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1、临床免疫学和免疫检验,医学微生物学与免疫学教研室,2008-08-25,第一章 概 论,复习 总结,免疫的现代概念 是指机体免疫系统具有识别自己和非己并发生特异性免疫应答，排除抗原性异物的一种生理功能（正免疫应答）；或被诱导对此物质处于特异性不活化状态（负免疫应答，免疫耐受）。,免疫功能-是指免疫系统通过识别和清除异己抗原过程中所发挥的各种生物学效应的总称。 免疫防御 免疫稳定,免疫监视,免疫应答（immune response，lr） 是指免疫系统接受抗原分子刺激后所发生的一系列反应以排除该抗原的全过程，包括对抗原分子的识别、免疫细胞的自身活化增殖、分化及产生效应的全过程。,识别阶段-APC
2、（M）识别、摄取、递呈Ag给Th/B细胞 活化阶段-T细胞/B细胞活化、增殖、分化 效应阶段-Ab，Th，Tc，免疫记忆细胞,中枢免疫器官 是各类免疫细胞发生、分化和成熟的场所，在人类和哺乳类动物包括胸腺和骨髓，在鸟类则还包括腔上囊。,外周免疫器官 是淋巴细胞和其他免疫细胞定居、增殖以及产生免疫应答的场所，包括淋巴结、脾脏和其他淋巴组织，如粘膜相关淋巴组织和皮肤相关淋巴组织。,骨髓（bone marrow),结 构,功 能,1、B 细胞分化发育的场所,2、是免疫细胞的发育分化的场所,3、是造血器官，为各种血细胞的发源地,4、也是发生再次免疫应答的主要部位,胸腺（thymus） 胸腺作为中枢免疫
3、器官，其功能主要表现在以下 两个方面： 培育和输出成熟的T细胞 产生胸腺激素,T细胞分化成熟的过程,皮质,皮髓交界,髓质,皮质上皮细胞,DC,髓质上皮细胞,巨噬细胞,双阴性期,双阳性期,单阳性期,淋巴结（lymph nodes，LN） 淋巴结实质可分为皮质（浅、深）和髓质（索、窦）两部分： 浅皮质区主要由B细胞定居，称非胸腺依赖区； 深皮质区主要由T细胞定居，称胸腺依赖区。 髓索中含有B细胞，浆细胞和巨噬细胞等。 髓窦内为淋巴液通道，与输出淋巴管相通。 髓窦中有许多巨噬细胞，能吞噬和清除细菌等异物。,淋巴结结构,淋巴小结 初级淋巴滤泡,次级淋巴滤泡,生发中心,胸腺依赖区,髓索,髓窦,HEV,淋
4、巴结的功能： 淋巴细胞定居的场所 产生免疫应答 过滤和清除异物,脾脏（spleen） 脾脏是人体最大的免疫器官。外包被膜，实质分白髓和红髓。 白髓内沿中央动脉分布的淋巴组织称淋巴鞘，主要由T细胞组 成，为胸腺依赖区。 白髓内有淋巴小结和生发中心，含大量B细胞，为非胸腺依赖 区。 红髓包括脾索和脾窦，脾索为条索状，含大量B细胞、浆细胞、 巨噬细胞和树突状细胞等。,红髓,白髓,脾脏的结构,中央动脉,淋 巴 鞘,生发中心,淋巴小结,髓索,髓窦,脾脏的功能： 淋巴细胞定居的场所， 产生免疫应答， 血液滤过作用。,粘膜相关淋巴组织（MALT） 在人体的各种腔道（消化道，呼吸道，和泌尿生殖道等）粘膜下有大
5、量淋巴细胞聚集，被称为粘膜相关淋巴组织 （mucosal associated lymphoid tissue，MALT）。,T细胞 T细胞抗原受体（T cell antigen receptor，TCR） CD抗原：CD2、CD4/CD8、CD3、CD28/CTLA-4、CD40L 有丝分裂原受体（PHA、ConA），病毒受体（HIV）,B细胞 B细胞抗原受体（B cell antigen receptor，BCR） CD抗原：CD19、CD21、CD40、CD80/CD86、CD20 有丝分裂原受体（脂多糖lipopolysaccharide，LPS）,免疫球蛋白 将具有抗体活性或化学结构
6、与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）可分外sIg（Ab）和mIg 人类免疫球蛋白分子分别被称为 IgM、IgG、IgA、IgD及IgE。,免疫球蛋白的基本结构：四肽链结构,由两条相同的轻链（Light Chain）和两条相同的重链（heavy chain）通过链间二硫键连结形成。 分子式为：H2L2 四条肽链两端游离的NH2和COOH方向一致分别命名为N端和C端。,IgG IgA（sIgA） IgM IgD IgE 血清含量( mg/ml) 8-16 1.4 -14 0.4-2 0.03-0.4 7-45ng 血清半寿期（d） 23 5.8 5.1 2.8
7、2.3 开始合成时间 3m 4-6m 胚胎后期 任何 较晚 特异性结合抗原 + + (+) + + + 激活补体 凝聚 亲细胞性 ADCC 型 结合SPA 通过胎盘(黏膜) 胎盘 (黏膜) 免疫学特征 再次 ( 黏膜局部) 初次 B细胞 型,五类IgG的功能,补体系统 补体是正常存在于人或动物血清中的由30多种 具有酶活性的可溶性蛋白和膜结合蛋白组成的 多分子系统，其中包括直接参与补体激活的 各种补体固有成分、调控补体激活的各种 灭活因子和抑制因子及分布于多种细胞膜表面的 补体受体等三部分组成，故称为补体系统 （complement system）。,补体激活的途径： 经典途径 替代途径 M
8、B L途径 补体的生物学功能： 细胞裂解作用 免疫复合物的清除作用 （调理作用、免疫粘附作用） 炎症介质（敏毒素作用、趋化作用、激肽样作用）,细胞因子的概念 细胞因子（CK，Cytokine）- 由活化的免疫细胞 （Mo/M，T，B，NK）或非免疫细胞（内皮C，表皮C，纤维母C）合成分泌的具有生物学活性的小分子（660KDa）蛋白多肽物质。 功能：介导细胞间的信息交换与相互调节 参与免疫应答与炎症反应过程 与伤口愈合，造血干细胞再生和分化密切相关,细胞因子的主要特性 理化特性：（660KDa）多肽、糖蛋白，多数为单体。 作用方式：自分泌，旁分泌，内分泌。 主要特性：与受体结合； 多效性；重叠性
9、； 协同性；拮抗性； 网络性。,细胞因子的分类 1、白细胞介素（IL-123） 2、肿瘤坏死因子（TNF/） 3、干扰素（INF-I/II） 4、集落刺激因子 5、趋化因子 6、生长因子,黏附分子 细胞黏附分子（ CAM， cell adhesion molecules ）是介导细胞间或细胞 与细胞外基质间相互结合和黏附作用 的小分子多肽或糖蛋白的总称。,粘附分子种类,整合素家族,免疫球蛋白超家族,选择素家族,钙依赖粘附分子家族,其它未归类的粘附分子,细胞粘附分子的生物学功能,参与免疫细胞的分化发育,参与免疫应答调节,参与炎症反应,参与淋巴细胞的归巢和再循环,临床免疫学（medical imm
10、unology） -是将免疫学基础理论与免疫学技术相结合，用于研究临床疾病的免疫病理机制、诊断与鉴别诊断、评价治疗效果和判定预后的多个分支学科的总称。,感染免疫学 免疫病理学 移植免疫学 肿瘤免疫学,临床免疫学与免疫检验-是医学检验专业的 一门重要专业。 免疫检验的一个重要组成部分是研究免疫学技术在临床领 域中的应用。 免疫检验是利用免疫检测原理、当代免疫标记技术、 单抗技术和计算机应用技术检测：免疫相关物质 （免疫细胞、免疫分子）和 微量物质 （激素、酶、血浆微量蛋白、血液药物浓度） 特点：特异性好、敏感性高、简单、快速、稳定,第二章 抗原抗体反应,主要内容 一、抗原抗体反应的原理 二、抗原
11、抗体反应的特点 三、影响抗原抗体反应的因素 四、抗原抗体反应的类型,抗原抗体反应(antigen-antibody reaction) 特异性结合反应 发生在体内 发生在体外 血清学反应,定义,第一节 抗原抗体反应的原理,抗原抗体特异性结合的基础： 抗原决定簇与抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性，决定于抗原抗体分子空间构型,抗原抗体结合过程示意图,位置接近，紧密接触,两个阶段： 第一阶段：特异结合阶段，反应快 ， 不可见反应 第二阶段:可见反应阶段，慢,抗原抗体反应原理,1、抗原抗体结合力 2、亲和性和亲和力 3、亲水胶体转化为蔬水胶体,一、抗原抗体的结合力,1、静电引力 2、范登华力 3、
12、氢键结合力 4、疏水作用力,二、抗原抗体的亲和性和亲和力,亲和性 ：是抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间的相适应性而存在着的引力，这是抗原与抗体之间固有的结合力。亲和性越高，与抗原结合越牢固。 K=k1/k2,亲和力（avidity) 是指反应系统中抗体结合部位与抗原表位之间结合的能力，与抗体的结合价直接相关，多价优势。亲和力越高，结合越牢固。 亲和力与亲和性、抗体的结合价和抗原的有效决定簇数目相关。,三、亲水胶体转化为疏水胶体,亲水胶体：血清学反应条件下，蛋白质分子带电荷的残基由于静电作用，在蛋白质分子周围形成相反电荷的电子云，PH7.4下带负电的蛋白质分子周围形成水化层，加上电
13、荷相斥，避免了蛋白分子聚集。为亲水胶体。 疏水胶体：当抗原与抗体结合后，表面电荷减少，水化层变薄；而且由于抗原抗体复合物形成后，与水接触的表面积减少，由亲水胶体转化为疏水胶体。 在电解质作用下，各疏水胶体之间靠拢，形成可见的抗原抗体复合物。,亲水胶体转化为疏水胶体示意图,亲水胶体,疏水胶体,转化,NaCl,可见反应,第二节 抗原抗体反应的特点,*1.特异性 *2.比例性,*3.可逆性,一、特异性,*概念：抗原分子只能与由它刺激所产生的抗体结合而起反应的专一性能。 *决定因素：由抗原决定簇和抗体分子超变区之间空间结构的互补性决定的。,特异性示意图,*交叉反应(cross reaction) 两种
14、不同的抗原物质具有部分相同或类似结构的抗原决定簇，则可与彼此相应的抗体反应。,交叉反应,二、比例性（proportionality）,*最适比(optimal ratio)或等价点(equivzlence point) 最迅速出现沉淀时的抗原抗体的浓度比或量比。 等价带(equivalencezone)抗原与抗体分子比例合适的范围。 带现象：Ag与Ab比例不适而不出现可见反应。 * 前带(prozone) 抗体过量时。 * 后带(postzone) 抗原过量时。,加入Ag浓度,AgAb复合物沉淀量,抗体过剩区 (前带）,等价带,抗原过剩区 （后带）,比例性示意图,抗体过量,比例合适,抗原的量,
15、抗原过量,沉淀物的量,三、可逆性（reversibility),概念：是指抗原与抗体结合成复合物后，在一定条件下可解离为游离抗原与抗体的特性。Ag+Ab Ag-Ab 解离后抗原抗体仍保持原有特性。 一定条件：低pH、高浓度盐等。 常用于解离抗原抗体复合物的物质有：3mol/L硫氰化钾、pH2.4 0.1mol/L甘氨酸、7mol/L尿素等。,可逆性示意图,抗原抗体结合,分离抗体,第三节 抗原抗体反应影响因素,一、反应物自身因素 *抗原：1.理化特性 2.Ag决定簇数量 3.Ag决定簇种类 *抗体：1.来源 2.特异性与亲和力 3.浓度,二、环境条件： *电解质：0.85%NaCl *酸碱度：pH69 *温度：1540,*酸凝集:当pH为3左右时，接近细菌Ag的等电点，可出现非特异性凝集。,第四节 抗原抗体反应类型,1.沉淀反应 2.凝集反应 3.补体参与的反应 4.中和反应 5.免疫标记,思考题,1、名词解释：抗原抗体反应 前带 后带 等价带 2、简答题： 简述抗原抗体反应的原理。 简述抗原抗体反应的特点及影响因素。,静电引力：抗原抗体分子带有相反电荷的氨基和羧基基团之间相互吸引的力，又称库仑引力。 引力的大小与两个相互作用基团间的距离的平方成反比,概念:抗原和抗体相互接近时，由于分子的极化作用而出现的引力。 结合力的大小与两个相互作用基团的极化程度的乘积成正比、与它们之间距
