1、第十章 传染与免疫,内容提要,感染的一般概念 免疫器官和免疫细胞 宿主的非特异免疫 宿主的特异性免疫 免疫应答的病理反应 免疫学方法,第一节 感染的一般概念,一. 传染与传染病,二 . 决定传染结局的三大因素,三、传染后的三大结局,病原微生物(Pathogenic microorganism)，或病原体(pathogen)：,寄生于生物(包括人)机体并引起疾病的微生物,感染(infection)，又称传染：机体与病原体在一定条件下相互作用而引起的病理过程。（感染不是疾病的同义词！）,传染病：由有生命力的微生物和寄生虫等引起的疾病,一. 传染与传染病,非传染病传染病,疾病,第一节 感染的一般概念
2、,一. 传染与传染病,二 . 决定传染结局的三大因素,三、传染后的三大结局,二 . 决定传染结局的三大因素,病原体 环境因素 宿主的免疫力,病原体:,毒力(致病力)侵入数量侵入门径,侵袭力毒素,吸附和侵入能力 繁殖和扩散能力 对宿主防御功能的抵抗能力,外毒素 内毒素,病原体,1.微生物的致病力,致病力：表示病原体致病能力的强弱,对细菌性致病力来说 就是菌体对宿主体表的吸附,向体内侵入,在体内定居生长 和繁殖,向周围组织的扩散蔓延对宿主防御功能的抵抗,以及 产生损害宿主的毒素等一系列能力的总和,微生物的致病性是对特定宿主而言，能使宿主致病的为致病菌， 反之为非致病菌，但二者并无绝然界限。,条件致
3、病菌(opportunistic pathogen)或机会致病菌：,在一般情况下不致病，但在某些条件改变的特殊情况下可致病！,感染,致病,病原菌致病力的强弱,侵袭力,毒素,1）侵袭力(invasiveness)：,病原菌突破宿主防线，并能于宿主体内定居、繁殖、 扩散的能力，称为侵袭力。,吸附和侵入能力；,繁殖与扩散能力；,对宿主防御机能的抵抗能力,（1）吸附和侵入能力：,细菌通过具有粘附能力的结构如革兰氏阴性菌的菌毛粘附于宿主的 呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜上皮细胞的相应受体，从而在 局部繁殖，积聚毒力或继续侵入机体内部。,淋病奈瑟氏球菌：,菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮的表面而不被 尿液冲走
4、；,变异链球菌、乳杆菌：,牙齿表面粘连成菌班，损坏牙齿,造成qu龋齿。 。,（2）繁殖与扩散能力：,通过水解性酶类，使组织疏松、通透性增加，有利于病原菌扩散。,透明质酸酶、,链激酶、,胶原酶,血浆凝固酶 溶血素和凝血素,透明质酸酶（hyaluronidase）:旧称“扩散因子” ,可水解机体结蒂组织中的透明质酸，引起组织松散、通透性增加，有利于病原体迅速扩散，因而可发展成全身性感染。Streptococcus(链球菌属)、Staphylococcus(葡萄球菌属)和 Clostridium（梭菌属）的若干种可产此酶。,链激酶(streptokinase)：,能激活血纤维蛋白溶酶原，使之变成血纤
5、维蛋白溶酶，再由后者把血浆中的纤维蛋白凝块水解，从而有利于病原体在组织中的扩散。卵磷脂酶（lecithinase）:又称毒素，可水解各种组织的细胞膜的卵磷脂。,（3）对宿主防御机能的抵抗能力：,1）细菌的荚膜和微荚膜具有抗吞噬和体液物质的杀菌能力，有助于病原菌在体内存活，例如肺炎球菌的荚膜。,2）致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶有抗吞噬作用；,3）具抵抗在吞噬细胞内被杀死的能力，能在吞噬细胞内寄生；,病原菌从皮肤或粘膜侵入机体组织后，大部分被中性粒细胞和巨 噬细胞吞噬，从而避免疾病的发生,病原体:,毒力(致病力)侵入数量侵入门径,侵袭力毒素,吸附和侵入能力 繁殖和扩散能力 对宿主防御功能的抵抗能
6、力,外毒素 内毒素,病原体,2）毒素(toxin),病源菌毒素按其来源、性质和作用的不同:,外毒素,内毒素,病原细菌，主要是一些革兰氏阳性菌，在生长过程中合 成并分泌到胞外的毒素，如破伤风痉挛毒素、白喉毒素等；,（1）外毒素（exotoxin）：,特点：,A、绝大多数G+性产生 B、在菌体的生长过程中，分泌于菌体外 C、它的化学成分为蛋白质 D、对热不稳定，遇酸发生变性 E、毒性强,F：对机体的组织器官具选择毒性 G：用0.3-0.4%甲醛处理20-30天可脱毒，脱毒后的毒素，称类毒素，常用来预防注射.仍具抗原性，可产生抗毒素 抗毒素：类毒素注射入动物体后，可产生抗外毒素的抗体，即抗毒素。 破
7、伤风毒素：由破伤风梭菌所产生。 肉毒毒素：由肉毒梭菌产生。 白喉外毒素：由白喉棒杆菌产生。 肠毒素：由霍乱弧菌产生。 毒性：1mg破伤风毒素可杀死100万只小白鼠1mg肉毒毒素 2000万只小白鼠1mg白喉外毒素 1000只小白鼠,（2）内毒素（endotoxin）,A、绝大多数G-产生，化学成分为脂多糖 B、存在于菌体内，细菌死亡及菌体裂解时才释放出来 C、热稳定性强 D、抗原性弱 E、毒力较低 F、其作用无组织选择毒性；不同病菌所产的内毒素引起的症状大致相同，都有机体发热、腹泻、出血性休克和其它组织损伤等表现。,定义:不能分泌到细胞外,只能在细菌死亡后自溶或者人工裂解时才能释放出来,外毒素
8、与内毒素的比较：,病原体:,毒力(致病力)侵入数量侵入门径,侵袭力毒素,吸附和侵入能力 繁殖和扩散能力 对宿主防御功能的抵抗能力,外毒素 内毒素,病原体,2.微生物的感染途径,感染的途径,呼吸道感染：如流感,消化道感染：甲型肝炎,皮肤创伤感染：破伤风，狂犬病,泌尿生殖道感染：性病,其他途径:如垂直传播,病原体:,毒力(致病力)侵入数量侵入门径,侵袭力毒素,吸附和侵入能力 繁殖和扩散能力 对宿主防御功能的抵抗能力,外毒素 内毒素,病原体,3.微生物的感染数量,因不同致病菌的毒力和生长繁殖条件的差别,故引起其宿主致病所需的个体数量也不同,伤寒沙门氏菌的感染剂量约108-109个/宿主 霍乱弧菌约1
9、06个/宿主 鼠疫椰尔森氏菌只要几个就能让人感染上鼠疫,二 . 决定传染结局的三大因素,病原体 环境因素 宿主的免疫力,环境因素,宿主因素外界因素,先天:遗传因素,年龄等后天:营养,体育锻炼等,自然环境:气候,季节温度等社会环境:居住环境等,二 . 决定传染结局的三大因素,病原体 环境因素 宿主的免疫力,病原微生物感染,机体对抗,免疫(immunity)：,生物体能够辩认自我与非自我，对非我做 出反应以保持自身稳定的功能。或者机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能,机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫。,传统的免疫概念：,宿主的免疫力,同种生物的不同个体，当它们与同样的病原体接触后，有的患
10、病，有的却安然无恙，其原因就在于不同个体之间的免疫力不同,免疫的功能,非特异性免疫 特异性免疫,免疫的途径,第一节 感染的一般概念,一. 传染与传染病,二 . 决定传染结局的三大因素,三、传染后的三大结局,三、传染后的三大结局,病原体,不同的个体,相同个体的不同生理状态,不同的结果,病原体侵入其宿主后，二者之间的力量对比决定着传染的结局：,隐性传染,带菌状态,显性传染,隐性传染：,如果宿主的免疫力很强，而病原体的毒力相对较弱，数量又较少， 传染后只引起宿主的轻微伤害，且很快就将病原体彻底消灭，因而 基本上不表现临床症状。,带菌状态：,如果病原体与宿主双方都有一定的优势，但病原体仅被限制于某一
11、局部且无法大量繁殖，二者长期处于僵持状态，就称为带菌状态。 这种长期处于带菌状态的宿主，称为带菌者，成为该传染病的传染 源，十分危险。,显性传染：,如果宿主的免疫力较低，或入侵病原菌的毒力较强、数量较多，病原菌很快在体内繁殖并产生大量有毒产物，使宿主的细胞和组织蒙受严重损害，生理功能异常，于是就出现了一系列临床症状。,1.a.骨髓（bone marrow）是形成各类淋巴细胞巨噬细胞和血细胞的部位。骨髓中的多功能干细胞具有很大的分化能力,可分化出: 髓样干细胞,由它发育成红细胞系、粒细胞系、单核细胞系和巨噬细胞系等;淋巴干细胞,可发育成淋巴细胞,再通过胸腺衍化成T细胞或B细胞,最后定位于外周免疫
12、组织,第二节 免疫器官和免疫细胞,1）免疫器官： A.中枢免疫器官：,b.胸腺(Thymus，Thymus gland):人和哺乳动物的胸腺位于胸腔的前纵隔,紧贴在气管和大血管之前,由左右两大叶组成,它是T细胞分化和成熟的场所. c.法氏囊(bursa of Fabricius) 为鸟类所特有,形如囊状,中枢淋巴器官（一级） （1）骨髓 是T细胞和B细胞的发源地 巨噬细胞 多能干细胞原血细胞红细胞淋巴干细胞免疫活性细胞B细胞 B细胞在骨髓中成熟 (2)、胸腺 骨髓淋巴干细胞T细胞（胸腺依赖淋巴细胞） T细胞在胸腺中成熟 (3)、鸟类法氏囊 鸟类所独有的B细胞分化发育的地方,（1）淋巴结 T细胞
13、、B细胞的居留地，是免疫反应的应答场所。 （2）脾脏 功能同淋巴结,主要是脾脏和淋巴结.由中枢免疫器官产生的T、B淋巴细胞至外周免疫器官定居,在遇抗原刺激后,它们就开始增殖,并进一步分化为致敏淋巴细胞或产生抗体的浆细胞,以分别执行其细胞免疫或体液免疫功能,是免疫反应的主要场所.,B.外周免疫器官(peripheral immune organ),免疫系统解剖,胸腺脾淋巴结 淋巴管,骨髓,免疫细胞来源于骨髓中的多功能干细胞,即造血干细胞.在人或哺乳动物个体发育胚胎期的第三周,干细胞就出现在卵黄囊内，以后（第六周至出生前）出现在肝脏中，出生后的5个月直至成年期则主要存在于骨髓部位，然后转入胸腺、法
14、氏囊或继续在骨髓中分化为T或B细胞，以发挥相应的细胞免疫或体液免疫功能,（二）免疫细胞,多能干细胞原血细胞红细胞淋巴干细胞免疫细胞,（一）干细胞 （二）淋巴细胞 1，T细胞：辅助性T细胞（TH）、TS、TC、TDTH 2、 B细胞浆细胞 3、第三群细胞 NK细胞（自然杀伤细胞） K细胞（杀伤细胞） （三）其他免疫细胞,巨噬细胞,指能特异地识别抗原,即能接受抗原的刺激,并随后进行分化、增殖和产生抗体和淋巴因子,以发挥特异性免疫应答的一群细胞,主要指T细胞和B细胞. B细胞： 骨髓中的多能干细胞分化成淋巴细胞，再分化 成前B细胞，进一步发育成为成熟B细胞。当受抗原刺激后，B细胞先转化为浆母细胞，再
15、分化为浆细胞，产生并分泌抗体，进行体液免疫。,免疫细胞的主要类群:,B细胞的分类根据产生抗体是否需要T细胞辅助参与B1型：产生抗体不需要T细胞辅助参与 对非胸腺依赖抗原起反应的B细胞 有少数抗原物质，不须TH细胞参予，可单独刺激B细胞产生抗体，称这种抗原为胸腺非依赖抗原（thymus independent antigen,TIAg）,刺激B细胞产生抗体需要有巨噬细胞和T淋巴细胞协助的抗原称为胸腺依赖抗原（TD-Ag），又称T细胞依赖性抗原,B2型：产生抗体需要T细胞辅助参与 对胸腺依赖抗原起反应的B细胞,T细胞,CD4+T细胞CD8+T细胞,辅助性T细胞TH：促使B细胞活化为浆细胞迟发型超敏
16、T细胞TD：结合抗原后释放淋巴因子，引起迟发型超敏反应,抑制性T细胞TS：抑制其它T细胞和B细胞的活性细胞毒T细胞TC：杀死带抗原的靶细胞,T细胞：起源于骨髓，在胸腺中成熟，然后转移到外周淋巴器官，其功能是执行细胞免疫。,第二节 宿主的非特异免疫,非特异免疫(nonspecific immunity)，是机体的一般生理防卫功能，又称天然免疫(innate immunity)；是在种系发育过程中形成的，由先天遗传而来，防卫任何外界异物对机体的侵入而不需要特殊的刺激或诱导。 主要包括生理屏障、细胞因素和体液因素。,天然免疫的组成,一、生理屏障,皮肤与粘膜,生理上的屏障结构,1. 皮肤与粘膜：,1）
17、机械的阻挡和排除作用：,健康机体的外表面覆盖着连续完整的皮肤和粘膜结构， 其外面的角质层是坚韧的，不可渗透的，组成了阻挡 微生物入侵的有效屏障。,2）分泌液中所含化学物质有局部抗菌作用：,很多分泌液中都有杀菌成分；,呼吸道、消化道、泌尿生殖道表面粘膜所分泌的粘液的化学性屏障作用。眼泪、唾液和尿液的清洗作用；,2.生理上的屏障结构,体内的某些部位具有特殊的结构而形成阻挡微生物和大分子异物进入的局部屏障，对保护该器官，维持局部生理环境恒定有重要作用。,1）血脑屏障：,主要由脑毛细血管壁及其外的脑星形细胞组成，具有细胞间连接紧密、胞饮作用弱的特点，可阻挡病原体及其有毒产物从血液透入脑组织或脑脊液，保
18、护中枢神经系统的稳定。,2）胎盘屏障：,能阻挡病原微生物由母体通过胎盘感染胎儿，但并不妨碍母子间的物质交换。,中枢神经系统的毛细血管内皮细胞间相互连接很紧密，几乎无空隙； 中枢神经系统的毛细血管周围被星状胶质细胞紧密包围； 中枢神经系统间液中蛋白质浓度很低，故在化学物入脑的过程中，蛋白质结合这一转运机制就不能发挥作用,血脑屏障,二、细胞因素,主要是指机体内的各种吞噬细胞具有吞噬病原体及其它各种异物的能力。,嗜中性粒细胞和巨噬细胞，阻挡病原体的侵入，具有 吞噬入侵的病原微生物等颗粒的能力，为特异性免疫 奠定基础,2吞噬过程：,病原体,吞噬细胞（偶然相遇，或各种趋化因子的吸引作用）,（吞噬细胞可在
19、趋化因子的作用下穿过毛细血管壁到达 感染局部）,吞噬细胞伸出伪足，吞入病原体形成吞噬体,与溶酶体融合为吞噬溶酶体,水解酶、溶菌酶等多种酶类和其它杀菌物质的作用下 杀灭病原体,此外，巨噬细胞还可分泌多种可溶性因子，不但有加强杀菌促进炎症的作用，还具有免疫调节等重要功能。,A、成分：9种血清蛋白酶原 B、作用特点：只有被激活后，才能发挥活性作用；不具特异性 C、生物学作用： （2）溶菌酶：存在于唾液、眼泪、汗液、乳汁、肠分泌物 （3）干扰素：病毒感染机体后，所产生的抗病毒物质，成分为糖蛋白。,三、体液因素,（1）补体,正常体液和组织中含有多种杀伤或抑制病原体的物质，参与其他杀菌因素配合而发挥作用,
20、1.补体（complement system）：,存在于正常机体体液中的非特异性的杀菌物质，包括廿余种蛋白质成分，主要由肝细胞和巨噬细胞产生， 在机体的免疫系统中担负抗感染和免疫调节作用, 并参与免疫病理反应,有补充抗体的能力.通常以无活性形式存在于正常血清和体液中。 当在一定条件下促发补体系统的一系列酶促级联反应（经典途径和替代途径），使补体由无活性形式转变为对病原体具有杀灭作用的活性形式称补体激活。,补体是天然免疫（Innate immunity）的重要组成部分,补体激活的经典途径被任何抗原抗体复合物所激活，起补充抗体的作用,补体激活的替代途径酵母多糖LPS等多种微生物及其产物所激活,对病
21、原体具有杀灭作用的补体活性形式-引起膜不可逆损伤，导致细胞溶解,补体的生物学功能：,溶解和杀伤细胞；,趋化作用；,免疫粘附作用；,中和病毒；,过敏毒素作用；,溶解和杀伤细胞,2.干扰素（interferon，IFN）：,2.1发现:受到病毒感染的细胞能产生一种物质，可以保护其他细胞抗御多种病毒的感染,2.2干扰素定义为：由干扰素诱导剂作用于活细胞后，由活细胞产生的一种蛋白质，当它再作用于其他细胞时，使其他细胞立即获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力,2.3干扰诱导剂：凡能诱导细胞产生干扰素的物质,2.4干扰素的特性,其作用无特异性，由一种诱导剂诱导细胞产生的干扰素可抑制多种病毒的复制，是广谱的抗
22、病毒物质，其作用具有种属特异性,2.5干扰素的生物学作用 l. 抑制病毒的复制，增强 NK 细胞杀伤病毒感染的细胞等。 2 抑制癌细胞的分裂，增强机体抗肿瘤的免疫力 3 活化单核巨噬细胞，促进 T 、 B 淋巴细胞 分化，激活中性粒细胞和 NK 细胞等,干扰素的功能：作用于宿主细胞，使之合成抗病毒蛋白、控制病毒蛋白质合成，影响病毒的组装释放，具有抗病毒功能；,（病毒或干扰素诱生剂）,抗病毒蛋白质,2.6作用机制,3.溶菌酶（lysozyme）：,不耐热的碱性蛋白， 主要来源于吞噬细胞 并能分泌到血清及各种分泌液中 能水解革兰氏阳性菌胞壁肽聚糖而使细胞裂解。,溶菌酶也存在于鸡蛋清和某些细菌中，可
23、提纯并加工 制成各种制剂,溶菌酶：存在于唾液、眼泪、汗液、乳汁、肠分泌物,炎症（inflammatory）,炎症是机体受到有害刺激时所表现的一系列局部和全身性防御应答，可以看作是非特异免疫的综合作用结果，其作用于清除有害异物、修复受伤组织，保持自身稳定性在相应部位出现红、肿、热、痛和功能障碍是炎症的五大特征,炎症既是一种病理过程，又是一种防御病原体的积极方式：,1、动员了大量的吞噬细胞聚集在炎症部位； 2、血液中的抗菌因子和抗体发生局部浓缩； 3、死亡宿主细胞的堆积可释放抗微生物物质； 4、炎症中心氧浓度下降和乳酸积累，进一步抑制病原菌的生长； 5、适度的体温升高可以加速免疫反应的进程；,第四
24、节 宿主的特异性免疫,一、特异性免疫的一般概念,1.特异性免疫（specific immunity）的概念 机体在生命过程中接受抗原性异物刺激所建立起来的免疫力如微生物感染或接种疫苗后产生的，又称获得性免疫(acquired immunity) 特点：获得性、高度特异性、记忆性 包括：体液免疫和细胞免疫,2.免疫系统(immune system)：,免疫系统：,（获得性免疫的物质基础）,免疫器官 免疫细胞,1）免疫器官：,中枢免疫器官,周围免疫器官,中枢免疫器官：,免疫细胞发生和分化的场所，包括骨髓、胸腺等。,周围免疫器官：,免疫细胞居住和发生免疫应答的场所，包括淋巴结、脾脏和粘膜相关淋巴组织
25、。,2）免疫细胞：,一类能接受抗原刺激，并引起特异性免疫反应的细胞。,T细胞：,起源于骨髓，在胸腺中成熟，然后转移到外周淋巴器官，其功能是执行细胞免疫（通过产生致敏淋巴细胞及淋巴因子而进行的免疫）,B细胞：,骨髓中的多能干细胞分化成淋巴细胞，再分化成前B细胞，进一步发育成为成熟B细胞。当受抗原刺激后，B细胞先转化为浆母细胞，再分化为浆细胞，产生并分泌抗体，进行体液免疫（通过产生抗体而进行的免疫）,二、抗原,抗原（Antigen，Ag）,抗原是能诱导机体产生体液抗体和细胞免疫应答，并能与 抗体和致敏淋巴细胞在体内外发生特异结合反应的物质。,第四节 免疫应答反应,（一）抗原作用：1、免疫原性：抗原
26、进入机体后能刺激免疫系统形成特异抗体或致敏淋巴细胞称免疫原性亦称抗原性。2、反应原性：抗原能与它所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应，叫做反应原性。,如药物、脂类、糖类等低分子量物质。 （二）、抗原性质 1、异物性（进入机体的抗原物质必须与该机体的组织体液成分有差异 （1）、异种间的物质 （2）、同种间的不同成分 （3）、自体内隔绝成分,完全抗原（complete antigen）或免疫原（immunogen）：,具有免疫原性和反应原性的抗原,不完全抗原（incomplete antigen）或半抗原（hapten）：,只有反应原性而没有免疫原性的抗原,2、抗原是具有一定化学结构的大分子物
27、质,一般相对分子质量越小，抗原性越小，相对分子质量越大，抗原性越大 3 化学组成与结构抗原性与物质的化学组成有关 4、特异性（对应性）：一种抗原只能与它所诱发的免疫反应产物（抗体）相结合。,抗原决定簇（表位）：分散于抗原分子上而具有免疫活性的化学基团，对诱发机体产生特异性抗体起决定作用，并与相应抗体发生特异性结合 它是抗原特异性的物质基础。抗原结合价：一个抗原上含有能与抗体分子相结合的表位的总数。通常，抗原是多价的,抗原免疫原性的物质基础：,抗原决定簇（antign determinant），或表位（epitope）,抗原物质上能够刺激淋巴细胞产生应答（抗体）并与其产物特异反应的化学基团。,细
28、菌的抗原,（三）、抗原的种类 1、细菌抗原 菌体抗原O抗原 鞭毛抗原H抗原 表面抗原 菌毛抗原,1. 菌体抗原 (somatic antigen) 是细菌菌体抗原的总称，包括存在于细胞壁、细胞膜和细胞质中的抗原。 一个细菌细胞含有许多种菌体抗原，有的抗原是某种细菌所特有，称为特异性抗原，有的抗原是几种细菌所共有，称为共同抗原或类属抗原。 抗原结构是微生物分类鉴定的重要根据之一。 革兰氏阴性菌的菌体抗原称 O 抗原， 主要成分为多糖、脂类和蛋白质组成的复合物。,2. 鞭毛抗原 (flagella antigen) 此抗原存在于细菌的鞭毛上。也将鞭毛抗原命名为 H 抗原。 H 抗原的化学成分为蛋白
29、质，即鞭毛蛋白，具有很强的抗原性。,3. 表面抗原 (surface antigen) 存在于菌体抗原 (O 抗原 ) 表面的一层结构. 如肺炎链球菌的夹膜抗原。由多糖组成，与菌体蛋白结合具有明显的免疫原性和特异性。 伤寒沙门氏菌和其他沙门氏菌的表面抗原，其化学成分为糖脂,细菌的各种抗原,2、病毒抗原,（1）病毒颗粒抗原（V抗原）：病毒粒子本身 （2）病毒组分抗原：衣壳、衣壳粒、被膜表面糖蛋白 （3）可溶性抗原（S抗原）：由抗原核酸指导合成的游离抗原成分，存在于宿主细胞内。,二.抗体（antibody， Ab）,机体在抗原物质刺激下所形成的一类能与抗原特异结合的血清活性成分称为抗体，又称免疫球
30、蛋白immunoglobulin Ig） ，,免疫球蛋白的种类：纯化的免疫球蛋白可分为五类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE,免疫球蛋白的分子结构：典型的免疫球蛋白分子呈Y形,免疫球蛋白,重链轻链,可变区恒定区,可变区恒定区,CL,CL,CH1,VL,VL,VH,VH,CH2,CH3,C端,N端,恒定区,可变区,FC 段,Fab段,铰链区,二硫键,木瓜蛋白酶,胃蛋白酶,Fab,Fab,Fc,F(ab)2,Fc,木瓜蛋白酶,胃蛋白酶,免疫球蛋白水解片段,免疫球蛋白的体： 单体： IgG、IgD、IgE由一个Y形分子构成 双体： IgA在分泌液中为双体，称为分泌型IgA（在血清中为单体，称为
31、血清型IgA） 五体： IgM由5个Y形分子构成,5 类免疫球蛋白单体之间的区别在于重链 C 区的氨基酸组成和抗原性有所不同， IgG 、 IgA 、 IgM 、 IgD 和 IgE 的两条重链分别以、和来代表,定义：抗原进入机体后免疫活性细胞对抗原分子识别后活化、增殖、分化以及最终通过产生抗体和致敏淋巴细胞因子发生免疫效应的一系列复杂的生物学反应过程 1、免疫反应过程 （1）感应阶段：处理和识别抗原。 （2）反应阶段：T、B细胞接受抗原刺激增殖分化为致敏淋巴细胞和浆细胞释放淋巴因子和抗体 （3）效应阶段：杀伤和破坏异体抗原物质,二、免疫应答,（一）免疫应答的基本过程,1. 感应阶段：机体接受
32、抗原刺激的阶段,抗原,巨噬细胞 （抗原递呈细胞，APC）,T细胞,细胞免役,B细胞,体液免役,免疫活性细胞表面有抗原受体，所以能够识别抗原。每个淋巴细胞 表面只有一种抗原受体，只能识别一种抗原，当它们结合后，抗原 刺激细胞增殖、分化而产生免疫应答。,B2,B1,TI抗原,TD抗原,抗原递呈细胞(Antigen presenting cells, APC,概念：在免疫应答过程中能够摄取、加工、处理抗原，并将抗原信息提呈给特异性淋巴细胞的一类免疫细胞. APC能有效摄取细菌或其它抗原，并将这些抗原加工后表达于细胞表面，从而活化T细胞和B细胞,巨噬细胞,特点 能加工、处理抗原 表达MHC 类分子,主
33、要组织相容性抗原,能引起快而强的排斥反应的组织相容性抗原 不同种属或同种不同系的动物个体间进行正常组织或肿瘤移植会出现排斥，它是供者与受者组织不相容的反映。 排斥反应本质上是一种免疫反应，它是由组织表面的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异性的同种抗原称为组织相容性抗原或移植抗原。机体内与排斥反应有关的抗原系统多达20种以上，能引起强而迅速排斥反应者称为主要组织相容性抗原，其编码基因是一组紧密连锁的基因群，称为主要组织相容性复合体（MHC）。 MHC 1类分子分别在几乎所有真核细胞的表面,移植免疫,接受来自另一个体的器官或组织的动物体对移植物引起的免疫反应。一般知道从另一个体移植皮肤是不可能的
34、，证实了移植排斥是一种免疫反应,在各个体，其细胞膜表面都存在着个体特异的组织相合性抗原，自身的淋巴细胞（T细胞）只对自身抗原不发生免疫反应（免疫耐受性）淋巴系细胞对非自身抗原则行免疫性进攻，因此来自其他个体的移植物就发生脱落,2. 反应阶段：淋巴细胞识别抗原后，即被活化进行增殖、分化,被特异性抗原激活的T细胞转化为淋巴母细胞，再增殖、分化，成为有免疫效应的致敏淋巴细胞。（细胞免疫）,被特异性抗原激活的B细胞被活化后，转化为浆母细胞，再增殖、分化为浆细胞，分泌抗体。（体液免疫）,受抗原刺激的淋巴细胞，在分化过程中，还有一部分细胞在中途停顿下来，不再增殖分化，成为记忆细胞，在体内能较长时间存在。
35、当再次受到同种抗原刺激时，能迅速分化增殖成大量致敏淋巴细胞和浆细胞，分别产生大量淋巴因子及抗体。,3. 效应阶段：抗原成为被打击的对象,B细胞介导的体液免疫：,体液中的抗体与相应的抗原进行特异性结合，发挥免疫效应的过程,与抗原特异结合,激活补体,结合其他免疫细胞,T细胞介导的细胞免疫：,致敏淋巴细胞通过与相应的抗原接触直接杀伤病原靶细胞，或释 放多种可溶性的生物活性物质（淋巴因子），发挥免疫效应。,B2,B1,4、抗体产生的一般规律初次应答与再次应答,初次应答（primary response）：机体第一次接触某种抗原引起特异抗体产生的过程 再次应答（secondary response）：该
36、机体以后再次受到同样抗原刺激所产生的抗体应答过程。 初次应答有一周以上的潜伏期，产生的抗体以IgM为主。 再次应答的潜伏期缩短，抗体水平大幅度上升，抗体类型以IgG为主，且抗体的亲和力较高 （称为抗体的亲和力成熟）维持时间较长。,. 回忆应答:当初次注射后所产生的抗体在体内完全消失,如再接触抗原时,又可使该抗体突然上升. 如再接触的抗原与初次接触的抗原相同,所引起的称为特异性回忆反应 若再接触的抗原不同于初次抗原,也能引起与初次抗原相对应的抗体的产生称为非特异性回忆反应,. 几类抗体出现的顺序,IgM出现最早IgG其次IgA最后,1预防接种中一般都采用二次或多次接种法，且第一次和第二次抗原刺激
37、之间有时间上的间隔，使出现二次应答，从而产生大量抗体且维持时间长； 2制备抗体中，通常采用多次注射抗原的方法； 3疾病诊断中，根据几类抗体出现的先后规律，可作出早期快速诊断。,第五节 免疫反应的病理反应,一、 超敏反应 机体与抗原性物质在一定条件下相互作用，产生致敏淋巴细胞或特异性抗体，如与再次进入的抗原结合，可导致机体生理功能紊乱和组织损害的免疫病理反应。又称变态反应。 免疫过渡 引起超敏反应的抗原性物质叫变应原。它可以是完全抗原（异种动物血清、组织细胞、微生物、寄生虫、植物花粉、兽类皮毛等），也可以是半抗原（如青霉素、磺胺、非那西汀等药物，或生漆等低分子物质）如过敏现象,二、自身免疫病,机
38、体免疫系统把自身细胞或组分当作外来抗原攻击，而引起的体液性免疫细胞性免疫 如：甲状腺炎：特征之一是血清中存在具有能与甲状腺组织起反应或刺激作用的自身抗体,三、获得性免疫缺乏综合症,由感染“HIV”病毒引起。HIV是一种能攻击人体免疫系统的病毒。 它把人体免疫系统中最重要的T4淋巴组织作为攻击目标，大量破坏T4淋巴组织，产生高致命性的内衰竭。这种病毒在地域内终生传染，破坏人的免疫平衡，使人体成为各种疾病的载体。 HIV本身并不会引发任何疾病，而是当免疫系统被HIV破坏后，人体由于抵抗能力过低，丧失复制免疫细胞的机会，从而感染其它的疾病导致各种复合感染而死亡。,HIV选择性地侵犯带有CD4分子的，
39、主要有T4淋巴细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞等。细胞表面CD4分子是HIV受体，通过HIV囊膜蛋白gp120与细胞膜上CD4结合后由gp41介导使毒穿入易感细胞内，造成细胞破坏。,致病机制,第六节 免疫学方法,传统免疫学方法又称为血清学反应。在机体外进行的体液免疫反应一般采用血清进行试验一、抗原、抗体反应的一般规律 1、特异性 2、可逆性 3、定比性 4、阶段性 5、条件依赖性,抗原是多价的，抗体是双价的，因而一个抗体分子可结合两个抗原分子表位，而一个抗原分子可结合多个抗体。 所以，在比例适合时它们可形成高度交联的抗原抗体大分子复合物，沉淀下降。抗体过多或抗原过多，都不能形成高度交联的抗原抗体
40、大分子复合物，不产生沉淀或沉淀很少,一 血清学反应 凝集反应： 细菌红细胞等颗粒性抗原与特异性抗体结合后在有电解质存在时，互相凝聚成肉眼可见的凝集小块 反应中的抗原称为凝集原，抗体称为凝集素. 在实际操作时，一般要稀释抗体。,直接凝集反应：早在1896年，利用伤寒病人血清与伤寒杆菌 发生特异性凝集的现象成功地诊断伤寒病。,1900年Landsteiner在特异血凝现象的基础上发现了人类ABO血型，于1930年获得诺贝尔生理学和医学奖。,(一)ABO血型系统1.ABO血型系统分型: ABO血型系统的抗原和抗体 血型 红细胞上的抗原 血清中的抗体A型 A 抗BB型 B 抗AAB型 A+B 无O型
41、无A，无B 抗A+抗B,血型:血细胞膜上特异性抗原的类型,(一)A型血（Blood group A）的人红血球表面有A型抗原；他们的血清中会产生对抗B型抗原的抗体。一个血型为A型的人只可接受A型和O型的血液。 (二)B型血的人跟A型血的人相反，他们红血球表面有B型抗原；血清中会产生对抗A型抗原的抗体。一个血型为B 型的人只可接受B型和O型的血液。,(三)AB型血的人的红血球表面同时有A型及B型抗原；他们的血清不会产生对抗A或B型抗原的抗体。因此，AB型血的人是全能受血者。但他们亦只可捐血予同样血型的人。 一个血型为AB型的人能够接受所有血型的血液。 (四)O型血的人红血球表面A或B型抗原都沒有
42、。他們的血清对两种抗原都会产生抗体。因此，O型血的人是全能捐血者。但他们亦只可接受來自同樣血型的血。例如，O型的人只能接受O型的血。,间接凝集反应,可溶性抗原如细菌的外毒素血清等与相应抗体结合，在适量电解质存在下聚合成肉眼可见的白色沉淀 反应中的抗原称为沉淀原，可以是类脂、多糖或蛋白质等；抗体称为沉淀素。 在操作时，一般要稀释抗原,沉 淀 反 应：,沉淀反应的主要方法：,经典方法现代方法,环状沉淀反应 絮状沉淀反应,单向琼脂扩散法 双向琼脂扩散法 对流免疫电泳法 火箭电泳法 双向免疫电泳法,1 环状沉淀反应 在小试管内先加入已知抗血清，然后小心加入待检抗原于血清上表面，使之成为分界清晰的两层一
43、定时间后，凡两层液面交界处出现白色环状沉淀者即为阳性反应。此法简单、敏感，所需被检材料少 2 絮状沉淀反应 抗原与抗血清在试管内混合，在有电解质存在时，抗原抗体复合物可形成混浊沉淀或絮状凝聚物。,免疫扩散 琼脂凝胶呈多孔结构，能允许各种抗原抗体在其中自由扩散。抗原抗体在琼脂凝胶中扩散由近及远形成浓度梯度，当两者在比例适当处相遇即发生沉淀反应，形成沉淀带。由于一种抗原抗体系统只出现一条沉淀带，故本反应能将复合抗原成分加以区分，从而可了解抗原复合物的组成,双向琼脂扩散法,每个抗原与抗血清反应生成的沉淀弧融合，表明上面两个孔中的抗原是相同的,两个抗原有相同的部分，但有部分差别，且主要抗原可干扰次要抗
44、原的扩散，形成不完全融合的沉淀带,形成两条交叉的沉淀带，表明上面两孔中的抗原不相同,对流免疫电泳法,火箭电泳法,单克隆抗体,细胞克隆：由一个细胞增殖而成的细胞集团,定义：由一个识别单一抗原决定簇（表位）的B细胞克隆所产生的同源抗体。,抗体是由B淋巴细胞分化形成的浆细胞分泌的。每一个B淋巴细胞在成熟的过程中只产生识别一个抗原的抗原受体基因。动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系，合成不同的抗体。当机体受抗原刺激时，抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。 如果能选出一个制造一种专一抗体的浆细胞进行培养，就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞群，即单克隆。单克隆细胞将合成针对一种抗原决
45、定簇的抗体，称为单克隆抗体。,多克隆抗体是：由一种抗原物质的多个抗原表位刺激多个免疫细胞增殖产生多个抗体,(2)单克隆抗体技术的基本原理 1先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞，B淋巴细胞不能在体外生长。 2实验发现骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖，应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一，得到杂种的骨髓瘤细胞。 3这种融合细胞即具有瘤细胞不断分裂的能力，又具有免疫细胞能产生抗体的能力。融合后的杂交细胞(杂种瘤)可以产生大量相同的抗体 用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群，可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。,.,.,单克隆抗体制备过程,HAT培养基,杂合瘤细胞的筛选：,
46、细胞DNA合成一般有两条途径。主途径是由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，叶酸作为重要的辅酶参与这一合成过程。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经次黄嘌呤磷酸核糖转化酶（HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（TK）的催化作用合成DNA。细胞融合的选择培养基中有三种关键成分：次黄嘌呤（hypoxanthine，H）、氨甲蝶呤（aminopterin，A）和胸腺嘧啶核苷（thymidine，T），称为HAT培养基。氨甲蝶呤是叶酸的拮抗剂，可阻断瘤细胞利用正常途径合成DNA，而融合所用的瘤细胞是经毒性培养基选出的代谢缺陷型细胞株，不能在HAT培养基中生长。B细胞不能在体外生长融合细胞
47、具有亲代双方的遗传性能，可在HAT培养基中长期存活与繁殖,HAT培养基,单克隆抗体的特点,特异性强 产量高 纯度高 灵敏度高,.,.,单克隆抗体的应用,1 器官移植 2 肿瘤治疗 3自身免疫病治疗 4免疫缺陷症治疗 5解毒 6在传染病临床诊断学中的应用,武汉生物制品研究所抗肾移植单抗OKT3（注射用鼠源性抗人T淋巴细胞CD3抗原单克隆抗体）最早批准上市，具有免疫抑制作用，可逆转对移植器官的排斥反应,研究人员把人体癌细胞注入小鼠，小鼠的免疫系统随之生成对抗这些癌细胞的抗体。研究人员取出正在生成这种抗体的鼠细胞，将它们与一种培养自实验室的瘤细胞嵌合，产生出“杂种的细胞”，称为杂交瘤细胞。杂交瘤细胞
48、犹如工厂，可以源源不断地产生出大量的这类纯单克隆抗体。,肿 瘤 治 疗,单克隆抗体是B细胞针对某一细菌、或某一特殊癌细胞而产生的，因此它就会像“导弹”一样只跟踪激发B细胞产生抗体的目标（或为细菌、癌细胞等），而不会伤及“无辜”的其他细胞。 另外，为了能看到单克隆抗体与目标（如癌细胞）的结合，以便医生作出准确诊断，科学家们让单克隆抗体与可以显示的物质结合在一起，如荧光素、放射性核素等，这样医生们便知道疾病（如癌症）的部位、大小等。将单克隆抗体与抗癌药物、毒素等结合在一起，然后将这种结合用于人体，那么单克隆抗体就会追踪目标，并且将抗癌药物或毒物带到癌症部位，将癌细胞杀死。,单克隆抗体的其他应用,天
49、然免疫,人工免疫,自然被动免疫：经胎盘或乳汁由母体传给婴儿,自然主动免疫获得 ：显性或隐性感染,人工被动免疫：输入免疫细胞，抗血清抗毒素等,人工主动免疫 ：接种死活疫苗或类毒素,特异性免疫,天然免疫和获得性免疫,生物制品及其应用,一、人工自动免疫生物制品,二、人工被动免疫类生物制品,一、人工自动免疫生物制品,1、常规疫苗,1）疫苗 （1）活疫苗：减毒活疫苗（卡介苗） （2）死疫苗（百日咳、霍乱等） （3）自身疫苗由病人自身病灶中分离出的病原体制成的死疫苗。2）类毒素破伤风类毒素、白喉类毒素,活疫苗,弱毒苗 毒力已经致弱,但仍然保持着原有的抗原性,并能在体内繁殖,因而可用较少的免疫剂量诱导产生坚实的免疫力, 免疫期长。,死疫苗,概念 病原微生物经理化方法灭活后,仍然保持免疫原性,接种后使动物产生特异性抵抗力,这种疫苗称为死苗或灭活苗。 使用接种剂量较大,免疫期较短, 死苗的优点是研制周期短、使用安全和易于保存。,
