动物免疫学第五版

第二篇 免疫学基础 第一章 绪论(0.5) 第七章 抗感染免疫(1.5) 第二章 免疫系统 (1) 第八章 免疫防治(1.5) 第三章 抗原(2.5) 第九章 血清学实验技术(2) 第四章 抗体(1.5) 第十章 变态反应（自学1） 第五章 细胞因子(0.5) 第十一章 粘膜免疫反应（自学1） 第六章 免疫应答反应(3),四川农业大学动物微生物室 蒋文灿 制作,第一章 绪论,一、免疫及免疫学的概念,(一) 免疫的概念 1、古典免疫：免除兵役、赋税。 2、传统免疫：免除传染病。 3、现代免疫：有机体识别自身（自身组织）和 非自身（非自身物质），并保持自身完整性 的生物生理学反应。,(二)免疫学的概念 免疫学是研究有机体如何识别和排斥“非已”抗原物质的一门科学。 动物在长期进化过程中，形成了一套完整的组织器官结构，称为免疫系统，具有精确的识别自身和非自身的能力。对自身组织不发生任何反应，称为天然免疫耐受现象，对非自身物质（外来侵入者：微生物、寄生虫、有害理化因素、致癌物质等；内部破坏者：衰老破损细胞、突变细胞）进行排除和消灭。,二、免疫学发展历史,（一）经验时期：十一世纪1798。 十一世纪我国的“痘症防御法”。 甘肃牧区（ 1400）“灌花”防牛瘟。 （二）实验时期：1798年1945年。 1798年Jenner（秦纳）：天花疫苗的由来及效果的研究。,天花病人,（三）近代免疫学时期：1945年1960年。 型变态反应；免疫耐受现象；法氏囊的免疫功能。 （四）现代免疫学时期：1960年现在。 胸腺的免疫功能；单克隆抗体技术；基因工程疫苗。,三、免疫基本特性,1、识别特性：精确地识别自身和非自身。 2、特异性：某种抗原剌激机体产生的免疫力，只针对相应物质。 3、记忆性：免疫记忆。相同抗原物质再次进入时，将其更快更有效地消灭和排除。,四、免疫基本功能,1、抗传染 阻止进入；抑制体内繁殖；消灭繁殖的微生物 过高：传染性变态反应；过低：反复发病。 2、自身稳定：清除衰老、破损细胞。否则自身免疫病。 3、免疫监视：清除突变细胞。否则肿瘤和癌症。,五、免疫学在兽医学科的应用,1、免疫诊断 2、免疫预防 3、免疫治疗,第二章 免疫系统,第一节 免疫组织器官 第二节 免疫细胞 第三节 免疫相关因子,第一节 免疫组织器官 一、中央免疫器官 1、骨髓（bone marrow） 免疫活性细胞发源地。 哺乳动物兼有禽类法氏囊的功能。,2、胸腺(thymus),功能：使T细胞分化成熟。 前T细胞（胸腺细胞），进入胸腺，胸腺激素作用下，转化为Tc（胸腺依赖淋巴细胞）,胸腺结构图示,3、法氏囊（bursa of Fabricius）,功能：B细胞分化成熟。 哺乳动物无法氏囊，由胚肝、脾以及胚胎末期和出生后的骨髓代替。,法氏囊结构图示,二、周围免疫器官 （secondary immune organs）,1、脾脏（spleen） 体内最大的淋巴器官，产生抗体的主要器官。,（1）结构特点,脾索：吻合成网状的淋巴组织索 红髓 脾窦 非胸腺依赖区 脾脏 （BC） 脾小结 白髓：沿动脉分布 于脾索之间 淋巴鞘 胸腺依赖区 （TC）,（2）免疫功能,（a）特异性免疫：体液免疫为主，细胞免疫为辅。 Bc：5065%，定居于非胸腺依赖区。 Tc：3550%，定居于胸腺依赖区。 （b）过滤作用：过滤并清除血液中异物及衰 老、破损细胞。,2、淋巴结（lymph node）,（1）结构 浅皮质区 皮质 深皮质区 胸腺依赖区（TC：75） 淋巴结 髓索 非胸腺依赖区（BC：25） 髓质 髓窦,（2）功能,（a）免疫功能：细胞免疫为主，体液免疫为辅。 Tc：75%，定居于胸腺依赖区 Bc：25%，定居于非胸腺依赖区 （b）过滤作用：过滤淋巴液中微生物及异物。,第二节 免疫细胞,一、免疫活性细胞（T、BC） （一）来源：来自骨髓的多能干细胞分化的淋巴样干细胞。 （二）分化 前Tc 成熟Tc 细胞免疫 胸腺 胸腺依赖区 骨髓多能 淋巴样 干细胞 干c 前Bc 成熟Bc 体液免疫 法氏囊 非胸腺依赖区,T细胞,红细胞,T细胞,血小板,3、TC亚群及功能,（1）辅助性Tc（Helper T cell：TH）：约占Tc总量的1/3。协助Bc产生体液免疫反应，即Bc需要TH传递抗原信息；协助细胞免疫反应的效应，即活化TK。 （2）抑制性Tc（Suppressor T Cell：Ts）： 约占Tc总数的10%，抑制体液免疫和细胞免疫。通过释放抑制性因子，作用于TH而起作用。 （3）杀伤性Tc（Killer T cell：TK）： 占Tc总数的50%左右。识别和杀伤靶细胞。Tk的作用需Th的活化。,二、吞噬细胞,包括血液中嗜中性粒细胞、单核细胞；组织中巨噬细胞。 （一）来源：骨髓多能干细胞。,（二）分化,红细胞系：红血球 原血细胞系 粒细胞系：嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、 嗜酸性粒细胞 骨髓多 巨核细胞系：血小板 能干细胞 淋巴样干细胞TC、BC、KC、NKC 单核吞噬细胞 单核细胞：游走于血液中 巨噬细胞：定居于组织中 肝：星状细胞 肺：尘细胞 结缔组织：组织细胞 神经组织：小胶质细胞 淋巴结、浆膜腔、脾：巨噬细胞,巨噬细胞,单核细胞,中性粒细胞,(三)特点,1、较强吞噬能力。 2、识别能力。 3、消化能力。 4、细胞表面有IgG Fc段受体和补体C3受体。,(四)作用,1、吞噬作用：机体免疫力、病原微生物毒力、数量不同、吞噬结果不同。 完全吞噬：吞噬、杀灭并彻底消化降解异物。 不完全吞噬：仅吞噬异物，不能将异物杀灭而长期存于细胞内。吞噬细胞游走，将病原微生物带到其它组织器官引起全身感染，造成更大危害。,肺 巨 噬 细 胞 吞 噬 大 肠 杆 菌,巨噬细胞吞噬细菌,2、递呈抗原信息 将抗原决定簇小肽片段，移向细胞表面，向具有相应抗原受体的TC、BC递呈抗原信息。 3、合成和分泌各种活性因子 溶菌酶、白介素1、干扰素、补体。,4、调节抗原量,抗原量合适，才能刺激机体产生特异性免疫反应。 抗原量过大，使TC、BC产生免疫麻痹，不能引起免疫反应。此时，吞噬细胞大量消毁和贮存抗原，少释放。 抗原量过小，不足以刺激TC、BC产生免疫反应。此时，吞噬细胞将抗原集中，从而调节抗原量。,三、K细胞和NK细胞,（一） 来源 骨髓多能干细胞 淋巴样干细胞 胸腺 直接分化 法氏囊 TC KC 、NKC BC,（二） 细胞特点及作用,1、 Kc（kill cell） （1）细胞特点和数量：形态上不易与T、B细胞相区别，约占体内淋巴细胞10。 （2）作用：主要以ADCC效应杀伤大的细胞性抗原，如病毒感染的宿主细胞、寄生虫细胞、肿瘤细胞移植的异体细胞。杀伤力强。,（3）ADCC效应,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody dependent cell mediated cytotoxicity)。,2、 NK细胞(natural kill cell),（1）细胞特点和数量：占淋巴细胞数不超过10%。可不依赖抗体而起杀伤作用，故又称自发的细胞介导的细胞毒作用。 （2）作用：杀伤肿瘤细胞，杀伤力比Kc弱。不依赖抗体，在早期发挥作用。,四、其他免疫细胞,1、嗜酸性粒细胞：表面有IgE受体，在抗寄生虫感染中起重要作用。 2、嗜碱性粒细胞：表面有IgE受体，在I型变态反应中起作用。 3、红细胞：表面有许多与免疫有关的物质，参与免疫调节。,第三节 免疫相关分子,一、抗体（见抗体部分） 二、补体（见非特异性免疫：补体） 三、细胞因子（见特异性细胞免疫）,第三章 抗原（Antigen:Ag）,第一节 抗原的概念 刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞(免疫原性); 与相应抗体、致敏淋巴细胞发生特异性结合反应(免疫反应性)。 Ag+、 Ag-、 Agx,第二节 构成抗原的条件,一、异物性：机体以外的物质。异物程度越高，免疫原性越强。 异种动物血清 异种物质 病原微生物及其外毒素 人红细胞血型抗原 同种异体物质 组织相溶性抗原,二、大分子物质 分子量越大，免疫原性越强。,三、特定结构,1、抗原决定簇：抗原内部和表面的很多化学活 性基团。 决定抗原免疫原性、免疫反应性。 2、载体：抗原决定簇所依赖的基本结构，起稳定抗原决定簇、激活巨噬细胞及免疫记忆作用。,抗原决定簇与抗体结合,第三节 抗原的类型,一、根据抗原免疫原性分类 1 完全抗原：既具有免疫原性，又具有特异反应性的抗原。如各种微生物及其毒素、异种动物血清。,2 半抗原：只具有特异反应性，不具免疫原性的抗原。如多糖、类脂、药物等，但半抗原与载体蛋白质结合后具有了免疫原性，则转变成完全抗原，半抗原根据特异反应性是否出现可见反应分： （1）复合半抗原：与抗体结合出现可见反应的半抗原。这种复合抗原具有两个以上的抗原决定簇，与抗体的结合价为多价，如细胞表面的多糖。 （2）简单半抗原：与抗体结合不出现可见反应的半抗原。这种简单半抗原只有一个抗原决定簇，与抗体的结合价为单价，如青霉素。这种简单半抗原可抑制抗体与相应的完全抗原或复合半抗原结合，不再出现可见反应，故又称阻抑半抗原。,二、根据其刺激机体产生抗体是否需Tc协同分： 1、 T细胞依赖性抗原：又称胸腺依赖性抗原，这种抗原需要Tc协同才能刺激B细胞活化，大多数抗原均属此类。 2 、非Tc依赖性抗原：又称非胸腺依赖性抗原，这种抗原可直接刺激B细胞，使之活化，而不需Tc协同，如大肠杆菌脂多糖。,三、据抗原性质分类,1、天然抗原 2、人工抗原：人工化学改造天然抗原。 3、合成抗原：用氨基酸人工合成具抗原性的多肽。,四、据抗原来源分类,1、异种抗原：来自不同种属生物。 2、同种异体抗原：血型抗原、组织相容性抗原。 3、同种抗原：自身组织。,五、据抗原存在部位分类,1、表面抗原 2、深部抗原,六、据临床应用分类,1、凝集原 2、沉淀原 3、病毒中和抗原 4、免疫保护性抗原 5、血凝素抗原：有血凝性的病毒表面囊膜上的血凝素蛋白抗原。,第四节 重要的抗原,一、细菌的重要抗原 1、菌体抗原（O抗原） 2、鞭毛抗原（H抗原） 3、荚膜抗原 4、菌毛抗原 二、病毒的重要抗原 1、囊膜抗原 2、衣壳抗原 3、可溶性抗原：病毒在宿主细胞内增殖释放的内部抗原物质。,三、毒素抗原 四、寄生虫抗原 五、血型抗原：红细胞膜上存在的同种异型表面抗原。,第四章 抗体 （Antibody:Ab） Ab+、 Ab-、 Abx,第一节 抗体的概念,有机体在抗原刺激下产生的，并能与抗原发生特异性结合的一类球蛋白的总称。 抗血清: 血清中含量最高。 -球蛋白(丙种球蛋白): 活性部位位于球蛋白的区。 免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）: 1964年，将具抗体活性以及与抗体有关的球蛋白统称免疫球蛋白。 Ig对酸、碱、热、光都较敏感，易破坏。,第二节 抗体产生一般规律,一、初次反应：抗原首次进入机体所产生的免疫反应。特点： 1、有一定潜伏期 抗原进入机体到血清中出现抗体的时间，一般活病毒2天，活的细菌3-5天，类病素2-3周,蜂胶灭活苗57天，油苗1014天。 2、抗体量不高，只能达到最大量的20-30%。 3、先产生IgM，将消失时IgG达最大量，再过2周出现IgA。,二、再次反应,首次抗体未消失，相同抗原再次进入所发生的免疫反应。特点： 1、无潜伏期 2、抗体量大：达初次反应的10-50倍。 3、高峰期维持时间长，下降缓慢。 4、主要是IgG。 三次、四次反应同上。不能无限注射抗原，否则发生免疫耐受。,三、回忆反应,首次抗体已消失，相同抗原再次进入所发生的免疫反应。特点： 1、有较短的潜伏期，抗体量急剧上升， 2、抗体量很大。 3、高峰期维持时间长，下降缓慢， 4、主要是IgG。,抗体产生规律图示,第三节 抗体基本结构和功能,一、抗体分子的基本结构 每个抗体分子由两条相同的重链和两条相同的轻链组成，重链之间，轻重链之间，链内均由二硫键联结。,二、轻链结构,轻链可变区(Variable region of lignt chain:VL) 轻链稳定区(Constant region of lignt chain:CL)。VL中含3个高变区。,三、重链的结构,重链可变区(Variable region of heavy chain:VH)，重链稳定区(Constant region of heavy chain:CH)，分别为CH1、CH2、CH3。 CH2区有补体结合位点，CH2CH3又称Fc段。VH区含3-4个高变区。,CH1区与CH2区之间的一段多肽链含较多脯氨酸而不易折叠成立体结构，呈裸露状，但可转动，称枢纽区。 CH2区虽有补体结合位点，但抗体未与抗原结合时，抗体呈” T ”状，该位点被掩盖，故不能结合补体而发挥免疫作用，但抗体与抗原结合后，枢纽区转动，抗体呈“Y ”状，该位点暴露，而易结合补体。,四、抗体的抗原结合部位,由重链高变区和轻链高变区构成与抗原决定簇表面互补的分子构型而与抗原结合的，一个抗体分子有两个抗原结合位点。,第四节 抗体种类,1、类：根据CH氨基酸组成不同分：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。 2、亚类：根据CH微细差异分： IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 IgA1、IgA2 IgM1、IgM2 IgD和IgE还未发现亚类。,第五节 各种抗体特性,一、IgG 一个抗体分子构成。机体主要抗感染抗体。 占血清Ig总量的75-80%。 人的IgG能通过胎盘传给胎儿，但家畜不能，但人畜的初乳中IgG含量均较高，家畜从初乳获得母源IgG。 G1、 G2 、G3、 G4四个亚类。,二、IgA,1、血清型IgA：血清中含量仅次于IgG，约占5-25%。主要为IgA1 （占血清IgA总量的约80%）。 IgA1由一个抗体分子构成。 2、分泌型IgA：存在于唾液、泪液、初乳、呼吸道、胃肠道、胃液等分泌液中，是机体粘膜局部抗感染的重要因素，又称局部抗体。其含量比血清型IgA高6-8倍，主要为IgA2 ，由两个抗体分子和一个分泌片，一个J链组成，抗感染作用比血清型IgA强。,三、IgM,主要存在于血清，以五聚体通过J链联结形成。常表现五个抗原结合价。 在凝结作用，活化补体，溶菌作用等方面比IgG大250倍。 感染初期起重要作用。,四、IgD,只在人、小白鼠中发现少量的游离IgD，其它动物未发现，量少，目前未发现具免疫活性。,五、IgE,为单体，正常人畜IgE含量很低，I型变态反应时显著升高。,五种抗体模式图,第六节 抗体抗原性,（一）概念：指抗体进入机体后，可作为抗原刺激机体产生抗体，称为抗抗体。这种抗抗体能与相应的抗体发生结合产生特异性免疫反应。 A种动物血清免疫B种动物产生的抗抗体，能与A种动物产生的各种抗体特异性结合。,第七节 抗体生物学活性,一、特异性结合抗原：结构互补，决定其结合的特异性。,二、激活补体 G1、G2、G3、M：激活补体经典途径。 G4、A、E、D：激活补体替代途径。 三、细胞结合 1、IgG结合Kc：ADCC 2、 IgE结合肥大细胞、嗜碱性粒细胞：I型变态反应。 3、结合吞噬细胞：调理作用。,第八节 单克隆抗体 （Monoclonal antibody：McAb）,一、单克隆抗体的概念 、概念：由一个抗原决定簇刺激产生的，只与该抗原决定簇特异结合的抗体。 、Ab与多克隆抗体比较：多克隆抗体是由多种抗原决定簇刺激多种Bc产生的，具有高度的异质性，目前为止，还不能用任何一种方法提纯只针对某一特定抗原决定簇的同质性抗体。而McAb是由一个Bc克隆接受一个抗原决定簇刺激而产生的抗体。因此，具有纯度高、专一性强、重复性好，且能在动物体内、外持续产生同质性抗体的优点。,二、单克隆抗体技术,把产生特定抗体的Bc与能无限生长的骨髓瘤细胞融合，形成Bc与骨髓瘤细胞的杂交瘤细胞，并通过克隆化杂交瘤细胞后扩大培养所产生的抗体称单克隆抗体。,、杂交瘤细胞制备及抗体检测： （）亲本细胞 A、免疫小鼠脾细胞 B、骨髓瘤细胞；无次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸糖基转化酶（HGPRT酶）。 C、饲养细胞；小鼠腹腔巨噬细胞或胸腺细胞。,（2）选择培养基：HAT培养基，H为次黄嘌呤，T为胸腺嘧啶核酸，A为氨基嘌呤。 （3）细胞融合：细胞融合剂：50%PEG。 HAT选择培养。,HAT选择原理,嘌呤合成旁路：次黄嘌呤（H） 谷氨酰胺 HGPRT酶 多种氨基酸 次黄嘌呤核苷酸 黄嘌呤核苷酸 鸟嘌呤核苷酸 四氢叶酸 二氢叶酸 二氢叶酸还原酶 核酸合成 DNA 主要途径 氨基喋呤（A） 尿核苷单磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 嘧啶合成旁路：胸腺嘧啶核苷（T） 胸腺嘧啶核苷激酶,（4）抗体检测：小孔上清是否有特异性抗体。 2、杂交瘤细胞的克隆化：有限稀释法，710个细胞/ml。克隆2-3次。,3、单克隆抗体的生产 （1）体外法：克隆的阳性细胞用完全1640进行细胞扩大培养，上清液中即含McAb。浓度不高，只能达到10g/ml。 （2）体内法：克隆的阳性细胞注射到同系小鼠腹腔，710天后，腹水和血液中含大量McAb，浓度高，可达510mg/ml。但含有其它蛋白，须进一步纯化。,4、细胞冷冻及复苏 （1）冷冻：缓冻。加入冷的含10%二甲基亚砜的完全1640。每5分钟下降5，直至完全浸没在液氮中。 （2）复苏：速融。立即置于37水浴，使之迅速融化，再扩大培养。,三、单克隆抗体的应用,1、用于人、畜传染病、寄生虫病的诊断。 2、用于人、畜传染病、寄生虫病的预防和治疗。 3、用于抗原结构的研究：针对某一抗原可制备出针对不同抗原决定簇的一系列McAb，从而研究该抗原的结构，以及与该抗原关系密切的其它抗原在结构上的异同，如猪瘟强、弱毒有那些抗原决定簇是相同的，那些是不同的。 4、用于微生物的分型。 5、在DNA重组技术中的应用 6、用McAb制备生物导弹的应用 7、McAb作为受体研究的工具 8、其他应用：人类遗传学、酶遗传学方面应用。,第五章 细胞因子,第一节 细胞因子的概念 细胞因子(cytokinc:CK)是指一类由免疫细胞(淋巴细胞、单核巨噬细胞）和相关细胞（成纤维细胞、内皮细胞）产生的、调节细胞功能的、高活性、多功能多肽或蛋白质分子。不包括免疫球蛋的、补体和一般生理细胞产物。,第二节 细胞因子共同特点,一、细胞因子产生的多源性 一种细胞因子可由多种细胞产生； 一种细胞可逆生多种细胞因子。 二、生物学功能的多样性 一种细胞因子可具多种生物学功能，作用于多种靶细胞； 不同细胞因子可对同种靶细胞产生相同的效应。,3、生物学活力的高效性：10-12mol/l即可发挥显著的生物学效应。 4、合成分泌的快速性：产生细胞受刺激后，迅速合成，快速释放到细胞外发挥生物学效应。 5、生物学作用的双重性： 对机体有利：免疫调节、刺激造血、抗病毒、抗肿瘤 对机体不利：引起炎症。,第三节 细胞因子的种类,一、白细胞介素（interleukin, IL） 是由活化的单核巨噬细胞或淋巴细胞产生的一类主要负责信号传递、联络白细胞群、调节细胞的活化、增殖和分化作用的细胞因子。 IL-1、IL-2.、IL25。,二、淋巴因子,（一）肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor:TNF) 糖蛋白 TNF-：LPS剌激单核巨噬细胞产生，抗肿瘤、免疫调节作用。 TNF-：激活的T细胞产生，杀伤肿瘤细胞和移植的异体组织细胞。 （二）集落剌激因子：是作用于不同公化阶段的骨髓造血前体细胞，促进其增殖和分化以形成各种血细胞的蛋白质。,（三）转化生长因子：调节细胞生长和分化的细胞因子。 （四）趋化因子：趋化中性粒细胞、单核细胞到感染部位聚集，发挥吞噬和杀菌功能。,三、干扰素（IFN）,干扰素（interferon: IFN)是由干扰素诱生剂诱导动物细胞产生的一类具高活性、多功能的可溶性糖蛋白。 IFN生物学活性具有种属特异性，即某种生物细胞产生的IFN，只作用于同种生物细胞。 （一）I型IFN：分IFN-、IFN-。 具有广谱抗病毒、抗肿瘤、免疫调节作用。 （二）II型IFN：即IFN-。生物学活性广，但比I型弱。,第六章 免疫应答反应,第一节 非特异性免疫应答 一、非特异性免疫的概念和特点 动物在长期的进化过程中，在同外来侵入者、内部破坏者的斗争中所建立的、对多种异物都能发挥防御作用的免疫力，称为非特异性免疫。 特点： 1、作用发生迅速。 2、作用范围广、不具特异性。 3、受遗传控制，很稳定。 4、作用强度弱，对毒力强、数量大的微生物作用小。,第二节、机体的防御屏障,（一）皮肤粘膜屏障 1、作用：阻止病原微生物进入机体内。但个别微生 物（布氏杆菌、鼻疽杆菌等）例外。 2、作用机理 （1）皮肤角质层的机械阻挡作用。 （2）正常菌群的拮抗作用。 （3）特殊结构（鼻毛、气管纤毛、粘液）的机械排除作用。 （4）胃液、唾液、乳汁、泪液中乳酸、溶菌酶的抑菌和杀菌 作用。,（二）血脑屏障,1、作用：保护大脑、免除血液中病原微生物对大脑的 侵袭作用。 2、机理：大脑毛细血管紧密排列的内皮细胞层通过胞 饮作用，吞噬和消灭异物 。,（三）血胎屏障,1、作用：阻止母体病原微生物进入胎儿，保护胎儿。 但个别微生物（布氏杆菌、沙门氏菌）例外。 2、机理：由母体子宫内膜、胎儿绒毛尿囊膜组成屏障 结构，阻止病原微生物从母体进入胎儿。,第二节 参与非特异性免疫的细胞,一、非特异免疫细胞种类 （一）吞噬细胞：单核细胞、巨噬细胞、嗜中性粒细胞 （二）KC （三）NKC （四）嗜酸性粒细胞 （五）嗜碱性粒细胞,二、非特异免疫细胞的功能,（一）趋化作用 （二）识别作用 （三）吞噬作用 （四）消化杀灭作用,第三节 补体系统,一、 补体系统的组成 1、补体 存在于正常人、动物的新鲜血清中的一种球蛋白。 C1C9， C1q、C1r、C1s。,C1,2、备解素系统,始动因子（IF） 备解素（P） C3激活剂前体（B因子） C3激活剂前体转化酶（D因子）,3、补体调节因子,C1抑制剂 C3灭活剂 C6灭活剂 B因子抑制剂 过敏毒素抑制剂,二、补体激活的途径,1、C1途径。 （1）激活经典途径的抗体：IgG1、IgG2、IgG3 、IgM的Fc段上有补体结合位点，能激活此途径。 （2）激活过程,补体激活过程图解,2、C3途径,（1）激活旁路途径的物质： G-菌内毒素、酵母多糖、菊糖、IgG4、IgA。 （2）特点 不需要C1、C2、C4，所以机体中缺乏C1、C2、C4时，补体同样能被激活； 对靶细胞的杀灭作用比经典途径弱；感染早期抗体形成前发挥较大作用。,(3)旁路途径激活过程,G菌内毒素、 酵母多糖、菊 IF D B Bb C3 C3b C3bBb 糖、 IgG4、IgA Ba C3a C3bBbP C9 C8 C7 C6 C5 3C3bBb,三、补体系统的调控,1、内源性调控：补体半衰期短，如C3b仅7分钟。 2、外源性调控 （1）C1抑制剂：灭活C1s。 （2）C3灭活剂：灭活C3b。 （3）C6灭活剂：灭活C6。 （4）B因子抑制剂：灭活B因子。 （5）过敏毒素抑制剂：C3a和C5a，称为过敏毒素。过敏毒素抑制剂可将其灭活。,四、补体系统功能,1、溶菌和杀菌 补体 细菌相应抗体 细菌抗体复合物 细菌彻底溶解死亡 表面结合、细菌仅失去致病 力、仍存活，是可恢复的 2、中和病毒：病毒-Ab-C 3、调理作用：Ag-Ab-C-吞噬细胞 4、免疫粘附作用：Ag-Ab-C-红细胞、白细胞、血小板 5、过敏毒素作用：适量的C3a、C5a趋化吸引吞噬细胞在局部的杀伤作用。,第四节、正常体液中抗菌物质,一、溶菌酶 破坏细菌细胞壁粘肽的分子结构。 对G+菌杀伤力强，对G-菌杀伤力弱，对病毒无作用。 二、干扰素 1、概念：机体细胞受到病毒、某些细菌、干扰素诱导剂等作用下产生的小分子糖蛋白。 2、作用：干扰和抑制病毒繁殖而间接杀灭病毒。 3、机理：刺激细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制合成病毒所需的酶、核酸、结构蛋白合成，病毒失去繁殖的原料。 三、补体,第五节 炎症反应,炎症反应是一种病理过程。 炎症反应也是一种防御和消灭异物的积极的非特异性免疫反应。,第二节 特异性免疫应答,一、特异性免疫应答的概念,动物机体免疫系统受到抗原刺激后，免疫细胞对抗原分子识别并产生系列免疫连锁反应、表现一定生物学效应的过程。,二、特异性免疫的特点及类型,（一）特点 1、特异性：只针对某种特异抗原。 2、免疫期：数月至数年至终生。 3、免疫记忆 4、后天获得 （二）类型 1、特异性细胞免疫应答：TC负责。 2、特异性体液免疫应答：BC负责。,三、特异性细胞免疫应答,Tc接受抗原刺激产生的免疫反应，称为细胞免疫应答。 细胞内寄生菌、立克次氏体、肿瘤细胞、病毒寄生细胞，多以细胞免疫为主。,（一）细胞免疫过程,1、感应阶段 抗原递呈细胞对抗原捕获、加工、递呈，Tc识别抗原的阶段。在周围免疫器官中进行。,（1）抗原加工与递呈,外源性抗原递呈：带有MHC II类分子的细胞（单核巨噬细胞、树状突细胞、BC、朗罕氏细胞），主要对外源性抗原递呈。巨噬细胞随机地或通过FcR、C3bR 捕获抗原，以吞噬、吞饮、吸附、调理等方式摄入抗原，抗原与溶酶体形成吞噬溶酶体后被水解成抗原多肽，与内质网转运来的MHC II类分子结合成抗原肽 MHC II类分子复合物，由高尔基体运输至细胞表面，供CD4的TH细胞识别。,内源性抗原递呈,带有MHC I类分子的细胞（所有有核细胞，如受病毒或胞内菌感染的细胞、肿瘤细胞），主要对内源性抗原递呈。内源性抗原经递呈细胞处理后，形成约9个氨基酸的抗原肽，结合于MHC I类分子的肽结合区，形成肽 MHC I类分子复合物，由高尔基体运输至细胞表面，供CD8的CTL细胞识别。,（2）TC对抗原识别,TH细胞对外源抗原的识别：TH细胞依靠其细胞表面的抗原受体TCR，识别抗原肽MHC II类分子复合物。CD3、CD4、CD2、CD58、CD11a、CD54、CD28、CD80等，是TH识别抗原的共刺激信号。 CTL细胞对内源抗原的识别：CTL细胞依靠其细胞表面的抗原受体TCR，识别靶细胞抗原肽MHC I类分子复合物，直接杀伤靶细胞。,2、反应阶段（reactive stage）,TH识别抗原后活化，转化为致敏淋巴细胞，再转化为淋巴母细胞。转化过程中，分泌系列细胞因子（如IL2、IL4等）， 在IL2作用下，一部分转化为效应TC（CTL、TD），发挥细胞免疫效应。 另一部分转化为记忆TC，不再继续分化，在机体中保持记忆，其寿命为数月或数年。,3、效应阶段（effective stage）,（1）TK的细胞毒作用：经活化的TH产生的IL2等细胞因子的活化，具有了杀伤力。 （2）TK释放穿孔素，导致靶细胞溶解；释放淋巴毒素，与靶细胞表面的相应受体结合，诱导靶细胞自杀。一个TK细胞在数小时内可连继杀伤数十个靶细胞。,（3）细胞因子的作用 干扰素（IFN） 白细胞介素（interleukin, IL）,（二）细胞免疫作用,1、抗感染作用 （1）对胞内菌(结核、布氏、李氏、沙氏、马鼻疽）的抗感染作用。 （2）对病毒的抗感染作用。 （3）对真菌、寄生虫抗感染作用。 2、抗肿瘤作用：CTL、肿瘤坏死因子、穿孔素的作用。 3、免疫损伤作用 （1）引起型变态反应：TD细胞与淋巴因子引起。 （2）移植排斥反应 （3）自身免疫病,细胞免疫应答图示,四、特异性体液免疫 应答,Bc接受抗原刺激后引起的免疫反应。 （一）体液免疫过程 1、感应阶段 指抗原递呈细胞对抗原捕获、加工、递呈，Bc识别抗原的阶段。在周围免疫器官中进行。 （1）抗原加工与递呈：同细胞免疫应答。,（2）BC对抗原的识别 BC对TI抗原（非胸腺依赖抗原）的识别：TI1型抗原（如细菌LPS、多聚鞭毛素），在高浓度时与BC的丝裂原受体结合，而活化大多数BC；在低浓度时被BC表面抗原受体识别，并将它们聚集于BC表面而活化BC。TI2型抗原（如肺炎链球菌多糖、D氨基酸聚合物），具有适当间隔的、高度重复的决定簇，能与高亲和力的BC的BCR交联而使BC活化。,BC对TD抗原（胸腺依赖抗原）的识别 大部分抗原属TD抗原，经过巨噬细胞处理和递呈的抗原肽上含有两个抗原决定簇，一是供TH识别的载体决定簇，二是供BC识别的抗原表位（抗原决定簇）。巨噬细胞对抗原处理后递呈给TH，BC识别TH上的抗原。,2、反应阶段,无活性的Bc在第二信号刺激下活化，第一信号是BC与TH接触而识别抗原决定簇；第二信号为活化的TH产生的IL4和巨噬细胞释放的IL1。 活化的BC增殖分化为浆母细胞，多数再分化成浆细胞，少数分化成记忆Bc，前者产生抗体，后者保持记忆。 TI抗原：主要产生IgM，IgG很少，不分化出记忆Bc，缺乏免疫记忆。 TD抗原：先IgM，后IgG、IgA。分化出记忆Bc，有免疫记忆。,3、效应阶段,指浆细胞产生抗体进入血循环或粘膜表面，发挥作用的阶段。 抗体作用特点： （1）高度特异性：只作用于相应的抗原，甚至抗原决定簇。 （2）分工合作 IgM：早期起作用。 IgG：主要对抗细菌，中和病毒和毒素。 IgA：局部抗感染作用。,（3）作用方式多样性,A、中和作用：中和病毒和毒素。 B、凝集作用：凝集细菌。 C、ADCC效应 D、调理作用：促进吞噬功能。 E、溶细胞作用：抗体与细胞性抗原结合，活化补体， 使细胞溶解。 F、免疫粘联作用：形成抗原抗体补体复合物，与红、 白细胞、血小板的补体受体结合，彻底消灭抗原 的作用。,（4）作用不彻底性： （5）作用双重性：消灭抗原性异物对机体有利；引起炎症、组织坏死（、型变态反应），对机体不利。,体液免疫过程,第七章 抗感染免疫,第一节 概念 1、显性感染：微生物毒力大于机体抵抗力，表现一定症状和病理变化。 2、隐性感染：微生物毒力与机体抵抗力相对平衡，不表现症状，有病理变化。 3、抗传染免疫：微生物毒力小于机体抵抗力，不表现症状和病理变化。称抗传染免疫。,第二节 抗病毒感染免疫,一、非特异性免疫抗抗病毒感染 1、种属免疫（遗传免疫） 2、吞噬细胞的吞噬作用 3、宿主年龄的抗病毒感染作用 4、皮肤粘膜的屏障作用 5、干扰素的抗病毒作用 6、细胞因子的抗病毒作用,二、特异性免疫抗病毒感染 （一）体液免疫抗病毒感染 中和抗体、血凝抑制抗体、补体结合抗体。 （二）细胞免疫抗病毒感染 细胞毒作用：主要对寄生病毒的细胞起杀伤作用。,三、病毒逃逸机体免疫反应的方式 1、抗原变异或产生大量血清型不同的病毒株。 2、抑制免疫应答 3、诱导免疫耐受：先天或幼龄感染后导致免疫耐受。 4、免疫选择：对免疫监视敏感的病毒被杀灭，不敏感的存活下来。,第三节 抗细菌感染免疫,一、抗胞外菌免疫 1、化脓性球菌：如葡萄球菌、链球菌，以吞噬细胞、抗体发挥主要作用。 2、毒素致病菌：主要以抗毒素发挥作用，如破伤风梭菌。 3、其它胞外寄生菌：如大肠杆菌、沙门氏菌等，主要以吞噬细胞、抗体、补体发挥抗传染作用。,（二）抗胞内菌免疫,主要以细胞免疫、吞噬细胞发挥抗传染作用，如结核杆菌、布氏杆菌等。,第八章 免疫防治,第一节 机体获得免疫力的方式,天然自动免疫：患传染病，隐性传染 自动免疫 人工自动免疫：接种菌苗、疫苗、 类毒素 获得性免疫 天然被动免疫：胎盘、初乳中母源抗体 被动免疫 人工被动免疫：免疫血清、丙种球蛋白,一、天然自动免疫,动物隐性传染或传染病康复而自动获得的免疫力，称为天然自动免疫。 不同病原微生物使动物获利的天然自动免疫力和免疫期不同，有的免疫力低、免疫期短，有的免疫力坚强、免疫期长。,二、人工自动免疫,（一）概念 将疫苗、类毒素等生物制品接种于动物，使其产生针对相应抗原的免疫力，以达到预防传染病的目的，称人工自动免疫。如接种猪瘟兔化弱毒苗预防猪瘟。,三、天然被动免疫,从胎盘（人）、初乳（人、畜）、卵黄（禽）等天然获得母源抗体而形成的免疫力称为天然被动免疫。 生产中尽量提高畜禽母源抗体水平（特别是引起幼畜禽致病的，母 源抗体更重要）；尽量使幼畜吃好初乳。,四、人工被动免疫,（一）概念：人为给动物体内注射含特异性抗体的高免血清或淋巴因子等免疫活性物质，使机体立刻获得免疫力，称为人工被动免疫。 （二）特点 1、免疫活性物质是被动获得，而非自身产生。 2、免疫力出现快。 3、免疫力维持时间短，一般2-3周。 4、可能引起过敏反应。,（三）人工被动免疫生物制品,1、抗菌血清 2、抗病毒血清 3、抗毒素 4、卵黄抗体,（四）使用原则及注意事项,1、尽早使用：潜伏初期病原微生物刚进入体内，容易彻底消灭。如已大量繁殖，或进入细胞内，则作用减弱。 2、剂量和次数：一般剂量较大，才能彻底消灭。预防时可注射一次，治疗则需间隔一定时间多次使用。 3、防止过敏反应。,第二节 疫苗种类,一、死疫苗 用物理的或化学的方法，将病原微生物杀灭，使之失去致病性，但仍保持完整的抗原性，进入机体能刺激机体产生特异性免疫反应的疫苗统称为死疫苗。如猪丹毒氢氧化铝甲醛苗。,二、活疫苗,用某种方法使病原微生物减毒或用无毒病原体制成的疫苗，称活疫苗。如猪瘟兔化弱毒疫苗。,三、类毒素,细菌外毒素经处理后，对机体毒力减弱，不再引起发病，仍保持抗原性，能刺激机体产生免疫反应的一类生物制品，如破伤风类毒素。,四、多联苗 将用于同一动物的几种微生物用适当的方法混在一起制成的生物制品。 五、多价苗 将一种微生物的多种血清型毒株用适当的方法混在一起制成的生物制品。,六、亚单位疫苗 用适当方法提取病原微生物具免疫活性的结构单位，去掉具毒性的结构单位，经浓缩而配制成的疫苗。,七、基因工程疫苗,将病原微生物具免疫原性的有用基因用酶切方法切下，抽提出来，重组到质粒载体上，再导入非致病微生物，培养非致病微生物而制成的疫苗，被称为第二代疫苗。,八、合成肽疫苗 用人工的方法合成病原微生物具免疫原性的多肽链而制成的疫苗。被称为第三代疫苗。如口蹄疫合成肽疫苗。 九、抗独特型抗体疫苗 十、基因疫苗,第三节 疫苗的使用,一、免疫方法 1、肌肉注射：腿肌注射勿刺伤神经；胸肌注射勿穿进胸腔，刺伤心脏。 2、皮下注射： 3、刺种法： 4、滴眼或滴鼻 ：疫苗滴进眼、鼻后，待眼闭、鼻吸气，确保疫苗进入后才放下禽。 5、饮水免疫 : 6、气雾免疫 ：,连续注射图示,饮水免疫技术要点,（1）增加疫苗用量，增加1/2-1倍量。 （2）饮用水要求：不含氯，可用地下水， 深井水、冷开水，加0.2%脱脂奶。 （3）根据气候，断水2-4小时。 （4）饮水器充足，干净，不用金属饮水 器。 （5）疫苗稀释水量适宜，不能太少、太多，2小时内饮完适宜。,气雾免疫的技术要点,（1）增加疫苗用量，增加1/2-1倍量。 （2）饮用水要求：不含氯，可用地下水，深井水、冷开水，加0.2%脱脂奶。 （3）气雾前宜增加鸡的密度。 （4）雾粒大小适宜。 （5）气雾免疫时应关闭门窗，10-20分钟打开。 （6）雏鸡、幼鸡气雾前2天气雾一次链霉素，1000单位/鸡，防呼吸道疾病。,二、合理的免疫程序,免疫程序就是指对畜或禽进行各种疫苗免疫的免疫时间，次数和顺序等。免疫程序设计应考虑的因素： （1）疫病流行情况：以当地流行的疫病为主。 （2）抗体水平：包括母源抗体水平和免疫抗体水平。 （3）不同疫病的发病特点与流行规律。 （4）生产目的：肉用、蛋用、种用。 （5）饲养管理水平：粗放式（专业户）与现代化养殖。 （6）疫苗类型：选择适当的疫苗类型（活苗、死苗、联苗 等）。 （7）免疫方法。 （8）实际免疫效果。,三、影响疫苗免疫效果的因素,1、抗原的性质和免疫原性 2、接种途径与病原体传染的免疫机制 3、接种剂量与免疫反应性 4、接种次数与间隔时间 5、有机体的免疫反应性：年龄、母源抗体干扰、机体健康状况。,四、人工自动免疫的副作用,因疫苗的免疫接种而产生的对机体的有害反应，称免疫预防的副反应。 1、一般反应 （1）局部反应：红肿热痛的炎症反应。 （2）全身反应：指轻度的体温反应，伴减食，精神差，属正常反应， 2、异常反应发生：表现为反应率超过规定范围，临床症状严重，并有引起死亡。,第九章 免疫血清学技术,第一节 一般特点,一、特异性和交叉性,二、最适比和带现象,抗原抗体须在适当比例下才出现可见反应，比例越合适，反应越明显，这个比例称为抗原抗体反应最适比。 如果抗原过多或抗体过多，则抗原抗体不能形成大的复合物而不呈现可见反应，称为带现象。,抗体过剩，一个抗体分子只能结合一个抗原，形成可溶性小分子复合物，称为前带。 抗原过剩，两个抗原分子只能与一个抗体结合，仍为小分子复合物，称后带。 凝集反应常抗体过剩而出现前带，一般固定抗原浓度，稀释抗体。 沉淀反应常抗原过多而出现后带，一般固定抗体浓度，稀释抗原。,最适比和带现象图示,三、反应的二阶段性 第一阶段为抗原抗体特异结合，无可见反应，第二阶段为抗原抗体的可见阶段。前者快，几秒至几分钟，后者慢，几分钟，几十分钟或更久。 四、反应的敏感性 极高敏感性，可检测极微量的抗原或抗体。,第二节 凝集性实验,一、凝集实验 （一）概念 细菌、红细胞等颗粒性抗原与相应抗体结合后，在有电解质存在下，抗原颗粒相互凝集成肉眼可见的凝集小块，称为凝集反应。,（二）凝集试验类型,1、玻片凝集实验 用已知的抗原（抗体）与待检的血清（或菌液）各一滴在玻片上混合，数分钟后，出现颗粒性或絮状凝集。,玻片凝集实验图示,2、试管凝集实验,检测待检血清中是否存在相应抗体和测定抗体的效价。 发生50%抗原凝集的血清最大稀释度称为该血清凝集价（或称滴度）。,试管凝集实验图示,二、 沉淀实验,（一）概念 可溶性抗原（细菌外毒素、菌体悬浮液、病毒、血清、组织液等）与相应抗体结合，在适量电解质存在下，形成肉眼可见的白色沉淀。,（二）沉淀试验类型,1、环状沉淀实验 主要用于抗原定性，如炭疽Ascoli氏反应。,环状沉淀实验图示,2、琼脂扩散实验,原理：1%琼脂凝胶孔径约85nm，能允许抗原抗体在其中自由扩散，并由近及远形成浓度梯度，二者在比例适当处相遇，发生沉淀反应，形成白色沉淀带。,琼脂扩散沉淀实验图示,3、对流免疫电泳,（1）原理：在pH8.6的琼脂电泳中，琼脂中含琼脂果胶，有一种从阳极向阴极的电渗作用力。大部分抗原带较强的负电，克服电渗作用力，向阳极泳动。大多数IgG带微弱负电 ，不能克服电渗力作用力，反向阴极倒退。将抗原加在阴极，抗体加在阳极，二者相遇形成沉淀线。,第三节 标记抗体技术,一、荧光抗体技术 （一）原理 将具有荧光特性的荧光材料联接到提纯的抗体分子上，制成荧光抗体。荧光抗体同样保持特异性结合抗原的能力。当抗原与荧光抗体结合，在荧光显微镜下观察，即可对待检的抗原进行定性和定位。常用的荧光材料是异硫氰酸荧光黄（FITC）。,（二）荧光抗体检查法,（1）直接法 常用于检测病变组织中病毒抗原。病理组织冰冻切片或触片，自然干燥，冷丙酮固定15分钟，加荧光抗体，3730-60分钟，PBS冲洗，加一滴pH9.0缓冲甘油，封片，显微镜观察，有相应抗原的部位显黄绿色荧光。,（2）间接法,AgX Ab+ 荧光抗体 优点：荧光亮度更强，检出率更高，制备一种荧光抗抗体，即可用该种动物的各种抗原检测。 缺点：非特异性增强。,（3）荧光补体法 AgX Ab+ 荧光补体 优点：制备一种荧光抗体，可用于各种Ag、Ab系统检测。 缺点：非特异性较强。荧光补体不易保存。,（4）荧光抗补体法,AgX Ab+补体荧光抗补体抗体 优点：只制备一种荧光抗体，即可用于各种Ag、Ab系统检测。 缺点：非特异性更强。,荧光抗体技术图示,二、 酶标抗体技术,1、原理：将特定的酶联接于抗体分子上，制成酶标抗体，抗原抗体特异性结合，并通过酶对底物的高效催化作用而显色，从而对抗原（抗体）进行定性，定位，定量。常用酶有辣根过氧化物酶。,2、酶标抗体染色法,常用于抗原的定性、定位。病理组织经冰冻切片或石蜡切片后，用直接法（Ag+酶标Ab）或间接法（Ag+Ab+酶标抗Ab）染色，加底物显色。本法优点是不需特殊的荧光显微镜设备，且标本可长期保存。,3.ELISA（Enzyme Linked immunosorlent assay） 即酶联免疫吸附实验。将抗原或抗体吸附于固相载体，在载体上进行免疫酶染色，底物显色后肉眼或酶联免疫测定仪判定结果的一种方法。,（1）固相载体 聚苯乙烯微孔型塑料板。 （2）包被 用pH9.6 0.1M缓冲液稀释抗原或抗体，0.1ml/孔，4过夜。,（3）封闭 将包被板取出洗涤后，加入0.5%牛血清白蛋白或1%小牛血清封闭残存的孔隙，0.1ml/孔，372小时。 （4）洗涤,（5）ELISA技术类型,A、间接ELISA 用于测定未知抗体。 Ag+Abx酶标抗抗体底物,间接ELISA,B、双抗体夹心ELISA,用于测定大分子抗原。 Ab Agx酶标Ab 底物,双抗体夹心ELISA,C、夹心间接ELISA,用于测定多种大分子抗原。 Ab1 AgxAb2 酶标抗Ab2抗体底物,夹心间接ELISA,（6）抗原抗体稀释及作用条件 保温液（1%BSA-吐温-20-PBS）稀释，每一步加样均须在37作用1-2h，以保证抗原抗体间的结合。 （7）底物显色 临用前配制邻苯二胺（供氢体）-H2O2（底物）液，0.1ml/孔，37，避光作用20-30分钟。,ELISA结果,（8）结果判定,A、肉眼观察：阳性者