免疫性PPT课件.pptVIP

免疫毒理学,1,主要内容,概述免疫系统对外源化学物的毒性反应与机制免疫毒性检测方案免疫毒性试验方法与评价,2,免疫系统在机体中的作用,免疫防御：清除入侵的病原微生物及其产物免疫监视：清除体内衰老和受损伤的细胞、突变细胞等,效应细胞（左）与肿瘤细胞（右）密切接触,血液中的淋巴细胞。,3,1、免疫器官中枢免疫系统(胸腺、骨髓)外周免疫系统(脾、淋巴结、扁桃体)2、免疫细胞淋巴细胞（T细胞、B细胞等）吞噬细胞（巨噬细胞等）3、免疫物质：体液中的各种抗体和淋巴因子,免疫系统的组成：,4,免疫：机体受到抗原物质刺激而产生特异性免疫应答的过程。先天性（非特异性）免疫：机体依赖自身天然存在的屏障结构来防御有害物质或病原微生物，这些结构包括皮肤、黏膜、血液和淋巴组织中的巨噬细胞、自然杀伤细胞及各种细胞因子等。获得性（特异性）免疫：指非遗传所致，个体通过与外源性物质接触而被诱导和激活的特异性的免疫能力。,5,6,特异性免疫,天花病毒,天花病人,接种牛痘,7,特异性免疫：可分为体液免疫和细胞免疫；及主动免疫和被动免疫。体液免疫：以B细胞产生抗体来达到保护目的的免疫机制。属后天的免疫机制。细胞免疫：凡是由免疫细胞发挥效应以清除异物的作用即称为细胞免疫。由T细胞介导。,8,9,体液免疫作用机制,10,细胞免疫作用机制,11,体液免疫和细胞免疫的关系,体液免疫与细胞免疫之间，既各自有其独特的作用，又可以相互配合共同发挥免疫效应。进入体内尚未进入细胞的抗原（如细菌的外毒素、少量的细菌或病毒等）主要由体液中的抗体发挥体液免疫作用；而这些抗原一旦进入细胞内部，就要靠细胞免疫来将它们消灭、清除了。,12,获得性免疫：也可分为主动免疫和被动免疫。主动免疫：打预防针被动免疫：注射丙种球蛋白,13,免疫毒理学概念：,免疫毒理学（immunotoxico1ogy）是毒理学与免疫学间的边缘学科，也是毒理学的一个新分支。它主要研究外源化学物和物理因素对机体免疫系统的有害作用及其机制。免疫毒理学是在免疫学和毒理学的基础上发展起来的，是一门十分年轻的学科。,14,研究内容：免疫毒性机理研究建立和改进免疫毒性检测与评价方法免疫毒性的危险度评价对有拮抗外源化学物致免疫毒性的药品和保健品的研究,15,外来化合物对免疫系统作用的特点：反应的灵敏性反应的复杂性反应的选择性,16,免疫毒理学的开篇之作,Immunesuppressionasrelatedtotoxicology.JosephG.Vos.CRCCritRevToxicol.1977May;5(1):67-101.GordonG,GibsonR.Immunotoxicology.England:AcademicPress,1983,17,免疫毒理学的里程碑,TheinternationalseminaronImmunotoxicology:theImmuneSystemasaTargetforToxicDamage,inLuxembourgin1984.(CEC-IPCS),18,化学物对免疫系统的影响：,免疫抑制,超敏反应,自身免疫反应,19,免疫抑制作用的靶部位：,细胞免疫,体液免疫,非特异性免疫,宿主抵抗力,20,具有免疫抑制作用的外源化学物：多卤代芳烃：PCB、PBB、TCDD多环芳烃：DMBA、B（a）P、农药：DDT、PCP、敌百虫、甲基对硫磷金属：铅、镉、砷、汞气体污染物：NO2、SO2、臭氧、CO工业污染物：氯乙烯、苯、石棉治疗药物：CP、5-FU、,21,MechanismsofSuppression:Disruptionofinnateimmunity,22,23,二恶英的免疫毒性,靶器官：免疫系统（胸腺）低剂量二恶英即可攻击免疫系统。猴子暴露二恶英的浓度仅为10ng/Kg时，白细胞数量就会降低；啮齿类动物，围产期暴露于TCDD会影响胸腺的发育，导致细胞免疫的持续性抑制。而且在围产期暴露比成人暴露引起的T细胞功能减弱更大、更持久。,24,直接作用：对体液免疫和细胞免疫均有抑制作用，能减少B细胞的数量；间接作用：通过影响内分泌系统发挥作用（TCDD和相关化合物能干扰内分泌系统，改变糖皮质激素、性类固醇激素、甲状腺激素、生长激素等的活性）。,二恶英的作用机制,25,金属的免疫抑制作用,铅、汞、镍和镉等金属与CD4+细胞的激活或引起抗体反应和细胞免疫抑制有关：铅：降低对感染性疾病的抵抗力砷化物：患病毒性带状疱疹的发病率较高,26,缺锌影响机体免疫功能,影响淋巴细胞增殖分化影响免疫记忆影响免疫细胞分泌细胞因子影响吞噬细胞和NK活性,27,铅对免疫功能的影响,铅具有免疫毒性，在较低剂量可引起免疫功能改变，增加机体对内毒素和病原体的易感性体液免疫：抗体减少、B细胞表面受体减少、免疫记忆丧失细胞免疫：增殖分化障碍非特异性免疫：巨噬细胞数量减少，功能降低,28,汞对免疫功能的影响,中枢神经系统的不可逆损伤大剂量导致免疫功能下降和免疫抑制小剂量引起自身免疫性疾病与遗传因素和个体敏感性关系密切与TH1/TH2失衡有关以肾炎为主抑制巨噬细胞分泌TNF、NO引起细胞凋亡,29,凡具有免疫抑制的化学物均能降低机体对细菌、病毒、肿瘤及寄生虫的抵抗力。本表列举能改变宿主抵抗力的一些化学物质及药物等,30,外源化学物免疫抑制的机制：,外源化学物引起免疫抑制的机制并未完全明了，而且不同的外源化学物可通过不同的机制影响免疫功能，总的来说可以分为直接作用和间接作用两大类。,31,直接作用,细胞毒作用外源化学物直接作用于免疫细胞和免疫器官，引起细胞死亡，免疫细胞数目减少，免疫器官萎缩，免疫功能抑制。对淋巴细胞成熟过程的影响外源化学物骨髓干细胞对淋巴细胞增殖、分化的影响,32,内分泌素TCDD和乙醇都可引起糖皮质激素升高环境因素营养障碍,间接作用,33,超敏反应,是指机体受同一抗原再次刺激后产生的一种异常或病理性免疫反应。超敏反应与免疫反应本质上都是机体对某些抗原物质的特异性免疫应答，但超敏反应主要表现为组织损伤和/或生理功能紊乱，免疫反应则主要表现为生理性防御效应。,34,分类,根据发生机制和临床特点，可分为：型超敏反应速发型或过敏反应型型超敏反应细胞毒型或细胞溶解型型超敏反应免疫复合物型或血管炎型型超敏反应迟发型或细胞介导型,RobinCoombs1921-,CarlPrausnits-Giles1876-1963,35,变应原（allergens）是指能够选择性地激活CD4+Th2细胞，诱导产生特异性IgE抗体应答，引起变态反应的抗原性物质。,天然变应原：相对分子量较小（10-20kDa）可溶性蛋白质抗原临床常见的变应原：花粉颗粒、尘螨或其排泄物、真菌或其孢子、昆虫或其毒液、动物皮屑或羽毛，牛奶、鸡蛋、鱼虾、蟹贝等食物青霉素、磺胺、普鲁卡因、有机碘化合物等药物,一、I型超敏反应（速发型）,36,吸入性变应原花粉尘螨或其排泄物真菌或其孢子动物皮屑或羽毛,药物青霉素磺胺普鲁卡因有机碘化物,食入性变应原,变应原（Allergen）,能够诱导变态反应的抗原性物质。,昆虫,37,38,肥大细胞,参与I型超敏反应的细胞,嗜硷性粒细胞,嗜硷性颗粒,嗜酸性粒细胞,39,常见的I型超敏反应,一、全身性过敏反应1、药物过敏性休克2、血清过敏性休克,二、呼吸道过敏反应1、过敏性哮喘2、过敏性鼻炎,三、消化道过敏反应：过敏性肠炎,四、皮肤过敏反应：荨麻疹,40,SkinPrickTest,Inthistestasmallneedleisusedtogentlypricktheskinthroughadropoffluidcontainingaknownallergen.Itisusuallydoneontheforearm,althoughwithyoungchildrenitmaybedoneonthebacksotheydonthavetoseewhatishappening.Anegativereactionmeansthatyoudonothaveanallergytothatparticularallergen.,41,皮试,42,ImmediateandDelayedPhasesofTypeIHypersensitivity,ImmediateDelayed,43,II型超敏反应（细胞毒性）,是由IgG或IgM类抗体与靶细胞表面相应抗原结合后，在补体、吞噬细胞和NK细胞参与作用下，引起的以细胞溶解或组织损伤为主的病理性免疫反应。,44,45,III型超敏反应（免疫复合物型）,是由中等大小可溶性免疫复合物沉积于局部或全身毛细血管基底膜后，通过激活补体和血小板、嗜碱性、嗜中性粒细胞参与作用下，引起的以充血水肿、局部坏死和中性粒细胞浸润为主要特征的炎症反应和组织损伤,46,47,IV型超敏反应（迟发型）,即迟发型超敏反应（delayedtypehypersensitivity，DTH）型超敏反应是由效应T细胞与相应抗原作用后，引起的以单个核细胞浸润和组织细胞损伤为主要特征的炎症反应。,接触性皮炎,传染性迟发型超敏反应,48,49,Patchtest,ThistestisusedtodiagnosedelayedallergicreactionssuchasContactDermatitis.Itinvolvestapingtracesofvariousknowncontactallergensontheskinunderneathspecialaluminiumdiscsandkeepingthemtherefor48hours.ItcantestforallergytoRubber,Nickel,Lanolin,dyes,cosmetics,solvents,preservatives,andmedication.,50,接触性皮炎,MaybeduetoeitherTH1orCTLmediatedhypersensitivity,51,自身免疫：自身免疫是指机体免疫系统对自身成分发生免疫应答的现象，自身免疫性疾病是因机体免疫系统对自身成分发生免疫应答而导致的疾病。,自身免疫性疾病的临床表现很复杂，可分为器官特异性和器官非特异性两大类。自身免疫性疾病以女性为多见，女性的发病率大约是男性的2.7倍,52,53,诱导体内自身抗原刺激机体免疫活性细胞产生自身抗体，免疫复合物沉积激活补体，组织损伤,54,Systemiclupuserythematosus全身性红斑狼疮,55,免疫毒性检测方案,56,57,日本推荐的免疫毒性检测方案,58,大鼠免疫毒性检测方案(NIPHEP),59,美国国家研究委员会推荐的人群免疫方案,60,61,62,美国食品与药品管理局（FDA）及其药品评价和研究中心（CDER）于2002年10月正式公布了新药研究中的免疫毒理学评价规范。提出要考虑药物对免疫系统五个方面的影响，除了免疫抑制、超敏反应和自身免疫外，还有免疫原性（immunogenecity）和不良免疫刺激（adverseimmunostimulation）,63,一、免疫抑制：二、免疫原性：三、超敏反应（药物过敏）：（一）型超敏反应：（二）型和型超敏反应：（三）型超敏反应：（四）假过敏或类过敏反应：四、自身免疫：五、不良免疫刺激：,64,65,66,免疫毒性试验方法,67,免疫毒性试验方法与评价,免疫学方法：（一）常规毒理学检查：（二）免疫功能评价：1、NK细胞活性测定：2、巨噬细胞功能试验3、体液免疫功能评价：4、细胞免疫功能评价：5、宿主抵抗力试验：,68,常规毒理学检查,血液学检测临床生化检测病理学组织检查,69,免疫细胞功能的测定T细胞功能测定：(1)细胞增殖(转化)试验(2)混合淋巴细胞反应(MLR)(3)T细胞介导的细胞毒试验：CTL(4)分泌功能检测(5)T细胞功能的体内检测法,70,放射性测定,3H-TdR,丝裂原（抗原）刺激,淋巴细胞转化试验原理示意,71,放射性测定,细胞毒试验原理示意,靶细胞,效应细胞,分离上清,72,2.B细胞功能判定(1)B细胞增殖(转化)试验：(2)溶血空斑形成试验（PFC）(3)反向溶血空斑试验(RHPA)(4)酶联免疫斑点法(ELISPOT),73,体液免疫功能评价,EPAHealthEffectsTestGuidelines:OPPTS870.7800Immunotoxicity(TSCA,FIFRA),InjectSRBC,74,3.NK细胞活性测定(1)形态学检查法(2)放射性核素释放法：用放射性核素(51Cr、125IUdR)标记靶细胞。(3)酶释放法：测定靶细胞膜受损后从胞浆内释放至介质中的乳酸脱氢酶(LDH)活性。(4)NAG酶荧光比色法,75,(4)化学发光法(5)流式细胞术：应用FCM检测NK细胞活性是根据PI染料排斥法。PI渗入死亡细胞内与DNA和RNA结合，在488nm波长激发下产生绿色荧光。此法既可以测定单个细胞毒活性，也可以用于总细胞毒活性试验。*还可利用荧光染料法，细胞光扫描法，双标记细胞毒法测定细胞毒性细胞的杀伤效应。,76,4吞噬细胞功能测定(1)中性粒细胞趋化功能测定：一般采用滤膜渗透法(Boyden小室法)或琼脂糖平板法。(2)中性粒细胞吞噬、杀菌功能测定a.显微镜检法b.NBT试验：此项试验是测定中性粒细胞吞噬、杀菌功能的一种简易方法。c.化学发光测定法：中性粒细胞在吞噬过程中出现呼吸爆发,产生活性氧代谢产物。此类活性氧化基团与细胞内杀菌作用密切相关，同时又能激发细胞内某些物质产生化学发光。,77,(3)巨噬细胞细胞毒测定：通常取小鼠腹腔巨噬细胞，以-干扰素为激活剂使其活化，作为效应细胞。用125I-UdR标记的DBA/2小鼠肥大细胞瘤P815作为靶细胞。(4)巨噬细胞吞噬功能测定,78,E-花环,T细胞,B细胞,花环形成细胞,绵羊红细胞,79,80,EA-花环,81,EAC-花环,82,5.宿主抵抗力试验,用来评价受试动物体液或细胞介导的免疫系统抵御病原性微生物感染或抵抗肿瘤发生及转移的整体免疫能力。感染因子有肿瘤细胞、细菌、寄生虫等。宿主抵抗力试验是药物免疫毒性评价的最后一步。,83,6.变态反应相关试验,Buehler试验豚鼠最大化试验(GPMT)小鼠耳肿胀试验小鼠局部淋巴结试验(LLNA)皮肤光变态反应试验,84,新技术、新方法在免疫毒理学中的应用,85,CFSE标记淋巴细胞转化试验,羧基荧光素乙酰乙酸（CFSE）标记淋巴细胞转化试验：本试验采用一种可结合在细胞膜表面的荧光染料，细胞每分裂1次，CFSE的荧光强度减弱一半。这种方法不仅可以检测单细胞水平上细胞分裂的次数，还可以确定细胞的增殖能力，得到与增殖相关的多项参数，结果既直观又可量化。另外该法引入了流式细胞仪技术，使得检测更为准确、快速，是传统淋巴细胞增殖试验的可能替代方法之一。,86,流式细胞术(FCM),流式细胞术(FCM)已经广泛应用于免疫毒理学研究，能对各种细胞如T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞、巨噬细胞、树突状细胞等进行客观、快速、灵敏、多参数定量测定，并能按要求高纯度地分离收集所需类型的细胞。FCM能以每秒100010000个细胞的速度分类收集无菌细胞，且其活性不受影响。,87,自身免疫相关试验,胭窝淋巴结试验（PLNA）是通过检测胭窝淋巴结的重量或细胞数的改变来观察外源化学物质引起自身免疫反应的现象。包括直接法、间接法和过继转移法。,88,凋亡检测,凋亡(细胞程序性死亡)是健康和疾病状态以及机体对外源性物质反应的基本过程之一。凋亡在免疫反应中起着关键的作用，可以调节淋巴细胞的数量和作用方式。鉴于凋亡在免疫系统调控中发挥的重要作用，所以它可能是免疫毒理学机制研究较具潜力的评价终点。检测凋亡有许多技术，包