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1、医学免疫学,Medical Immunology,授课人：吴旭东 微生物学与免疫学教研室,第一节 免疫学概述,什么是免疫immune？,疫：瘟疫传染性疾病：免除瘟疫、抵抗传染病,第一章 绪 论,免疫的含义： 防御病原体的感染抗感染,免疫学的发展,中国古代(1567-1572，明朝)：种人痘预防天花：天花痊愈者皮肤痘痂制备干粉 银管吹入健康人鼻腔：旱苗法 用水调和塞入鼻孔：水苗法,1741年张琰种痘新书：苗顺者十无一死，苗凶者十只八存。最高成功率可达97%,1721年，中国的种痘法被英国驻土耳其大使夫人Montagu带入欧洲推广、普及,牛痘接种预防天花：现代免疫学的起源 1796年，英国乡村医生
2、Edward Jenner：患牛痘者不感染天花 人体实验：牛痘液接种人，发生轻微牛痘感染，可抵抗天花 1798年发表了接种牛痘苗预防天花的实验论文 1870年普法战争：法国军队未接种牛痘苗，23,400人死于天花 ;普鲁士军队接种了牛痘苗，仅278人死于天花。 全世界推广牛痘接种 1976年，最后1例天花病人在索马里被治愈后，再未发现新的天花病例 1980年WHO正式宣布天花被消灭,现代免疫学发展的五个阶段：,1、1876年后，多种病原菌的发现与灭活减毒活苗的制成及推广 2、1900年前后，抗体与抗原的发现，揭示出“抗原诱导特异性抗体产生”这一免疫学根本问题 3、1957年后，细胞免疫学的兴起
3、，人们认识到特异性免疫是T、B淋巴细胞对抗原刺激所进行的主动免疫应答过程的结果 4、1977年后，分子免疫学的发展，得以从基因活化的分子水平，理解抗原刺激与淋巴细胞应答类型的内在联系与机制 5、当今，后基因组时代，从功能基因入手，研究免疫应答与免疫耐受的分子机制及新型疫苗的研制,免疫学发展的交叉学科：,免疫化学 免疫病理学 免疫生物学 免疫药理学 分子免疫学 临床免疫学 免疫遗传学 肿瘤免疫学 生殖免疫学 移植免疫学 老年免疫学 感染免疫学心理神经免疫学,一、现代免疫概念,免疫是指机体识别“自己”和“非己”物质，并通过免疫应答排除抗原性异物，以维持机体生理平衡的功能。 免疫正常时对机体有利，预
4、防疾病；但有时也可对机体不利，引起病理性损伤，导致疾病。,二、免疫的功能及其表现,三、免疫的类型,1、固有性/天然免疫(innate immunity):非特异性免疫，先天形成。非特异性：作用范围广，不针对特定抗原。2、适应性/获得性免疫(acquiredimmunity)：特异性免疫，后天形成。特异性：针对特定抗原；记忆性：可形成回忆反应。,抗 原 （antigen，Ag）,第二章,抗原是什么？ 抗原是指那些能诱导机体产 生免疫应答的物质。,抗原的概念,指能被机体的免疫细胞特异识别而产生免疫应答，并能与相应的应答产物（抗体或致敏T淋巴细胞）发生特异结合的物质。,抗原的基本特性,1、免疫原性：
5、指抗原诱导机体产生免疫应答的能力，即刺激机体免疫系统产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。 2、免疫反应性（又称抗原性）：指抗原与抗体和致敏淋巴细胞发生特异结合的特性。,完全抗原：既有免疫原性，又有免疫反应性。 半抗原：只有免疫反应性，而无免疫原性。半抗原+蛋白载体 完全抗原如：伤寒杆菌 兔 抗体（免疫原性）凝集反应（免疫反应性）药物 兔 不产生抗体药物+兔血清蛋白 产生抗体沉淀反应,第一节 决定抗原免疫原性因素,一、异物性： 1、异种物质2、同种异体物质3、自身物质 二、理化性状：1、大分子胶体2、化学组成和结构3、抗原表位的易接近性 4、物理性状 三、宿主因素与免疫方式：遗传、年龄、生理状态、个体
6、差异、抗原 进入机体的途径等,第二节 抗原的特异性,一、 抗原决定簇(表位)：指抗原分子表面的决定抗原特异性的特殊的化学基团，又称表位。,抗原的特异性：指抗原刺激机体产生特异性免疫应答并与相应免疫应答产物发生专一结合的特性。,抗原决定簇意义：,是决定抗原特异性的物质基础,是抗原与抗体特异结合的部位,是被免疫活性细胞识别的标志,重要的抗原决定簇,1、T、B细胞决定簇,T细胞决定簇：供TCR识别的决定簇，由APC处理后识别,B细胞决定簇：供抗体或BCR识别的决定簇，不需APC处理后识别,2、载体决定簇半抗原决定簇,载体决定簇：T细胞所识别，对抗体产生起辅助作用,半抗原决定簇：B细胞所识别，激活B细
7、胞产生抗体,二、共同抗原和交叉反应,共同抗原：不同来源的抗原间可存在有相同或相似的抗原决定簇。,交叉反应：共同抗原可与刺激机体产生的共同抗体发生的反应,第三节 抗原的分类,（一）根据抗原的性能来分,完全抗原,半抗原,（二）根据抗原与机体亲缘关系分,异种抗原,同种异体抗原,自身抗原,（三）根据抗原诱生抗体是否需要T细胞辅助分类,TD-Ag：胸腺依赖性抗原,TI-Ag：胸腺非依赖性抗原,（四）根据抗原的来源分类,外源性抗原,内源性抗原,1、病原微生物 2、外毒素及类毒素 3、动物免疫血清和抗毒素 4、异嗜性抗原 (Forssman 抗原) 5、同种异型抗原：血型抗原、HLA抗原 6、自身抗原 7、
8、肿瘤抗原 肿瘤特异性抗原 肿瘤相关性抗原 胚胎性抗原 肿瘤相关的病毒抗原,第四节 医学上重要的抗原物质, 主要组织相容性抗原(HLA)：指位于所有有核细胞表面的，代表个体特异性的，能诱导移植物排斥反应的同种异型抗原。主要组织相容性抗原人类白细胞抗原（HLA）移植抗原,1、主要组织相容性复合体（MHC）：编码主要组织相容性抗原的基因群称之。不同脊椎动物MHC分子的名称： 人：HLA（人类白细胞抗原）；小鼠：H2；大鼠：H1 2、HLA复合体（人类的MHC ）:编码HLA的基因群3、MHC基因的编码产物:MHC分子(HLA分子)或MHC抗原(HLA抗原)，又称主要组织相容性抗原。,HLA基因的多态
9、性： 同一基因座位可存在多个等位基因，编码 多种基因产物。 多态性反映了同一群体中不同个体同一基因 座位上基因存在的差别,MHC的遗传特征：,HLA与医学,一、HLA与器官移植 二、HLA的异常表达和临床疾病 三、HLA与疾病的关联 四、HLA与法医学,免疫球蛋白与抗体,第三章,抗体(antibody,Ab):是细胞特异识别抗原后，活化、增殖、分化为浆细胞，浆细胞产生的能与相应抗原特异性结合的球蛋白,免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）： 是指具有抗体活性，或化学结构与抗体相似的球蛋白。分泌型和膜结合型。 Ig与Ab的区别和联系： Ig是化学结构上的概念； Ab是生物学功能上的概念
10、；所有的Ab都属于Ig；并 非所有的Ig都具有Ab的活性。 Ig与Ab的关系： Ab属于Ig ，但 Ig不一定都是Ab,第一节 免疫球蛋白分子结构,免疫球蛋白的分子结构,免疫球蛋白的基本结构,一、免疫球蛋白的基本结构,1、由四条多肽链组成的对称结构（也称单体），其中两条长链（重链，H链），两条短链（轻链，L链）。 2、N端，L链的1/2和H链的1/4处有可变区（V区），其余为恒定区（C区）。 3、可变区内有高变区（是抗体与相应抗原决定簇特异结合的部位）。,免疫球蛋白的高变区,免疫球蛋白的分类,根据H链的不同，将免疫球蛋白分为五类：IgG (单体)IgA（血清型：单体；分泌型：双体）IgM （五
11、聚体）IgD （单体）IgE （单体）,J链和分泌片 1. J链(joining chain，连接链): 由浆细胞合成的一条多肽链 2. 分泌片(secretory piece，分泌片)： 对分泌型IgA具有保护作用,二、免疫球蛋白的功能区（结构域）,结构域（功能区）的作用 1、VH和VL是特异结合抗原的部位 2、CH和CL上具有同种异型的遗传标志 3、CH2具有补体C1q结合位点，可激活补 体活化经典途径 4、IgG的CH2可介导IgG通过胎盘 5、CH3可结合有Fc受体的多种细胞,铰链区: 与抗体变构有关、易被蛋白酶水解,三、免疫球蛋白的水解片段 Ig Ig 木瓜蛋白酶 胃蛋白酶 2Fab
12、Fc F(ab)2+pFc,水解片段的功能：,Fab段：与相应抗原特异结合Fc段：激活补体、通过胎盘、结合细胞等,第二节 免疫球蛋白的生物学活性,1、特异结合抗原（中和毒素，结合病毒等） 2、激活补体 3、结合Fc受体的细胞：免疫调理作用（ IgG、 IgM结合 M等 ）ADCC反应（ IgG 、IgM 结合NK、 M ）介导型超敏反应（ IgE 结合肥大细胞） 4、通过胎盘（IgG）和粘膜（SIgA）,IgG的免疫调理作用,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）,第三节 五类Ig的特性与作用,一、IgG1、含量高（占血清免疫球蛋白含量75%）、活性长（半衰期长），作用广2、激活补体、中和
13、毒素、调理吞噬、ADCC 抗感染的主力军3、唯一能通过胎盘的抗体（先天免疫的组成）,二、IgM1、分子量大（五聚体），称巨球蛋白 2、结合抗原、凝集抗原作用强，激活补体、调理吞噬、是高效能的抗体 3、个体发育和免疫应答中产生最早，是宫内感染和早期诊断的指标抗感染的先头部队 4、天然血型抗体是IgM,三、IgA 1、分为血清型和分泌型（S IgA）两种； 2、分泌型IgA（ S IgA）主要存在于初 乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和 泌尿生殖道粘膜表面的分泌液中 3、分泌型IgA（ S IgA ）是粘膜局部抗感 染的重要因素抗感染的地方军,四、IgD IgD抗感染功能不清，主要存在于 成熟B细
14、胞表面，是B细胞成熟的 重要标志。,五、IgE（又称亲细胞抗体） CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fc受体结合，引起型超敏反应。,一、多克隆抗体: 多个抗原决定基机体 多种抗体的混合物 二、单克隆抗体（monoclonal antibody, McAb）: 只针对一个抗原表位的单一克隆杂交瘤细胞 产生的一种均一的抗体。,第四节 多克隆抗体与单克隆抗体,单克隆抗体的特点,一、纯度高 二、特异性高 三、效价高 四、大量生产,补 体 系 统,第四章,补体 （ complement）： 是存在于正常人和脊椎动物血清中 一组与免疫相关并具有酶活性的球蛋白。 补体不是单一成份，是由30多种可 溶性蛋白和膜蛋白组成，也称补体系统。,第一节 概述,一、补 体 的 组 成,补体系统,1.补体固有成分：C1 C9,(其中C1包括C1q、 C1r、 C1s， B因子、D因子、P因子等）,2.参与补体活化的调节蛋白,3.介导补体活性片段生物效应的各种受体,二、补体的性质及特点,1、不稳定性：56C30分钟灭活。 2、除C1q外，其余各成分均以非活性状态存在 3、补体活性无特异性,
