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1、微生物与免疫学基础,2,本章内容,概述 第一节 免疫系统 第二节 抗原 第三节 免疫应答 第四节 抗感染免疫 第五节 变态反应,3,主要参考书,Instant Note in Immunology 及中译本P.M. Lydyard等编著. 科学出版社，2001兽医微生物学（第三版） 陆承平主编. 中国农业出版社，2001,4,概述,免疫，Immunity： 原始概念：借用拉丁语immunis表示免疫（immunity），其原意为免除税役，转移为免除瘟疫。 现代概念：是人和动物机体的免疫系统防御和清除体内抗原，如入侵的病源微生物及其产物、自身衰老死亡细胞、肿瘤细胞等，免除传染病，维持机体稳定的生
2、理学功能。,5,概述免疫的基本特性,1 识别自身和非自身 这是免疫应答的基础 免疫细胞膜表面的抗原受体+外来抗原的表位 识别很精细，包括异种之间，同种不同个体之间 2 特异性 即免疫具有很强的针对性 3 免疫记忆 对相同抗原物质的再次进入具有记忆，会产生更快、更强的免疫应答。,6,概述免疫的基本功能,1. 抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物感染和侵袭的能力。 免疫功能亢进 变态反应 免疫功能低下或缺陷 机会感染 2. 自身稳定 清除机体产生的大量衰老死亡细胞 功能异常 自身免疫病 3. 免疫监视 肿瘤细胞的发现和清除 功能低下或失调 肿瘤（tumor）发生,7,免疫系统功能的生理和病理表现,功
3、能名称 生理功能 病理表现,免疫防御 清除病原微生物及 超敏反应（强）其它抗原性异物 免疫缺陷病（弱）免疫自稳 清除损伤或衰老细胞 自身免疫性疾病免疫监视 清除突变或畸变细胞， 肿瘤或病毒持续防止肿瘤发生，杀伤 性感染病毒感染细胞,8,免疫学的产生与发展,免疫学是人类与人和动物的病原微生物作斗争中建立和发展起来的。,早期的免疫学主要是研究机体对病原微生物的免疫力，属于微生物学的一个分支学科。随着科学理论和实验技术的进展，人们对免疫的本质及重要免疫学现象的发生机制有了更全面的认识。目前，免疫学已发展成为一门独立的学科。,现代免疫学是研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的科学，涉及免疫系统的组织结
4、构；免疫系统对抗原的识别及应答；免疫系统对抗原的排异效应及其机制；免疫功能异常所致疾病的发生过程及其机制；免疫耐受的诱导、维持、打破及其机制；免疫学理论和方法在疾病的预防、诊断和治疗中的应用等。,9,免疫学科的产生,一、免疫学的开创期1617世纪，积累了大量的免疫学知识。如：观察到很多传染病，其康复后，很少再患同一类疾病。,1798年英国医生琴纳受到挤奶女工大多不感染天花，创立了牛痘脓疮制成预防天花的接种方法，宣告了免疫学的诞生。,我国民间医学家创立了预防天花的种痘法，应用良好天花患者的干燥痂皮制成粉末进行吹鼻免疫接种。引用强毒接种，具有很大危险性。,7天,3天,5天,11,中国人发明减毒天花
5、疫苗,12,Edward Jenner 1749-1822，English爱德华琴纳,13,琴纳发明牛痘苗（一种与天花病毒有交叉抗原的疫苗） 1796年5月17日接种获得成功,14,15,法国人路易斯.巴斯德（Louis Pasteur）首先通过提高培养温度成功制备了炭疽杆菌减毒疫苗；通过绵羊脑多次传代制备成功人工减毒狂犬病疫苗，开创传染性疾病人工自动免疫时代。德国人冯.贝林（Emil von Behring ） 发现抗白喉毒素血清，并研制白喉及破伤风类毒素，利用类毒素制备抗白喉及破伤风毒素血清，发明了人工被动免疫，也同时开创了人工被动免疫时代。,Emil von Behring 1854 -
6、 1917, Germany Nobel Prize in 1901 冯.贝林,Louis Pasteur 1822-1895, France 路易斯.巴斯德,17,二、抗感染免疫兴隆期1820世纪初，抗感染免疫得到充分发展。1.确定了免疫（应答）的分类 提出非特异性免疫和特异性免疫（应答）。2.提出了体液和细胞免疫学说。 3.观察到免疫应答的两面性 免疫防御作用和病理损伤作用。4.建立了血清学技术 抗原-抗体反应的检测方法。,18,三、免疫学科逐渐发展(20世纪中叶至今) （一）免疫系统的确立和分类1.固有免疫系统 又称天然免疫系统或非特异性免疫系统。2.适应性免疫系统 又称获得性免疫系统或
7、特异性免疫系统。,19,（二）免疫应答的认识逐渐完善 1.概念 免疫应答是免疫细胞识别抗原后活化、增殖、分化，产生的免疫应答产物（如抗体和致敏淋巴细胞）参与生理性和病理性效应的过程。 2.免疫应答的分类 包括适应性免疫应答和固有免疫应答。 3.免疫耐受 提出免疫耐受的概念。,表1-1 20世纪获得诺贝尔奖的免疫学家,21,2011年诺贝尔生理医学奖,布鲁斯.巴特勒美国,朱尔斯.霍夫曼卢森堡,拉尔夫.斯坦曼加拿大,22,第一节 免疫系统,免疫系统-是机体执行免疫功能的组织机构，是产生免疫应答的物质基础。 * 3个组成部分：免疫器官，Immune organ免疫细胞，Immunocyte免疫分子，
8、Immune molecule,23,第一节 免疫系统,一、免疫器官-淋巴细胞和其它免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖以及产生免疫应答的场所 初级（一级）免疫器官，-淋巴细胞等免疫细胞发生、分化和成熟的场所（中枢免疫器官） 次级（二级）免疫器官-成熟的T细胞和B细胞定居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所（外周免疫器官）,24,第一节 免疫系统,一、免疫器官 （一）中枢免疫器官包括骨髓、胸腺、腔上囊及其类同结构(禽类的法氏囊)。胸腺和腔上囊起源于胚胎早期，为淋巴上皮结构，是诱导淋巴细胞增殖分化为免疫活性细胞的器官。新生动物时切除，则造成淋巴细胞缺乏，影响免疫功能。,25,第一节 免疫系统,一
9、、免疫器官 （二）外周免疫器官 包括脾脏、淋巴结和消化道、呼吸道和泌尿生殖道的淋巴小结（黏膜免疫系统）、禽哈德腺等。起源于胚胎晚期的中胚层，并持续存在于整个成年期，切除后一般不明显影响免疫功能。,26,黏膜免疫系统体内胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道和内分泌腺的腺管等黏膜的淋巴组织及淋巴细胞共同组成一个黏膜免疫应答网络。 功能：防御病源微生物的黏膜感染。,黏膜免疫系统,27,禽哈德腺 Harder gland,位于眼窝中腹部，眼球后的中央。 分布T细胞、B细胞，是禽类特有的免疫器官。,28,骨髓 bone marrow,是体内重要的造血器官，同时也是各种免疫细胞发生和分化以及产生抗体的场所。 髓样干
10、细胞 红细胞系、单核巨噬细胞系、粒细胞系。 淋巴干细胞 T、B前体细胞 T、B细胞 既是一级免疫器官，也是重要的二级免疫器官。,29,血细胞生成与干细胞发育分化,30,胸腺 thymus,是T细胞成熟和发育的主要器官。未成熟的T细胞前体从骨髓迁移到胸腺，成为胸腺细胞，然后发育、分化成为成熟的T细胞，释放到外周免疫器官。 由第三咽囊的内胚层分化而来，位于胸腔前部纵隔内、胸骨后心脏上前方。 主要免疫功能：1）T细胞成熟的场所；2）产生胸腺激素。,31,32,腔上囊或类同结构,腔上囊（法氏囊）位于泄殖腔上方，盲囊状。鸟类特有。哺乳动物的肠道淋巴结，扁桃体及骨髓有类似功能。其主要作用为控制体液免疫。胚
11、胎期用睾丸酮或可的松抑制腔上囊发育，或孵化时切除可影响体液免疫。,33,34,脾 spleen,外包被膜，实质分为2部分，中央为白髓；红髓量多，位于白髓周围。 红髓贮存红细胞，捕获抗原和生成红细胞。脾索中含有大量B细胞和浆细胞以及巨噬细胞、树突状细胞等。 白髓发生免疫应答。淋巴鞘主要由T细胞组成（胸腺依赖区）；淋巴小结和生发中心含有大量B细胞（非胸腺依赖区）。 脾的免疫功能： 1）血液滤过作用；2）滞留淋巴细胞作用；3）产生免疫应答的重要场所；4）产生吞噬细胞。,35,淋巴结 lymph node,沿淋巴循环径路分布。圆形或豆状，外包被膜，其次是被膜下淋巴窦、皮质、副皮质和髓区。 皮质区主要由
12、B细胞聚集而成，为非胸腺依赖区。接受抗原刺激后，B细胞分裂增殖形成生发中心（germinal center)，内含不同分化阶段的B细胞、浆细胞和少量T细胞。 副皮质区为T细胞集中区，为胸腺依赖区。 髓质由髓索和髓窦组成。髓索中含有B细胞、浆细胞和巨噬细胞等。髓窦内有大量巨噬细胞。,36,鸡无淋巴结，但有弥散的淋巴组织；鸭、鹅等水禽有2对淋巴结：颈胸淋巴结和腰淋巴结。淋巴结的免疫功能： 过滤和清除异物作用 T、B细胞定居的场所 产生免疫应答的场所,37,38,Tonsil扁桃体 Adenoid腺的 Thymus胸腺 Lymph node Spleen Peryers patches 淋巴集结 A
13、ppendix阑尾 Bone marrow Lymphatic vessel 淋巴管,39,第一节 免疫系统,二、免疫细胞， Immunocyte-凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞。 非特异性免疫细胞 单核巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞（NK）、嗜酸性/碱性粒细胞、肥大细胞、红细胞等特异性免疫细胞T细胞、B细胞 抗原递呈细胞树突状细胞、巨噬细胞、B细胞,40,淋巴细胞,T 淋巴细胞、 B 淋巴细胞、NK：来源、分布、特征、亚类及其功能 （一）T 淋巴细胞 1.来源、分布：骨髓的淋巴干细胞经血流进入胸腺发育成熟，分布于黏膜及皮下组织、淋巴结等，可进行淋巴细胞再循环。,41,2.表面标志
14、（1）T细胞受体（T cell receptor，TCR）TCR是指T细胞在胸腺发育成熟过程中表达在细胞膜上，起特异识别抗原作用的蛋白分子。 组成：、两条肽链 多样性：一个个体有1015个克隆株 作用：识别结合抗原，引起T细胞的免疫应答。,42,43,T细胞结构、作用示意图,（2）丝裂原受体（mitogen receptor）丝裂原：能刺激细胞发生有丝分裂的物质。如：植物凝集素（PHA），刀豆素A（ConA）、脂多糖（LPS）等 作用：与PHA、ConA结合，诱导T细胞转化为淋巴母细胞（有活性的T细胞）。淋巴细胞转化实验区分T、B细胞检测机体的细胞免疫功能,44,（3）T细胞表面抗原（标志）不
15、同分化、发育、成熟时期的T细胞表达于细胞膜上的各种具有不同作用的蛋白分子，称为T细胞表面抗原（又称T细胞的CD分子）。 主要有：CD2、CD3、CD4、CD8 CD2：单链多肽，成熟的Tc上，加强T细胞与抗原递呈细胞之间的粘附、促进T细胞活化作用。也可作为红细胞受体（ER）。 E花环试验：用于T细胞数量的检测，反映机体的免疫功能。,45,CD3：5-6链多肽，成熟的Tc上，与TCR联成TCR/CD3复合体，起到传递抗原信息的作用。 CD4：单链多肽，Th上，辅助Th细胞的TCR识别抗原。 CD8：双链多肽，Tc上，辅助Tc细胞的TCR识别抗原。,46,3. T细胞亚群及其功能,47,T细胞亚群
16、：A.按CD分子不同：CD4T和CD8T细胞；B.按表达TCR类型不同：T和T细胞；C.按功能不同：辅助性T细胞(Th)、细胞毒性T细胞(Tc)和调节性T细胞(Tr)；D.按对抗原应答所处状态不同：初始T细胞、效应T细胞和记忆性T细胞；,（二）B细胞 1.来源、分布：骨髓（法氏囊），分布于外周免疫器官；很少进行再循环。,48,2.重要受体 （1）B细胞受体（BCR）B细胞发育、成熟、分化过程中自然表达在膜上特异识别结合抗原的免疫球蛋白，又称膜表面免疫球蛋白（SmIg）。 未成熟B细胞 SmIgM 成熟B细胞 SmIgM和SmIgD 记忆B细胞 SmIgG、 SmIgA/ SmIgE每个动物体内约有107B细胞克隆，不同克隆B细胞的SmIg各特异性识别、结合不同的抗原B细胞表位。,49,
