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1、Chap.9 Chap.9 传染与免疫传染与免疫 传染传染非特异性免疫非特异性免疫特异性免疫特异性免疫免疫学方法及其应用免疫学方法及其应用意义：意义：-疾病的预防和治疗的基础疾病的预防和治疗的基础-生物药物的研究和开发生物药物的研究和开发-现代分子的分析和测试技术现代分子的分析和测试技术 中国是免疫学的发祥地？中国是免疫学的发祥地？免疫技术的应用免疫技术的应用.1 .1 传染传染一、传染与传染病一、传染与传染病传染：病原突破宿主的免疫防卫系统，传染：病原突破宿主的免疫防卫系统， 在宿主的特定部位生长繁殖并引起一在宿主的特定部位生长繁殖并引起一 系列的病理生理变化过程。系列的病理生理变化过程。传
2、染病：能够从一个宿主传播到另一传染病：能够从一个宿主传播到另一 个宿主的疾病。个宿主的疾病。二、决定传染结局的三大因素二、决定传染结局的三大因素（一）病原体（一）病原体1 1、毒力、毒力1 1）侵染力）侵染力 吸附、侵入能力吸附、侵入能力 繁殖扩散能力繁殖扩散能力 抗宿主防御能力抗宿主防御能力2 2）毒素毒素外毒素：病原细菌在生长过程向外分泌的外毒素：病原细菌在生长过程向外分泌的 一类毒性蛋白。一类毒性蛋白。内毒素：内毒素：G G- -细菌的脂多糖，仅在细胞死亡细菌的脂多糖，仅在细胞死亡 后才裂解释放。后才裂解释放。 类毒素：细菌外毒素脱毒失去毒性后，仍类毒素：细菌外毒素脱毒失去毒性后，仍 保
3、持免疫原性的生物制品。保持免疫原性的生物制品。 沙门氏菌的侵染力和毒力沙门氏菌的侵染力和毒力 内毒素的测定内毒素的测定-鲎试剂法鲎试剂法原理：内毒素激活变形细胞溶解物原理：内毒素激活变形细胞溶解物(LAL)(LAL)中的中的B B因因子而引发系列的激活过程，使可溶蛋白凝固成为子而引发系列的激活过程，使可溶蛋白凝固成为可见的可见的 凝胶反应。凝胶反应。 2 2、病原菌数量、病原菌数量 3 3、侵入途径、侵入途径（二）宿主的免疫力（二）宿主的免疫力（三）环境因素（三）环境因素三、传染的三种可能结局三、传染的三种可能结局隐性传染：病原侵入后很快为宿主消灭，隐性传染：病原侵入后很快为宿主消灭， 基本上
4、不出现症状。基本上不出现症状。带菌状态：无明显感染症状的感染个体。带菌状态：无明显感染症状的感染个体。显性传染：病原侵入后使宿主细胞组织显性传染：病原侵入后使宿主细胞组织 损害，生理功能异常而出现损害，生理功能异常而出现 一系列的临床症状。一系列的临床症状。 非特异性免疫（非特异性免疫（nonspecific immunitynonspecific immunity） 生物体在长期进化中形成，属于先天生物体在长期进化中形成，属于先天 即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病 原体的天然抵抗力。原体的天然抵抗力。 非特异免疫组成非特异免疫组成屏障结构屏障结构吞噬细
5、胞的吞噬功能吞噬细胞的吞噬功能正常组织和体液中的抗菌物质正常组织和体液中的抗菌物质炎症反应炎症反应1 1. .皮皮肤肤和和粘粘膜膜一、表皮与屏障结构一、表皮与屏障结构1 1）机械性排阻）机械性排阻2 2）抗菌物质）抗菌物质3 3）正常菌群）正常菌群2 2血脑屏障和血胎屏障血脑屏障和血胎屏障 血脑屏障血脑屏障 血脑屏障的细胞间连接紧，胞饮作用微弱等特点，血脑屏障的细胞间连接紧，胞饮作用微弱等特点，可阻挡病原菌及其毒物随血流可阻挡病原菌及其毒物随血流 透入脑组织，从而透入脑组织，从而保护中枢神经系统。保护中枢神经系统。 血胎屏障：血胎屏障： 由母体子宫内膜和胎儿绒毛膜共同组成。不由母体子宫内膜和胎
6、儿绒毛膜共同组成。不 妨碍母子物质交换，但可能妨碍母子物质交换，但可能 防止病原体侵入。防止病原体侵入。二、吞噬细胞及其吞噬作用二、吞噬细胞及其吞噬作用人体血细胞有：红细胞、白细胞、血小板三种。人体血细胞有：红细胞、白细胞、血小板三种。 主要吞噬细胞：主要吞噬细胞：嗜中性粒细胞；巨噬细胞嗜中性粒细胞；巨噬细胞 一种数量最多、血液中主要的小吞噬细胞。一种数量最多、血液中主要的小吞噬细胞。存存在在于于血血液液、淋淋巴巴液液和和各各种种组组织织中中的的大大型型单单核核细细胞胞，具具有有吞噬和胞饮功能。吞噬和胞饮功能。功能：功能：1 1）吞噬和杀菌作用吞噬和杀菌作用2）抗原递呈作用：）抗原递呈作用：抗
7、原信息加工、传递给抗原信息加工、传递给T T 淋巴细胞。淋巴细胞。（MHCMHC：主要组织相容性复合物）：主要组织相容性复合物）（TCRTCR：T T细胞抗原受体细胞抗原受体 ： CD4 CD4：T T细胞表面特异蛋白）细胞表面特异蛋白）3 3）免疫调节作用：分泌各种活性物质）免疫调节作用：分泌各种活性物质4 4）抗癌作用：细胞毒作用）抗癌作用：细胞毒作用三、炎症反应三、炎症反应 吞噬细胞聚集炎症部位吞噬细胞聚集炎症部位血流加速使抗菌因子、血流加速使抗菌因子、 Ab Ab局部浓缩；局部浓缩； 死亡宿主细胞的堆集可死亡宿主细胞的堆集可 释放出抗释放出抗MM物质；物质；氧浓度下降、乳酸积累，氧浓度
8、下降、乳酸积累， 可抑制多种病原菌生长；可抑制多种病原菌生长； 高温降低病原体生长速度。 四、正常体液或组织中的抗菌物四、正常体液或组织中的抗菌物 补体：一组非特异性血清蛋白补体：一组非特异性血清蛋白, ,具有扩大具有扩大 和增强抗体的功能。和增强抗体的功能。补体的性质：补体的性质： 1 1）热不稳定）热不稳定 2 2）酶原）酶原 3 3）作用的非特异性）作用的非特异性识别单位识别单位活化单位活化单位膜攻击单位膜攻击单位替代途径替代途径调节蛋白调节蛋白血清中主要血清中主要9种补体蛋白的作用种补体蛋白的作用 干扰素干扰素(IFN)(IFN)：病毒或干扰素诱生剂诱导：病毒或干扰素诱生剂诱导 产生产
9、生的蛋白，具有抑制病毒和增强机体的免疫功能。的蛋白，具有抑制病毒和增强机体的免疫功能。干扰素（干扰素（IFNsIFNs）的特性）的特性1 1）化学成分为糖蛋白）化学成分为糖蛋白: : , , , , , , 2 2）广谱的抗病毒和免疫调节活性）广谱的抗病毒和免疫调节活性3 3）诱导产生）诱导产生4) IFN4) IFN刺激细胞合成刺激细胞合成AVPAVP降解降解mRNAmRNA产产 生抗病毒作用生抗病毒作用建议读物33特异性免疫特异性免疫特异性免疫特异性免疫 生物体在生活过程中与抗原物质接触后生物体在生活过程中与抗原物质接触后产生的一系列防卫功能。其特点是后天产生产生的一系列防卫功能。其特点是
10、后天产生的、特异性强、免疫能力具有个体的特异性、的、特异性强、免疫能力具有个体的特异性、包括体液免疫和细胞免疫。包括体液免疫和细胞免疫。1 1、中枢免疫器官：、中枢免疫器官：（发生、分化、成熟）发生、分化、成熟）骨髓、胸腺、骨髓、胸腺、法氏囊法氏囊/ /类囊器官类囊器官2 2、外周免疫器官、外周免疫器官 （定居、应答）（定居、应答）淋巴结、脾脏淋巴结、脾脏一、免疫器官一、免疫器官二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用（一）（一）T T细胞细胞（胸腺依赖性细胞）（胸腺依赖性细胞） 1 1 来源来源 多能干细胞多能干细胞未分化淋巴细胞未分化淋巴细胞 血流血流 胸腺胸腺
11、 成熟的成熟的T T、B B细胞细胞 淋巴结淋巴结 效应效应T T细胞细胞 T T细胞定位于周围淋巴结的副皮质区及脾脏白髓部分，并可经细胞定位于周围淋巴结的副皮质区及脾脏白髓部分，并可经 血液、组织液、淋巴液释放到外周血循环中，当遇血液、组织液、淋巴液释放到外周血循环中，当遇AgAg刺激，刺激，T T 细胞进一步分化、增殖，以发挥其特异性细胞免疫功能。细胞进一步分化、增殖，以发挥其特异性细胞免疫功能。 2 2T T细胞主要亚群（以功能划分）细胞主要亚群（以功能划分）调节调节T T细胞（细胞（ T TR R）1) 1)辅助性辅助性T T细胞细胞(T(TH H) )：辅助：辅助B B细胞，产生抗体
12、。细胞，产生抗体。2)2)抑制性抑制性T T细胞细胞( T( TS S) )： 抑制抑制T TH H，TcTc和和 B B细胞细胞 的功能。的功能。 效应效应T T细胞细胞(T(TE E) ) 1) 1)迟迟发发型型超超敏敏T T细细胞胞(T(TDTHDTH ) )：释释放放淋淋巴巴因因子子，引起迟发型超敏反应。引起迟发型超敏反应。2)2)细胞毒细胞毒T T细胞细胞( T( TC C) )：直接杀伤带：直接杀伤带T TC C抗原的抗原的 靶细胞靶细胞( (分泌穿孔素引起被感染细胞溶解分泌穿孔素引起被感染细胞溶解) )Granzymes：颗粒酶：颗粒酶 Perforin：穿孔素：穿孔素 apop
13、tosis :凋亡凋亡CD (CD (白细胞分化抗原）：白细胞分化抗原）： 白细胞不同分化阶段特有的膜表面分子，具有参与活白细胞不同分化阶段特有的膜表面分子，具有参与活化、介导细胞迁移等多种功能。化、介导细胞迁移等多种功能。 3. T3. T细胞表面标志：细胞表面标志：表面受体：表面受体：绵羊红细胞受体（绵羊红细胞受体（E E受体），受体），E E玫瑰花结试验玫瑰花结试验 （检测外周血（检测外周血T T细胞数目，比例）。细胞数目，比例）。有丝分裂原受体（例：有丝分裂原受体（例：PHAPHA，Con ACon A等）等）抗原受体：抗原受体： T T细细 胞胞 抗抗 原原 受受 体体(TCR)(T
14、CR)识识别别由由APCAPC递递呈呈的的AgAg（二）（二）B B淋巴细胞（骨髓依赖性淋巴细胞）淋巴细胞（骨髓依赖性淋巴细胞） 1 1B B细胞的表面受体细胞的表面受体 有丝分裂原受体：有丝分裂原受体： LPS LPS受体受体膜表面抗原受体：膜表面抗原受体： （膜表面免疫球蛋白：（膜表面免疫球蛋白：SmIgSmIg）补体受体：补体受体： Fc Fc受体：抗体可受体：抗体可结晶段受体结晶段受体 SmIgSmIg与抗与抗SmIgSmIg的抗体结合的抗体结合2 2B B细胞的表面抗原：细胞的表面抗原： SmIg SmIg3. B3. B细胞的亚群和功能细胞的亚群和功能 B1: TB1: T细胞非依
15、赖性亚群；细胞非依赖性亚群； B2: T B2: T细胞依赖性亚群细胞依赖性亚群小结：小结：T T细胞、细胞、B B细胞表面抗原受体的比较细胞表面抗原受体的比较T T细胞细胞 B B细胞细胞1）识别、接受抗原作用， 1）识别、接受抗原作用,又称膜表面称T细胞受体（TCR) 免疫球蛋白（SmIg）2 2）不识别游离抗原， 2）识别游离抗原，但对TD抗原需要TH的帮助而接受APC传递和加工的抗原 3 3）结构类似于Ig的Fab 3）结构为IgM或IgD4）具抗原性，与相应的抗体结合 4）具抗原性，与相应的抗体结合 （抗相应的IgM或IgD的抗体） （三）其他淋巴细胞（三）其他淋巴细胞 1 1、K
16、K细胞：杀伤细胞：杀伤Ag-AbAg-Ab复合体复合体 2 2、NKNK细胞细胞 大颗粒性淋巴细胞、可在无大颗粒性淋巴细胞、可在无Ab/AgAb/Ag致敏下，致敏下， 杀伤某些肿瘤细胞或被病毒感染细胞。杀伤某些肿瘤细胞或被病毒感染细胞。 3 3、NKTNKT细胞细胞 具具T T、NKNK细胞特性，与抑制自身免疫有关细胞特性，与抑制自身免疫有关三、免疫应答三、免疫应答 免疫应答的过程免疫应答的过程 1. 1. 感应阶段：抗原识别、呈递感应阶段：抗原识别、呈递 2. 2. 增殖分化阶段：成熟浆细胞、致敏淋巴细胞；增殖分化阶段：成熟浆细胞、致敏淋巴细胞； 3. 3. 效应阶段：分泌抗体、淋巴因子、执
17、行免疫功能效应阶段：分泌抗体、淋巴因子、执行免疫功能 TD TD抗原抗原 胸腺依赖性抗原。多数天然抗原为胸腺依赖性抗原。多数天然抗原为TDTD抗抗 原。可引起体液和细胞免疫；产生原。可引起体液和细胞免疫；产生IgGIgG为为 主的抗体；可产生免疫记忆。主的抗体；可产生免疫记忆。 TI TI抗原抗原 非胸腺依赖性抗原。主要为细菌脂多糖等非胸腺依赖性抗原。主要为细菌脂多糖等 类抗原。仅引起体液免疫；产生类抗原。仅引起体液免疫；产生IgMIgM抗体；抗体； 不产生免疫记忆。不产生免疫记忆。 免疫应答的类型和过程示意图免疫应答的类型和过程示意图 四、免疫分子四、免疫分子 及其在体液免疫中的作用及其在体
18、液免疫中的作用（一）抗原（一）抗原（antigenantigen，AgAg） 一类能诱导机体发生免疫应答，并能与相一类能诱导机体发生免疫应答，并能与相应抗体或应抗体或T T淋巴细胞受体发生特异性免疫反淋巴细胞受体发生特异性免疫反应的大分子物质。应的大分子物质。抗原基本特性：抗原基本特性： -免疫原性免疫原性-反应原性反应原性完全抗原完全抗原半抗原：只有反应原半抗原：只有反应原 性而无免疫原性性而无免疫原性 （邻苯二酚为半抗原）（邻苯二酚为半抗原） 2 2免疫原性的物质基础免疫原性的物质基础 分子量：分子量：MM10104 4DaDa结构复杂：抗原性强弱依次为蛋白复杂结构复杂：抗原性强弱依次为蛋
19、白复杂多糖核酸（半抗原），类脂一般不具抗原多糖核酸（半抗原），类脂一般不具抗原性。性。异物性：异种异物性：异种/ /异体异体, ,种族关系越远，组织种族关系越远，组织结构差异结构差异 越大，抗原性越强。越大，抗原性越强。 3 3抗原决定簇（抗原表位）抗原决定簇（抗原表位） 存在于抗原表面决定其抗原特异性的特定化存在于抗原表面决定其抗原特异性的特定化 学基团。学基团。抗原结合价：抗原结合价： 与抗体分子相结合的抗原决定簇的总数。与抗体分子相结合的抗原决定簇的总数。 抗原决定簇（表位）的数目是抗原的价抗原决定簇（表位）的数目是抗原的价 4 4细菌的抗原细菌的抗原共同抗原：共同抗原： 某些天然抗原分
20、子上含某些天然抗原分子上含有相同抗原决定簇，能够有相同抗原决定簇，能够促进机体产生促进机体产生 共同的抗体共同的抗体而产生交叉反应。而产生交叉反应。吸收反应：吸收反应：利用交叉发应除去共同抗利用交叉发应除去共同抗体，用于制备单价抗血清。体，用于制备单价抗血清。( (二二) )抗体（抗体（antibody, Abantibody, Ab）在抗原刺激下产生一类在抗原刺激下产生一类能够与该抗原发生反应能够与该抗原发生反应的免疫球蛋白。的免疫球蛋白。( Immunoglobulin, Ig ) Ab Ab特征：特征：1 1）由脊椎动物浆细胞产生；）由脊椎动物浆细胞产生；2 2）AgAg刺激；刺激；3
21、3）特异性结合；）特异性结合；4 4）一类具有免疫功能）一类具有免疫功能 的球蛋白（的球蛋白（ Ig Ig）；）； 5 5）抗抗体）抗抗体 2 2免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白的基本结构 Ig Ig链：链： H H链，链，L L链链 区：区：V V区，区，C C区，铰链区区，铰链区 类：类：IgGIgG、 IgA IgA、 IgM IgM、 IgD IgD、 IgE IgE、 型：型：和和型型 肽链的数：肽链的数： L L：220220； H H：440440 IgG IgG的酶解和化学分解片段的酶解和化学分解片段 木瓜蛋白酶：木瓜蛋白酶：FabFab：抗原结合片：抗原结合片段段FC(FC(可
22、结晶片段可结晶片段): ):结合补体结合补体, ,抗原种抗原种属特异性属特异性胃蛋白酶：胃蛋白酶：F F（ab)ab)2 2: 2: 2价价抗原种属的特异性：抗原种属的特异性： 来源同种动物的任何抗体免疫其来源同种动物的任何抗体免疫其它动物产生的抗抗体均可与该动物它动物产生的抗抗体均可与该动物产生的任何抗体产生特异反应。产生的任何抗体产生特异反应。 IgIg的体和抗原结合价：的体和抗原结合价： 单体：单体： -2 -2价价 双体：双体： -4 -4价价 五体：五体： -5 -5价价 Ig Ig的功能区的功能区 H H链链: : L L链链: : 抗原结合部位由抗原结合部位由V VL L、 C
23、CL L、V VH H、C CH H1 1四个四个功能区组成功能区组成 Ig Ig的构象变化的构象变化 Ag Ag与与Fab结合引结合引起构象变化起构象变化, ,利利于补体的结合与于补体的结合与作用作用 4 4产抗体细胞的激活和抗体的形成产抗体细胞的激活和抗体的形成 相关的细胞表面标志和受体相关的细胞表面标志和受体-MHCII-MHCII：主要组织相容性复合物：主要组织相容性复合物II II（抗原呈递）（抗原呈递） -TCR -TCR：T T细胞受体（识别特异性抗原）细胞受体（识别特异性抗原）-CD-CD4 4：T T细胞表面抗原（识别细胞表面抗原（识别MHCIIMHCII） 参与的相关细胞及
24、作用参与的相关细胞及作用（1 1）巨噬细胞：处理和传递抗原，但无特异）巨噬细胞：处理和传递抗原，但无特异 性识别抗原的功能性识别抗原的功能 。（2 2）T T细胞：在抗体形成过程起调节细胞的作细胞：在抗体形成过程起调节细胞的作 用，有特异性识别抗原作用。用，有特异性识别抗原作用。（3 3）B B细胞：产生抗体的效应细胞，有特异识细胞：产生抗体的效应细胞，有特异识 别别AgAg的功能。的功能。抗体形成过程：抗体形成过程：1、M抗原递呈作用抗原递呈作用 2、T细胞对细胞对B细胞激活细胞激活3、浆细胞产生抗体、浆细胞产生抗体 初次应答：初次应答：潜伏期长潜伏期长,效价低效价低,IgM为主为主再次应答
25、：再次应答：潜伏期短潜伏期短,效价高效价高,IgG为主为主 Burnet Burnet的克隆选择学说的克隆选择学说 （识别（识别记忆记忆自身禁忌）自身禁忌）抗体的多样性分子机制抗体的多样性分子机制 抗体基因重排抗体基因重排7 7淋巴细胞杂交瘤技术与单克隆抗体淋巴细胞杂交瘤技术与单克隆抗体（McAbMcAb）常规技术制备的抗血清：多克隆抗体常规技术制备的抗血清：多克隆抗体单克隆抗体（单克隆抗体（McAbMcAb）：）： 由纯系由纯系B B淋巴细胞克隆经分化、增殖的浆细胞淋巴细胞克隆经分化、增殖的浆细胞 产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白。产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白。 B B淋巴细
26、胞淋巴细胞 （小白鼠脾脏，产生（小白鼠脾脏，产生AbAb，但无，但无法在体外繁殖、传代）法在体外繁殖、传代） 骨髓骨髓癌癌细胞细胞 （癌变的浆细胞，（癌变的浆细胞， 快速繁殖，产生快速繁殖，产生 Ig, Ig,但不能与但不能与AgAg特异性结合）特异性结合） 杂种细胞杂种细胞 能在体内外大量能在体内外大量增殖增殖能产生大量单克能产生大量单克隆隆AbAb 融合融合 淋巴细胞杂交瘤技术淋巴细胞杂交瘤技术制备淋巴细胞杂交瘤的实验方法：制备淋巴细胞杂交瘤的实验方法： 1 1）选择亲本）选择亲本2 2）混合）混合3 3）促融）促融4 4）捡出）捡出5 5）扩大培养）扩大培养杂杂交交瘤瘤技技术术建议读物3
27、3免疫学方法及其应用免疫学方法及其应用 一、抗原、抗体反应的一般规律一、抗原、抗体反应的一般规律1 1）特异性）特异性2 2）可逆性）可逆性 3 3）定比性）定比性 4 4）阶段性）阶段性5 5）条件依赖性）条件依赖性利用利用“两对半试验两对半试验”检测乙肝病检测乙肝病毒毒 1. 1.抗原抗体主要反应抗原抗体主要反应1 1）凝集反应）凝集反应颗粒性抗原与抗体颗粒性抗原与抗体产生可见的凝集块产生可见的凝集块现象。现象。直接凝集反应直接凝集反应间接凝集反应间接凝集反应2 2）沉淀反应）沉淀反应 ：可溶性抗原与抗体发生可可溶性抗原与抗体发生可 见沉淀物的反应。见沉淀物的反应。双双向向琼琼脂脂扩扩散散
28、法法免免疫疫电电泳泳3）补体结合实验）补体结合实验二二. .免疫标记技术免疫标记技术酶联免疫吸附法（酶联免疫吸附法（ELISAELISA）基本原理：酶与抗体（抗原）结合，不改基本原理：酶与抗体（抗原）结合，不改 变变Ag-AbAg-Ab特异性和酶活性。当酶结合物与被特异性和酶活性。当酶结合物与被 检样品相应抗原（抗体）结合后，形成检样品相应抗原（抗体）结合后，形成Ag-Ag- Ab- Ab-酶复合物，在相应底物存在时，酶催化酶复合物，在相应底物存在时，酶催化 底物反应。底物反应。标记物：标记物：HRPHRP（辣根过氧化物酶）（辣根过氧化物酶）底物：底物：DAPDAP（二苯基联苯胺）（二苯基联苯胺）酶联免疫吸附法测定方法酶联免疫吸附法测定方法1 1）抗体包被）抗体包被2 2）加待测抗）加待测抗 原原3 3）加酶联抗）加酶联抗 体体4 4）加底物）加底物5 5）检测）检测
