1、免疫学的由来和发展免疫学概念,第一章 绪 论,免疫（Immunity）指机体识别和排除抗原异物，维持机体生理平衡和稳定的功能。（先天的和获得的） 免疫学（Immunology）研究机体免疫系统的组成（免疫器官、免疫细胞和免疫分子）、结构及其免疫生物学（生理性的和病理性的）功能的学科。,基本概念,疾病的传染与免疫从11世纪中国开始种“人痘”预防天花，一直到18世纪。1798年琴纳（Edward Jenner）开始用牛都接种免疫,第一节 免疫的由来和发展,Smallpox virion （痘病毒）,病原菌的发现和疫苗使用的推广 巴斯德（Pasteur）观察到细菌、发明培养基、制备疫苗； 柯赫（Ko
2、ch） 提出病原菌致病的概念抗毒素的发明 贝林（Behring）和日本学者北里于1890发现白喉抗毒素,兴盛时期（19世纪末20世纪中叶）,Louis Pasteur 1822-1895, Father of immunology, attenuated bacteria and viruses as vaccine against anthrax ,Robert Koch 1843-1910, Nobel Prize in 1905 for his work on tuberculosis, Anthrax, Cholera, Tubercule bacillus,Emil von Behr
3、ing 1854 - 1917, Nobel Prize in 1901 for demonstrating that circulating antitoxins against diphtheria and tetanus toxins conferred immunity.,补体的发现 19世纪末Pfeiffer（菲佛 ）发现免疫溶菌现象;Bordet发现补体 血清学方法的建立 抗体、抗原概念的建立；沉淀反应、凝集反应、补体结合反应等方法的建立 抗体是免疫球蛋白 20世纪30年代，通过电泳证明，抗体是-球蛋白 抗体是四肽链结构1959年，Porter 和Edelman 对抗体结构进行研究
4、证明,补体(complement，C)是存在于正常人和动物血清与组织液中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。早在19世纪末Bordet即证实，新鲜血液中含有一种不耐热的成分，可辅助和补充特异性抗体,介导免疫溶菌、溶血作用，故称为补体。,超敏反应 法国学者Richet发现 免疫耐受的发现 Owen发现 抗体生成克隆选择学说的提出Burnet于1958年提出，不仅阐明了抗体产生机制，同时对许多重要免疫生物学现象都做了解答。 免疫学技术的发展 改进了血清学技术，建立了间接血凝反应，以及免疫标记技术。,公元13471351年间，欧洲爆发了一场可怕的鼠疫黑死病，共导致2500多万人丧生！ 16世纪西班牙入
5、侵墨西哥的时候，给美洲带去了可怕的天花。1520年，墨西哥还有3000万居民，天花的侵袭使他们在40年后只剩下了300万，1个世纪以后就只有160万了。 20世纪最可怕的瘟疫是流行性感冒。第一次世界大战期间的那次流感是最严重的。1918年11月疫情结束时，约有2100万人丧生，大约是第一次世界大战死亡人口的一倍。 课下自己查一下我国的流行病情况,大瘟疫举例,创立1880年法国科学家巴斯德（Louis Pasteur）免疫预防鸡霍乱为科学免疫学诞生的标志。发展20世纪以后，免疫学向两个方向发展1、体液免疫2、细胞免疫,免疫科学的诞生和发展,体液免疫抗体形成理论的形成和完善。细胞免疫学T细胞（th
6、ymus dependent lymphocyte）胸腺依赖性淋巴细胞B细胞（bone marrow dependent lymphocyte）骨髓依赖性淋巴细胞,免疫学的近代发展,1.确定了免疫性分类 主动免疫和被动免疫 2.提出了体液和细胞免疫学说 3.观察到免疫效应的两面性 生理性和病理性 4.建立了血清学技术 抗原-抗体反应的检测法,主要工作,1.免疫学与医学 免疫药理学、肿瘤免疫学、移植免疫学、临床免疫学等。 2.免疫学与生物医学工程生物传感器、压电生物传感器、生物芯片。 3.免疫学与生物技术的发展生物制品、单克隆抗体、免疫细胞因子。,免疫学与其他交叉学科的结合发展,免疫系统1.天然
7、免疫系统(natural immune system),又称固有免疫系统(innate immune system)或非特异性免疫系统(non-specific immuneSystem)2.获得性免疫系统(acquired immunity),又称适应性免疫系统(adaptive immune system)或特异性免疫系统（specific immune system）,第二节 免疫学概念,非特异性免疫/天然免疫机体与生俱有的抵御所有微生物/外来异物侵袭的能力 组成屏障结构固有免疫细胞免疫分子,固有免疫Innate immunity,免 疫 细 胞 及 其 来 源,固有免疫细胞,肥大细胞,
8、单核巨噬细胞,表达模式识别受体 pattern recognition receptor, PRR,巨噬细胞的吞噬杀伤过程,粒细胞系,NK细胞 Natural Killer cells,大颗粒淋巴细胞,非抗原依赖性（生来就有） 无抗原特异性（识别模式分子） 立即发挥作用（无克隆扩增） 无免疫记忆,特异性免疫/获得免疫机体在特定抗原刺激后形成的抵御该抗原侵袭的能力 组成适应性免疫细胞APC T细胞和B细胞特异免疫分子,适应性免疫Adaptive immunity,抗原依赖性（抗原刺激后形成） 抗原特异性（识别特定分子） 延后发挥作用（克隆扩增） 免疫记忆,免疫功能的作用时相,对非己应答水平过高超
9、敏反应疾病 对非己应答水平过高超敏反应疾病 对非己应答过低免疫缺陷病 不能识别自己自身免疫病,系统性红斑狼疮,类风湿性关节炎,重症肌无力,强直性脊椎炎,由许多免疫的组织器官和免疫细胞以及免疫分子组成。骨髓和胸腺称为中枢淋巴器官,免疫系统,宿主体内的免疫系统，能识别并清除从外环境中侵入的病原生物及其产生的毒素、内环境中因基因突变产生的肿瘤细胞、自身衰老残损的组织细胞或自身变性抗原，实现免疫防御 (immunological defence)免疫自稳 (immunological homeostasis) 免疫监视 (immunological surveillance) 免疫系统的三大生理功能,
10、免疫防御（immunological defence） 指机体排斥外源性异物的能力。 免疫自稳（immunological homeostasis） 指机体识别和清除自身衰变残损的组织细胞的能力，以维持正常内环境稳定。 免疫监视（immunological surveillance） 指机体杀伤和清除异常突变细胞的能力，以监视和抑制恶性肿瘤在体内生长。,免疫系统的三大生理功能,1.概念 免疫应答是免疫细胞识别抗原后活化、增殖、分化，产生的应答产物（如抗体和效应性免疫细胞）参与生理性和病理性效应的过程。2.包括特异性免疫应答和非特异性免疫应答。3.免疫耐受的概念提出。,免疫应答,特异性 适应性
11、区别“自身”和“非自身” 记忆性 自我调节性,免疫应答的特点,免疫应答反应（immune response）是指机体免疫系统接受抗原刺激发生一系列反应，并以排出或分解该抗原为目的的反应过程。免疫应答的过程主要分为：识别阶段（recognition phase）活化阶段（activation phase）效应阶段（response phase）,抗原识别处理传递信息,免疫细胞活化增殖产生效应细胞、分子,执行效应功能, 免疫应答效应大多为生理性，是机体对外来抗原或自身变性抗原的清除效应。 免疫应答反应过强时，可致机体组织或器官发生病理损伤，出现临床疾病。,免疫系统功能的生理和病理表现,二、 免疫组
12、织与器官,免疫系统(immune system)由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。淋巴组织及免疫细胞分布于机体全身，执行免疫防卫功能，维持机体内环境正常的生理功能及动态平衡。免疫器官按功能不同，分为中枢免疫器官和外周免疫器官。,中枢免疫器官是免疫细胞产生、分化和成熟的场所。外周免疫器官是免疫应答的场所。单核细胞和淋巴细胞经血液循环及淋巴循环，进出于外周淋巴组织及淋巴器官，形成机体免疫系统的免疫网络。,通过免疫网络，免疫细胞能及时到达机体各脏器及皮肤粘膜的病原微生物入侵部位，又能将机体各部位的抗原成分经抗原递呈细胞携带至相应淋巴组织及淋巴器官，活化T淋巴细胞与B淋巴细胞，执行特异性免疫应答功能
13、。,（一）中枢淋巴器官： 骨髓: （1）是造血干细胞生成、分化发育的场所；（2）是功能性B细胞分化成熟的唯一场所；（3）提供各种免疫细胞的前体细胞； T细胞分 化成熟的场所 胸腺: T细胞分化成熟的场所 （二）外周淋巴器官：淋巴结、脾脏、粘膜相关淋巴组织（扁桃体、阑尾等）,（三） 淋巴细胞再循环与归巢淋巴细胞在全身器官组织及体液中的循环，可扩大与病原异物抗原接触的机遇，并将被抗原激活的淋巴细胞引流入局部淋巴组织及器官，在T细胞、B细胞、抗原递呈细胞(antigen presenting cells, APC)间发挥协同的免疫应答，产生的效应淋巴细胞定向地迁移于病原异物部位，发挥免疫效应功能。,
14、外周免疫器官及外周淋巴组织既是淋巴细胞再循环的起点和中途站，也是淋巴细胞归巢的终点。淋巴细胞在发挥免疫效应的同时，被归巢受体引导回该类细胞的原定居处，进行修整、增殖和发育，以提高该类淋巴细胞的数量和功能，这是保证淋巴细胞功能健全的重要环节。,三、 免疫细胞,凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞，按免疫细胞在体内的作用不同分为三大类。,T细胞 （Thymus-dependent cell）淋巴细胞 B细胞 （Bone marrow dependent cell）NK细胞（Natural Killer cell）,能增殖分化并产生免疫效应,淋巴细胞分类,免疫辅助细胞,参与辅助淋巴细胞
15、的活化,吞噬细胞（phagocyte） 树突状细胞（Dendritic Cell, DC）,参与免疫应答中的某一环节,中性粒细胞嗜酸性粒细胞 免疫应答细胞 嗜碱性粒细胞肥大细胞,表1-1 不同淋巴细胞及功能简介,免疫分子是由一些免疫活性细胞或相关细胞分泌的蛋白质及小分子多肽物质组成，它们参与机体的免疫反应或免疫调节。,四、 免疫分子,免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）补体系统 （Complement, C）细胞因子 （Cytokine）细胞粘附分子（Cell Adhesion Molecules, CAM）白细胞分化抗原（Cluster Differentiation anti
16、gen, CD）,主要的免疫分子,抗原的基本概念及类别 抗原的分子基础 抗原的免疫特性 侵染性抗原 疫苗,第二章 抗原,抗原(Antigen，Ag) 能启动机体的免疫应答，且能与其免疫应答产物(抗体或免疫效应细胞)特异性结合，并发生一系列生物学效应的物质。,第一节 抗原的基本概念及类别,1.免疫原性(immunogenecity) 指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答(产生特异性抗体及免疫效应细胞)的性质。,抗原的两种基本特性,抗原性(antigenicity，又称免疫反应性) 指抗原分子与免疫应答产物(抗体或免疫效应细胞)发生特异性结合的性质。,一、根据抗原性质1.完全抗原2.半抗原 二、根据
17、抗原刺激B细胞产生抗体是否需要T细胞辅助1.胸腺依赖性抗原(thymus-dependent antigen,TD-Ag) 如，多数蛋白质抗原 2.胸腺非依赖性抗原(thymus-independent antigen, TI- Ag) 如，细菌脂多糖，聚合鞭毛素,抗原的分类,（一）天然抗原1.非己抗原2.自己抗原 （二）人工抗原1.人工结合抗原2.人工合成抗原3.基因工程抗原,三、根据抗原的合成方式,1.异种抗原（xenogenic Ag）来自不同种属的抗原。 2.同种异型抗原（allogenic Ag）来自同一种属不同个体抗原。 3.自身抗原（autoantigen）来自自身的抗原（眼睛水晶体蛋白质、精细胞、甲状腺球蛋白等）,四、根据与人体的亲缘关系,同种异型,异种抗原,机理 种类 研究意义 （看书17页）,五 超抗原,
