基础兽医免疫学基础（i）课件

第一章回顾,第一章 病理学基础 1 疾病概论 1.1 疾病的概念 1.2 病因学 1.3 发病学 2 基本病理过程 2.1 血液循环障碍的局部变化： 充血、出血、缺血、血栓形成、栓塞、梗死 2.2 物质代谢障碍的局部变化： 萎缩、变性、坏死与凋亡 3 常见症状病理学 发热、黄疸、水肿、应激、休克、败血症,第二章 免疫学基础,第一节 免疫应答 第二节 免疫学诊断技术 第三节 免疫防制,第一节 免疫应答,一、抗原 二、免疫应答的概念 三、免疫应答的基本过程 四、免疫应答的种类,（一）抗原的概念 凡能诱导免疫系统产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与之在体内或体外发生特异性免疫反应的物质，称为抗原。,一、抗原（antigen）,1、抗原的基本特性，包括： （1）免疫原性 (immunogenicity) 引起免疫应答的能力，即诱导机体产生抗体或致敏淋巴细胞。 （2）反应原性 (reactionogenicity) 与特异性抗体或致敏淋巴细胞（受体）相结合和发生反应的能力。,（二）抗原性 (antigenicity),（2）常见载体： 牛血清蛋白(BSA) 牛血清丙种球蛋白(BGG) 鸡丙种球蛋白(CGG) 卵清白蛋白(OVA) 钥孔嘁血蓝蛋白(KLH) 多聚赖氨酸(PLL),2、半抗原(hapten)：只有反应原性而无免疫原性的小分子物质。需要与载体(carrier)偶联才能成为全抗原。,二硝基苯酚（DNP）,（1）常见半抗原：短肽、小分子化合物/化学药物(抗生素、磺胺类),1、异源性 (foreignness)： 非自身物质、同种异体物质、自身变性物质 2、大分子： MW10000：强 MW5000：弱 MW1000：半抗原 3、结构复杂性 分子结构和空间构象复杂：强 4、物理状态和可降解性 可溶性抗原聚集或吸附于颗粒表面：强 极易降解：免疫反应弱 不能降解（如塑料）：无抗原性,（三）构成抗原的条件,1、胸腺依赖抗原(thymus-dependent antigen, TD Ag)：必须有Th细胞参与才能完成免疫应答激发的抗原。大多数抗原。 2、胸腺非依赖抗原(thymus independent antigen, TI Ag)：不须Th细胞参与，可单独刺激B细胞产生抗体的抗原。少数抗原。,（四）抗原的分类,TD抗原分子表面有多种不同抗原表位，但缺乏重复出现的同一表位；主要是大分子蛋白质。 TI抗原多数为大分子多聚体，带有重复出现的同一抗原表位，且降解缓慢；主要是多糖类物质,TD Ag,TI Ag,又称为抗原决定簇(antigenic determinant)，是指抗原分子中具有抗原性的化学基团。 1、大小： 3000 A3 （1）蛋白质抗原：4-8aa （2）多糖抗原：4-8个己糖残基 （3）核酸抗原（单链、核蛋白）：5-8nt,（五）抗原表位 (epitope),2、抗原表位的分类 （1）线性表位 (linear or sequential e.)与 构象表位 (conformational e.) 或虚拟表位 (mimotope) （2）功能性表位与隐蔽性表位 （3）B细胞抗原表位与T细胞抗原表位,（1）线性表位(sequential e.)与构象表位 (conformational e.),Li LJ et al., 2005,3D-structure of the OmpH of P. multocida,（2）功能性表位与隐蔽性表位,功能性表位(A、B、C、D) 隐蔽性表位(E、F、G),存在于抗原分子表面的表 位易被相应淋巴细胞所识 别，即具有易接近性，可 直接启动免疫应答，故称 为功能性表位。存在于抗 原分子内部的表位无直接 触发免疫应答的功能，称 为隐蔽表位。若通过理化 因素处理抗原，使其结构 发生改变，内部的隐蔽表 位被暴露，可能成为新的 有功能的表位。,（3）B细胞抗原表位与T细胞抗原表位 B细胞抗原表位：能够被B细胞所识别的抗原表位，包括线性表位和构象表位。可以是蛋白质、多糖、核酸。 T细胞抗原表位：能够被T细胞所识别的抗原表位，一般是蛋白质抗原的线性表位。T细胞不能识别多糖和核酸抗原。,降解,加工的抗原片断,T细胞 表位,T细胞抗原表位可以是隐蔽性表位，因为T细胞对表位的识别需要对抗原进行加工。,免疫应答 (immune response)：是指机体免疫系统受到抗原刺激后，免疫细胞发生一系列变化，并产生一定免疫效应的过程。主要包括抗原递呈细胞对抗原的加工、处理和递呈，以及抗原特异性淋巴细胞识别抗原分子、活化、增殖和分化成为效应细胞或产生效应分子，进而表现出一定生物学效应的全过程。,二、免疫应答的概念,1、识别阶段：抗原进入体内，抗原递呈细胞对其识别、捕获、加工处理和递呈，抗原特异性淋巴细胞对抗原的识别。 2、激活阶段：抗原特异性淋巴细胞活化、增殖、分化、产生效应淋巴细胞(CTL、TD、TDTH)和效应分子(抗体、细胞因子)。 3、效应阶段：活化的效应淋巴细胞和效应分子发挥细胞免疫效应和体液免疫效应，以清除抗原。,三、免疫应答的基本过程,免疫应答的基本过程,（一）体液免疫 (humoral immunity) （二）细胞免疫 (cellular immunity) （三）免疫耐受 (immunologic tolerance) （四）免疫抑制 (immune inhibition) （五）免疫逃避 (immune evasion),四、免疫应答的种类,1、体液免疫的概念 体液免疫：是由B细胞介导的免疫应答，其效应是由B细胞通过对抗原的识别、活化、增殖和分化成浆细胞，并分泌特异性抗体来实现的。 体液免疫可由TD抗原和TI抗原诱发： TD Ag：需要抗原递呈细胞和Th细胞参与； TI Ag：直接激活未致敏的B细胞。,（一）体液免疫 (humoral immunity),（1）抗体的概念 抗体：是抗原与免疫系统相互作用下，由B细胞分泌的能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)。,2、抗体 (antibody),（2）免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig) A、血清中的主要蛋白质,B、Ig的结构,重链和轻链(heavy & light chains) 二硫键(disulfide bonds) Inter-chain Intra-chain,Fab段 Ag binding Specificity determined by VH and VL Fc段 动物种属特异性,Ig片断:,C、Ig的种类(class & subclass),IgA - IgA1、IgA2 IgD IgE IgG - IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 IgM Serum conc.：IgG IgA IgM IgD IgE,（3）抗体产生的一般规律,A、中和作用(neutralization)：抗体与侵入机体的病毒或外毒素特异性结合，从而使病毒失去感染力或中和外毒素的毒性作用，从而发挥抗体分子的保护作用。 B、调理作用：单核吞噬细胞和中性粒细胞的表面有IgG或IgM的Fc受体或补体的受体，Ag-Ab复合物极易被这种具有吞噬功能的免疫细胞所吞噬、杀伤或降解并被排除。,（4）抗体的免疫效应,C、激活补体：抗体分子可借补体的作用溶解细胞，被溶解的细胞再经吞噬细胞系统加以排除。 D、局部粘膜免疫作用：IgA E、抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)：参与ADCC作用的细胞有巨噬细胞、中性粒细胞和杀伤细胞(K细胞)等。,（4）抗体的免疫效应,1、细胞免疫的概念 狭义：是由T细胞识别抗原引起的、由效应T细胞介导的特异性免疫应答。它不能通过血清传递，但能通过致敏淋巴细胞传递。其特征是出现以单核细胞侵润为主的炎症反应和特异性细胞毒作用。 广义：细胞介导免疫，既包括吞噬细胞的原始吞噬作用和K细胞、NK细胞介导的细胞毒作用，又包括T细胞介导的特异性免疫。,（二）细胞免疫 (cellular immunity),细胞免疫应答通常由TD抗原激发，在多种免疫细胞和细胞因子协同作用下完成的。,2、细胞免疫应答,（1）抗原递呈细胞：巨噬细胞、树突状细胞、病毒感染的细胞等； （2）具有免疫调节作用的辅助性T细胞(Th、CD4+); （3）效应T细胞：引起炎症反应或迟发型超敏反应的T细胞(TD、TDTH、CD4+)、细胞毒性T细胞(Tc或CTL、CD8+) 迟发型超敏反应(delayed-type hypersensitivity, DTH),3、参与细胞免疫的细胞,(1)概念 细胞因子是由多种动物细胞产生的一类不同于抗体和补体的激素样(微量、高效)可溶性小分子多肽类物质，具有调节细胞生长与分化、调节免疫功能、参与炎症发生和创伤愈合等多种复杂生物学功能。,4、细胞因子 (cytokine),A、免疫调节作用：调节免疫细胞的生长、分化和信号传导（效应）。 B、促进造血作用：集落刺激因子(CSF)、白细胞介素(IL)等。 C、参与炎症反应：肿瘤坏死因子(TNF)、IL-1、IL-6、IL-8等。 D、抗增殖作用：肿瘤细胞、病原微生物。 E、神经内分泌效应：作用于下丘脑、垂体、肾上腺、性腺等。,（2）细胞因子的生物学效应,A、以免疫调节作用为主：经典的细胞因子 干扰素(interferon, IFN)：、 白细胞介素(interleukin, IL-123)： IL-123 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF) 淋巴毒素(lymphotoxin, LT) 集落刺激因子(colony-stimulating factors, CSF) B、促进细胞增殖作用为主： 血小板衍生生长因子(platelt derived growth factor, PDGF) 成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor， FGF) 神经生长因子(nerve growth factor, NGF) 表皮生长因子(Epidermal growth factor， EGF) 胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor, IGF),（2）细胞因子的种类,（1）抗感染作用：胞内寄生病原体，如病毒、结核分支杆菌、真菌、球虫等； （2）抗肿瘤作用：CTL、ADCC、cytokines （3）免疫损伤作用：超敏反应、移植排斥、自身免疫病,5、细胞免疫的生物学意义,1、免疫耐受的概念 免疫耐受：是指免疫活性细胞接触抗原性物质时所表现的一种特异性的无应答状态(a state of specific unresponsiveness)，是免疫应答的类型之一。 其表现与前述的正向免疫应答相反，而与各种非特性的免疫抑制不同，后者无抗原特异性(对各种抗原均呈无应答或低应答)。,（三）免疫耐受 (immunologic tolerance),（1）中枢免疫耐受：动物在胚胎期及T细胞和B细胞发育过程中，遇到自身抗原所形成的耐受。 （2）外周免疫耐受：是指T细胞和B细胞遇到内源性或外源性抗原时不产生免疫应答。,2、免疫耐受的分类,猪瘟的免疫耐受： 先天性感染：胚胎期宫内感染 免疫系统发育阶段，把CSFV看作“自身组织成分” 疫苗接种失败,3、免疫耐受的临床意义,1、免疫抑制的概念 免疫抑制：是免疫活性细胞发育缺陷或增殖分化障碍引起的无抗原特异性的免疫无应答现象。,（四）免疫抑制 (immune inhibition),2、免疫抑制与免疫耐受的比较,（1）动物艾滋病 (acquired immune deficiency syndrome, AIDS)：人、猴、牛、猫； CD4+ （2）其它感染性疾病：损害免疫系统 CSF、PRRSV、PCV2 IBDV 白血病 (leukemia),3、常见动物免疫抑制性疾病,强的松：肾移植病人终生用药之一。对T细胞、B细胞都有抑制功能。 硫唑嘌呤：主要抑制体液免疫。该药可抑制骨髓造血，使白细胞减少。如果血白细胞每天递减1000/mm3应引起注意。一般停药后白细胞可回升。 骁悉：主要作用是抑制T细胞、B细胞增殖，用于防治急性排斥反应，对慢性排斥反应也有防治作用。 FK506：是从真菌中提取的强力免疫抑制剂，主要抑制T细胞增殖，毒性小，多用于移植肾慢性排斥、环孢霉素A引起的肝中毒患者。,（3）免疫抑制性药物,1、免疫逃避的概念 免疫逃避：是指病原微生物、寄生虫和肿瘤细胞等抗原通过各种机制逃避免疫系统的监视，并在动物体内较长时间存活的一种现象。,（五）免疫逃避 (immune evasion),Nature Immunology: 2002/11/1 2003/2/1 Focus on Immune Evasion,（1）直接感染免疫细胞：HIV、equine infectious anemia virus (EIAV)、PRRSV、PCV2 （2）解剖部位的隔离：神经组织、胃肠道、泌尿道、呼吸道、胞内、肉芽肿 （3）抗原变异(antigenic variation)：FMDV、flu、锥虫 （4）