1、江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,兽医免疫学,(动物医学专业适用),江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,第一章 绪言,免疫学（Immunology）是一门新兴的学科。它是研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的科学。 免疫系统的重要生理功能：对“自己”和“非己”抗原的识别及应答。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,一、免疫及免疫学的概念,1、免疫的概念 免疫的传统概念(古典免疫)：immune免疫一词来源于拉丁文immunis，意思是免除奴役。免疫的传统概念就是指机体对病原微生物的再感染有抵抗力，不患疫病，即抗感染。 免疫的现代概念
2、：不仅局限于抵抗微生物感染这个范围，指机体识别自已与非已，并能将非已成分排出体外的从而保持机体内、外环境平衡的一种生理学反应。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,免疫对机体的影响,1、免疫功能能使机体内环境得到维持稳定，具有保护作用；2、在异常情况下，免疫功能可能导致某些病理过程的发生和发展。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、免疫学的概念,免疫学：研究机体免疫系统组织结构和生理功能的科学。 免疫学的内容： 免疫系统的结构、组成和功能； 免疫系统对抗原的识别及应答； 免疫系统对抗原的排斥效应及其机制；免疫功能异常所致病理过程及其机制； 抗原耐受的
3、诱导、维持、破坏及其机制； 免疫学理论和方法在疾病预防、诊断和治疗中的应用等。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,二、免疫的基本特性和基本功能,1、免疫的基本特点 识别自己与非已(recognition of self and nonself):对机体自己与非已的大分子物质进行识别是免疫应答的基础。 特异性(specificity)：机体免疫系统不仅能识别自身和非自身，还能对非自身物质间的极微小差异加以区别，甚至某些同分异构体。 免疫记忆(immunologic memory),江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、免疫的基本功能,免疫防御(immu
4、ne defence)：即抗感染免疫，指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力。异常超敏反应或重复感染。 自身稳定(homeostasis)：指清除体内变性、损伤及衰老细胞，维护内环境稳定的功能。异常自身免疫病。 免疫监视(immune surveillance)：具有识别、杀伤与清除体内突变细胞的功能。异常肿瘤发生。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,三、免疫学发展简史,1、免疫学的经验时期（1618世纪） 我国医学家通过对天花病长期临床实践过程中，对天花病的预防积累了丰富的经验，并创造性地发明了用人痘苗预防天花病的方法。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组
5、 邬向东 ,1、免疫学的经验时期,人痘法始于何时说法不一，但据我国医书考证，认为人痘法的文字记载见于宋真宗时代，即公元11世纪。 公元16世纪，明代隆庆年间有了重大改进。 在种痘心法中记载有时苗和种苗之分，并认为后者更为安全可靠。 在清代，即公元17世纪已在我国推广应用。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,1、免疫学的经验时期,公元1681年，江西有一位种痘神医，名叫张琰，他写了一本种痘的书种痘新书，书中提到曾给八、九千人种过痘，后来发了天花的仅二、三十人。当时种症的方法大约有四种： 一、痘衣法：把得过天花的病人穿过的衣服，给未患过天花的儿童去穿，可使健康儿童感染一次较轻
6、的天花； 二、痘浆法；用棉花蘸沾患者痘疮中的痘浆，然后将棉花塞入未患病的儿童鼻孔中去，可使健康儿童得病；三、旱苗法：取患者的痘疮疮痴，将痴研成细末，将此细末用管子吹入未患病的健康儿童的鼻孔中，使健康儿童得病； 四、水苗法：把研成细末的痘痴用水调匀，用棉花蘸沾此痘浆水塞入健康儿童鼻孔里，使未患病的健康儿童得病。 以上四种方法，痘衣法、痘浆法都比较原始，也有较大的危险性，受种的儿童可能得一次较严重的天花。因此，预防的效果不很可靠。旱苗法和水苗法的效果就要好一些。当时对于痘苗的保存十分考究，要等患儿的痘痴脱落后，用乌金纸包好，以备随时应用。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,1
7、、免疫学的经验时期,在17世纪，不但我国实行人痘苗预防天花而且也引起邻国的注意。 并很快地传入了俄国、朝鲜、日本、土耳其和英国等国家。 无疑，人痘法为以后英国医生Jenner发明牛痘苗和法国免疫学家Pasteur发明减毒疫苗都提供了宝贵经验。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,这一时期起始于18世纪末至20世纪中叶。 其特点是人们对免疫功能的认识从人体现象的观察进入了科学实验时期。 它的发展是与微生物学的发展密切相关的，并成为微生物学的一个分支。 免疫学的一个重要发展首推牛痘苗的发明。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免
8、疫学时期,18世纪末，英国医生Jenner：观察到挤奶女工在患过牛痘后不易得天花病的事实后，通过对牛痘苗人体的长期实验，确证接种牛痘苗后可以预防天花，并对人体无害。,牛痘接种预防天花种痘（Vaccination）1793年发表了他的牛痘苗著作，为人类传染病的预防开创了人工免疫的先河。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,牛痘接种,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,免疫学的发展自Jenner发明牛痘苗之后，停滞了将近一个世纪。 进入19世纪后微生物学在法国免疫学家Pasteur和德国细菌学家Koch 等人的努力下得到了迅速发展。 在方
9、法学上创造性地解决了细菌的分离培养，从而能获得纯种细菌，为人工菌苗的制备创造了条件。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,Louis Pasteur Robert Koch,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,Pasteur更有意识的研究获得减毒菌株的方法，通过系统的科学实验，终于发现了应用物理、化学以及生物学方法可获得减毒菌株。 在1881年Pasteur应用高温培养法获得了减毒株，从而制备了炭疽菌苗。 其后他又将狂犬病毒在兔体内经连续传代获得了减毒株，从而制备了狂犬病疫苗。 巴氏减毒菌苗的发明为实验免疫学建立了基础。,江西农业大学
10、动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,德国学者Behring和日本学者北里于1890年在Koch研究所应用白喉外毒素给动物免疫，发现在其血清中有一种能中和外毒素的物质，称为抗毒素。 将这种免疫血清转移给正常动物也有中和外毒素的作用。 这种被动免疫法很快应用于临床治疗。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,Emil von Behring,Behring于1891年应用来自动物的免疫血清成功地治疗了一个白喉患者，这是第一个被动免疫治疗的病例。为此他于1902年获得了诺贝尔医学奖。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学
11、时期,19世纪末，继抗毒素之后，又很快发现了免疫溶菌现象。 Pfeiffer（1894）用新鲜免疫血清在豚鼠体内观察到对霍乱弧菌的溶菌现象。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,Bordet发现免疫血清6030分钟可丧失溶菌能力。,他认为在新鲜免疫血清内存在二种不同物质与溶菌作用有关。 一种对热稳定的物质称为溶菌素即抗体，有特异性。 另一种对热不稳定的物质，可存在于正常血清中，为非特异性成分，称之为补体。,Jules Bordet,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,在抗毒素发现以后的10年中，相继在免疫血清中发现
12、有溶菌素、凝集素、沉淀素等特异性组分，并能与其相应细胞或细菌发生反应。 其后将多种不同的特异性反应物质统称之为抗体。 将能引起抗体产生的物质统称之为抗原，自此建立了抗原、抗体的概念。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,在此期间建立了各种体外检测抗原、抗体反应的血清学技术如沉淀反应、凝集反应、补体结合反应等方法，为病原菌的鉴定和血清抗体的检查提供了可靠的方法。 从而大大有助于传染病的诊断学和流行病学调查，而动物免疫血清的制备又开创了被动血清疗法。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,抗体发现后一方面对临床医学的诊断
13、、治疗和预防起到了巨大的推动作用； 另一方面对抗原、抗体的理化性质，抗原和抗体反应特异性的化学基础等问题引起了人们的极大兴趣，逐渐形成了免疫化学的研究领域。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,免疫化学研究初期首先从Landsteiner（1910）等人应用偶氮蛋白的人工结合抗原，研究抗原-抗体反应特异性的化学基础开始的。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,Heidelberger等人用肺炎球菌荚膜多糖抗原进行了抗原和抗体反应的定量研究。 Marrack（1934）提出了关于抗原抗体反应格子学说，从理论上解释了血
14、清学反应象。 Tiselius和 Kabat(1938)建立了血清蛋白电泳技术，从而证明了抗体活性存在于血清丙种球蛋白部分，其后建立了分离纯化抗体球蛋白的方法。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,2、经典免疫学时期,在40年代还建立了蛋白质抗原性分析的新方法：如Elek、Oudin及 Ouchterlony等人建立的凝胶扩散法。 Grubar(1953)等人建立的免疫电泳技术促进了对蛋白质抗原性的免疫化学分析，从而发现了抗体分子的不均一性。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,抗体生成学说的提出,Ehrlich在Behring工作的基础上创造性地提出了
15、关于抗体产生的学说。他认为抗毒素分子存在于细胞表面上，当外毒素进入体内后与之特异结合，并刺激细胞产生更多的抗毒素分子，自细胞表面脱落入血流即是抗毒素。,在1897年他首先提出了抗体生成的侧链学说，也是受体学说的首创者。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,抗体生成学说的提出,他的学说在当时未能得到大多数免疫学家的支持，并遭到一些学者的责难，致使他的学说长期淹没无闻。 右：Paul Ehrlich （1854-1915 ）,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,抗体生成学说的提出,在30年代Haurowitz等人认为抗体分子的结构是在抗原直接影响下形成的，并
16、提出了抗体生成的模板学说。 在分子遗传学的影响下Pauling等人又进一步对模板学说进行了修正，认为抗原是通过干扰胞核DNA而间接影响抗体分子的构型，提出了间接模板学说。 总之，这一学说不承认产生抗体的细胞在其膜上具有识别抗原的受体，而是以抗原为主导，决定了抗体的特异结构。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,抗体生成学说的提出,抗体生成模板学说，比较片面地强调了抗原对机体免疫反应的作用，而忽视了机体免疫反应的生物学过程。 回避了机体免疫反应的基本生物学规律，即“自己”与“非己”的识别作用，从而忽视了对免疫生物学应有的重视与研究。 直到细胞系选择学说提出后才使免疫学又有了新
17、的进展。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,3、近代免疫学时期,细胞转移迟发型超敏性的成功 Koch在发现结核杆菌之后，企图用结核杆菌给患者皮下再感染以期达到免疫治疗的目的，结果相反，却引起局部组织坏死，称之为Koch现象。 这一现象具有特异性但与抗体产生无关。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,细胞转移迟发型超敏性的成功,Chase 等人(1942)对Koch现象进行了深入研究，证明用致敏豚鼠血清转移给正常动物不能引起结核菌素反应，而用细胞转移则能引起阳性反应。 这证明了结核菌素反应不是由抗体引起，而是由致敏细胞引起，从而证明了机体免疫性除能产生体
18、液免疫外还能形成细胞免疫。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,免疫耐受现象的发现,Owen(1945)发现自异卵双生的二头小牛个体内有二种血型红细胞共存，称之为血型细胞镶嵌现象。这种不同血型细胞，在彼此体内互不引起免疫反应，把这种现象称之为天然耐受。 他认为宿主淋巴细胞有识别“自己”与“非己”的能力。如在机体免疫功能成熟之前引入异物，可作为“自己”成分加以识别，故在成体后对该异物即不引起免疫反应。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,免疫耐受现象的发现,Billingham和Medawar等人（1953）在小鼠体内成功地进行了人工诱导免疫耐受实验，给予
19、Burnet学说以有力支持。 自此经典免疫学的观点受到严重挑战，人们开始注意研究免疫生物学问题了。使免疫学的发展进入了一个新的时期，即免疫生物学时期。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,抗体生成克隆选择学说的提出,澳大利亚免疫学家Burnet以生物学及分子遗传学的发展为基础，在Ehrlich侧链学说和Jerne等天然抗体选择学说的影响下，以及人工耐受诱导成功的启发下，于1958年提出了关于抗体生成的克隆选择学说。 这一学说的基本观点是把机体的免疫现象建立在生物学的基础上 的。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,伯内特(Frank Macfarlane
20、 Burnet)认为,认为机体内存在有识别多种抗原的细胞系，在其细胞表面有识别抗原的受体；抗原进入体内后，选择相应受体的免疫细胞使之活化、增殖最后成为抗体产生细胞及免疫记忆细胞；胎生期免疫细胞与自己抗原相接触则可被破坏，排除或处于抑制状态，因之成体动物失去对“自己”抗原的反应性，形成天然自身耐受状态，此种被排除或受抑制的细胞系称为禁忌细胞系； 免疫细胞系可突变产生与自己抗原发生反应的细胞系因之可形成自身免疫反应。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,4、现代免疫学时期,这一发展时期自60年代迄今发现了胸腺的免疫功能，确认了淋巴细胞系是重要的免疫细胞，阐明了免疫球蛋白的分子结
21、构与功能。 从器官、细胞和分子水平揭示了机体另一重要生理系统，即免疫系统的存在。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,4、现代免疫学时期,Glick(1957)发现早期摘除鸡的腔上囊组织可影响抗体的产生。首先证明了腔上囊的免疫功能。 60年代初Miller和Good分别在哺乳类动物体内进行早期胸腺摘除，证明了胸腺的免疫功能。 Gowan(1965)首先证明了淋巴细胞的免疫功能。 Claman、Mitchell等人(1969)提出T和B细胞亚群概念。 Cooper等人证明了淋巴细胞在周围淋巴组织的分布。 从此建立了在免疫系统的组织学和细胞学基础。,江西农业大学动物科学技术学院
22、预防兽医学教研组 邬向东 ,4、现代免疫学时期,抗体分子的结构研究取得了突破性进展。 50年代Porter用木瓜蛋白酶水解抗体球蛋白分子，获得了具有抗体活性的片段和易结晶片段。 Edelman用化学还原法证明抗体球蛋白是由多肽链组成，用抗原分析法证明了抗体分子的不均一性。 60年代初统一了抗体球蛋白的名称，并建立了免疫球蛋白的分类。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,4、现代免疫学时期,70年代Pernis等用免疫荧光法证明了淋巴细胞膜Ig受体存在, 并认为是B细胞的特征。 Feldman等用半抗原载体效应证明了T和B细胞在抗体产生中的协同作用。 Unanue等证明了巨噬
23、细胞在免疫应答中的作用，它是参与机体免疫应答的第三类细胞。 从而证明了机体免疫应答的发生是由多细胞相互作用的结果，并初步揭示了B细胞的识别、活化、分化和效应机制，使免疫学的研究进入细胞生物学和分子生物学的领域。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,4、现代免疫学时期,70年代还进一步证明在动物和人周围血循环内存在有功能相异的T细胞亚类。 用膜抗原分析法可用以鉴定不同T细胞亚类。 总之，以T细胞为中心的免疫生物学研究，是70年代免疫学研究最活跃的领域之一。 对于T细胞的发生、分化与功能研究，对T细胞亚类的鉴别以及对T细胞抗原识别受体的研究都取得了较大的进展。,江西农业大学动物
24、科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,4、现代免疫学时期,Jerne(1972)根据现代免疫学对抗体分子独特型的认识而提出了免疫网络学说。 认为在抗原刺激发生之前，机体处于一种相对的免疫稳定状态，当抗原进入机体后打破了这种平衡，导致了特异抗体分子的产生，当达到一定量时将引起抗Ig分子独特型的免疫应答，即抗独特型抗体的产生。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,4、现代免疫学时期,80年代的重要发现 1）抗体多样性遗传控制 2）T细胞抗原受体的证明 3）细胞因子研究进展 4）免疫学技术的发展 a、细胞融合技术 b、T细胞克隆技术的建立 c、转基因技术的应用 d、分子杂交技术
25、的应用,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,四、免疫学的分支学科,1、基础免疫学 内容：免疫系统、免疫应答 2、临床免疫学 内容：免疫病理、临床疾病免疫学 3、免疫学技术,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,五、 免疫学在兽医学中的应用,1、免疫诊断：免疫血清学技术广泛应用于动物疾病的诊断。猪瘟病毒抗体ELISA检测试剂盒,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,五、 免疫学在兽医学中的应用,2、免疫预防：疫苗、抗血清等已经广泛应用于动物传染病的免疫预防控制。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,五、 免疫学在兽医学中的应用,3、免疫治疗：对病毒性疾病的特异性治疗：高免血清、免疫球蛋白等。,江西农业大学动物科学技术学院预防兽医学教研组 邬向东 ,本节结束,
