types of immunity,天生具有,后天獲得,.,單核吞噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞等,屏障作用,非特異性免疫細(xì)胞,宿主的免疫防御機(jī)制,天然免疫,皮膚與粘膜,血腦屏障,胎盤屏障,體液因素,補(bǔ)體系統(tǒng),溶菌酶,乙型溶素,.,抗原（Antigen，Ag）的定義： 抗原是一類能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)生特異性免疫應(yīng)答；并能在體內(nèi)或體外與免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或效應(yīng)T細(xì)胞）發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。,Anti-, aga

5、inst; gen-, to generation,第一章 抗原,B細(xì)胞,抗體,效應(yīng)T細(xì)胞,Ag,T細(xì)胞,.,抗原的基本特性 決定抗原免疫原性的條件 抗原的特異性 抗原的分類 其它免疫刺激劑 醫(yī)學(xué)上重要的抗原,.,抗原的基本特性 免疫原性（immunogenicity）：刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。 免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)：與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合 。 完全抗原或免疫原（immunogen）：具有免疫原性和免疫反應(yīng)性的抗原。 不完全抗原或半抗原（hapten）：只有免疫反應(yīng)性而無免疫原性的抗原。,hapten+carrier= Complete an

6、tigen,.,與抗原相關(guān)的其它概念：,免疫原（immunogen）：免疫原性 耐受原（tolerogen）：免疫耐受 變應(yīng)原、過敏原（allergen）：超敏反應(yīng) 凝集原（agglutinogen）：凝集反應(yīng) 沉淀原（precipitonogen）：沉淀反應(yīng),.,第一節(jié) 決定抗原免疫原性的條件,一、異物性（Foreignness）,異物性指的是抗原與所刺激的機(jī)體的自身物質(zhì)的差異。但本質(zhì)不一定僅僅是“體外”的物質(zhì)。,“異物性”包含3個(gè)層次的意思： 1. 異種抗原（xenoantigen）：生物間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)， 大分子結(jié)構(gòu)差異越大，抗原性越強(qiáng)；如：病原微生物、異種蛋白； 2. 同種異體抗原（al

7、loantigen）：如人類HLA、ABO血型等； 3. 自身抗原（autoantigen）：自身隱蔽成分和突變成分等。如：精子、眼晶體蛋白、腦組織等。,.,二、抗原的理化性質(zhì),1. 分子大小和結(jié)構(gòu),抗原的分子量一般較大，Mw 10000kd以上，小于4000kd往往不具備免疫原性，但是若結(jié)構(gòu)有足夠的復(fù)雜度，液可以有免疫原性。 胰島素(insulin)：分子量僅5734，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，仍具有免疫原性。 淀粉、明膠：分子量很大（105），但不具免疫原性。,2. 化學(xué)組成,抗原必須有一定的化學(xué)組成，一般而言： 免疫原性大?。旱鞍踪|(zhì)復(fù)雜的多糖核酸和脂類,.,立體構(gòu)象（conformation）：抗

8、原分子特殊的化學(xué)基團(tuán)的三維結(jié)構(gòu)，它決定抗原分子可否與淋巴細(xì)胞表面的抗原受體相吻合，從而啟動(dòng)免疫應(yīng)答。,易接近性（accessibility）：暴露于抗原表面的特殊化學(xué)基團(tuán)與淋巴細(xì)胞表面的相應(yīng)抗原受體（TCR、BCR）接觸的難異程度。,3. 易接近性和立體構(gòu)象,4. 其他因素 物理狀態(tài)（Physical Form）、劑量（Dose）、免疫途徑（Route）、佐劑（Adjuvant）,.,三、宿主因素,遺傳背景（Genetics ） 種群（Species）差異 個(gè)體（Individual）差異,年齡（Age）,.,第二節(jié) 抗原的特異性,特異性（specificity）：抗原刺激機(jī)體只引起與之相對(duì)應(yīng)

9、的免疫細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答；抗原只與相應(yīng)的抗體、致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)。 抗原的特異性是由抗原分子表面的抗原決定基（簇）決定的。,抗原決定基（antigen determinant，AD）又稱抗原的表位（epitope），往往由5 7個(gè)氨基酸、單糖、核苷酸組成。一個(gè)抗原分子可以有一種或多種抗原決定簇，其特異性由抗原決定簇的性質(zhì)、數(shù)目、空間構(gòu)象決定。 抗原所攜抗原決定簇的數(shù)目稱為抗原結(jié)合價(jià)，一般抗原是多價(jià)的。,一、決定抗原特異性的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),.,抗原決定基的化學(xué)組成、空間排列、立體構(gòu)型均可影響抗原的特異性。,意義：抗原決定基的多樣性、復(fù)雜性決定了抗原分子所激發(fā)的免疫應(yīng)答的多樣性、復(fù)雜性，決定了抗原分

10、子刺激機(jī)體所產(chǎn)生的抗體的多樣性和復(fù)雜性.,.,免疫 抗BSA抗體+BSA 結(jié)合反應(yīng) 牛血清白蛋白（BSA） 兔 BSA反應(yīng)性T細(xì)胞+BSA T 細(xì)胞增殖反應(yīng) 免疫 抗BSA抗體（一）加熱BSA 變性的BSA 兔 BSA反應(yīng)性T細(xì)胞+BSA T 細(xì)胞增殖反應(yīng) 變性的BSA + 抗BSA抗體 ：不發(fā)生結(jié)合反應(yīng),.,天然抗原： 抗原多種T細(xì)胞表位和多種B細(xì)胞表位的復(fù)合體,抗原決定簇的類型線性表位和構(gòu)象性表位,.,T細(xì)胞表位與B細(xì)胞表位主要特點(diǎn),.,.,.,二、共同抗原和交叉反應(yīng),交叉反應(yīng)抗原除與其誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)外，也可與其它抗原誘生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)。,交叉反應(yīng)

11、是由于兩種不同的抗原分子中具有相同的抗原決定簇引起的，這種決定簇稱為共同決定基（common epitope）或共同抗原（common antigen）。,.,Ag-A,Ag-B,Bacteria-A,Bacteria-B,Anti B serum,Anti A serum,Weak reaction,Weak reaction,strong reaction,strong reaction,The epitope A is so called common epitope.,共同抗原的存在，作血清學(xué)診斷時(shí)應(yīng)予注意，以免誤診。,.,胸腺依賴抗原（thymus dependent antigen

12、,TDAg）,胸腺非依賴抗原（ thymus independent antigen, TIAg）,在T細(xì)胞協(xié)助下才能刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體, 抗體主要是IgG，可引起細(xì)胞免疫，并有免疫記憶。如人血清蛋白、卵白蛋白、羊紅細(xì)胞、白喉類毒素等。,刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體無需T細(xì)胞協(xié)助，產(chǎn)生IgM類抗體，不引起細(xì)胞免疫，也無免疫記憶。 eg. 細(xì)菌脂多糖、莢膜多糖、鞭毛等。,第三節(jié) 抗原的分類,一、依據(jù)抗原誘生抗體對(duì)T細(xì)胞的依賴性,.,二、依據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系,1.異種抗原（xenogenic antigen）：生物間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)， 大分子結(jié)構(gòu)差異越大，抗原性越強(qiáng)。如各種病原微生物 2.同種異體抗原（all

13、ogenic antigen）：如人類HLA、ABO血型等； 3.自身抗原（autoantigen）：自身隱蔽成分和突變成分等，如修飾的自身抗原 、 隱蔽的自身抗原釋放 。 4.異嗜性抗原（Heterophil antigen）：異嗜性抗原是一類與血緣無關(guān)的，存在于人、動(dòng)物、植物、微生物之間，抗原性相近的抗原。,Hetero- other, different; phil- love,.,如溶血型鏈球菌的多糖抗原和蛋白質(zhì)抗原與人體的心肌、心瓣膜或腎小球基底膜之間可有異嗜性抗原存在，當(dāng)機(jī)體感染溶血型鏈球菌并產(chǎn)生抗體后，可與上述組織結(jié)合，臨床表現(xiàn)為風(fēng)濕病或腎小球腎炎等。,M protein,ant

14、ibody,mammalian myosin,異嗜性抗原,.,三、依據(jù)抗原的來源分類,1. 人工抗原（artificial antigen）：是用化學(xué)或基因工程的方法制備的。 2. 天然抗原（nature antigen）：來源于自然界。,.,四、依據(jù)抗原激活T細(xì)胞的能力分類,1.普通抗原（Conventional antigen）： 2.超抗原（Super antigen，SAg）：只需極低濃度即可激活大量的T細(xì)胞克隆，產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答效應(yīng)，這類抗原稱為超抗原。 對(duì)T細(xì)胞有極強(qiáng)的激活作用，是普通抗原的2000-50000倍，故被White等人稱為超級(jí)抗原。,.,Monoclonal/Oli

15、goclonal T cell response 1:104 - 1:105,.,第四節(jié) 其他免疫刺激劑,免疫佐劑（immunoadjuvant ）是一類與抗原一起或預(yù)先注入機(jī)體，能非特異性地增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類型的物質(zhì)，簡稱佐劑（adjuvant）。,佐劑的免疫生物學(xué)作用：增強(qiáng)抗原的免疫原性使無免疫原性或免疫原性很弱的物質(zhì)成為良好的免疫原。增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原刺激的反應(yīng)能力，提高機(jī)體初次應(yīng)答和再次應(yīng)答的抗體滴度。改變抗體類型，使由產(chǎn)生IgM轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生IgG。產(chǎn)生或增強(qiáng)遲發(fā)型超敏反應(yīng)。,.,1. 生物性佐劑 是細(xì)菌或其產(chǎn)物，其本身具有免疫原性，如分枝桿菌（結(jié)核桿菌，卡介苗）、短小

16、棒狀桿菌、百日咳桿菌、革蘭陰性桿菌內(nèi)毒素（脂多糖）等。目前還發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞因子如粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、白細(xì)胞介素1、2（IL-1、IL-2）、干擾素 (IFN-) 等的佐劑活性。 2. 無機(jī)化合物 如氫氧化鋁、明礬。 3. 人工合成雙鏈多聚核苷酸 如雙鏈多聚肌苷酸:胞苷酸（PolyI:C），雙鏈多聚腺苷酸:尿苷酸（PolyA:U） 4. 油劑 花生油乳化佐劑（佐劑55）、礦物油、植物油、羊毛脂等。 5. 弗氏（Freund）佐劑 又分弗氏不完全佐劑（FIA，內(nèi)含石蠟油與羊毛脂）和完全弗氏佐劑（FCA，不完全弗氏佐劑添加死卡介苗），是目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中最常見的佐劑，但易在注射局部形成肉芽腫和持久性潰瘍，因此不適用于人體使用。近年來，人工合成胞壁酰二肽（muramyl dipeptide, MDP）為卡介苗細(xì)胞壁中的一種成分，可口服，用于提高疫苗的接種效果，是對(duì)人體無不良反應(yīng)的有效佐劑。,佐劑的種類,.,佐劑的作用機(jī)制,改變抗原的物理性狀，形成抗原儲(chǔ)存庫，增加抗原在體內(nèi)儲(chǔ)留時(shí)間； 有些佐劑本身就是免疫細(xì)胞的多克隆激活劑（如脂多糖）可以刺激淋巴細(xì)胞增殖分化，擴(kuò)大免疫應(yīng)答能力； 促進(jìn)吞噬細(xì)胞對(duì)抗原的吞噬及加工處理與提呈； 增加T細(xì)胞的活化（佐劑可以增