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1、第七章第七章 动物免疫学基础动物免疫学基础 内容提要内容提要 第一节第一节 免疫的基本概念免疫的基本概念第二节第二节 免疫系统免疫系统第三节第三节 抗原抗原第四节第四节 抗体抗体第五节第五节 抗原与抗体反应抗原与抗体反应第六节第六节 免疫应答免疫应答第七节第七节 抗感染免疫抗感染免疫第八节第八节 免疫学在畜牧业生产中的应用免疫学在畜牧业生产中的应用第一节第一节 免疫的基本概念免疫的基本概念 是指机体是指机体识别自身识别自身和和非自身物质非自身物质，并排，并排除非自身除非自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。大分子物质的一种复杂的生理学反应。免疫（免疫（immune)immune)： 是研究机体
2、免疫系统和免疫应答规律的是研究机体免疫系统和免疫应答规律的一门学科。一门学科。免疫学：免疫学：一、免疫的基本特性一、免疫的基本特性1. 1. 识别自身与非自身：识别自身与非自身：2. 2. 特异性：特异性：3. 3. 免疫记忆：免疫记忆：二、免疫的基本功能二、免疫的基本功能指动物机体抵御指动物机体抵御病原微生物病原微生物的感染的感染和侵袭的能力，又称免疫防御。和侵袭的能力，又称免疫防御。机体免疫系统识别和清除机体免疫系统识别和清除自身衰老自身衰老 死亡的细胞死亡的细胞, ,以维持机体的生理平衡。以维持机体的生理平衡。机体免疫系统识别和清除机体免疫系统识别和清除自身的自身的变异细胞变异细胞。1.
3、1.抵抗感染：抵抗感染：2.2.自身稳定：自身稳定：3.3.免疫监视：免疫监视：第二节第二节 免疫系统免疫系统 (immune system)免疫系统组成：免疫系统组成：免疫器官免疫器官免疫细胞免疫细胞免疫分子免疫分子免疫系统是机体执行免疫功能的组织机构。免疫系统是机体执行免疫功能的组织机构。一、免疫器官一、免疫器官 免疫器官是免疫细胞发生、分化、成熟、定居和免疫器官是免疫细胞发生、分化、成熟、定居和增殖以及产生免疫应答反应的场所。增殖以及产生免疫应答反应的场所。骨髓、胸腺、腔上囊骨髓、胸腺、腔上囊是淋巴细胞等是淋巴细胞等免疫细胞发生、免疫细胞发生、分化和成熟的场所分化和成熟的场所。中枢免疫器
4、官：中枢免疫器官：外周免疫器官：外周免疫器官：脾脏、淋巴结和淋巴小结脾脏、淋巴结和淋巴小结是成熟的是成熟的T T细胞和细胞和B B细胞细胞定居、定居、增殖和对抗原不刺激进行免疫增殖和对抗原不刺激进行免疫应答的场所应答的场所 骨髓骨髓多能干细胞多能干细胞 骨髓骨髓（哺乳动物）（哺乳动物） 髓样干细胞髓样干细胞 淋巴干细胞淋巴干细胞红红细细胞胞系系单单核核细细胞胞系系粒粒细细胞胞系系 胸腺胸腺 T T细胞细胞 细胞免细胞免 腔上囊腔上囊 ( ( 鸟类）鸟类） B B细胞细胞 体液免体液免二、免疫细胞二、免疫细胞免疫细胞免疫细胞:凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞。凡参与免疫应答或与免疫应答有关的
5、细胞。免疫活性细胞：免疫活性细胞：抗原提呈细胞：抗原提呈细胞：其他细胞：其他细胞：接受抗原物质刺激后能分化增殖，接受抗原物质刺激后能分化增殖，并并产生特异性免疫应答的细胞产生特异性免疫应答的细胞如如T、B细胞，浆细胞、记忆细胞等。细胞，浆细胞、记忆细胞等。具有具有捕获和处理抗原捕获和处理抗原，并将抗原信息，并将抗原信息递呈给免疫活性细胞的能力。递呈给免疫活性细胞的能力。如如树突状细胞、树突状细胞、单单核细胞、巨噬细胞等。核细胞、巨噬细胞等。这类细胞是其他方式参与免疫应答或这类细胞是其他方式参与免疫应答或与免疫应答有关。与免疫应答有关。如粒细胞、如粒细胞、 K细胞、细胞、 NK细胞、细胞、 D细
6、胞、细胞、 N细胞等细胞等1. T1. T细胞细胞l来源：来源：骨髓多能干细胞骨髓多能干细胞淋巴干细胞淋巴干细胞前前T T细胞细胞胸腺胸腺成熟成熟T T细胞细胞外周免疫器官外周免疫器官迟发型变态反应迟发型变态反应T T细胞细胞TDTD：释放多种淋巴因子导致炎症反应。：释放多种淋巴因子导致炎症反应。lT T细胞亚群：细胞亚群：辅助辅助T T细胞细胞ThTh：辅助：辅助B B细胞识别抗原、分化及合成抗体的作用。细胞识别抗原、分化及合成抗体的作用。抑制抑制T T细胞细胞TsTs：抑制：抑制B B细胞产生抗体，调节免疫的作用。细胞产生抗体，调节免疫的作用。细胞毒细胞毒T T细胞细胞TcTc：杀伤病毒感
7、染细胞、肿瘤细胞等。：杀伤病毒感染细胞、肿瘤细胞等。lT T细胞功能：细胞功能： 参与细胞免疫参与细胞免疫 参与免疫调节参与免疫调节 参与迟发型变态反应参与迟发型变态反应 释放淋巴因子释放淋巴因子2. B2. B细胞细胞l 来源：来源：骨髓多能干细胞骨髓多能干细胞成熟成熟B B细胞细胞外周免疫器官外周免疫器官腔上囊（禽类）腔上囊（禽类）骨髓（哺乳动物）骨髓（哺乳动物）l B B细胞功能：细胞功能： 参与免疫调节，提呈抗原、产生淋巴因子等。参与免疫调节，提呈抗原、产生淋巴因子等。 产生抗体，参与体液免疫。产生抗体，参与体液免疫。第二节第二节 抗原抗原 (antigen,Ag)一、抗原的概念一、抗
8、原的概念凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞 并能与之发生反应的物质称为抗原。并能与之发生反应的物质称为抗原。指能刺激机体产生抗体和指能刺激机体产生抗体和 致敏淋巴细胞的特性。致敏淋巴细胞的特性。指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞 发生反应的特性。发生反应的特性。免疫原性和反应原性统称为抗原性。免疫原性和反应原性统称为抗原性。1.1.抗原抗原: :2.2.免疫原性免疫原性: :3.3.反应原性反应原性: :4.4.抗原性抗原性: :二、构成抗原的条件二、构成抗原的条件亲缘关系相距越远，免疫原性越好。亲缘关系相距越远，免疫原性越好。分
9、子量一般都在分子量一般都在10000以上以上一般结构复杂免疫原性强一般结构复杂免疫原性强颗粒性抗原比可溶性抗原强颗粒性抗原比可溶性抗原强抗原物质完整分子状态进入体内，抗原物质完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。才能保持抗原性。1.1.异源性异源性：2.2.大分子大分子：3.3.分子结构分子结构：4.4.物理性物理性：5.5.完整性完整性：三、抗原决定簇三、抗原决定簇 (antigenic determinant)抗原决定簇抗原决定簇: :抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团。活性的化学基团。抗原模式图抗原模式图载体载体决定簇决定簇抗原结合价：抗原
10、结合价：抗原分子表面抗原决定簇的数目。抗原分子表面抗原决定簇的数目。单价抗原：只有一个抗原决定簇的抗原单价抗原：只有一个抗原决定簇的抗原多价抗原：含有多个抗原决定簇的抗原多价抗原：含有多个抗原决定簇的抗原单价抗原单价抗原多价抗原多价抗原抗原决定簇抗原决定簇四、抗原的交叉性四、抗原的交叉性两种抗原之间共有的抗原组成或决定簇。两种抗原之间共有的抗原组成或决定簇。共同抗原（交叉抗原）：共同抗原（交叉抗原）：交叉反应：交叉反应： 两种抗原有共同抗原时，它们与相应抗体两种抗原有共同抗原时，它们与相应抗体相互之间可以发生反应相互之间可以发生反应免疫动物免疫动物抗原抗原A1A1A2A2A3A3A4A4抗体抗
11、体A1A1抗体抗体A2A2抗体抗体A3A3抗体抗体A4A4抗原抗原A1A1A2A2A3A3A4A4抗原抗原A2A2五、抗原的分类五、抗原的分类完全抗原完全抗原：具有免疫原性和反应原性的抗原。具有免疫原性和反应原性的抗原。不完全抗原不完全抗原：具有反应原，没有性免疫原性的抗原具有反应原，没有性免疫原性的抗原异种抗原：异种抗原：来源于异种生物体的抗原。来源于异种生物体的抗原。同种异体抗原：同种异体抗原：来源于同种不同个体之间存在的抗原。来源于同种不同个体之间存在的抗原。自身抗原：自身抗原：来自自身的抗原物质。来自自身的抗原物质。异嗜性抗原：异嗜性抗原：是一类种属特性无关的，存在于动物、是一类种属特
12、性无关的，存在于动物、 植物、微生物之间的性质相同的抗原。植物、微生物之间的性质相同的抗原。n 细菌抗原细菌抗原 (bacterial antigen)革兰氏阴性菌细胞壁脂多糖革兰氏阴性菌细胞壁脂多糖鞭毛蛋白鞭毛蛋白由菌毛素组成由菌毛素组成菌体抗原（菌体抗原（O O抗原）：抗原）：鞭毛抗原（鞭毛抗原（H H抗原）：抗原）：菌毛抗原菌毛抗原: :毒素抗原：毒素抗原：芽胞抗原：芽胞抗原：外毒素或类毒素外毒素或类毒素细菌芽胞细菌芽胞 各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜抗原、各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜抗原、衣壳抗原、可溶性抗原和核蛋白抗原。衣壳抗原、可溶性抗原和核蛋白抗原。n 病毒抗原病毒抗原
13、 (viral antigen)有囊膜病毒有囊膜病毒囊膜抗原囊膜抗原(V(V抗原抗原) )：衣壳抗原（衣壳抗原（VCVC抗原）：抗原）：衣壳蛋白构成衣壳蛋白构成微生物具有多种抗原成分，但其中只有微生物具有多种抗原成分，但其中只有1-21-2种抗原成分种抗原成分刺激机体刺激机体产生的抗体具有免疫保护作用产生的抗体具有免疫保护作用，这些抗原称保护性抗原，功能，这些抗原称保护性抗原，功能性抗原。如大肠杆菌的菌毛抗原性抗原。如大肠杆菌的菌毛抗原K88K88、K99K99；口蹄疫病毒的口蹄疫病毒的VP1VP1；保护性抗原：保护性抗原：第三节第三节 抗体抗体 (antibody,Ab)一、抗体的概念一、抗
14、体的概念 动动物物机机体体受受抗抗原原物物质质刺刺激激后后，由由B B淋淋巴巴细细胞胞转转化化为为浆浆细细胞胞产生的，产生的，能与相应抗原发生特异性结合能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。反应的免疫球蛋白。抗体抗体： 指存在于人和动物血液指存在于人和动物血液( (血清血清) )、组织液及其他、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。免疫球蛋白免疫球蛋白( (Ig)Ig)：IgIg可分：可分： IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgEIgE和和1 1gDgD五类。五类。二、抗原的分类二、抗原的分类由于病原微生物的感染或接种抗原而产生
15、的抗体。由于病原微生物的感染或接种抗原而产生的抗体。系指机体非经免疫接种而固有的一类抗体，系指机体非经免疫接种而固有的一类抗体，是由基因遗传决定产生。如血型抗体。是由基因遗传决定产生。如血型抗体。 能与相应的抗原进行能与相应的抗原进行特异性结合特异性结合，在特定，在特定条件下条件下出现可见反应出现可见反应的抗体。的抗体。 能与相应的抗原进行能与相应的抗原进行特异性结合特异性结合，在特定，在特定条件下条件下不出现可见反应不出现可见反应的抗体。的抗体。免疫抗体免疫抗体：天然抗体天然抗体：完全抗体：完全抗体：不完全抗体：不完全抗体：采用传统的免疫方法，将抗原物质经不同途径进入动采用传统的免疫方法，将
16、抗原物质经不同途径进入动 物体内，经免疫后，分离出血清，由此获得的抗血清即物体内，经免疫后，分离出血清，由此获得的抗血清即为多克隆抗体。为多克隆抗体。多克隆抗体多克隆抗体( (PcAb)PcAb)：由一个由一个B B细胞分化增殖的子代细胞细胞分化增殖的子代细胞( (浆细胞浆细胞) )产生的产生的针对针对 单一抗原决定簇的抗体单一抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。，称为单克隆抗体。单克隆抗体单克隆抗体( (McAb)McAb)：以提纯的以提纯的免疫球蛋白，免疫异种动物免疫球蛋白，免疫异种动物而制备的一种抗体。而制备的一种抗体。抗抗体抗抗体：三、抗体结构三、抗体结构单体结构单体结构两条重链两条重链
17、(H(H链链) )两条轻链两条轻链(L(L链链) )可变区可变区稳定区稳定区可变区可变区稳定区稳定区（VHVH）（CHCH）（VLVL）（CLCL）第四节第四节 抗体与抗体反应抗体与抗体反应 抗原与相应抗体在体内和体外均能发生抗原与相应抗体在体内和体外均能发生特异性结合特异性结合，因抗体，因抗体主要来自血清，因此在体外进行的抗原抗体反应称为主要来自血清，因此在体外进行的抗原抗体反应称为血清学反应血清学反应或或免疫血清学技术免疫血清学技术。一、血清学反应的一般规律一、血清学反应的一般规律1.1.抗原与抗体的结合具有抗原与抗体的结合具有特异性特异性。2.2.按一定的按一定的比例比例进行结合。进行结
18、合。3.3.分阶段进行分阶段进行特异性结合阶段特异性结合阶段反应的可见阶段反应的可见阶段4.4.具有高度的具有高度的敏感性敏感性。5.5.可逆性。可逆性。二、常用的血清学反应二、常用的血清学反应1.1.凝集反应（凝集试验）凝集反应（凝集试验）2.2.沉淀试验沉淀试验3.3.补体反应补体反应4.4.中和试验中和试验5.5.标记抗体技术标记抗体技术1.1.凝集反应（凝集试验）凝集反应（凝集试验）颗粒性抗原颗粒性抗原相应抗体相应抗体抗原抗原抗体复合物抗体复合物 （凝集物）（凝集物）颗粒性抗原颗粒性抗原抗体抗体抗原抗原- -抗体复合物抗体复合物v直接凝集反应原理直接凝集反应原理 被检被检 阳性对照阳性
19、对照 阴性对照阴性对照颗粒性抗原颗粒性抗原与与凝集素凝集素直接结合并出现直接结合并出现凝集现象凝集现象的试验称作的试验称作直接凝集反应。按操作方法可直接凝集反应。按操作方法可分玻片法分玻片法和和试管法试管法两种。两种。将将可可溶溶性性抗抗原原( (或或抗抗体体) ) 吸吸附附不不溶溶性性颗颗粒粒载载体体的的表表面面，与与相相应应抗抗体体( (或或抗抗原原) )作作用用，在在电电解解质质存存在在条条件件下下，出出现的特异性的现的特异性的凝集反应凝集反应称为间接凝集反应。称为间接凝集反应。直接凝集反应直接凝集反应：间接凝集反应间接凝集反应：载体载体可溶性抗原可溶性抗原颗粒性抗原颗粒性抗原v间接凝集
20、反应原理间接凝集反应原理可溶性抗原可溶性抗原相应抗体相应抗体抗原抗原抗体复合物抗体复合物 （沉淀物）（沉淀物）环状沉淀试验：环状沉淀试验：琼脂（免疫）扩散试验：琼脂（免疫）扩散试验：阳性反应阳性反应阴性反应阴性反应抗原抗原抗体抗体抗原抗原- -抗体抗体环状沉淀试验环状沉淀试验12 23456Ag琼脂扩散试验琼脂扩散试验l补体与补体与Ag-Ag-AbAb复合物的结合是复合物的结合是非特异性非特异性。l被检系统中，抗原与抗体相对应时形成被检系统中，抗原与抗体相对应时形成Ag-Ag-AbAb， 补体参与被检系统。补体参与被检系统。抗原抗原抗体抗体（被检）（被检）绵羊红血球绵羊红血球溶血素溶血素补体补
21、体+ + +出现溶血反应出现溶血反应不出现溶血反应不出现溶血反应阳性反应阳性反应阴性反应阴性反应阳性反应：指示系统不出现溶血现象阳性反应：指示系统不出现溶血现象阴性反应：指示系统出现溶血现象阴性反应：指示系统出现溶血现象结果判定：结果判定：l毒素或病毒与相应的抗体结合时，将失去其生物学活性毒素或病毒与相应的抗体结合时，将失去其生物学活性l 中和作用具有严格的中和作用具有严格的特异性特异性。抗毒素抗体抗毒素抗体（已知）（已知）+毒素毒素（待检）（待检）动物动物鸡胚鸡胚细胞细胞毒素毒素（待检）（待检）动物动物鸡胚鸡胚细胞细胞实验对象实验对象中毒或死亡中毒或死亡实验对象实验对象保护生存保护生存结果结
22、果故待检材料故待检材料中含有毒素中含有毒素反应原理及过程：反应原理及过程： 根据根据抗原抗体结合的特异性抗原抗体结合的特异性和和标记分子的敏感性标记分子的敏感性建立的技术，称为标记抗体技术。建立的技术，称为标记抗体技术。免疫荧光技术免疫荧光技术 (IFT)(IFT)免疫酶技术免疫酶技术(IET)(IET)放射免疫技术放射免疫技术(RIA) (RIA) SPASPA免疫检测技术免疫检测技术 生物素生物素- -亲和素免疫检测技术亲和素免疫检测技术 胶体金免疫检测技术胶体金免疫检测技术 + +抗抗原原抗抗体体荧荧光光素素荧光抗体荧光抗体（已知）（已知） 抗原抗原（待检）（待检）荧光显微镜下荧光显微镜
23、下能观察荧光能观察荧光n 免疫荧光技术免疫荧光技术荧光抗体标记荧光抗体标记+ +抗体抗体荧光素荧光素荧光标记抗体荧光标记抗体第五节第五节 免疫的应用免疫的应用一、抗感染免疫一、抗感染免疫抗感染免疫是机体抵抗抗感染免疫是机体抵抗病原体感染病原体感染的能力。的能力。主要由主要由屏障结构屏障结构、吞噬细胞吞噬细胞及机体及机体抗微生物物质抗微生物物质组成组成细胞免疫细胞免疫体液免疫体液免疫非特异性免疫因素：非特异性免疫因素： 免免疫疫特异性免疫因素：特异性免疫因素：v兽医生物制品兽医生物制品如弱毒活疫苗、灭活疫苗和新型疫苗等。如弱毒活疫苗、灭活疫苗和新型疫苗等。包括诊断抗原、诊断抗体、冻干补体等。包括
24、诊断抗原、诊断抗体、冻干补体等。抗血清、抗毒素、高免蛋黄抗体等。抗血清、抗毒素、高免蛋黄抗体等。 兽医生物制品指用于动物传染病兽医生物制品指用于动物传染病预防预防、诊断诊断、治疗治疗的生物制剂。的生物制剂。疫苗疫苗: :诊断液诊断液: :免疫血清免疫血清: :二、免疫的实际应用二、免疫的实际应用1.1.免疫诊断与检测：免疫诊断与检测：2.2.免疫防治：免疫防治：3.3.免疫增强剂：免疫增强剂：疾病诊断疾病诊断生物活性物质的超微定量生物活性物质的超微定量物种鉴定物种鉴定分子生物学研究领域分子生物学研究领域细胞免疫和体液免疫检测技术细胞免疫和体液免疫检测技术免疫预防免疫预防免疫治疗免疫治疗生物性免疫增强剂生物性免疫增强剂细菌性免疫增强剂细菌性免疫增强剂化学性免疫增强剂化学性免疫增强剂第七章第七章 复习思考题复习思考题1.1.何谓免疫？何谓免疫？2.2.简述免疫的基本特性和功能。简述免疫的基本特性和功能。3.3.何谓抗原、完全抗原、不完全抗原、抗原决定簇？何谓抗原、完全抗原、不完全抗原、抗原决定簇？4.4.简述抗原具备的条件。简述抗原具备的条件。5.5.细菌主要有哪些抗原？细菌主要有哪些抗原？6.6.何谓抗体、单克隆抗体何谓抗体、单克隆抗体( (McAb)McAb)7.7.简述抗原与抗体反应的规律。简述抗原与抗体反应的规律。8.8.常用的血清学反应有哪些？常用的血清学反应有哪些？
