免疫学基础与应用

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1、免疫学与应用现代免疫学的概念n现代免疫学的概念是：免疫是机体识别和 清除非自身的大分子物质，从而保持机体 内外环境平衡的生理学反应。免疫的基本特性n1 识别自身和非自身 对自身和非自身的大分子物质进行识别是免疫应答的基 础。n2 特异性 机体免疫系统不仅能识别自身和非自身，还能识别非自 身物质间的微小差异，甚至某些同分异构体。n3 免疫记忆 抗原进入动物体内以后，经过一段时间的潜伏期，血中 出现抗体，徐徐增加并达到顶峰，随之下降以至消失。当 抗体消失后，用同源抗原增加免疫时，能迅速产生比初次 接触抗原时更多的抗体。免疫的基本功能n1 抵抗感染机体识别微生物侵入后，立刻激发细胞免疫和体 液免疫，

2、大大增加对该微生物的清除能力，并予 以歼灭。n2 自身稳定新陈代谢产生的大量的衰老或死亡的细胞，必须 由机体的免疫系统进行清楚。n3 免疫监视正常细胞在化学的，物理的和病毒等致癌因素的 诱导下可以变成肿瘤细胞。免疫的基本过程n致病生物侵入被免疫系统识别淋巴细胞选择 性活化产生特异性的体液免疫和细胞免疫机 体进入免疫状态病原微生物被清除。这以后， 机体的免疫状态仍可保持一定时间，在此期间， 如果再次接触同类微生物，即可触发再次免疫应 答，迅速将侵入者清除，并使机体获得更强的， 更长期的免疫力。我们也就基于这个原理创造了 疫苗。主要的免疫器官n1 中枢免疫器官胸腺：胸腺内有TNC（胸腺哺育细胞），

3、一个 TNC可以释放出20-80个淋巴细胞，并已经证明 TNC是驯化T细胞的重要环境之一。如果在幼儿时 切除胸腺会引起严重的免疫缺陷，主要表现为T细 胞免疫缺陷，循环T细胞显著减少，细胞免疫反应 不能建立，B细胞功能也受到一定的影响。成年时 ，胸腺通过分泌胸腺激素对免疫系统起调节作用 。切除成年动物胸腺的后果不那么严重，手术几 个月后，循环中的淋巴细胞数和免疫应答功能逐 渐减弱。n法氏囊：禽类特有的淋巴器官。位于泄殖 腔背侧后上方。鸡的法氏囊在4-5个月体积 最大，10月龄消失。来自骨髓的干细胞，经 血液进入法氏囊后，在囊激素或称囊素的 诱导下，分化成为囊依赖性淋巴细胞，简 称B细胞。n 研究

4、表明，出生后将此囊摘除后，雏鸡 不能产生抗体。哺乳动物不存在独立的囊 类结构，相当于法氏囊的功能由骨髓兼管 。但是具体如何还没有得到正式结论。骨髓：骨髓具有免疫和造血的双重功能，它 由网状结缔组织构成网架，网内充满多种 细胞。骨髓是产生各类淋巴细胞的前体细 胞、巨噬细胞及各种血细胞的场所。外周淋巴结n外周淋巴器官包括:淋巴结、脾脏（体内最大的免 疫器官，具有造血贮血和免疫双重功能）、扁桃 体、肠道相关淋巴样组织、哈德氏腺（禽类眼窝内分泌性腺体之一，是以B淋巴细胞为主的外周免 疫器官。哈德腺除对眼具有机械性保护功能外， 更主要的是它能接受抗原物质刺激，分泌的抗体 进入眼眶内，汇集于泪液中，起免疫

5、中和作用， 同时抗体沿鼻泪管进入呼吸道，汇合于呼吸道粘 膜分泌物中，参与上呼吸道局部免疫应答。特别 是在幼雏免疫方面，它对弱毒疫苗发生强烈的应 答反应，并且不受母源抗体的干扰，对确保早期 免疫效果具有重要意义。免疫细胞n参与免疫应答的细胞统称为免疫细胞。主 要包括T细胞、B细胞、K细胞、N细胞等。 在免疫应答中，受抗原物质刺激后能分化 增殖、发生特异免疫应答、产生抗体或淋 巴因子的细胞，称为免疫活细胞，目前主 要是T细胞和B细胞，而单核细胞系和粒细 胞起主要的协同作用。nT细胞亚群 1 细胞毒性T细胞（Tc或者称为杀伤性T细胞）。Tc 的杀伤作用需要抗体参与，能直接破坏特异性抗 原或者携带特异

6、性抗原的靶细胞。 2 抑制性T细胞（Ts),其功能是通过性T细胞抑制辅助 （Th）对B细胞的分化及杀伤性T细胞的功能起抑 制作用，从而调节和抑制免疫应答，抑制体液免 疫和细胞免疫，保持机体自身 3 辅助性T细胞 TH细胞又称辅助性-又到抑制性T细 胞。一些T细胞能诱导或者促进其它淋巴细胞活性 。B淋巴细胞亚群第一阶段为克隆发育期。在此阶段，多能干细胞 在中枢免疫器官的特定微环境中，先分化成为胞 浆内含IgM的前B细胞，此时细胞表面出现Ia抗原 ，随后进一步分化为表面带有IgM的未成熟B细胞 ，此时接触抗原刺激，则此特异的克隆便自体内 消除，机体对身体抗原不产生抗体的原因就在于 此。 第二阶段为

7、抗原驱动的选择性克隆分化期。在此阶 段，B细胞已经分化成熟，表面除IgM外，还可出 现IgD、IgG、IgA扥和表面免疫球蛋白（SIg).此时 接触抗原，则与之相应的B细胞克隆可被选择性激 活。n单核吞噬细胞系统 很多研究者都证明，单核巨噬细胞除有吞噬 功能外，还可加工和提呈抗原，辅助免疫 应答。以后发现，树突状细胞、郎罕细胞 及B细胞等也都有提呈抗原和辅助免疫的作 用，故统称抗原提呈细胞（APC）。除B细 胞外，凡能吞噬或捕捉外来抗原，并进行 加工和提呈的细胞均属于单核吞噬细胞系 统。自然杀伤细胞（NKC）：既不属于T细胞也 不属于B细胞，不需要抗原的预先刺激，也 不需要抗体参与的杀伤性淋巴

8、细胞称为自 然杀伤细胞。杀伤细胞（KC）它具有抗体依赖性细胞介 导的细胞毒作用（ADCC），能杀伤与特异 性抗体（IgG）结合的靶细胞。红细胞也具有免疫的功能：识别抗原，识别 自我和非自我、清楚体内免疫复合物、增 强吞噬细胞的吞噬功能、抗原提呈作用、 免疫调节作用。抗体抗体是在抗原和免疫系统相互作用下，由 B细胞产生的能与相应抗原发生特异结合的 免疫球蛋白（Ig），通常存在于血液等多种 体液中及某些细胞的表面上。抗体是与抗 原相对应的名词，着重于它的特异性生物 活性，不着重于它的化学本质，如布鲁氏 抗体、结核抗体、抗抗体等。而Ig一次虽意 味着有免疫活性，但不明确对具体抗原的 特异性，而更着重

9、于化学意义，如IgG、Ig 亚类等。抗体结构：所有的抗体分子都有相似的基本 结构，称为单体。IgGIgDIgE抗体仅含有一 个单体；分泌型IgA抗体含有两个单体，称 为二聚体；IgM抗体含有5个单体，称为五 聚体。各类Ig的理化特性n1IgG是血液中含量最高的。它在抗体介导的防卫 机理中占主要地位。因为其相对较小，易逸出血 管，所以易于参加体表和组织间的防卫。IgG有抗 细菌、抗病毒和抗外毒素等多种活性，但是只有 在有足够分子存在并以正确构型积聚在抗原表面 时才能结合补体。n2 IgM在大多数家畜的血液中仅次与IgG，对组织 液和外分泌中的保护作用没有多大贡献。B细胞表 面的IgM为单位，以一

10、定方式排列，起抗原受体作 用。3 IgA单体具有IgG相似的结构，含有丰富的碳 水化合物，有形成多聚体的倾向。分泌至 粘膜的IgA主要是二聚体。IgA是外分泌液 中的主要Ig，在保护肠道、呼吸道、泌尿生 殖道、乳腺和眼睛抵抗微生物入侵方面起 关节作用。 4 IgE介导型过敏反应，还与蠕虫侵袭有关 。 5 IgD主要是作为成熟B细胞上的抗原特异受 体。体液因子n补体是存在于人和动物正常新鲜血浆中具有酶活性的一组不耐热的球蛋白。补体系统由20多种血清蛋白组成一个复 杂的生物分子系统。由于这个系统具有协助、补充和加强 抗体及吞噬细胞免疫活性的作用，故称之为补体系统。n细胞因子是一族由多种细胞分泌的非

11、免疫球蛋白性质的糖 蛋白，在微摩尔活毫摩尔水平调节细胞功能。n干扰素（IFN)是由动物机体的细胞或组织细胞，在活的活 灭活的病毒或其他干扰素诱生剂以及细胞因子作用下，由 细胞编码而产生的一组低分子量的可溶性蛋白。具有广谱抗病毒活性，相对种属特异性等特点。其诱生剂分两等A 级为RNA/DNA病毒等，B级布鲁氏杆菌、立克次体等， ，新城疫病毒是生产和科研中实践中最常用的诱生剂。免疫应答n免疫应答是动物对抗原刺激的特异性应答 ，包括细胞免疫应答和体液免疫应答。免疫应答的基本特征n1 特异性 免疫应答对不同的抗原是特异性的，被 淋巴细胞特异识别的抗原分子的特定部位为决定簇或表位。而B细胞和T细胞有表位

12、特异的膜受体 。n2 多样性 一个动物所具有的抗原特异淋巴细胞的 数量是巨大的，免疫系统中至少可以区别109个不 同的抗原决定簇。n3 记忆多用。n4 自限作用，所有正常的免疫应答在抗原刺激后 随时间而逐渐消失。n5 区别自身和非自身免疫应答的过程n1 识别阶段 这一阶段中异物抗原与相应的成熟淋 巴细胞的特异受体结合从而使原来静止的淋巴细 胞，包括T细胞和B细胞，被选择性地激活。n2 激活阶段 由于抗原的特异性识别，引起淋巴细 胞中发生的一连串演变。作为对抗原刺激的应答 ，相应的淋巴细胞经历两种主要变化，一是增生 ，二是分化。n3 效应阶段 在这一阶段，已被抗原特异激活的淋 巴细胞执行导致抗原

13、消除的功能。在效应阶段起 作用的淋巴细胞称为效应细胞。主要组织相容性复合体（MHC）抗 原与免疫应答nMHC是高度多态性的基因区域，其产物表 达在各种细胞的表面。T细胞不能识别游离 或可容状态的蛋白抗原，只能识别与MHC 基因产物非共价键结合的蛋白抗原的部分 短肽。MHC分两类，类和类。nMHC类分子存在于所有的核细胞的表面 上，并被细胞毒性T细胞识别， MHC 只 存在与B细胞、巨噬细胞、树突状细胞等细 胞上，被辅助T细胞识别。细胞免疫应答n细胞免疫应答是指由T淋巴细胞识别抗原引 起的，并由效应T细胞和巨噬细胞介导的免 疫应答，它不能通过血清传递，但能通过 致敏淋巴细胞传递。n与类分子结合的

14、肽类通常来自细胞内合 成的蛋白质，如病毒抗原和肿瘤抗原，与 类分子结合的肽类来自细胞外环境中的 蛋白质，是外源性的。体液免疫应答n体液免疫应答是由各种B细胞系产生的抗体 参与的免疫应答，抗体的生理功能是中和 和消除引起它产生的抗原。体液免疫的一般特点n1 蛋白质抗原没有T淋巴细胞的参与，就不能产生抗体应 答，因此蛋白质被称为胸腺依赖或T依赖抗原。没有接触 过抗原的休止B细胞需要接受结合抗原的信号和从辅助T细 胞及其产物的共刺激信号才能增生和分化。n2 多糖和脂类等非蛋白抗原诱发抗体应答无需抗原特异辅 助T细胞，因此它们被称为胸腺不依赖或T不依赖（TI）抗 原。n3 初次和再次应答存在质量和数量

15、的区别。n4 记忆细胞产生、重链类变换和亲和力成熟是对蛋白质体 液免疫应答的典型特征，一般不发生于TI抗原的免疫。因 此可以这样认为，B细胞的应答是由辅助T细胞和其分泌产 物诱导的。抗体的效应功能n1 膜抗体作为B细胞的抗原受体n2 分泌抗体对抗原的中和作用n3 IgM和IgG激活补体 抗体和抗原特异结合后可激 活补体系统，产生下列效应功能：使细胞表面形 成穿孔或使细胞双层磷脂膜，引起细胞溶解；增 加吞噬细胞的吞噬功能；使免疫复合物溶解，限 制其大小和从循环中吞噬清除，使之变成无害。n4 IgG抗体的调理作用使吞噬作用增强 巨噬细胞 和嗜中性粒表面都有针对IgG分子的受体，当IgG 抗体结好到

16、抗原颗粒表便并将其覆盖，则IgG被识 别，增大吞噬能力。n5 IgE、 IgG 和IgA的抗体依赖细胞介导细胞毒作 用（ADCC） 在很多情况下，杀伤靶细胞需要有 特异抗体事先将靶细胞包被，这就是ADCC。NK 是ADCC最主要中介物。n6 IgE触发的速发过敏反应n7 IgA介导的粘膜免疫 虽然IgA在全身免疫中的作 用不重要，但是在粘膜免疫中却起到关键作用。 因为只有它能选择性通过粘膜屏障进入有粘膜的器官内。在正常个体IgA合成很多但是主要在粘膜 淋巴组织中合成，大部分被运输到粘膜腔中，所以血浆中IgA含量不足总含量的1/4.它对毒素和病 原体起中和作用。什么是免疫耐受免疫耐受作用 机体对自身抗原的免疫耐受 ，使机体不能发生自身免疫疾病。外来抗 原在一定条件下也可以产生免疫耐受。在 大剂量静脉注射水溶性蛋白质、口服大量 蛋白质抗原活或反复使用低量蛋白质抗原 都可引起免疫耐受。免疫耐受发生的机理 是与抗原特异的T/B细胞发生克隆缺失和克 隆无应答。抗细菌感染免疫n细胞外细菌感染的免疫：1 溶菌或杀菌作用 ；2 调理吞噬作用；3