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1、医学免疫学第一章 免疫学的基本内容 一、重点与难点提示： 本章重点掌握免疫的含义、免疫的三大功能、免疫应答的类型及特点，免疫系统的组成及各自的功能。 二、基本概念及要点： 掌握以下基本概念： 1免疫：是指机体识别和排除抗原性异物的功能，从而维持机体的生理平衡和稳定。正常情况下，对机体是有利的；但在某些情况下，则对机体是有害的。 2固有性免疫应答：固有性免疫（innate immunity），是机体在长期种系进化过程中形成的天然防御功能。又称为天然免疫、先天性免疫或非特异性免疫（non-specific immunity）。 3适应性免疫应答：适应性免疫（adaptive immunity）是指
2、机体与抗原物质接触后获得的，具有针对性的免疫过程，故又称获得性免疫（acquired immunity）或特异性免疫（specific immunity）。 掌握以下要点： 1 免疫的三大功能及其表现： （1）免疫防御（immunological defence） 正常的免疫应答可阻止和清除入侵的病原体及其毒素等，即具有抗感染免疫的作用。 （2）免疫自稳（immunological homeostasis） 指机体对自身成份的耐受、对自身衰老和损伤细胞的清除、阻止外来异物入侵并通过免疫调节达到维持机体内环境稳定的功能。 （3）免疫监视（immunological surveillance） 免
3、疫系统可识别、杀伤并及时清除体内突变的细胞，防止肿瘤的发生。 表1-1 免疫的功能与表现 免疫功能 正常表现（有利） 异常表现（有害） 免疫防御 抵抗病原体的入侵及毒素作用 超敏反应、免疫缺陷病 免疫稳定 对自身成分耐受、清除抗原异物 免疫失调、自身免疫病 免疫监视 防止细胞癌变或持续性感染 肿瘤或持续性病毒感染 2免疫应答的类型及特点： 体内有两种免疫应答类型：一是固有性免疫应答，又称为非特异性免疫；二是适应性免疫应答，又称为特异性免疫。 固有性免疫应答的特征是：（1）无特异性，作用广泛；（2）先天具备；（3）初次与抗原接触即能发挥效应，但无记忆性；（4）可稳定遗传；（5）同一物种的正常个体
4、间差异不大。非特异性免疫是机体的第一道免疫防线，也是特异性免疫的基础。 适应性免疫应答包括细胞免疫与体液免疫，其特征是：（1） 特异性，即T、B淋巴细胞仅能针对相应抗原表位发生免疫应答；（2） 获得性，是指个体出生后受特定抗原刺激而获得的免疫；（3）记忆性，即再次遇到相同抗原刺激时，出现迅速而增强的应答；（4）可传递性，特异性免疫应答产物（抗体、致敏T细胞）可直接输注使受者获得相应的特异免疫力（该过程称为被动免疫）。（5）自限性，可通过免疫调节，使免疫应答控制在适度水平或自限终止。 3免疫系统的组成及各自功能： 免疫系统（Immune System）由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。 （1）
5、免疫器官根据其功能不同可分为中枢免疫器官和外周免疫器官。 中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、筛选与成熟的场所。它包括骨髓（bone marrow）、胸腺（thymus）及腔上囊（或法氏囊）。骨髓是造血多能干细胞所在地、人及哺乳类动物B细胞分化、成熟场所；胸腺是T细胞分化、成熟场所；腔上囊是禽类特有的免疫器官，是禽类B细胞分化、成熟场所。 外周免疫器官是免疫细胞定居和增殖的场所，也是免疫细胞接受抗原刺激产生特异性抗体和致敏淋巴细胞等免疫应答的场所。它包括淋巴结、脾脏、扁桃体及皮肤粘膜淋巴相关组织等。淋巴结的免疫功能有：滤过、清除淋巴液中抗原异物的作用。是T、B淋巴细胞居留增殖的场所。是淋巴细胞接
6、受抗原刺激、发生特异性免疫应答的场所。参与淋巴细胞再循环。脾脏的功能有滤过、清除血液中抗原异物的作用。是T、B淋巴细胞居留增殖的场所。是淋巴细胞接受抗原刺激、发生特异性免疫应答的场所。合成某些生物活性物质。皮肤、粘膜相关淋巴组织的免疫功能主要可概括为构成机体防御外来抗原的第一道防线。执行局部特异性免疫作用。 （2）免疫细胞是指所有参与免疫应答或与之有关的细胞（immunocyte）。根据免疫细胞在免疫应答中的作用可概括为四类： 淋巴细胞：包括T、B淋巴细胞，由于T、B细胞可以TCR、BCR特异识别抗原故也称抗原特异性淋巴细胞。其分别介导细胞免疫和体液免疫。 抗原递呈细胞（APC细胞）：包括树突
7、状细胞、巨噬细胞等。能捕获、处理并递呈抗原的细胞，在免疫应答过程中具有重要的递呈抗原肽及免疫调节作用。 吞噬细胞：包括单核-巨噬细胞和中性粒细胞。具有吞噬和杀菌功能，在固有免疫中发挥重要作用。 自然杀伤细胞:即NK细胞,可自发杀伤病毒感染细胞及肿瘤细胞，在固有免疫中发挥重要作用。 （3）免疫分子根据其存在的状态可以分为膜分子及分泌性分子 分泌性分子是由免疫细胞合成并分泌于胞外体液中的免疫应答效应分子，包括抗体分子、补体分子和细胞因子等。 膜分子（存在细胞膜表面的抗原或受体分子）是免疫细胞间或免疫系统与其它系统（如神经系统、内分泌系统等）细胞间信息传递、相互协调与制约的活性介质，包括TCR、BC
8、R、MHC分子、CD分子及细胞粘附分子（cell adhesion molecules，CAMs）等。各类免疫分子将在其后各相应章节阐述。 第三章 免疫球蛋白 一、 重点与难点提示： 本章重点掌握抗体和免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本结构、功能区及其功能、抗体的生物学活性、单克隆抗体的概念；熟悉免疫球蛋白的水解片段及其功能五类免疫球蛋白的特点与功能。 二、基本概念及要点： 掌握以下基本概念： 1、抗体：B淋巴细胞在有效的抗原刺激下分化为浆细胞，产生具有与相应抗原发生特异性结合功能的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。 2、免疫球蛋白：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白
9、(immunoglobulin，Ig)。 3、超变区：V区内氨基酸组成及排列顺序的变化程度并不均一，其中变化最为剧烈的特定部位称为超变区(hypervariable region，HVR)。 4、互补决定区：VL与VH均有3个HVR，它们共同组成Ig的抗原结合部位（antigen-binding site）,该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补，故超变区又称互补性决定区(complementarity determining region，CDR)。 5、单克隆抗体：由单一克隆B细胞或者杂交瘤细胞产生的、只作用于某一种抗原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体(monoclonal a
10、ntibody，mAb)。 掌握以下要点： 1、Ig的基本结构： Ig由四条对称的多肽链构成单体。Ig单体包括两条相同的分子量较大的重链和两条相同的分子量较小的轻链。重链及重、轻链间有二硫键相连，四条肽链于N端对齐，形成对称结构。Ig分子的各条肽链按其结构特点均可分为可变区和恒定区。在Ig近N端轻链的1/2和重链的1/4(、) 或1/5(、)范围内，因氨基酸组成及序列变化较大故称可变区。Ig近C端在L链的1/2及H链的3/4(或4/5)区域内，氨基酸组成在同一物种的同一类Ig中相对稳定，称为恒定区。 2、Ig的功能区及其功能： Ig的H、L链每隔约110个氨基酸残基即由链内二硫键连接，经-片层
11、折叠（-sheet fold）形成一个能行使特定功能的球形单位，称为Ig的功能区 (domain)。 （1）VH、VL ：是Ig特异性识别和结合抗原的功能区。 （2）CH、CL ：具有Ig部分同种异型（allotype）的遗传标记。 （3）IgG的CH和IgM的CH3：具有补体Cq的结合点，与补体经典途径的激活有关。母体的IgG借助CH，可主动通过胎盘传递给胎儿，发挥天然被动免疫作用。 （4）CH3CH：具有与多种细胞Fc受体(FcR)结合的功能，不同的Ig在结合不同的细胞时可产生不同的免疫效应，如IgG的CH3与巨噬细胞IgG的Fc受体（FcR）结合，具有促进吞噬的免疫调理作用，而IgE C
12、H4与肥大细胞结合能引起I型超敏反应。 （5）铰链区(hinge region)：通过铰链区的弯曲伸展，促使Fab段的V区可与不同距离的抗原表位结合；当抗体与抗原结合时，绞链区可使Ig分子发生“T”“Y”的构型改变，从而使位于CH功能区的补体结合点得以暴露，为补体经典途径激活提供条件。 3、抗体的生物学活性： （1）特异性结合抗原 抗体本身不能直接溶解或杀伤带有特异抗原的靶细胞，通常需要补体或吞噬细胞等共同发挥效应以清除病原微生物或导致病理损伤。然而，抗体可通过与病毒或毒素的特异性结合，直接发挥中和病毒的作用。 （2）激活补体 IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径激活补体，凝聚的
13、IgA、IgG4和IgE可通过替代途径激活补体。 （3）通过与细胞Fc受体结合发挥多种生物效应 调理作用 IgG、IgM的Fc段与吞噬细胞表面的FcR、FcR结合，增强其吞噬能力，通常将抗体促进吞噬细胞吞噬功能的作用称为抗体的调理作用 (opsonization)。 发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 当IgG与带有相应抗原的靶细胞结合后，其Fc段可与NK细胞、M细胞、单核细胞的FcR结合，促使细胞毒颗粒的释放，发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)，导致靶细胞溶解。 IgE为亲细胞抗体，其F
14、c段在游离状态下即可与肥大细胞及嗜硷性粒细胞的FcR结合，使之致敏，当相应抗原再次进入机体时，可立即与上述致敏细胞表面的IgE结合、交联，诱发I型超敏反应。 （4）穿过胎盘和粘膜 人类IgG能借助Fc段选择性地与胎盘微血管内皮细胞可逆性结合，主动穿过胎盘进入胎儿血循环。此外，SIgA可经粘膜上皮细胞进入消化道及呼吸道发挥局部免疫作用。IgG穿过胎盘及SIgA经初乳传递给婴儿是构成机体天然被动免疫的重要因素。 （5）参与免疫调节 抗体主要通过独特型-抗独特型网络参与体液免疫的正负调节。 熟悉以下要点： 1、 免疫球蛋白的水解片段及其功能： (1) 木瓜蛋白酶的水解作用 木瓜蛋白酶(papain)
15、使Ig在铰链区重链间二硫键近N端处切断，形成3个水解片段：两个相同的单价抗原结合片段(fragment of antigen-binding)简称Fab段；一个可结晶的片段(crystalizable fragment)简称Fc段。Fab段保留了特异结合抗原的功能，但是单价的结合。Fc段保留了重链的抗原性和Ig相应功能区的生物活性。 (2) 胃蛋白酶的水解作用 胃蛋白酶(pepsin)可使Ig于铰链区重链间二硫键近C端处断开，形成一个具有与抗原双价结合的F(ab) 2片段和无生物活性的小分子多肽碎片(pFc)。 2、 五类免疫球蛋白的特点与功能： IgG：（单体） （1）分4个亚类：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 （2）血清含量最高（75%），分子量最小 （3）出生后3月开始合成，半衰期长21天左右 （4）唯一通过胎盘的Ig （5）丙种球蛋白的主要成分 （6）抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应 IgM：（五聚体或单体） 五聚体IgM： （1）分子量最大，存在于血流中，抗败血症 （2）合成最早、半衰期短，用于早期诊断、产前诊断 （3）具有强大的调理、激活补体及杀菌作用 （4）血型抗体主要为IgM （5）参与自身免疫、超敏反应 单体IgM：SmIgM为B细胞最早出现的重要表面标志 IgA：
