NSH--免疫学

免疫学基础,宁双华,第一节 免疫的基本概念第二节 免疫系统第三节 抗 原第四节 抗 体第五节 水产动物的非特异性免疫第六节 特异性免疫应答,第三章 免疫学基础,一、定义1）免疫（Immunity）：指生物机体识别自身和非自身物质， 对自身物质形成天然免疫耐受，对非自身物质产生清除 作用的一种生理学反应. 2）水产动物免疫学（Immunology）：指研究水产养殖动物 免疫系统的组织结构与生理功能的一门新兴学科。,第一节 免疫的基本概念,二、免疫反应的功能1、 免疫防御：为机体清除异己物质的一种免疫保护功能。 正常：抗感染（消灭病原生物、中和毒素） 异常： （过高）变态反应(超敏反应)；（过低）免疫缺陷症免疫缺陷症：指机体免疫系统由于先天性发育不良或后天遭受损伤所致的免疫功能降低或缺乏的系统综合症。,第一节 免疫的基本概念,2、自身稳定：机体免疫系统维持内环境相对稳定的一种生理功能。 正常：消除体内衰老的和被破坏的细胞 异常：（过高）自身免疫病自身免疫病：自身抗体或自身致敏淋巴细胞攻击自身正常细胞和组织，使其产生的病理性改变或功能障碍。3、免疫监视：机体免疫系统识别、清除体内突变、畸形的细胞和病毒感染细胞的一种生理保护作用。 正常： 识别和消除突变细胞 异常： （过低）恶性肿瘤、持续感染,第一节 免疫的基本概念,三、免疫的主要类型1. 天然免疫定义： 指机体先天具有的正常生理防御功能，对各种不同的病原微 生物与异物都有排斥和屏障作用，也称非特异性免疫。2. 获得性免疫定义：指机体对某一种或一类微生物或其产物所产生的特异性抵抗 力，它是后天的，是生物体在生长发育过程中由于自然感染或 预防接种后产生的。也称特异性免疫。 1) 自动免疫：因感染病原或注射抗原（疫苗）而获得的免疫 2) 被动免疫：从母体获得抗体或因人工注射抗体而获得的免疫,第一节 免疫的基本概念,3) 自动免疫和被动免疫的区别： a. 发生作用时间： 自动免疫：慢（1-4周）； 被动免疫：快（立即） b. 效果： 自动免疫：可刺激机体持续产生抗体，再次接受抗原刺激 将表现出再次反应或反应增强 被动免疫：体内抗体数量不会增多，再次接触抗原也不出 现增强反应 c. 维持时间： 自动免疫：长（半年至终生）； 被动免疫：短（2-3周） d. 用途： 自动免疫：预防感染； 被动免疫：应急治疗,第一节 免疫的基本概念,四、水产动物免疫在病害防治中的意义1. 通过人工免疫或对病后有免疫力个体筛选，培育免疫新品种(SPR)2. 通过人工免疫，可有效预防流行病的发生；3. 免疫防治可有效避免药物残留及化学药物对水体的污染；4. 免疫防治可避免长期使用抗生素等而产生的耐药性；5. 疫苗防治可维持较长的药效时间。,第一节 免疫的基本概念,一、 免疫器官（一）中枢免疫器官1、 骨髓样组织： B细胞分化成熟的场所软骨鱼的眶区和颅下区真骨鱼的肾脏（头肾）2、 胸腺(Thymus)： T细胞分化成熟的场所（二）外周免疫器官捕捉抗原、呈递抗原和加工处理抗原1、脾脏(Spleen)：成熟T、B细胞移居和接受抗原刺激后产生免疫应答的主要场所。2、黏膜淋巴组织：鱼类皮肤、鳃等器官的上皮组织肠道淋巴组织,第二节 免疫系统,第二节 免疫系统,二、 免疫细胞免疫细胞：泛指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的各种细胞，包括：淋巴细胞、单核吞噬细胞及其它抗原提呈细胞、粒细胞和肥大细胞等。主要存在于免疫器官、组织以及血液和淋巴液中。1、T 淋巴细胞：在胸腺内分化成熟，称为胸腺依赖性淋巴细胞。主要功能为产生细胞因子，执行细胞免疫。2、B 淋巴细胞：在骨髓（骨髓样组织）中分化成熟，称骨髓依赖性淋巴细胞。主要功能为产生抗体，执行体液免疫。,第二节 免疫系统,牙鲆T淋巴样细胞：细胞突起排列杂乱，表面凹凸不平,牙鲆B淋巴样细胞：表面有微绒毛，多而且细长，其基部与顶部直径一致,3、NK细胞 最主要功能为非特异性杀伤靶细胞。4、单核吞噬细胞包括血液中的单核细胞和组织中的巨噬细胞。5、其他免疫细胞 中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞和血小板等。,第二节 免疫系统,三、免疫因子由机体细胞产生，与免疫应答有关的、分泌到体液中或存在于细胞膜表面的分子统称为免疫因子。 组成：它主要包括抗体、补体、细胞因子及免疫细胞膜分子等补体：补充抗体，为非特异性血清蛋白。细胞因子：由免疫细胞和某些非免疫细胞（如纤维母细胞、内皮细胞等）合成和分泌的，具有调节多种细胞生理功能的可溶性小分子蛋白质。,第二节 免疫系统,免疫系统,免疫器官,免疫细胞,免疫分子,中枢免疫器官：骨髓样组织、胸腺,外周免疫器官：脾脏、黏膜淋巴组织,淋巴细胞：T细胞、B细胞、NK细胞,单核吞噬细胞,其他免疫细胞,抗体,补体,细胞因子,第二节 免疫系统（小结）,一、抗原（Antigen, Ag） 1、 抗原：能够刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答产物如抗体和致敏淋巴细胞在体外体内结合的物质。 2、抗原的两种性能： a. 免疫原性（抗原性）：指抗原能刺激机体免疫细胞，并使之活化、增殖、分化，最终产生抗体或致敏淋巴细胞的性能。 b. 反应原性（免疫反应性）：指抗原能与相应的免疫应答产物在体外或体内发生特异性结合产生免疫反应的性能。,第三节 抗 原,3、抗原的主要种类： a. 完全抗原（complete antigen）： 既有免疫原性又有反应原性的抗原称为完全抗原。 b. 不完全抗原(incomplete antigen)： 本身没有免疫原性而只有反应原性的物质,又称半抗原。 4、 特殊抗原： a. 变应原：能刺激机体产生病理性免疫应答(超敏反应)的抗原。 b. 耐受原：能诱导机体对其表现无免疫应答 (免疫耐受)的抗原。,第三节 抗 原,二、 构成抗原的条件 1、异物性： 异种物质、同种异体物质、自身物质 2、大分子性： (1万Da以上的有机物) 3、具复杂的化学组成和结构： 芳香类Pr非芳香类Pr 多糖核酸类脂 4、具一定的物理特性：颗粒状条状、片状 聚合状态单体,第三节 抗 原,三、 抗原的特异性与交叉反应表现在免疫原性：指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞发生专一 应答；表现在反应原性：指某一抗原分子只能与相应抗体或淋巴细胞发生 专一结合1、抗原决定簇： 指位于抗原分子表面、决定抗原特异性的特定化学基团，它是决定抗原抗体反应呈现高度特异性的物质基础。又称表位。,第三节 抗 原,2、抗原决定簇的种类与组成 a. 种类： 功能性(抗原)决定簇 隐蔽性(抗原)决定簇b. 抗原结合价：一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的抗原决定簇的总数。单价抗原：有些半抗原只能和抗体分子中一个抗原结合部位结合多价抗原：多数抗原有多个相同和不同抗原决定簇，能和多个抗 体分子结合。c. 组成：一般由5-7个单体组成,第三节 抗 原,3、抗原决定簇决定抗原抗体反应的特异性 4、共同抗原与交叉反应共同抗原：指具有相同的抗原决定簇的抗原。交叉反应：由共同抗原决定簇刺激机体产生的抗体可和两种 抗原发生结合反应。,第三节 抗 原,四、 抗原的分类 A. 根据抗原的来源及与机体的亲缘关系分类(1) 异种抗原：指来自另一物种的抗原物质。 (2) 同种异体抗原：指来自同种而基因型不同的个体的抗原物质。(3) 自身抗原：指能引起自身免疫应答的自身组织成分。B. 根据抗原激活B细胞是否依赖T细胞辅助来分类(1) 胸腺依赖性抗原（thymus dependant antigen, TD-Ag）： TD抗原：含T细胞抗原决定簇、需T细胞协助才能激活B细胞产生Ab 的抗原。(2) 胸腺非依赖性抗原（thymus independant antigen, TI-Ag）： TI抗原：只含B细胞抗原决定簇、不需T细胞协助可直接激活B细胞 产生Ab 的抗原。,第三节 抗 原,C. 抗原的其它分类方法：依性能：完全抗原和半抗原依组分：蛋白质抗原、多糖抗原和核酸抗原等依获得方式：天然、人工和合成抗原等超抗原（super antigen, SAg）：是一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的不同于促有丝分裂原的抗原性物质。具有强大的激活能力，只需极低浓度即可刺激机体产生很强的免疫应答。,第三节 抗 原,五、 细菌抗原 a. 表面抗原：包括荚膜抗原和微荚膜抗原； b. 菌体抗原：指位于细菌细胞壁、细胞膜和细胞质上的抗原； c. 鞭毛抗原：存在于鞭毛上的抗原； d. 菌毛抗原：存在于菌毛上的抗原； e. 外毒素和类毒素： 外毒素：为G+细菌产生的一类蛋白质，具强抗原性 类毒素：为外毒素经0.3-0.4%甲醛脱毒而成，具强抗原性,第三节 抗 原,六、 佐剂（adjuvant） 1、定义：指与抗原同时或预先注入机体后，能增强机体对该抗原的免疫 应答能力或改变免疫应答类型的物质。2、 种类： a. 无机佐剂：主要为含铝化合物，如：铵明矾、氢氧化铝、磷酸铝等 b. 有机佐剂：主要为微生物及其代谢产物，如分枝杆菌(结核杆菌)、LPS等 c. 合成佐剂：一些合成物质，如PolyI:C、PolyA:U 等 d. 油剂：如矿物油（石蜡油）、植物油、弗氏佐剂等弗氏不完全佐剂（FIA）：矿物油(石蜡油)+乳化剂(羊毛脂或吐温80) 弗氏完全佐剂（FCA）：FIA+分枝杆菌（结核杆菌或卡介苗）,第三节 抗 原,3、 作用： a. 增加抗原的免疫原性； b. 提高抗体的滴度； c. 改变抗体产生的类型； d. 引起或增强迟发型超敏反应4、 作用机制： a. 改变抗原的物理形状 b. 增加抗原的表面积 c. 使抗原在体内维持较长时间 d. 刺激淋巴细胞的活力5、 使用方法： 预先使用或与抗原同时使用,第三节 抗 原,一、 基本概念1、抗体(Ab)：机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末B 细胞（浆细胞）合成分泌的一类能与相应抗原特异 性结合的具有免疫功能的球蛋白。 2、免疫球蛋白(Ig)：指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的 球蛋白。 3、膜表面免疫球蛋白(SmIg)：B细胞膜上可作为抗原识别受体 的免疫球蛋白。 抗体 = 免疫球蛋白？Why?,第四节 抗 体,二、 作为抗体必须具备的条件： 1、 只有脊椎动物的浆细胞才能产生； 2、 必须有抗原刺激； 3、 能与相应抗原产生特异性结合； 4、 其化学本质是一种具免疫功能的球蛋白。,第四节 抗 体,三、 Ig的化学结构,第四节 抗 体,酶解片段：,四、 不同动物中Ig的类型Ig分为5种： IgG、 IgA、IgM、IgD和IgE.1) 哺乳类：a. 人、鼠：IgG, IgA, IgM, IgD, IgE; b. 兔： IgG, IgA, IgM; 2) 鸟类： IgG, IgA, IgM; 3) 两栖类： IgG, IgM; 4) 鱼类： IgM; 5) 无脊椎动物：无Ig,第四节 抗 体,Ig的类型:,五、抗体的生物学活性,1、与抗原特异性结合2、激活补体3、调理作用4、参与机体免疫功能的调节5、具有免疫原性,第四节 抗 体,2、激活补体,3、调理作用,六、抗体的制备多克隆抗体（PcAb）：由不同的B细胞克隆产生的、针对不同抗原决定簇的抗体。 兔子、羊、牛等动物的抗血清单克隆抗体（McAb）：由一株B细胞杂交瘤增生而成的单一克隆细胞所产生的一种高度均一、高度特异性的抗体。 老鼠,第四节 抗 体,一、鱼虾贝类的非特异性免疫非特异性、先天形成但无遗传性和记忆性。1.外部屏障 1) 作用： a. 机械阻挡和排除作用 b. 具非特异性抗菌物质：溶菌酶、皮脂腺产乳酸等 c. 正常菌群的拮抗作用 2) 种类 A. 粘液: a. 屏障保护作用 b. 含有溶菌和杀菌的多糖类和蛋白类 B. 甲壳、皮肤和鳞片等： 机械屏障作用2. 体内屏障 血脑屏障：由脑膜、脉络丛和脑血管等组成。为大脑与躯干屏障 作 用：防止病原和其他异物进入大脑,第五节 水产动物的非特异性免疫,3.非特异性免疫细胞 1) 吞噬细胞：包括单核细胞和巨噬细胞 作用： 接近并吞噬或杀伤病原 2) 粒细胞：中性、嗜酸性粒细胞 3) 非特异性细胞毒细胞：与哺乳动物NK细胞类似,第五节 水产动物的非特异性免疫,4. 非特异性体液因子 1) 补体：能被抗原-抗体复合物激活 A. 来源与成分：存在于血清中，由多种非特异性血清蛋白组成 B. 作用：a. 补充抗体 b. 能溶解细胞膜，杀灭病毒 c. 可促进吞噬细胞的吞噬和释放组胺等,第五节 水产动物的非特异性免疫,2) 干扰素：是一类能抑制病毒复制的蛋白质或糖蛋白. A. 来源与成分：主要为由巨噬细胞和淋巴细胞分泌的蛋白质 B. 作用： a. 抗病毒增殖； b. 免疫调节； c.抑制细胞分裂； d. 抑制肿瘤生长； e. 改变细胞生物学特性等。,第五节 水产动物的非特异性免疫,3) 溶菌酶 A. 来源与成分：存在于粘液、血清和巨噬细胞中，是一种水解酶 B. 作用：可直接溶解杀死G+菌等病原微生物4) C反应蛋白 A. 来源与成分：炎症反应过程中血清中出现的第一个反应蛋白 B. 作用：a. 作为调理素可增加吞噬细胞的吞噬量 b. 能使病原体中的糖类和磷酸酯产生沉淀，从而杀灭病 原体。,第五节 水产动物的非特异性免疫,肽聚糖网格状结构,溶菌酶,非特异性免疫,屏障作用,细胞和体液防御,外部屏障：皮肤、粘膜等,内部屏障：血脑屏障,细胞：吞噬细胞等,体液：补体、溶菌酶等,第五节 水产动物的非特异性免疫,二、影响非特异性免疫的因素1. 环境因素 DO、水质、水温2. 营养因素3.